A Metrologia e o papel do LMRI - Instituto TecnolÃ³gico e Nuclear

A Metrologia e o papel do LMRI 

C. Oliveira 

Laboratório de Metrologia das Radiações Ionizantes 

IST/ITN 16 de Novembro de 2012. Workshop Metrologia das Radiações Ionizantes e Aplicações Clinicas

SUMÁRIO: 

• Metrologia vs Sociedade 

• O que é a Metrologia? 

• Convenção do Metro 

• BIPM 

•EURAMET 

• AIEA 

•Instituto Português da Qualidade (IPQ) 

• O IPQ e o LMRI (IST/ITN) 

• Acordo de Reconhecimento Mutuo (MRA) 

• O LMRI e o Sistema da Qualidade 

•Capacidades de Medição e Calibração: um exemplo 

•Metrologia cientifica 

• Metrologia legal 


Metrologia vs Sociedade 

• As medidas desempenham um papel crucial na sociedade. Sustentam o seu 

bem-estar da nossa sociedade 

• Para desenvolver novos produtos, para estabelecer relações comerciais justas é 

necessária confiança na medição 

• As actividades de comércio, da produção nas operações fiscais de segurança de 

saúde ou ambientais estão dependentes das medições 

• A metrologia é uma necessidade profundamente enraizada na sociedade como 

atesta a reforma adoptada no reinado de D. Manuel com as Ordenações 

Manuelina (1499) que visaram clarificar os sistemas de unidades 

• A certificação de produtos é cada vez mais um imperativo 

• Os sistemas de certificação precisam de ser reconhecidos pelos outros países. A 

metrologia é fundamental para atingir esse objectivo 

• A metrologia é assim um instrumento importante para o desenvolvimento das 

actividades económicas e cientificas. 


O que é a metrologia? 

• Ciência da medição e suas aplicações 

•NOTA: A metrologia engloba todos os aspectos teóricos e práticos da medição, 

qualquer que seja a incerteza de medição e o campo de aplicação. 

•VIM. Edição 2012. 

• Áreas metrológicas 

• Acústica, ultra-sons, vibração 

• Electricidade e Magnetismo 

• Comprimento 

• Massa 

• Temperatura 

• Tempo e Frequência 

• Radiações Ionizantes 

• No Laboratório de Metrologia das Radiações Ionizantes medem-se grandezas 

dosimétricas, calibram-se dosimetros de radioterapia, de radiodiagnóstico e 

verificam-se monitores de protecção radiológica. 


Convenção do Metro 

A Convenção do Metro é um tratado diplomático que foi assinado em Paris em 

1875 por representantes de 17 nações entre as quais Portugal. 

A convenção consagrou o Sistema Métrico decimal, hoje designado por Sistema 

Internacional de unidades de medida, de utilização universal e adoptado 

formalmente em Portugal em 1983. 

A Convenção, modificada ligeiramente em 1921, permanece a base do acordo 

internacional das unidades de medida. 

A Convenção do Metro tem agora 47 paises membros e 17 países associados . 

. 


BIPM 

A Convenção do Metro criou o BIPM (International Bureau of Weights and 

Measures), uma organização inter-governamental sob a autoridade da CGPM 

(General Conference on Weights and Measures) e a supervisão da CIPM 

(International Committee for Weights and Measures). 

O CIPM tem Comissões Consultivas para as várias áreas. O IST/ITN, através do 

LMRI, faz parte do CCRI (I), Comissão Consultiva para as Radiações Ionizantes, 

secção de dosimetria. 

O BIPM actua nos assunto da metrologia particularmente sobre a necessidade de 

padrões de melhor exactidão, alcance e diversidade, e a necessidade de 

demostrar a equivalência entre padrões nacionais. 

O BIPM tem actualmente 56 Estados-Membros que inclui todos os grandes países 

industrializados. 


EURAMET 

A EURAMET (European Association of National Metrology Institutes) é a Organização 

Regional de Metrologia (RMO) da Europa. Coordena a cooperação dos Institutos Nacionais 

de Metrologia (NMI) da Europa em campos como investigação em metrologia, 

rastreabilidade das medidas às unidades do SI, reconhecimento internacional dos padrões 

nacionais e das CMC’s (Capacidades de Medição e Calibração) dos seus membros. Conta 

com mais de 100 INM e 37 países. 

