Hartmut Apel 1/48 25.-26. Agosto 2005 Estrutura e Princípios Gerais da Metrologia Legal na Alemanha...

25.-26. Agosto 2005 Hartmut Apel 1/48

Estrutura e Princípios GeraisEstrutura e Princípios Gerais

da Metrologia Legal na Alemanhada Metrologia Legal na Alemanha

Hartmut ApelHartmut Apel

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Braunschweig - Alemanha

INMETRO - DIMELINMETRO - DIMEL25. - 26. Agosto 2005, Porto Alegre, BRASIL25. - 26. Agosto 2005, Porto Alegre, BRASIL


República Federal da AlemanhaRepública Federal da Alemanha

Niedersachsen

Schleswig-Holstein

BrandenburgNordrhein-Westfalen

Rheinland-Pfalz

Hessen

Baden-Württemberg

Bayern

Sachsen

Thüringen

Mecklenburg-Vorpommern

Sachsen-Anhalt

Wiesbaden

Mainz

Bonn

Düsseldorf

Saarbrücken

Stuttgart

München

Erfurt Dresden

Potsdam

Magdeburg

Schwerin

Hamburg1,6

Kiel

Bremen

Hannover

Berlin 3,3

2,5

3,0

4,8

2,7

2,1

17,1

5,7

3,7

Saar-land

1,1

9,6

11,2

2,6

7,3

0,7

dados estatísticos

habitantes : 81 milhões

superfície : 357,00 km2

extensão : 876 km norte-sul 640 km este-oeste

densidade da população : 222/km2

funcionários nos IPEMs: ~ 1600

vizinhos: CH, A, CFR, PL,DK, NL, B, L, F


Divisão dos Poderes Divisão dos Poderes EstaduaisEstaduaisna Metrologia Legalna Metrologia Legal

Responsabilidade do Governo Federal:legislação, representação da metr. legal no exterior,

uniformização da execução, aprovação de modelos,

assessoria do Ministério da Economia (Berlim)

Responsabilidade dos Governos Estadual:

execução da metr. legal, controle do mercado, supervisão dos

laboratórios de ensaio acreditados, pré-embalagens, multas,

processos no tribunal, etc.


Legislação Nacional e EuropéiaLegislação Nacional e Européiano passado - hoje - no futurono passado - hoje - no futuro

Legislação nacional sobre verificação

desde 1868

1975 1993eixo do tempo 2006aplicação MID

Legisl. da CEE

Legisl. da UE

atualmente se aplica a legislação de verificaçãonacional, CEE e UE (nova abordagem) paralelamente


As bases da regulamentação

harmonização e sistemaeuropeu como base paraa execução da metrologialegal ao nível nacional

Diretivas da UE (para os países membros) p.ex. para:

balanças não-automáticas,

produtos medicinais, MID

Recomendações da OIML (Organisation Internationale de Métrologie Légale, Paris)

Leis nacionais p.ex:

lei das unidades

lei da verificação

lei de produtos medicinais

Portarias p.ex.:

portaria sobre verificação

portaria sobre pré-medidas

portaria s/ tipos de instrum.

Regulamentos admi-nistrativos p.ex.:execução da verificação

Regras técnicas reconhecidas: p.ex.:

requisitos do PTB

normas p.ex.:

ISO/IEC

EN (CEN/CENELEC)

DIN/DKE

base:permissão por lei

referencias às


Metrologia Legal na AlemanhaMetrologia Legal na Alemanhametas político - econômicas

Proteção do consumidor na aquisição - de produtos mensuráveis

- de serviços

Garantia da segurança de medição para aproteção no campo da saúde

proteção contra riscos no trabalho

proteção do meio ambiente

proteção de campos semelhantes de

interesse público

Criação de confiança nas medições oficiais


Metrologia Legal - Considerações Gerais

Sistema preventivo Sistema repressivo

autoridades garantemprecisão e funcionamentoconstante dos instr. de med.

metrologia legal como fomentadore apoiante de usuários e fabricantes de instr. de medição

metrologia legal como protetore certificador para „bons“fabricantes de instrum. de medição

( sistema de verificação clássico alemão)

autoridades controlam a precisão dos instr. de med. por meios estatísticos

metrologia legal como „polícia da metrologia“

exemplo: - controle de pré-embalagens

- supervisão dos laboratórios acreditados pelo estado


medidas preventivasmedidas preventivas medidas repressivasmedidas repressivas

Medidas relacionadascom os instr. de med.

