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ABSTRACT - The ultimate capacity of pultruded glass fibre reinforced polymer (pGFRP) profiles depends significantly on geometrical imperfections (GIs), given their sensitivity to buckling phenomena arising from both thin walls and low elastic moduli. However, GIs are not yet comprehensively addressed in design guidance. This paper proposes a new approach to characterize the initial GIs of pGFRP profiles based on a modal approach. Given the lack of comprehensive knowledge in this area, this study presents a highly accurate and robust methodology to measure GIs and dimensional deviations (DDs) in pGFRP profiles using a 3D contact coordinate measurement machine (CMM). The modal approach encompasses the measurement of dimensional parameters and a point cloud transformation that enables the assessment of GIs associated with pure buckling modes of pGFRP profiles. This procedure allows the quantification of three types of global GIs associated to (i) minor-axis (weak axis), (ii) major-axis (strong axis) bending, and (iii) twist. Additionally, the procedure also includes the assessment of local GIs, considering the wall (plate-like) imperfections. The separation of GIs into these four types (shape and amplitude) is of major relevance as its paves the way to the development of analytical design formulas for the strength prediction of pGFRP members. The approach described in this paper also serves two important purposes: (i) the statistical analysis of DDs and GIs of pGFRP members, and (ii) the identification of distinct shapes and amplitudes of GIs that form the basis for reliable design considerations of pGFRP members.

This study describes the development of a Monte Carlo based numerical analysis method to determine the instrumental uncertainty of dimensional measurements with wave gauges. The paper presents the adopted calculation procedure, namely, the mathematical model used in the determination of the amplitude and fre-quency of the wave gauge measurements. The results show a relative expanded (95%) target instrumental measurement uncertainty between 0.067 7 m and 0.068 2 m for the amplitude and between 0.592 4 Hz, and 0.592 8 Hz for the frequency. The study carried out allows for the conclusion that the use of a Monte Carlo-based numerical approach is suitable to evaluate the measurement uncertainty of parameters fitted to wave displacement analysis.

Abstract The main motivation for this research is the growing awareness of the impact of climate change and the increasing relevance of the United Nations Sustainable Development Goals, aiming to contribute to the measurement of quantities like precipitation and rate of rainfall. This knowledge is widely used in hydrology, climatology and meteorology, providing data and information applied in modelling, pattern definition and recognition, and forecasting. This work is concerned with estimating the average areal rainfall in a stipulated region from rainfall intensity observations made at measurement stations within that region. It focuses on three straightforward estimation approaches: the arithmetic mean method, the Thiessen polygon method and the isohyetal method. The evaluation of the associated measurement uncertainty, for which the law of propagation of uncertainty and a Monte Carlo method as described in guidance documents from the Joint Committee for Guides in Metrology are applied, is the main consideration. The approaches described may be readily applied by practitioners. A comparison of results from applying these methods to a simple example is made. Such results are required for conformity assessment and support in urban management and water resources management worldwide.

Abstract. Seismic testing and analysis using large infrastructures, such as shaking tables and reaction walls, is performed worldwide requiring the use of complex instrumentation systems. To assure the accuracy of these systems, conformity assessment is needed to verify the compliance with standards and applications, and the Quality Management Systems (QMS) is being increasingly applied to domains where risk analysis is critical as a way to provide a formal recognition. This paper describes an approach to the assessment of the metrological performance of seismic shake tables as part of a QMS recognition, with the analysis of a case study of LNEC Seismic shake table.

Nesta comunicação, é promovida uma breve descrição dos processos manual e automático para a medição do movimento de juntas em barragens de betão num horizonte temporal alargado que, em regra, abrange vários anos, permitindo conhecer o efeito das solicitações a que está sujeita, em particular a variação térmica ambiental e a evolução do nível de águia na albufeira. o estudo desenvolvido está centrado: (i) na identificação e na quantificação das componentes de incerteza associadas a cada tipo de medição, abrangendo as vertentes do método, instrumento e operador, no caso de medição manual; (ii) na respetiva propagação para as grandezas de interesse (movimento de abertura-fecho e deslizamento); (iii) e na respetiva análise de sensibilidade. Por último, é efetuada a aplicação ao caso real da observação da barragem do Alto Lindoso, onde os resultados obtidos contribuíram para a melhoria da análise comparativa da evolução dinâmica das estimativas obtidas por vias instrumentais distintas.