Através da transferência de conhecimento e cooperação entre os seus membros a EURAMET 

facilita o desenvolvimento das infra-estruturas nacionais de metrologia. 

A EURAMET está organizada em Comissões Técnicas para as várias áreas metrológica. O 

IST/ITN está representado na CT para as Radiações Ionizantes. 

A EURAMET é responsável pela elaboração e execução do Programa EMRP (European 

Metrology Research Programme) que foi desenhado para encorajar a colaboração a 

colaboração entre os Institutos Nacionais de Metrologia da Europa e os parceiros na 

industria ou academia. 

European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR) 

http://ec.europa.eu/research/consultations/metrology/consultation_en.htm 


Agência Internacional de Energia Atómica (AIEA) 

O papel da AIEA 

Technical Reports Series 

A AIEA reconhece o LMRI como um SSDL (Secondary Standard Dosimetry 

Laboratory) 

Colaboração AIEA- ITN (LMRI) 

Calibração de dosimetros 

Comparações inter-laboratoriais 


Instituto Português da Qualidade (IPQ): 

Organismo Nacional Coordenador do SPQ 

O Instituto Português da Qualidade, IP (IPQ), é um instituto público que tem por 

missão a coordenação do Sistema Português da Qualidade (SPQ) .... a promoção 

e a coordenação de actividades que visem contribuir para demonstrar a 

credibilidade da acção dos agentes económicos, bem como o desenvolvimento 

das actividades inerentes à sua função de laboratório nacional de metrologia. 

Enquanto Organismo Nacional Coordenador do SPQ, são atribuições do IPQ a 

gestão, coordenação e desenvolvimento do Sistema Português da Qualidade, 

numa perspectiva de integração de todas as componentes relevantes para a 

melhoria da qualidade de produtos, de serviços e de sistemas da qualidade e da 

qualificação de pessoas. 

Ao IPQ compete também, enquanto Instituição Nacional de Metrologia, garantir o 

rigor e a exactidão das medições realizadas, assegurando a sua comparabilidade e 

rastreabilidade, a nível nacional e internacional, e a realização, manutenção e 

desenvolvimento dos padrões das unidades de medida. 


O IPQ e o LMRI do IST/ITN 

O Instituto Português da Qualidade, reconhece ao IST/ITN as competências e os 

recursos tecnológicos significativos na área das radiações ionizantes e das ciências 

e técnicas nucleares. 

As relações entre as duas instituições são regidas por um protocolo. 

Assim atribui ao IST/ITN, através do LMRI a missão de realizar as unidades de 

medida das grandezas dosimétricas e de as disseminar em todo o território 

nacional, assegurando o rigor e rastreabilidade das medições efectuadas. 

Em consequência o IPQ atribui ao IST/ITN o estatuto de Instituto Designado. 

O IPQ reconhece o estatuto de OVM na metrologia legal. 

Tem havido um colaboração efectiva entre as duas instituições. 


Acordo de Reconhecimento Mutuo (MRA) 

Em 1999 foi celebrado o Acordo de Reconhecimento Mutuo (MRA) que: 

• Consagra o reconhecimento e a equivalência dos certificados de calibração dos 

países que assinaram este acordo. 

• Estabelece do grau de equivalência entre os padrões nacionais mantidos pelos 

Institutos Nacionais de Metrologia (INM) 

•Possibilita o reconhecimento mútuo dos certificados e medições emitidos pelos 

INM’s. 

• Fornece aos governos uma fundamentação técnica segura visando acordos mais 

abrangentes relacionadas com o comércio internacional e actividades de 

regulamentação. 

• Assegura a rastreabilidade internacional dos padrões nacionais para as radiações 

ionizantes (grandezas dosimétricas) mediante cumprimento dos requisitos do MRA. 

• Estabelecimento de um Sistema da Qualidade ISO17025 

• Implementação das Capacidades de Medição e Calibração (CMC) 

•Participação nas comparações inter-laboratoriais do CIPM e da EURAMET 


Laboratório de Metrologia e o Sistema da Qualidade 

A implementação de um Sistema de Gestão Qualidade (SGQ) nos Laboratórios 

Nacionais de Metrologia (LNM), estabelecida no Acordo de Reconhecimento 

Mutuo (MRA) como requisito complementar à participação nas comparações 

cujos resultados publicados pelo BIPM, constituem a base técnica do Acordo, vem 

dar uma base sustentável à confiança mútua existente entre os signatários do 

MRA e simultaneamente ampliar e reforçar a confiança nas medições realizadas 

pelos LNM. 

