[pt] Objetivo: Otimização da produção de lipases por células de Yarrowia lipolytica, através do planejamento experimental e avaliação dos aspectos metrológicos envolvidos no processo. Motivação: Embora existam muitos trabalhos na literatura que relatem a produção de lipases por microrganismos, poucos abordam a otimização do processo através do planejamento experimental e nenhum deles considera o rigor metrológico e a estimativa da incerteza de medição. Contextualização: As enzimas lipases serão objeto de estudo por apresentarem grande versatilidade de aplicações e por serem produzidas por muitos microrganismos. As leveduras, no entanto, apresentam inúmeras vantagens operacionais sobre os demais microrganismos e entre elas foi selecionada uma cultura de Yarrowia lipolytica, isolada no Brasil. A produção de lipases depende de muitas variáveis, como temperatura, pH, concentração da fonte de carbono e nitrogênio, inóculo, entre outras. Nos processos de fermentação, onde há interação entre estas variáveis e a influência de cada uma é importante, é essencial estabelecer um método que considere estas interações, e otimize as condições experimentais para obtenção de melhores resultados. A confiabilidade metrológica do processo é de fundamental importância uma vez que diferenças significativas nos resultados são evidenciadas, principalmente em escala industrial. Metodologia: Dez experimentos foram planejados através do método D-optimal nos quais foram variadas as concentrações da fonte de carbono, da fonte de nitrogênio e de inóculo. A estimativa da incerteza de medição da atividade lipásica foi feita com base nas recomendações do Guia para Expressão da Incerteza de Medição (GUM) e do Guia CG 4 publicado pela EURACHEM. Resultados: A maior atividade lipásica obtida foi de 4815 U/L (80,3 (mi)kat/L) com incerteza expandida de 137 U/L (2,3 (mi)kat/L), nas seguintes condições: 0,5% de óleo de oliva (fonte de carbono), 0,7% de peptona (fonte de nitrogênio) e 10 mg/mL de inóculo. Em termos de produtividade volumétrica, tais condições forneceram o valor de 69,28 U/L h. Conclusões: Com estes resultados, foi possível concluir que a utilização do planejamento D-optimal favoreceu a produção em agitador de frascos, já que foi atingida uma atividade lipásica superior às alcançadas anteriormente por outros autores sem otimização, em frascos agitados (2700 U/L) ou em fermentador (4240 U/L). Sugere-se a produção de lipases por células de Yarrowia lipolytica, nas condições citadas acima, com vistas à obtenção de materiais de referência certificados, desde que estudos posteriores de purificação e estabilidade da lipase obtida sejam feitos. / [en] Objective: Optimization of lipase production by Yarrowia lipolytica cells through experimental design and evaluation of metrological aspects related to process. Motivation: Although several published papers are found describing lipase production by microorganisms, few of them refer to process optimization through experimental design and none of them refer to metrological evaluation and the estimate of the uncertainty in measurement. Context: Microbial lipases are an important group of biotechnologically valuable enzymes that present widely diversified catalytic properties. The interest in production of these versatile enzymes increased significantly, due to the vast amplitude of their industrial applications. There are many microorganisms able to produce lipases, but yeasts present some operational advantages compared to other microorganisms, and for this reason a strain of Yarrowia lipolytica was used in this work. A serie of factors, individually or in association, can affect production of such substances leading to different levels of product concentration and productivity. Empirical studies have been traditionally used to determine the effect of these factors on process parameters. A possible approach is to vary one factor while keeping the other at a constant level, but this approach is time consuming, does not include the interaction effects among variables, and does not necessarily lead to optimized results. Nowadays, different strategies are employed to optimize production parameters. These strategies not only allow process optimization but can also establish the dependent and independent variables. Methodology: Ten experiments were planned with the D-optimal design in which concentrations of inoculum, carbon source and nitrogen source were changed. The estimate of the uncertainty in measurement of the lipase activity was developed based on the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) and on the Guide CG 4 published by EURACHEM. Results: The highest lipolytic activity obtained was 4815 U/L (80,3 (mi)kat/L) with an expanded uncertainty of 137 U/L (2,3 (mi)kat/L), under the following conditions: 0.5% of olive oil (carbon source),0.7% of peptone (nitrogen source) and 10 mg/mL of inoculum. In terms of volumetric productivity, these conditions provided 69.28 U/L h. Conclusions: It is possible to conclude that the D-optimal design usage enhanced lipase production in shaken-flasks. Moreover the activity obtained in this work was higher than others previously reported with the same microorganism, without experimental design, in shaken-flasks (2700 U/L) or even in bench-fermenter (4240 U/L). The production of lipases by Yarrowia lipolytica cells aiming the classification as certified reference material can be recommended after further purification and stability studies.

