Publications

A presente comunicação descreve as temáticas desenvolvidas no âmbito da conceção e desenvolvimento de um sistema óptico de visão computacional visando a medição do deslocamento tridimensional a V2 vão da viga de rigidez de pontes suspensas. É apresentado o estado da arte no que respeita a sistemas de medição dimensional a longa distância e é mencionada a motivação para o recurso aos sistemas ópticos de visão computacional. Descrevem-se os principais aspetos do método de medição proposto, em particular, os sistemas de compensação da refração atmosférica e do comportamento dinâmico relativo a câmaras e turbulência atmosférica. É, ainda, descrito o processo de simulação numérica visando a validação dos algoritmos de suporte computacional desenvolvidos neste contexto, nomeadamente, no que respeita aos algoritmos de reconhecimento de alvo, parametrização, triangulação e redundância. Finalmente, é exposto o conjunto de atividades experimentais planeadas para a caracterização do sistema óptico de medição proposto mediante ensaio metrológico e calibração com recurso a protótipo de padrão de referência, assegurando-se a rastreabilidade do sistema de medição ao SI de Unidades e o conhecimento do seu nível de exatidão suportado na respetiva avaliação de incertezas de medição.

N/A

A repetibilidade e a reprodutibilidade são duas caracteristicas metrológicas que, frequentemente, constituem relevantes contribuições para a incerteza de medição associada aos resultados de ensaios laboratoriais realizados em contexto industrial e técnico-cientifico. A sua quantificação permite uma análise diferenciada e combinada do efeito que os principais fatores intervenientes no processo de medição (designadamente, a instrumentação, o método e o operador) têm na qualidade dos resultados, promovendo a melhoria da qualidade dos processos laboratoriais e industriais e, por essa via, constituir uma ferramenta de apoio para a garantia da qualidade de produtos e serviços. Numa fase inicial, a presente comunicação pretende clarificar a definição destes dois conceitos [1] abordando-se, em seguida, o dimensionamento de ensaios laboratoriais de repetibilidade e reprodutibilidade, comparando a aplicação de métodos estatísticos clássicos (por exemplo, o método ANOVA) [2,3] com a exploração do método de simUlação numérica Bootstrap [4]. procurando avaliar a capacidade destes métodos para garantir resultados com elevado nível de confiança e para reduzir os custos económicos para os laboratórios decorrentes da necessidade de se promover este tipo de ensaios. A aplicação dos métodos acima mencionados é exemplificada em ensaios laboratoriais de medição dimensional sendo efetuada uma comparação de resultados experimentais, suportando a discussão da aplicação da abordagem alternativa constituída pela utilização de método de simulação numérica neste e noutros contextos onde a informação resulta essencialmente das amostras experimentais, como é o caso dos ensaios de comparação interlaboratorial.

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

N/A

Flow rate measurement is a common task in many hydraulic infrastructures included in systems with a large impact on the economy. The quality requirements that such measurement must fulfil imply the best knowledge of the measurement results (estimates and measurement uncertainties). Methods such as those given by the Guide for the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) have been widely used as tools to evaluate measurement uncertainties. However, such methods have implicit assumptions on the nature of the mathematical models and the applicability conditions, which are not often taken into account by their users, who apply them regardless of the specific nature of the actual metrological problems. One such assumption is that the output probability function is Gaussian, which is true only if some input conditions are met. In practice, many metrological problems are described by mathematical models with non-ideal conditions, the measurement uncertainty solutions thus being quite different from those predicted by the GUM method. The development of metrological studies has shown that the Monte Carlo method is suitable to deal with non-ideal problems and has several advantages. One such advantage is particularly useful for the specific problem of flow rate measurement using a primary weighing method: the ability to give information on the output quantity probability function. In this way, it is possible not only to obtain the output quantity estimate but also to test the normality of the output measurement uncertainty interval, which in fact has a non-Gaussian shape.

Esta comunicação descreve o processo de garantia da rastreabilidade metrológica dos extensómetros de resistência elétrica do tipo Carlson utilizados na monitorização de barragens de betão. Este processo foi desenvolvido pelo LNEC desde a fase inicial da conceção, produção e caraterização metrológica do padrão de medição itinerante, até à fase final da sua utilização em obra para calibração in situ dos extensómetros antes da sua instalação. É igualmente considerada a propagação das incertezas de medição identificadas nas diferentes fases deste processo, tendo em conta os modelos matemáticos aplicados na determinação da grandeza extensão

N/A

N/A

Lighting, both natural and electric, constitutes one of the most important aspects of the life ofhuman beings, allowing us to see and perform our daily tasks in outdoor and indoor environments. The safety aspects of Iighting are self-evident in areas such as road Iighting, urban Iighting and also indoor Iighting. The use of photometers to measure lighting leveIs requires traceability obtained in accredited laboratories, which must provide an associated uncertainty. It is therefore relevant to study the impact of known uncertainty sources Iike the vertical angular deviation of photometer calibration benches, in order to define criteria to its quality assessment.