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Abstract. This paper describes the use of diffractive optical elements (DOEs) for metrological traceable geometrical testing of high focal length cameras applied in the observation of large-scale structures. DOEs and related mathematical models are briefly explained. Laboratorial activities and results are described for the case of a high focal length camera used for long-distance displacement measurement of a long-span (2278 m) suspension bridge.

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This paper discusses the thermal influence on long-distance and noncontact measurement of suspension bridge three-dimensional displacement by the use of an optical system composed of a digital camera, infrared active targets, and computational support. ln this type of measurement method, the optical propagation path of light through the air can range from 250 m up to 750 m, making its measurement accuracy strongly dependent on atmospheric refraction and turbulence, phenomena that are linked to the vertical temperature gradient between the camera and targets. ln addition, the adopted measurement geometrical configuration can lead to a height difference between these two elements (camera and targets) above 50 m. The paper describes the experimental setup and procedure followed for the determination of local temperature vertical gradients in the 25th of April Bridge in Lisbon (Portugal), where an optical measurement system was applied. The obtained thermal measurements are presented and applied in the evaluation of the systematic refraction vertical deviation, based on appropriate mathematical models mentioned in the paper, and for the identification of stable or unstable observation thermal conditions related to turbulence.

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RESUMO A importância crescente das medições na Sociedade resulta destas assumirem, cada vez mais, um papel fundamental na garantia da Qualidade na actividade desenvolvida quer em Laboratórios quer na Indústria. Este seu papel associado ao seu carácter transversal motivam a necessidade de se analisar o impacto económico dos processos de gestão metrológica inerentes à medição. A Qualidade da medição deve ser avaliada por diferentes vias, nomeadamente, pela realização de calibrações com determinada periodicidade, pela confirmação metrológica subsequente ao processo de calibração, e pela realização de ensaios de aptidão e comparação interlaboratorial. A realização destas actividades envolve encargos para as entidades e um risco partilhado entre consumidores e fornecedores, o que determina a necessidade da sua aplicação ser optimizada com base numa análise de custo-benefício que tome em consideração as diferentes variáveis envolvidas e os objectivos subjacentes à aplicação dos Sistemas de Gestão.

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RESUMO A presente comunicação descreve o processo de selecção do método matemático visando a parametrização da tangente à curva estabilidade versus deformação obtida na realização do ensaio de compressão Marshall de misturas betuminosas. A definição desta tangente constitui uma etapa intermédia essencial para a determinação das mensurandas de interesse no referido ensaio pelo que, numa perspectiva de propagação de incertezas de medição das grandezas de entrada até às grandezas de saída, a determinação da qualidade intrínseca à parametrização efectuada, expressa pela sua incerteza de medição, constitui uma matéria relevante neste contexto. Deste modo, a metodologia de parametrização apresentada é suportada na avaliação de incertezas de medição de cada uma das abordagens matemáticas estudadas.

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Management systems developed according to ISO/IEC 17025 must fulfil several requirements, being particularly relevant the assurance of the measurement results quality. The enhancement of that quality depends upon several conditions, one of which is the instrumentation metrological performance and its service conditions along its lifetime. In this context, the evaluation of long time drifts in the instrumentation metrological performance is a major concern requiring the development of calibration planning under traceable conditions, to determine possible corrections and to establish the best measurement capabilities. The periodicity of the calibration operations is a technical decision with considerable implications in the system management performance (namely, operational costs and management of decision risk). Although this decision can be significantly cost effective, many industries and laboratories apply recommended calibration intervals regardless of any type of data analysis concerning aspects such as the severity of use and the different accuracy requirements associated with specific applications. Considering that there is a relation between the calibration intervals and the expectations of “failure” of a measurement instrument (“failure” meaning that the instrument will be out-of-tolerance considering its own usage requirements), to combine the stochastic nature of the problem with statistical methods to predict the optimized calibration interval is a challenge to many management systems. The effort towards this optimization requires prior knowledge of critical variables, the history of calibration data, methods and models suitable to perform the statistical analysis of the collected data. The optimized definition of the calibration intervals based in statistical analysis can provide robust solutions, allowing the improvement of the management system in both economical and quality performances. This paper presents concepts, discusses methods, models and their variables that can be used to define calibration intervals. Moreover, a reliability approach to a cost-effectiveness analysis is also presented. Some examples concerning the experience of the above mentioned metrological laboratories are used in order to enhance some of the remarks and conclusions.

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.