[pt] Tendo em vista que as normas existentes não apresentam uma metodologia em relação à calibração de medidores tipo turbina e a determinação da incerteza de medição do volume deslocado de gases neste medidor, este trabalho apresenta uma metodologia para sistematizar os processos de calibração. Para isso, foi utilizado uma bancada de calibração com uma turbina. Com os dados obtidos nos testes foi possível processar os resultados obtidos para a determinação das incertezas de medição das variáveis envolvidas e avaliar o desempenho do medidor. Os dados experimentais de temperatura, pressão e rotação da turbina foram obtidos para ar com uma bancada já existente em um laboratório de calibração, tanto para a turbina master como para o objeto, e os resultados obtidos neste estudo estão sendo utilizados para sua acreditação junto à Rede Brasileira de Calibração (RBC). Os procedimentos de teste foram desenvolvidos a partir de normas existentes, especificação dos equipamentos e seu desempenho, em condições que permitissem a otimização da incerteza de medição, calculada de acordo com o ISO GUM. Assim, foi mostrado que a incerteza de medição de volume com a turbina de teste decresce quando o volume de gás utilizado aumenta, até um valor aproximadamente constante, definindo sua condição de calibração. Finalmente, uma metodologia foi desenvolvida para determinar o fator da turbina (K-factor) como uma função contínua do volume indicado pela turbina de teste ao longo da sua faixa de utilização, simplificando o procedimento a ser utilizado. / [en] Due to the fact that the existing standards don´t have a methodology related to the calibration of turbine meters and determination of the measurement uncertainty of the displaced gas volume in this meter, this research presents a methodology for standardizing the calibration processes. It was made possible by the use of a turbine based calibration rig. By processing the data acquired during the tests, it was possible to determine the measurement uncertainty of the involved variables and to evaluate the meter performance. Its temperature and pressure, together with the turbine speed, were measured in an existing rig of a calibration laboratory, for both master and test turbines, and the results are being used to accredit the laboratory to the Brazilian Calibration Network (RBC). The test procedures were developed from existing standards for similar testes, equipment specification and performance, and test conditions that allow the optimization of the uncertainty of measurement, in accordance to ISO GUM. This way, it was shown that the uncertainty of measurement of volume with the test turbine decreases when the gas volume increases, up to an approximately constant value, which determines the calibration condition. Finally, a methodology was developed to determine the turbine calibration factor (K-Factor) as a continuous function of the indicated value by the teste turbine along its operation range, simplifying the procedure to be used.