This pape r addresses the implementation of an optical displacement measurement system in the observation scenario of a long-span suspension bridge and its contribution for structural safety assessment. The metrological background required for quality assurance ofthe measurements is described, namely, the system's intrinsic parameterization and integration in the SI dimensional traceability chain by calibration, including its measurement uncertainty assessment.

This paper provides a general deseription of main issues related to the design of an optieal measurement system applied to continuous displacement monitoring of long-span suspension bridges. The proposed system's architecture is presented and its main components - camera and active targets - are described in terms of geometrical and radiometric characteristics required for long distance measurement of the tridimensional displaeement of the stiffness girder in the middle section ofthe bridge's central span. The intrinsic and extrinsic camera parameterization processes, which support the adopted measurement approach, are explained in a specific section. Since the designed measurement system is intended to perform eontinuous displaeement monitoring in long distance observation framework, particular attention is given to environmental effects, namely, refraction, turbulence and sensor saturation phenomena, which can influence the displacement measurement accuracy. Finally, a measurement uncertainty method is discussed in order to provide a suitable solution for the determination ofthe accuracy related to the proposed measurement approach.

Thermal environment in homes does not usually cause serious illness however it has a very significant impact on the general well-being and daily performance of its residents. Poor thermal environment can also aggravate the impact of air pollutants on occupant 's health. This study was performed in 71 elderly care centers rooms both in winter and summer season. Thermal comfort parameters were measured following ISO 7730:2005, included relative humidity (RH), temperature and air velocity in order to determine predicted mean vole (PMV) and predicted percent of dissatisfied people (PPD) indexes. Mean radiant temperature, PMV and PPD indexes and the respective measurement uncertainties were calculated by Monte Carlo Method. The analyzed elderly care centers were naturally ventilated with no cooling systems apart from some passive measures, such as blinds and curtains on the windows. Our results point out that, due to poor insulation, the winter season TC parameters and indexes are not within the class A of ISO 7730:2005 reference (PMV: [-0.2; 0.2]; PPD: < 6 %). Also there are significant differences by season between PPD (P = 0.033) and PMV (P = 0.001) indexes when assessing the same rooms. ln natural ventilated environments with poor insulation, the maintenance of a comfortable indoor environment for elderly populations can be a substantial challenge, especially in winter season.

N/A

N/A

RESUMO A presente comunicação descreve a avaliação da qualidade das medições de deslocamento radial e tangencial em barragens de betão, obtidas pelo método do fio-de-prumo com recurso ao coordinómetro óptico como instrumento de medição, constituindo uma contribuição relevante no contexto da actividade de observação e controlo de segurança estrutural visando a detecção atempada de eventuais processos de deterioração. A avaliação efectuada é suportada na determinação das incertezas de medição das mensurandas de interesse tendo em conta as fontes de incerteza que caracterizam as grandezas de entrada dos modelos matemáticos aplicáveis. A natureza linear destes modelos permite que o método GUM [1] constitua uma solução adequada para o cálculo da propagação das incertezas de medição. No processo de caracterização probabilística das grandezas de entrada destaca-se a quantificação das componentes de incerteza de repetibilidade e reprodutibilidade pelo método estatístico de análise de variâncias (ANOVA) [2].

THE PROPAGATION OF UNCERTAINTY RELATED TO THE CALIBRATION FUNCTIONS OF PLATINUM RESISTANCE THERMOMETERS AND POSSIBLE CORRELATION EFFECTS A. S. Ribeiro1, J. A. Sousa2, C. O. Costa1, M. G. Cox3, P. M. Harris3 1 National Laboratory of Civil Engineering, 1700-066 Lisbon, Portugal 2 Madeira Regional Laboratory of Civil Engineering, 9000-264 Funchal, Portugal 3 National Physical Laboratory, TW11 0LW Teddington, Middlesex, UK In metrology laboratories, the transfer of traceability from primary standards (fixed points) to standard platinum resistance thermometers (SPRTs) is commonly based on the use of in-house methodologies with the testing points defined by the International Temperature Scale, ITS-90. This process, however, is not simple, since different calibration functions apply to different temperature sub-intervals. The process has two stages: (1) estimation of the calibration parameters of the PRT, and (2) the use of those calibration parameter estimates to obtain temperatures from measured values of electrical resistance. A relevant discussion is whether to use the above two stages or an approach given by combining them, taking into account the correlation associated with estimates of the calibration parameter estimates. In such cases, a further uncertainty component should be evaluated and included in the uncertainty budget. An example of application is given regarding the calibration and use of 25 W SPRTs in a metrology laboratory, considering two overlapping sub-intervals.

