Converter um orçamento do Excel

Uma das principais preocupações ao começar a utilizar o Módulo de Incerteza é saber como converter os antigos orçamentos de incerteza. Uma situação comum é ter orçamentos de incerteza guardados em ficheiros Excel, como este orçamento de incerteza para um diâmetro externo liso:

Exemplo de orçamento de incerteza no Excel

Neste caso, o primeiro passo será compreender as fórmulas envolvidas. A forma mais fácil é alterar o modo de visualização para mostrar todas as fórmulas. Em algumas versões do Excel, isto pode ser feito premindo Ctrl-` (ao lado do 1). No Excel 2007, clique em «Mostrar fórmulas» no separador «Fórmulas».

Mostrar fórmulas no separador Fórmulas

Depois de selecionar «Mostrar fórmulas», o ecrã deverá ficar semelhante ao seguinte:



Exemplo de orçamento de incerteza com fórmulas exibidas

O seu objetivo é enumerar cada elemento que contribui para o resultado e explicar como é calculado. Comece por enumerar os valores que são importantes para realizar os cálculos:

1. Reprodutibilidade do operador

· Valor = 0,000005

· Divisor = 1,000

· Incerteza = E27

2. Incerteza dos blocos de calibração

· Valor = (1,3 + 0,8 * F35) * 0,000001

· Divisor = 2,000

· Incerteza = E28/H28

3. Incerteza da máquina de medição

· Valor = (3+0,8*F35)*0,000001

· Divisor = 2,000

· Incerteza = E29/H29

4. Diferença entre o instrumento de medição e o artefacto

· Valor = ABS(G37-D40)*D39*F35

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = E30/H30

5. UNDE

· Valor = G37*0,1*F35*F37

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = E31/H31

6. Geometria do calibrador de encaixe

· Valor = 0,000002

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = E32/H32

7. Deformação

· Valor = 0,000001

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = E33/H33

8. Gradiente térmico entre a máquina de medição e o artefacto

· Valor = G37*0,2*F35

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = E34/H34

Variação de temperatura

· Valor = ABS(D37-E37)

Incerteza padrão

· Valor = (SQRT((I27*I27)+(I28*I28)+(I29*I29)+(I30*I30)+(I31*I31)+(I32*I32)+(I33*I33)+(I34*I34)))

Incerteza expandida (K=2)

· Valor = 2*D45

Expressão de incerteza

· Maior dimensão L(em pol.): 4

· U95 em L=0: 0,000011

· U95 em L=Maior dimensão: 0,000057985507292771

· Fórmula (µin): D52*1000000 "+" ((D53-D52)/D51)*1000000 "D"

Infelizmente, isto não permite uma compreensão intuitiva das fórmulas. Para esclarecer, cada referência de célula pode ser substituída por um indicador do seu conteúdo:

1. Reprodutibilidade do operador

· Valor = resultado do estudo GRR

· Divisor = 1,000

· Incerteza = Valor

2. Incerteza dos blocos de calibração

· Valor = (1,3 + 0,8 * Diâmetro) * 0,000001

· Divisor = 2,000

· Incerteza = Valor / Divisor

3. Incerteza da máquina de medição

· Valor = (3+0,8*Diâmetro)*0,000001

· Divisor = 2,000

· Incerteza = Valor / Divisor

4. Diferença entre o instrumento de medição e o artefacto

· Valor = ABS((Coeficiente de Exponencial) - (Coeficiente. da Exp. da escala))*(Precisão do sensor de temperatura + ambiente do laboratório (unilateral))*Diâmetro

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = Valor / Divisor

5. UNDE

· Valor = (Coeficiente de expansão)*0,1*Diâmetro*(Variação de temperatura)

· Divisor = SQRT(3)

· Incertidão = Valor / Divisor

6. Geometria do calibrador de encaixe

· Valor = 0,000002

· Divisor = SQRT(3)

· Incertidão = Valor / Divisor

7. Deformação

· Valor = 0,000001

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = Valor / Divisor

8. Gradiente térmico entre a máquina de medição e o artefacto

· Valor = (Coeficiente de expansão)*0,2*Diâmetro

· Divisor = SQRT(3)