Medidas relacionadascom os instr. de med.

Reconhecimento, controle sobre entidades privadas

Reconhecimento, controle sobre entidades privadas

Medidas orientadaspara o objetivo

Medidas orientadaspara o objetivo

Sistema de execução na metrologia legalSistema de execução na metrologia legal

Asseguramento de

precisão e confiabilidade das mediçõesno âmbito do nível de proteção

desejado politicamente

Asseguramento de

precisão e confiabilidade das mediçõesno âmbito do nível de proteção

desejado politicamente


Sistema de execuçãoduplamente preventivo

Instrumentos têm que ser aprovados e verificados

1º passo: aprovação de modelo (para uma verificação):

• aprovação de modelo ou aprovação geral• ensaios segundo o tipo e princípio de medição

(construção, condições de trabalho)

2º passo: verificação:

• Ensaio para o cumprimento dos requisitos técnicos (tolerâncias) prescritas legalmente

• comparação com padrões (calibração)• limitação da validade do período de verif.• verificação periódica


Requisitos para instrumentos submetidos a verificação

• tolerâncias(comparação com o padrão)

• função• segurança nas med.• manipulação• condições nominais de • utilização

• princípios da medição• construção• comportamento ao longo

do tempo• função

• caraterísticas (p.ex. dispersão)

• resistência à manipulação• CEM• Software

Estabilidade na med.Estabilidade na med.Confiabilidade das

med.


Admissão de instrumentos para verificação

Admissão

Admissão Geral Aprovação de modelos

• só para medidores „simples“ (mecânico, sem eletrônica)

• nenhuma aprovação de mod.

• nenhum certificado

• cumprimento dos requisitos daPortaria sobre verificação

• cumprimento de requisitos geraisda metrologia

• medidores tecnicamente complexos

• ensaio de aprovação de mod.

• emissão de um certificado

• cumprimento de requisitosda Portaria e requisitos adicionais do PTB

• desenvolvimento técnico„ainda não concluído“


Verificação de um InstrumentoVerificação de um Instrumento

Ensaio técnicoEnsaio técnico

técnico - físico (químico)

cumprimento com os requisitostécnicos e metrológicos definidosna lei de verificação e nas portarias (tolerâncias)

Processo oficialProcesso oficial

Direito de policiamento no controle para obrigar a cumprir com as prescri- ções legais de verificação tais como:

• Obrigação de verificação• Manipulações (por ex. cisternas de transporte)• Operações corretas com medidores (p. ex. tomada em consideração da tara em pesagens)• Aptidão do medidor para o objetivo da medição (p. ex. balanças analíticas na ind. farmacêutica)• Duração da validade da verificação

penalizado como infração


AprovaçãoAprovação

aprovação para a verificação

aprovação para a verificação aprovação geral para

a verificaçãoaprovação geral para

a verificação

Primeira Verific. (Ensaio de conformidade)Primeira Verific. (Ensaio de conformidade)

verificação por umaentidade nomeada

verificação por umaentidade nomeada mediante declaração de

conformidade do fabricante

mediante declaração de conformidade do fabricante

validade da verificaçãovalidade da verificação

InspeçãoInspeção

verificação periódicaverificação periódica manutençãomanutenção

validade da verificaçãovalidade da verificação

UtilizaçãoUtilização

Ciclo de Ensaios para Instrumentossubmetidos à Lei de Verificação


Elementos da Verificação

Ensaios

Ensaio das caraterísticas

Ensaios metrológicos

Avaliação do cumprimento com os: requisitos da portaria de verificação requisitos do PTB aprovações de modelo