A perspectiva contemporânea da Metrologia evoluiu de uma interpretação clássica, determinística, do problema da medição para uma interpretação moderna, probabilística, percorrendo um trajecto similar ao de outros ramos da ciência. Como consequência desta evolução, os fundamentos da medição sofreram uma importante reestruturação onde ao “erro da medição” apenas ficou reservado um papel conceptual enquanto que à “incerteza da medição” foi atribuído o papel fundamental de parâmetro que quantifica o grau de exactidão da estimativa da mensuranda. Esta nova orientação reflecte-se, com particular intensidade, nas actividades desenvolvidas pelos organismos de ciência e tecnologia onde o recurso à medição experimental é uma actividade de natureza transversal. Por esta razão, e pelo menos para estes Organismos, os estudos que visem uma aplicação mais eficaz e abrangente de metodologias para avaliação de incertezas de medição revestem-se de particular interesse. Os Sistemas de Gestão da Qualidade, em rápida expansão, deram à problemática da avaliação das incertezas uma grande visibilidade o que, por sua vez, teve como reflexo uma rápida percepção das limitações e fragilidades da metodologia vigente (GUM). Esta percepção estimulou o estudo e desenvolvimento de soluções alternativas ao GUM para a avaliação das incertezas de medição. A simulação numérica suportada no Método de Monte Carlo (MCS) é uma das soluções alternativas consideradas. No momento actual, os meios computacionais amplamente disponíveis e o vasto conhecimento acumulado sobre a MCS criaram as condições para que esta abordagem possa ser considerada capaz de colmatar as dificuldades existentes. É neste enquadramento que a presente tese procura explorar e aprofundar o conhecimento da metodologia MCS visando superar limitações na avaliação de incertezas de medição onde elas subsistem ou incrementar a qualidade dos resultados, designadamente, em sistemas complexos lineares e não lineares. São de destacar: o estudo das limitações associadas aos requisitos de aplicação das metodologias vigentes (nomeadamente, o ISO-GUM); a caracterização das condições de aplicação da simulação pelo método de Monte Carlo em Metrologia garantindo níveis de robustez, exactidão e fiabilidade elevados; e a evidenciação do potencial da metodologia MCS para a avaliação de incertezas de medição em problemas metrológicos onde as metodologias conhecidas não dispõem de capacidade para a sua resolução, nomeadamente quando os modelos matemáticos em causa possuem relações implícitas, são de natureza complexa ou são fortemente não-lineares.

O presente relatório apresenta um procedimento para o ensaio metrológico de equipamento pendular para ensaios de choque Charpy de materiais plásticos, elaborado no LCAM/LNEC.

O relatório apresenta uma descrição genérica do procedimento de avaliação de incertezas de medição elaborado de acordo com o GUM, a estrutura das tabelas de balanço de incertezas e o quadro de melhores incertezas de medição do LCAM/LNEC em 2009, relativas as calibrações e ensaios metrológicos desenvolvidos pelo laboratório no âmbito da sua acreditação no Sistema Português da Qualidade.

O presente relatório resulta da actividade de colaboração entre o Centro de Instrumentação Científica (CIC) e o Departamento de Hidráulica e Ambiente (DHA) do LNEC visando o desenvolvimento de um estudo de avaliação das melhores incertezas de medição de caudal associadas aos quatro caudalímetros electromagnéticos tubulares que são utilizados como padrões de transferência no Banco de Ensaios Hidráulicos do Laboratório de Ensaios Hidráulicos (LEHid) — infra-estrutura do DHA adequada à realização de ensaios de calibração de caudalímetros, cujos padrões primários de caudal são dois caudalímetros mássicos gravimétricos. Neste relatório constam uma descrição sucinta do Banco de Ensaios Hidráulicos do LEHid, uma descrição genérica de um caudalímetro electromagnético tubular, o procedimento de avaliação de incertezas de medição e a quantificação das melhores incertezas de medição associadas aos referidos caudalímetros electromagnéticos tubulares.