· Incerteza = Valor / Divisor

Variação de temperatura

· Valor = ABS((Temperatura baixa) - (Temperatura alta))

Incerteza padrão

· Valor = RSS(Incertezas 1-8)

Incerteza expandida (K=2)

· Valor = 2*(Incerteza Padrão)

Expressão de Incerteza

· Maior Dimensão L(em pol.): 4

· U95 em L=0: 0,000011

· U95 em L=Maior Dimensão: 0,000057985507292771

· Fórmula (µin): (U95 em L=0)*1000000 "+" (((U95 em L=Dimensão Máxima)-(U95 em L=0))/(Dimensão Máxima L (in)))*1000000 "D"

Agora precisamos de criar o orçamento no InSite que corresponda ao orçamento que indicámos acima. As informações básicas são bastante simples. Escolhemos uma resolução de 6 para corresponder à resolução do orçamento do Excel.

Ecrã principal do

Como estamos a fazer um cálculo que envolve o coeficiente de expansão do mestre, teremos de lhe dar um nome significativo. Neste caso, vamos utilizar o METER1:



Medidor utilizado para medir o diâmetro

Para cada um dos oito itens contribuintes, criaremos uma entrada no separador «Itens contribuintes»:



Itens contribuintes

Para cada um dos itens, iremos introduzir alguns valores de referência. O nome do colaborador é o mesmo que constava no orçamento do Excel.A opção «Auto» estará sempre desmarcada, para que possamos introduzir manualmente uma fórmula. O divisor será o mesmo que no orçamento do Excel, utilizando 1,732051 para a raiz quadrada de 3 nos itens 4 a 8. A unidade de medida deve ser a mesma para todos eles.



Informações básicas para a contribuição de itens

No primeiro elemento da lista, temos de devolver o resultado do estudo. Podemos introduzi-lo no separador «Estudos»:



Janela «Estudo de incerteza»

Depois de introduzido, utilizaremos a função LookupStudy para obter o valor e a função SetResult para definir esse valor como o resultado deste elemento de contribuição:



Fórmula do elemento de contribuição 1

Clique no botão «Executar» para testar o script:



Botão «Testar script»

Neste caso, obtemos um resultado de 0,000005, tal como pretendido.

Resultado do script do

O ponto 2 é um pouco mais complicado, pois envolve o diâmetro medido.

2. Incerteza dos blocos de calibração
   
   · Valor = (1,3 + 0,8 * Diâmetro) * 0,000001
   
   · Divisor = 2,000
   
   · Incerteza = Valor / Divisor

Vamos partir do princípio de que o diâmetro corresponde ao valor nominal do ponto de ensaio. Para resolver isto, vamos utilizar a função LookupNumericField para obter o valor LINE_STANDARD do ponto de teste que está a ser analisado. Vamos guardá-lo no rDiameter para facilitar a consulta posterior. Pode encontrar a versão completa da função nos exemplos à direita da área do script:



Lista de funções de pesquisa

O valor pode então ser guardado em rValue utilizando a fórmula que encontrámos no Orçamento do Excel. O divisor, 2, deve ser obtido da secção superior utilizando novamente o LookupNumericField. É guardado em rDivisor. Uma vez feito isso, a incerteza é o resultado de rValue / rDivisor.



Fórmula do elemento de contribuição 2

O ponto 3 é praticamente idêntico.

3. Incerteza da máquina de medição
   
   · Valor = (3+0,8*Diâmetro)*0,000001
   
   · Divisor = 2,000
   
   · Incerteza = Valor / Divisor

Fórmula do elemento de contribuição 3

O ponto 4 apresenta a necessidade de coeficientes de dilatação. Esta é uma propriedade do material de que o calibre ou padrão em questão é feito, pelo que utilizaremos os Atributos de Incerteza no InSite para armazenar essa informação:

4. Diferença entre o instrumento de medição e o artefacto
   
   · Valor = ABS((Coeficiente de Exponencial) - (Coeficiente. da Exp. da escala))*(Precisão do sensor de temperatura + Ambiente do laboratório (unilateral))*Diâmetro
   