Carimbagem/selo


Formas de Verificação

Verificação inicial(nacional ou CEE)

novos instrumentos aprovadosrequisitos no

momento de aprovação

Verificação

Verificação periódicainstr. verificados previamente,

tolerâncias atuaise requisitos iguais aos da

verificação primitiva

Ensaio estatístico(Plano de amostragem)

cintas métricas,instrumentos de medição

para uso único,barris de aço (cerveja)

Prolongação do tempode verificação por meiode ensaios estatísticos

contadores de gás,eletricidade,água, calor


Ensaios Estatísticos

Campos de aplicaçãoObjetivos e Medidas

verificação

prolongamento doperíodo de verificação(com certos instrumentos)

controle de pré-medidos

separação em lotes „bons“ e „maus“

determinação dos riscos para o fabricante e para o consumidor (margem de

erros para AQL e LQ)

diminuição de ensaios

controle da qualidade


1. Tomada de amostras

2. Amostras - Esquemap. ex. processos simples de amostragem para contadores de água

3. aceitação (prolongamento)/ rejeição

Tamanho do lote Tamanho da amostragem

nº. dos instr. defeituosos

aceitação rejeiçãoaté 1200

1201 até32003201 até 10000

10001 até 35000

5080

125200

135

10

246

11

contadores de eletricidade 16 + n 4 anos contadores de gás 8 + n 4 anos contadores de água 6 + n 3 anos contadores de eletricidade eletrón. 8 + n 5 anos contadores de calor 5 + n 3 anos

Processo Estatístico para prolongamento do tempo de verificação


Divisão de responsabilidades entre o Governo Federal e os Gov. Estaduais

Physikalisch-TechnischeBundesanstalt (PTB)

Instituto Federal Técnico-Físico

Processos de ensaios e regulament.

Ensaios de padrões

Aprovação de modelos

Infra-estrutura de mediçãovoluntária (DKD)

Supervisão:(„IPEMs“)

• pré-medidos• recipientes de

comercialização de bebidas

• laboratórios clínicos• unidades métricas

Direção de verif. (IPEM)Oficinas de verificação

• verificação e calibração

• reconhecimento e supervisão de lab. de ensaios

• reconhecimento/supervisãodos reparadores e dos serviços

de manutenção

• reconhecimento/supervisãode sistemas de gestão da Q dos fabricantes de balanças e de produtos medicinais

• penalização de infrações


Organização da Metrologia Legal

Ministério Federal

da Economia

Governo Federal Governos Estaduais

labor. acreditadospelos IPEMs

Physikalisch-Technische

Bundesanstalt(PTB)

Ministériosdos 16 estados Federativos

16 Diretorias dos Estados Federativos

“IPEMs”

Comitê Federal e Estadual de

Metrologia Legal

Assembléia Geralde Metrologia

Legal

Academia Alemãde Metrologia

Comité técnico de

Metrologia Legal

e Verificação

~ 20 Comitês técnicos

KL-MESSServiço de coordenação

para acreditações

Laboratórios do serviço

alemão de calibração (DKD)

Grupo de TrabalhoAcreditaçãona Metrologia

(privados)(privados)

Assembléias Coorden.

~86 oficinas de verif.