Este relatório apresenta a avaliação de incertezas de medição associadas ao ensaio metrológico de calorímetros semi-adiabáticos de Langavant efectuado pelo LCAM/LNEC. Neste contexto, o presente relatório contém uma descrição do instrumento de medição em estudo e uma análise das metodologias disponíveis para a avaliação pretendida, atendendo aos modelos matemáticos aplicados neste ensaio metrológico. Em particular, recorre-se à metodologia probabilística de determinação da matriz de variância-covariância e à metodologia do Guia ISO de avaliação de incertezas de medição (GUM) aplicada numa regressão linear. Por último, procede-se à exposição de um estudo exprimental.

Este relatório apresenta a caracterização metrológica e a avaliação de incertezas de medição do Ensaio do Elemento Isolado em Combustão realizada no Laboratório de Ensaios de Reacção ao Fogo do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LERF-LNEC).O presente documento contém uma descrição do ensaio em estudo,apresenta os fundamentos de medição das grandezas mensuráveis e descreve o processo de avaliação de incertezas de medição baseado na metodologia de Monte Carlo.

Este relatório apresenta a caracterização metrológica e a avaliação de incertezas de medição do Ensaio de Determinação do Comportamento ao Fogo de Revestimentos de Pisos utilizando uma Fonte de Calor Radiante, realizado no Laboratório de Ensaios de Reacção ao Fogo do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/LERF). O presente documento contém uma descrição do ensaio em estudo e descreve o processo de avaliação de incertezas de medição das grandezas densidade de fluxo térmico e atenuação luminosa acumulada.

Este relatório apresenta a caracterização metrológica e a avaliação de incertezas de medição do Ensaio de Determinação do Poder Calorífico realizado no Laboratório de Ensaios de Reacção ao Fogo do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/LERF). O presente documento contém uma descrição do ensaio em estudo no que se refere à metodologia de ensaio, montagem experimental, ensaios e operações preliminares, procedimento de ensaio e descreve o processo de avaliação de incertezas de medição baseado na metodologia de Monte Carlo.

Este relatório apresenta a caracterização metrológica e a avaliação de incertezas de medição do Ensaio de Ignitabilidade realizado no Laboratório de Ensaios de Reacção ao Fogo do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/LERF). O presente documento contém uma descrição do ensaio em estudo e descreve o processo de avaliação de incertezas de medição das grandezas distância de propagação de chama e duração total do ensaio baseado no método GUM.

Este relatório apresenta a caracterização metrológica e a avaliação de incertezas de medição do Ensaio de Incombustibilidade realizado no Laboratório de Ensaios de Reacção ao Fogo do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/LERF). O presente documento contém uma descrição do ensaio em estudo e descreve o processo de avaliação de incertezas de medição das grandezas aumento de temperatura, perda de massa e duração de chamas persistentes.

O presente relatório apresenta um procedimento para o ensaio metrológico de calorímetros semi- adiabáticos de Langavant elaborado no LCAM/LNEC

A Metrologia constitui um ramo da Ciência com uma aplicação transversal diversificada nos contextos científico, industrial e legal. Em todos eles, a actividade experimental assume um papel preponderante no processo de garantia da qualidade. Na actualidade, uma parte significativa da actividade experimental é desenvolvida no âmbito de Sistemas de Gestão (da Qualidade), os quais impõem requisitos normativos estritos visando a evidenciação objectiva da qualidade dos resultados de medição. Uma vez que a instrumentação desempenha o papel de meio que permite concretizar a medição, e considerando que a sua utilização tem uma finalidade contendo os seus próprios requisitos, a avaliação da qualidade deverá ser baseada numa comparação entre o desempenho metrológico da instrumentação e a exigência de exactidão inerentes a essa finalidade. Na vida útil de um instrumento de medição é observada uma permanente modificação da sua condição metrológica o que justifica a necessidade da sua calibração periódica e determina a necessidade de se promover um acompanhamento da sua evolução de modo a assegurar que essa condição é, em cada momento, adequada à sua aplicação. É neste contexto que se introduz o processo de confirmação metrológica, o qual consiste na aplicação de um método de verificação da conformidade da condição metrológica do instrumento de medição relativamente ao uso pretendido, após a realização de uma calibração. A forma de concretizar esta avaliação não constitui, ainda, um assunto consensual. A divergência mais significativa está relacionada com a definição do critério e dos parâmetros a aplicar, pelo que este documento pretende dar um contributo para a definição de um critério que seja, por um lado, consistente com a actual abordagem probabilística da medição e, por outro lado, adequado face às exigências de boa gestão financeira e patrimonial, em acordo com os objectivos preconizados pela abordagem subjacente aos Sistemas de Qualidade Total.