O LMRI tem implementado desde 1999 um Sistema de Gestão Qualidade (SGQ) 

que obviamente tem vindo a melhorar à medida das suas capacidades e recursos 

financeiros. Isto é, o LMRI tem atribuído desde cedo a devida importância ao 

Sistema da Qualidade. 


Capacidades de Medição e Calibração (CMC’s) no sitio do BIPM 



Capacidades de Medição e Calibração: exemplo 

Padrões Secundários para dose absorvida na água 

A rastreabilidade para o SI é assegurada por meio da calibração do seu padrão 

secundário. 

A dosimetria da padrão secundário usado em feixes de fotões de alta energia pode ser: 

directamente rastreável ao SI pela calibração nos feixes de alta energia ou 

indirectamente rastreável através de uma calibração em Co-60 e o recurso a 

um factor de correcção. 

O LMRI tem o seu padrão secundário calibrado: 

• Laboratório: BIPM 

• Qualidade de Radiação: 60 Co 

• Grandeza: Dose absorvida na água. 

Calibration or Measurement 

Service 

Quantity 

Instrumen 

t or 

Artifact 

Instrumen 

t Type or 

Method 

Calibration in 

Absorbed 

water 

Radiotherapy 

dose rate to 

phantom, 

dosemeters 

water 

reference 

field 

Measurand Level or Range 

Minimum 

value 

Maximum 

value 

Units 

Measurement 

Conditions/Independ 

ent Variable 

Parameter Specificat 

ions 

Expanded Uncertainty 

Value 

Units 

Coverage 

factor 

Level of 

confidenc 

e 

Is the 

expanded 

uncertaint 

y a 

relative 

one? 

3,9E-04 1,6E-03 Gy s -1 Co-60 ISO-4037 1,0 % 2 not specified Yes 

Reference Standard 

used in calibration 

Standard 

Secondary 

standard 

ionisation 

chamber 

Source of 

traceabilit 

y 

BIPM 

List of 

Comparis 

ons 

supportin 

g this 

measure 

ment/ 

calibratio 

n service 

EUROMET. 

RI(I)-K4 

Comment 

s to be 

published 

via the 

KCDB 

NMI 

Service 

Identificati 

on 

EUR-RAD- 

ITN-1001 

Service Administration 

Service 

Category 

NMI 

1.2.7 ITN 

Comment 

s 


O LMRI e a Metrologia cientifica 

Desenvolvimento de padrões primários 

…..incertezas mais pequenas ….. 

Desenvolvimento de novas metodologias 

…. novas capacidades, melhor conhecimento……. 

EURAMET 

Participação em projectos europeus EMRP(European Metrology 

Research Programme) 

Roteiros: Dosimetria e Radionuclidos na saúde 

Aplicações médicas. Terapia e diagnóstico 

Dosimetria dos neutrões 

Dosimetria ocupacional 

…..colaboração com os parceiros da metrologia …… 


Metrologia cientifica 

Desenvolvimento de padrões primários 

Câmara de cavidade para medição 

do kerma no ar para radiação do 60 Co e 

137 

Cs. 

Measurement (pA) 

2,0 

1,5 

1,0 

0,5 

0,0 

0 50010001500200025003000350040004500500055006000 

Câmara livre no ar para 

medição do kerma no ar para 

radiação de média energia 

(100 keV a 400 keV). 

Polarizing potential (V) 


Metrologia científica 

Desenvolvimento de novas metodologias 

Caracterização dos campos de radiação para o radiodiagnóstico 

Determinação dos HVL’s (1º. HVL, 2º HVL e coeficiente de homogeneidade) 

Dosimetria das Qualidades de Radiação 

Caracterização do mamografo GE Senographe 600T 

100 

100 

80 

80 

01 

Without filter 

With filter 

Charge (%) 

60 

40 

Charge (%) 

60 

40 

dP/dE 

20 

20 

0 

-18 -13 -8 -3 2 

Position (cm) 

0 

23 25 27 29 31 33 35 37 

00 

03 07 09 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 

E (keV) 

Position (cm) 


O LMRI e a Metrologia legal 

Em Portugal a entidade responsável pela Metrologia legal é o IPQ que 

coordena mais de 600 entidades e organismos central, regional e local a quem 

reconhece o estatuto de OVM (Organismo de Verificação Metrológica). 