Ministério da Economia de um Estado Federal

Diretoria de uma autoridade de verificação

Oficina de verificação

Serviços de verifica-ção acreditados pelo

estadoFabricante 1)

1) Condição prévia:- Produção de instr. de med. segundo as Diretivas europ. - Sist. de controle de qualidade certificado e reconhecido

Estrutura típica de uma administração estadual de verificação (IPEM)


Deutsche Akademie für Metrologie Deutsche Akademie für Metrologie (DAM)(DAM)

Escola de Metrologia da AlemanhaEscola de Metrologia da Alemanha

Formação de todos os funcionários técnicos dos IPEMs

dos estados

Seminários especializados para as administrações dos

IPEMs

Seminários especializados para entidades da economia

e indústria

Cursos em metrologia legal para bolsistas extrangeiros

Serviços centrais para todas as administrações da

metrologia legal dos estados


Tarefas dos „IPEMs“ para o reconhecimentoe supervisão de entidades especializadas

• reconhecimento (acreditação) e supervisão de laboratórios para contadores de gás, eletricidade, água e calor

• nomeação pública de chefes de laboratório de ensaio

• reconhecimento e supervisão de serviços de manutençãopara instrumentos clínicos (de medição)

• supervisão de sistemas de qualidade em lab. clínicos

• reconhecimiento da qualificação (acreditação) de entidadesresponsáveis para o faturamento do cosumo (calor)

• reconhecimento de peritos para ensaios de frenómetros


Laboratórios de verificação reconhecidos (acreditados) oficialmente

Entidadeprivada

Certificação(Verificação)

de instr. de medição

Eletricidade GásÁguaCalor

Laborat. de verif.reconhecidos oficialmente Autoridades de

verificação (IPEMs)

responsável pelo

reconhecimento(de acordo com o PTB)

AutorizaçãoSupervisão

Condições prévias para o funcionamento:- salas e meios de ensaio adequados- pessoal qualificado e independente- trabalho permanente de verificação- seguros em caso de riscos

o sistema foi estabelecido

no ano 1902 !


Conceito de Tolerância

Definições

tolerância:Limite dos desvios positivos ou negativos do valor convencion. verdadeiro

valor convencion. verdadeiro:valor representado por um padrão

tolerâncias na verificação:tolerâncias válidas na verificaçãoprimitiva e periódica

tolerâncias no uso do instrum.:tolerâncias válidas no ensaio de utilização e de inspeção do medidor

Justificativas

A tolerância no uso toma em consideração os desvios a longo prazo (envelhecimento, etc.) einfluências externas adicionais

A tolerância no uso é igual aodobro da tolerância na verif.

Os dois tipos de tolerâncias são válidos em todo o campo de medição


Sistema de tolerâncias na verificação e durante o tempo de uso

VFG

EFG

EFG

VFGperíodo de verificação

t1 t2 t3

yN

Tempo t

heit Drift

+ U

ve

rifi

ca

ção

Drift

- U

y(t1)

y(t2)

y(t3)

EFG - tolerâncias na verificação VFG - tolerâncias no uso - campo de incerteza

ve

rifi

ca

ção

ve

rifi

ca

ção

valor demedição y


Supervisão do mercado e controleSupervisão do mercado e controle

Supervisão do mercadodireito UE

Controle oficial para ver se o fabricante/importador cumpriu com todos os requisitos

Controledireito nacional

Controle oficial para ver senão se cumpre com as prescrições legais de verificação

• Obrigatoriedade de verificação• Exatidão dentro dos limites de toler. no uso• manipulações• Utilização e operação corretas• Aptidão para o objetivo de utilização• Validade da verificação• Ligação correta com dispositivos conectados

• Obrigatoriedade de verificação• Exatidão dentro dos limites de toler. no uso• manipulações• Utilização e operação corretas• Aptidão para o objetivo de utilização• Validade da verificação• Ligação correta com dispositivos conectados

se não Multa

O oficial de verific. tem autoridade para controlar os requisitos da metrologia legal como um policial


Multa por IrregularidadesMulta por Irregularidades

multa até 10.000 EURO

valor de mediçãofalso

investigação das razões infrações,garantia de prova

decisão


Campos submetidos na verificação

Verifica-ção obri-gatória

trânsito

trans-ações

comerciais

trans-ações

oficiais

protec.

