Aplicação dos métodos de cálculo de incertezas utilizados na calibração de balanças manométricas (padrões primários de pressão)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

A medição de Pressão desempenha um papel de grande importância no mundo moderno. Impulsionada pela máquina a vapor e a revolução industrial, a metrologia de Pressão tem evoluído constantemente de modo a acompanhar a crescente exigência de indústrias modernas relativamente ao rigor e exatidão dos instrumentos de medição. Nenhum valor de medição pode ser devidamente interpretado sem que este seja acompanhado de uma estimativa da incerteza, e deve ser possível o seu rastreamento através de uma cadeia ininterrupta de comparações a uma referência. As Balanças Manométricas são dos instrumentos de medição de Pressão com maior repetibilidade de medição, sendo por isso utilizadas como padrão primário de Pressão. Mantendo uma Pressão calculável, ao invés de uma medição direta, a sua calibração envolve a determinação de valores da Área Efetiva à Pressão nula, e do coeficiente de distorção, que definem a Área Efetiva do conjunto Pistão-Cilindro em função da Pressão. Neste trabalho foram abordados diferentes métodos de calcular estes parâmetros assim como estimar as suas incertezas. Verificou-se que o método mais simples, o dos Mínimos Quadrados Ordinários é o menos robusto, e que pode ser ligeiramente melhorado se for ignorado um ponto da sua amostragem. O método dos Mínimos Quadrados Ponderados, apresentou-se como o modelo mais equilibrado, apresentando resultados consideravelmente melhores que as duas variantes do método dos Mínimos Quadrados Ordinários, e virtualmente tão robustos como o método dos Mínimos Quadrados Generalizados, que se mostrou excessivamente complexo, sendo apenas marginalmente mais eficiente que o método dos Mínimos Quadrados Ponderados.