Este relatório descreve o processo de avaliação de incertezas de medição do ensaio Marshall de misturas betuminosas realizado pelo Laboratório de Ensaios de Materiais para Pavimentação do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/PAVMAT). O presente documento contém uma descrição sumária do ensaio estudado, apresentando as relações funcionais aplicadas e as tabelas de balanço de incertezas de medição obtidas com base na aplicação do método GUM.

Este relatório descreve o estudo de caracterização tridimensional de um modelo físico (frente de um comboio de alta velocidade) realizado pelo Núcleo de Qualidade Metrológica do Centro de Instrumentação Científica do LNEC usando uma máquina de medição de coordenadas tridimensionais, realizado por solicitação do Núcleo de Observação de Estruturas do Departamento de Estruturas do LNEC. O presente documento contém uma descrição sumária da instalação do modelo físico, do processo de qualificação do equipamento de referência, dos ensaios para a medição da matriz de coordenadas e apresenta os resultados obtidos incluindo as coordenadas tridimensionais, a sua rastreabilidade e a incerteza de medição associada.

O presente relatório apresenta um procedimento para a calibração de defórmetros unidimensionais desenvolvido no Centro de Instrumentação Científica do LNEC, notando que estes defórmetros integram as cadeias de medição de almofadas planas de grande área (LFJ – Large Flat Jack) aplicadas, pelo Departamento de Barragens de Betão do LNEC, em ensaios in situ visando a caracterização da deformabilidade de maciços rochosos, por exemplo, em fundações de barragens.

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 2010, relativas às calibrações e ensaios metrológicos desenvolvidos pelo laboratório no âmbito da sua acreditação no Sistema Português da Qualidade.

Este relatório descreve a cadeia de rastreabilidade do Laboratório Central de Apoio Metrológico do LNEC (LCAMILNEC) associada à actividade laboratorial em Higrometria.O presente documento possui uma breve referência aos principais conceitos metrológicos aplicáveis neste contexto, ao que se segue a descrição dos padrões de medição e da propagação das incertezas de medição na cadeia de rastreabilidade higrométrica.

Este relatório descreve o processo de avaliação de incertezas de medição dos ensaios de determinação das propriedades geométricas de agregados realizados pelo Laboratório de Ensaios de Materiais para a Pavimentação do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/PAVMAT). O presente documento contém uma descrição sumária dos ensaios estudados (análise granulométrica pelo método da peneiração, índice de forma, equivalente de areia e azul de metileno) apresentando, também, as respectivas tabelas de balanço de incertezas de medição obtidas com base na aplicação do método GUM.

Este relatório descreve o processo de avaliação de incertezas de medição dos ensaios de misturas betuminosas realizados pelo Laboratório de Ensaios de Materiais para a Pavimentação do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/PAVMAT). O presente documento contém uma descrição sumária dos ensaios estudados (determinação do teor de betume e baridade) apresentando, também, as respectivas tabelas de balanço de incertezas de medição obtidas com base na aplicação do método GUM.

Este relatório descreve o processo de avaliação de incertezas de medição dos ensaios de determinação das propriedades mecânicas e físicas de agregados realizados pelo Laboratório de Ensaios de Materiais para a Pavimentação do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC/PAVMAT). O presente documento contém uma descrição sumária dos ensaios estudados (determinação da resistência à fragmentação pelo método de Los Angeles, determinação do teor de humidade por secagem em estufa ventilada e determinação dos vazios do fíler seco compactado) apresentando, também, as respectivas tabelas de balanço de incertezas de medição obtidas com base na aplicação do método de cálculo apropriado.

Este estudo tem por objectivo a caracterização metrológica de equipamentos pendulares utilizados em ensaios de choque Charpy de materiais plásticos. O presente documento menciona o enquadramento normativo associado a esta matéria sendo, também, efectuada uma breve descrição do ensaio de choque Charpy e, em particular, do equipamento pendular utilizado neste contexto. A caracterização metrológica realizada abrange diversos aspectos de natureza mecânica, dimensional e geométrica assim como o instrumento de medição de deslocamento angular integrante do equipamento em estudo.

O presente relatório apresenta um procedimento para a calibração de um calibrador de defórmetros unidimensionais desenvolvido no Centro de Instrumentação Científica do LNEC, notando que estes defórmetros integram as cadeias de medição de almofadas planas de grande área (LFJ – Large Flat Jack) aplicadas, pelo Departamento de Barragens de Betão do LNEC, em ensaios in situ visando a caracterização da deformabilidade de maciços rochosos, por exemplo, em fundações de barragens.

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.