meio ambente

proteçãono

trabalho proteçãoraios

ionizantes

proteçãona saúde


Instrumentos de Medição em Trans-Instrumentos de Medição em Trans-ações sujeitos da Lei de Verificaçãoações sujeitos da Lei de Verificação

Instrumentos de medição de dimensões (multidimensional)

Reservatórios (p.ex. tonéis, tanques)

Sistemas de medição contínua e dinâmica de quantidades de líquidos (p.ex. bomba de gasolina, cisternas trans-portadoras, água, leite)

Pesos

Balanças (1 mg a 100 t)

Densidade

Higrômetro de cereais

Termômetros

Taxímetros / pedômetros


Instrumentos de medição Instrumentos de medição para o consumo de energia para o consumo de energia

Contadores de energia elétrica ativa, transformadores

Contadores de gás e instrumentos de correção de volume

Contadores de água

Contadores de calor

Estes instrumentos de medição são verificados na maioria em

laboratórios acreditados/qualificados pelos IPEMs com

rastreabilidade ao PTB.

( utility meters )


Instrumentos nas TransaçõesInstrumentos nas TransaçõesOficiais e no TrânsitoOficiais e no Trânsito

Instrumentos de medição para alfândega e impostos

Instrumentos de medição para a vigilância de trânsito velocidade, distância frenômetros balanças de placa instalações para controle de semáforos cronômetros

Instrumentos de medição da pressão de pneus

Analisadores de gases de escape


Instrumentos no campo de proteção de Instrumentos no campo de proteção de trabalho, meio ambiente e raios ionisantestrabalho, meio ambiente e raios ionisantes

Dosímetros

Decibelímetro e microfones

Analisadores de gases de escape


Instrumentos sujeitos à Lei sobre Instrumentos sujeitos à Lei sobre Produtos Medicinais (UE)Produtos Medicinais (UE)

Instrumentos de volume utilizados nos laboratóriosproveta de volumes, seringas, grades graduadas para sangue, pipetas de sedimento para sangue, etc.

Instrumentos de medição de densidade

Termômetros clínicos

Esfignomanômetros

Medidores da pressão dos olhos

Dosímetros para terapia

Eletrocardiógrafos

Medidores de esforço humano (bicicleta fixa)


Laboratórios ClínicosLaboratórios Clínicos Ensaios físico - químicosEnsaios físico - químicos

supervisão do controle de qualidade

valores de medição

V

diagnóstico

terapia

tiragem de sangue


Laboratórios ClínicosLaboratórios Clínicos Controle das Cartas de Ensaios Controle das Cartas de Ensaios

x-+ 3s

- 3s

1

x-+ 3s

- 3s

2

x-+ 3s

- 3s

3

Em determinados intervalos de tempo, o laboratório deve registrar os valores de medição verificados, através de um ensaio de líquido certificado, numa tabela de controle.


Irregularidades

Violação às leis de unidades e verificação

Irregularidade:comércio irregular (premeditado ou involuntário) que épunido com uma multa (100 DM até 20.000 DM)

Irregularidade:casos de pequenas irregularidades que nãoinfluenciam na reputação pública da pessoa

Para decisão de multas na justiça


Taxas para prestação de serviços de verifiçãoTaxas para prestação de serviços de verifição

3000 Euro

2000 Euro

100 Euro

200 Euro

500 Euro

1000 Euro

50 Euro

20 Euro

10 Euro

ponte bascula

balanças comerciais

contad. de eletricidadecontadores de gaz

pesas

contadoresde agua

bombas de gasolina

contador de raios ionisantes taxímetro

decibelímetro

tanques


no de oficinas: 9 oficinas regionais

1 armazem para equip./materiais

Pessoal: ca. 230192 (postos completos)

valor terrenos e prédios: 25 milh. € (estimação)