   · Divisor = SQRT(3)
   
   · Incerteza = Valor / Divisor

Introdução de um atributo de incerteza

Separador «Atributos de incerteza»

Depois de os coeficientes de expansão terem sido introduzidos como atributos de incerteza, a questão passa a ser a forma de aceder aos mesmos. O LookupAttributeGage e o LookupAttributeMaster permitem-lhe consultar um atributo de incerteza. Uma vez que se trata de um valor LOOKUP, pode utilizar-se o 0 como último valor, por uma questão de simplicidade. Uma vez que pode haver mais do que um mestre, temos de especificar qual o mestre (neste caso, MASTER1) a utilizar com base nos nomes dos mestres. Depois de fazer isto, calcular o valor e a incerteza padrão é apenas uma questão de substituir as palavras pelas variáveis adequadas.

Fórmula do elemento de contribuição 4

O ponto 5 acrescenta a questão da variação de temperatura. Dependendo do tempo que demora a realizar uma medição, a temperatura pode sofrer variações durante o processo. Nesse caso, pode utilizar o Extra Num 1 e o Extra Num 2 na grelha de pontos de teste para registar o intervalo de temperatura. Como é possível que alguém tenha trocado os dois valores, vamos utilizar a diferença absoluta entre eles.

5. UNDE
   
   · Valor = (Coeficiente de expansão)*0,1*Diâmetro*(Variação de temperatura)
   
   · Divisor = SQRT(3)
   
   · Incertidão = Valor / Divisor

Fórmula do elemento de contribuição 5

Em comparação com os pontos anteriores, os pontos 6 e 7 são bastante simples.

6. Geometria do calibrador de encaixe
   
   · Valor = 0,000002
   
   · Divisor = SQRT(3)
   
   · Incertidão = Valor / Divisor

Fórmula do Item 6 de Contribuição

7. Deformação
   
   · Valor = 0,000001
   
   · Divisor = SQRT(3)
   
   · Incerteza = Valor / Divisor

Fórmula do Item 7 de Contribuição

Da mesma forma, o ponto 8 baseia-se nas ideias já discutidas.

8. Gradiente térmico entre a máquina de medição e o artefacto
   
   · Valor = (Coeficiente de expansão)*0,2*Diâmetro
   
   · Divisor = SQRT(3)
   
   · Incerteza = Valor / Divisor
   
   
   
   Fórmula do elemento contribuinte 8

O passo final consiste em calcular a raiz quadrada da soma dos quadrados dos itens que contribuem e multiplicar esse resultado por 2. Felizmente, basta deixar a opção «Padrão» marcada.

Fórmula de correlação de

Feito isto, só falta aplicar este orçamento a todos os pontos de teste relevantes. Suponha que pretenda registar as incertezas máxima e mínima num certificado de calibração; isso deve ser feito como parte integrante do certificado. O primeiro passo é criar um evento de calibração para trabalhar com os dados do certificado. Isto também lhe permitirá verificar se os cálculos estão corretos.

Calibração do

e com cálculos de incerteza

Neste caso, introduza ambos os valores de Número Extra antes de passar para uma nova linha. Depois de fazer isso, crie uma cópia do seu Certificado de Incerteza e modifique-o de forma a que o separador «Pontos de teste de calibração» fique semelhante ao seguinte:



Definição dos pontos de teste

Depois de fazer isso, modifique o campo «DetailBeforePrint» no separador «Calc», da seguinte forma:



Separador «Calc»

Expressão de incerteza

· Maior dimensão L (em polegadas): 4

· U95 em L=0: 0,000011

· U95 em L=Maior dimensão: 0,000057985507292771

· Fórmula (µin): (U95 em L=0)*1000000 "+" (((U95 em L=Dimensão Máxima)-(U95 em L=0))/(Dimensão Máxima L (in)))*1000000 "D"

Isto irá fornecer-lhe a expressão de incerteza após os pontos de teste.



Pré-visualização dos pontos de teste |