O LMRI é o OVM para as Radiações Ionizantes. 

A actividade do LMRI enquanto OVM processa-se ao abrigo da portaria de 

controlo metrológico. 

Portaria nº. 1106/2009: Regulamento do controlo metrológico dos instrumentos 

de medição de radiações ionizantes. 

Revisão da Portaria 

• Actualização das Normas Internacionais 

• Novas capacidades no LMRI 


O LMRI e a Metrologia legal 

Radiodiagnóstico 

A verificação metrológica de dosímetros com aplicações em 

radiodiagnóstico compreende a determinação da característica de desempenho, 

«erro intrínseco relativo, I» e «repetibilidade» 1 que é determinada pelo 

«coeficiente de variação», de acordo com a norma IEC 61674. Os limites de 

variação a que estas características de desempenho devem obedecer são 

descritos nas tabelas n.º 3 e n.º 4, para o erro intrínseco relativo e desvio padrão 

relativo, respectivamente. 

1) Repetibilidade: quando a medição é repetida com o mesmo dosimetro sob as mesmas condições. 

Grandezas dosimétricas: 

Kerma no ar (débito de kerma no ar) 

Produto kerma no ar-comprimento 

Produto kerma no ar-área (débito) 

Qualidades de Radiação: 

Feixes não-atenuados 

Mamografia 

Feixes atenuados 

Caracteristicas de 

desempenho: 

Erro intrinseco relativo 

Coeficiente de variação 


Radiodiagnóstico: Norma IEC 61674 

Tabela n.º3: Limites de variação da característica de desempenho, «Erro Intrínseco Relativo, I». 

Grandeza 

(kerma no ar, K) 

Feixes não-atenuados e 

mamografia 

Intervalo de medição 

K < 100 µGy 

K ≥ 100 µGy 

Erro Intrínseco Relativo, I 

Primeira 

Verificação 

Verificação 

Periódica 

I = ± (10 – 0,05×K) % 

I = ± 5 % 

Tabela n.º4. Limites de variação da característica de desempenho, «Coeficiente de variação» 

Kerma no ar, K 

Grandeza 

Feixes não atenuados 

Intervalo de medição 

K < 1000 µGy 

K ≥ 1000 µGy 

Coeficiente de Variação, 

Valores máximos 

Primeira 

Verificação 

Verificação 

Periódica 

0,1667 (16 – 0.01 K)% 

1 % 

Feixes atenuados K ≥ 1,0 µGy I = ± 5 % 


K < 10 µGy 

K ≥ 10 µGy 

0,1667 (16 - K)% 

1 % 

Débito de kerma no ar, 

Débito de kerma no ar, 


mamografia 

< 100 µGy/s 

≥ 100 µGy/s 

I = ± (10 – 0,05× ) % 

I = ± 5 % 

Feixes não atenuados 

< 100 µGy/s 

≥ 100 µGy/s 

1,11 (4,7 – 0,02× ) % 

3 % 


< 1,0 µGy/s 

≥ 1,0 µGy/s 

I = ± (10 – 5× ) % 

I = ± 5 % 


< 1 µGy/s 

≥ 1 µGy/s 

1,11 (4,7 – 2× ) % 

3 % 

Produto kerma no ar-comprimento, P Kl 


mamografia 

P Kl ≥ 5,0 µGy × m ± 5 % 

Feixes atenuados P Kl ≥ 5,0 µGy × m ± 5 % 

Produto kerma no ar-área, P KA 

P KA

Bibliografia 

http://www.bipm.org/ 

http://www.euramet.org/ 

http://www.emrponline.eu/ 

http://www.ipq.pt 

http://www.itn.pt/ 

Norma IEC 61674 

Vocabulário Internacional de Metrologia 2012. 

1ª edição luso-brasileira. IPQ 


Obrigado pela atenção 

Better standards 

Better life

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