Bens patrimoniais: ca. 3 milh. €

no de veículos: 84, mais 2 camiões

no de cobranças: 160.000

Receita: 9,87 milh. € Euro

Despesas: 11,2 milh. € Euro

Cuota de autofinanciamento:

88,1%

Dados careterísticos de um „Dados careterísticos de um „IPEM“


UE - Nova Abordagem naUE - Nova Abordagem na Metrologia Legal: Novos Desafios Metrologia Legal: Novos Desafios

Mudança no sistema de metrologia legal do preventivo para pós colocação no mercado

Gestão da Qualidade (ISO 9000) pode sustituir parcialmente o controle do instrumento

Auto-declaração do fabricante sustitui a verificação dos IPEMs (neutralidade?)

Exame do projeto pode sustituir a aprovação do modelo

Software devería ser analisado na admissão do instrumento !

Novos elementos das Diretivas UE mudam o sistema atual


Balança automática para o

controle e a supervisão de

processos automáticos

para encher recipientes

Integração do softwareIntegração do software (ex. 1)

UE: Diretiva sobre Instrumentos de Medição (MID)

valida a partir outubre 2006


MID - Instrumento de MediçãoMID - Instrumento de Medição (ex. 2)

© Cargoscan

IM multidimensional para cálculo das tarifas de transporte


AspeAspecctostos ddoo Software Software (1)

1. Segurança e Identificação da Software

MID, Requisitos Essenciais, Annexo I:

"8.3. O “software” determinante para as características

metrológicas deve ser identificado como tal e deve estar

securizado. A identificação do “software” deve ser facilmente

facultada pelo instrumento de medida. Deve ser possível

durante um período razoável comprovar quelquer intervenção.


AspeAspecctos dtos doo Software Software (1)

Instrumento de medição com

software integrado e com

interface selada de usuario

Computadora Universal para

objetivos de medição com

interface aberta para usuario



2. Transmissão e Memorização de Dados

MID, Annex I:

“8.4 Os resultados das medições, o “software” que é

determinante para as características de medição e os

parâmetros metrologicamente importantes memorizados ou

transmitidos devem ser adequadamente protegidos contra

qualquer corrupção acidental ou intencional.



transmissão de dados de medição e dados de armazenagem

verificáveis numa área de rede aberta ou fechada (p.ex. LAN)

peso indicado sobre compro-

bante e conta

balança



3. Interfaces e Download do Software

MID, Requisitos Essenciais:

8.1 As caraterísticas metrológicas de um instrumento de

medida não devem ser influenciadas de forma inadmissível

pelo fato de lhe ser ligado outro dispositivo, por qualquer

caraterística do dispositivo a ele ligado ou por qualquer

dispositivo remoto que com ele comunique.


Internet,modem

Server do fabricante

instrumento do usuario verificado


Download de Software

devido à verificação



4. Separação do Software

MID, Anexo I, Requisitos Essenciais:

7.6 Quando um instrumento de medida incorporar

“software” associado que desempenhe outras funções para

além da função de medição, o “software” determinante para

as caraterísticas deve ser identificável e não influenciado de

forma inadmissível pelo “software” associado.


Cuantidades Medidas comCuantidades Medidas com Contadores de Eletricidade Caseiras Contadores de Eletricidade Caseiras

consumo de energia eletrica (2002): 514,8 Mrd.kWh

Umsatz Elektrizität (2002) total: ca . 54 Mrd. €

umsatz de consumidores: 134,8 Mrd. kWh

Durchschnittsverbrauch Haushalt: 3500 kWh/a

Durchschnittsenergiekosten Haushalt: 600 €/a

numero de contadores de eletr. verificados (casa): 43,8 Mio.

Durchschnittliche Verrechnungskosten: 18-44 €/Haushalt

Geschätzte Energiekosten je kWh (Haushalt): 16 Cent

Energiekosten Tarif-Hauhaltskunden gesamt: 21,7 Mrd.€

1% de erro corresponde: 217 Mio.€

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