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Publicação
Desenvolvimento do sistema primário para medição da densidade de líquidos
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Orientador(es)
Resumo(s)
Este trabalho, cujo objectivo centra-se no desenvolvimento de um sistema primário
para medição da densidade absoluta de líquidos, compara resultados obtidos através
de diferentes metodologias, no que diz respeito ao valor da incerteza, demonstrando
assim, qual o melhor método de pesagem a utilizar.
A medição da densidade de líquidos efectua-se através do método da pesagem
hidrostática, que consiste em pesar uma esfera de silicone fora do líquido (pesagem no
ar) e de seguida pesá-la em suspensão num líquido. Para tal, a balança hidrostática
possui um dispositivo que suspende a esfera para a sua imersão no líquido. Também é
usado o densímetro digital como método de comparação com a pesagem hidrostática.
O padrão de densidade utilizado foi a esfera de silicone pois os cristais de silicone são
os melhores materiais, devido à elevada estabilidade na determinação da densidade.
A densidade do ar é uma das magnitudes de influência mais comum em metrologia,
influenciando diversas áreas de medida, incluindo massa, densidade do líquido,
volume, entre outros. Por isso, foi importante determinar a densidade do ar medindo a
temperatura, a pressão e a humidade relativa e aplicando a equação CIPM.
Para medições de densidade por pesagem hidrostática, a água destilada é o líquido
normalmente usado. A densidade da água, ρL, foi determinada pela fórmula M.
Tanaka, Fujii e Masui, a uma temperatura de 20⁰C, aproximadamente.
Após a determinação da densidade, foi estimada a incerteza associada ao valor da
mensuranda, pois é a incerteza que define a qualidade do resultado da densidade. A
validação de um resultado, como suporte à decisão, é impossível sem o conhecimento
da incerteza associada ao próprio resultado. A fonte de incerteza que mais contribuiu
para a incerteza global da densidade do líquido foi a massa da esfera.
Considerando que o balanço de incertezas é influenciado por diversos factores
inerentes ao próprio método, realizou-se uma abordagem ao desenho de experiências,
através da análise de variância (ANOVA), cuja técnica permite determinar quais os
parâmetros significativos. A fonte de incerteza que mais contribuiu para a incerteza
global da densidade do líquido foi “Entre Ensaios”. Através do método ANOVA,
verifica-se também que a amostra líquida é estável e homogénea devido a apresentar
uma incerteza pequena.
Descrição
Palavras-chave
Engenharia química Bioquímica Densidade de líquidos Metrologia Incerteza Análise de variância