[pt] Diversas pesquisas sobre monitoramento e diagnóstico de equipamentos do sistema elétrico foram iniciadas com o objetivo de elevar a garantia e confiabilidade no sistema. Autores, não somente no Brasil, desenvolveram pesquisas sobre o tema, dentre eles (Bengtson, 1996; Kovacevic & Dominelli, 2003; Freitas, 2000). O objetivo é garantir a confiabilidade dos equipamentos instalados e incrementar o desempenho aumentando a vida útil dos mesmos. Nesse contexto (Freitas, 2000; Cavaleiro, 2003; dentre outros) discorrem sobre o tema. As redes neurais artificiais são utilizadas como uma das possíveis ferramentas disponíveis para análise, diagnóstico e monitoramento de equipamentos. A inovação deste trabalho está em apresentar uma nova metodologia desenvolvida para analisar a propagação das incertezas de medição das variáveis de entrada em redes neurais artificiais aplicadas à Manutenção Preditiva de Transformadores. Com base nos conceitos da metrologia foram analisados não somente os dados de entrada como também a incerteza de medição associadas aos mesmos. O método desenvolvido permite que se estime a incerteza de medição das variáveis de saída, contribuindo para a avaliação da confiabilidade de modelagens baseadas em redes neurais. Também foi realizado um estudo de caso, no qual se avaliou a propagação das incertezas de medição em sete redes neurais destinadas a estimar a concentração dos gases (saídas das redes) dissolvidos no óleo de transformadores de potência, com base nas características físico-químicas do óleo (variáveis de entrada). A metodologia utilizada baseou-se na introdução de perturbações na entrada das redes analisadas e na consequente análise de como estas perturbações afetam a saída das redes, permitindo-se assim calcular os coeficientes de sensibilidade de cada entrada. Em seguida, combinando-se as incertezas de medição das variáveis de entrada (disponíveis nos certificados de calibração dos instrumentos utilizados nas respectivas medições), por meio dos coeficientes de sensibilidade, é possível estimar a incerteza de medição das variáveis de saída. / [en] Research about monitoring and diagnostics of electrical system equipment was initiated with the objective of upgrading the guarantee and trust of a system. Authors, not only in Brazil, have developed research about the subject, among them (Bengtson, 1996; Kovacevic & Dominelli, 2003; Freitas, 2000). The objective is to guarantee the confidence in the equipment installed and enhance the performance and increase the durability of the equipment. Within this context (Freitas, 2000; Cavaleiro, 2003; among others) talk about this subject. The artificial Neural Networks are used as one of the possible available tools for analysis, diagnostics and monitoring of equipment. The innovation of this paper is to present a new methodology developed to analyze the propagation of uncertainty measurement variables of input in artificial neural networks applied to predictive maintenance of transformers. Based on the concepts of metrology, not only the input data was analyzed but also the uncertainty measurements that were associated with the equipment. The method that was developed allows us to estimate the measurement of uncertainty of output variables, contributing to the evaluation of confidence of models based on neural networks. There was also a case study, in which the propagation of uncertainties of measurement were evaluated within seven designated neural networks to estimate the concentration of gases (output of the networks) dissolved in potency transformer oil, based on the physical-chemical characteristics of the oil (input variables). The methodology that was utilized was based on the introduction of perturbation at the input of the networks that were analyzed and the consequent analysis of how these perturbation affect the output of the networks, this way allowing the calculation of the coefficients of sensibility of each entry. Then we match the input variables of the uncertainty measurements (available on the calibration certificates of the instruments utilized on the respective measurements), through the coefficients of sensibility, it is possible to estimate the output variables of the uncertainty measurements.

[pt] Neste trabalho, a fosforimetria em temperatura ambiente em substrato de celulose foi avaliada como técnica analítica para a determinação de dois derivados do indol (2 metil indol e 7 metil indol). As características fosforescentes dos dois analitos foram estudadas de modo univariado em função de diversos parâmetros experimentais como a taxa de decaimento do sinal fosforescente; tipo e quantidade de sal de átomo pesado indutor de fosforescência; quantidade de surfactante modificador de superfície da celulose e influência da concentração hidrogeniônica da solução de analito. Uma vez definidos os fatores relevantes, planejamentos fatoriais do tipo composto central foram realizados com o intuito de obter superfícies de resposta que apontassem possíveis interações entre os fatores e ajudassem na escolha da melhor condição experimental. As melhores condições para o 2 metil indol foram obtidas com soluções carreadoras de etanol/água no seu pH original e em substratos contendo TlNO3/SDS ou KI. Condições similares foram obtidas para o 7 metil indol. Para cada uma das condições selecionadas, foram realizados estudos para avaliação dos parâmetros de desempenho que incluíram: seletividade, linearidade da faixa de trabalho, limite de detecção, limite de quantificação, exatidão, precisão, robustez e cálculo de incerteza de medição do sinal fosforescente em substrato sólido. Em todos os casos estudados, a resposta analítica apresentou comportamento linear em função da massa depositada no substrato [R(2) > 0,99]. Os limites de detecção (média dos valores de branco + 3sb) e de quantificação (média dos valores de branco + 10sb) ficaram na ordem de 10(-5) de mol L(-1) (na ordem de dezenas de ng em termos absolutos). A repetitividade do método apresentou valores entre 15 e 23 % sendo a principal componente da incerteza de medição de sinal fosforescente. Este valor foi calculado seguindo o procedimento indicado pelo ISO GUM, ficando entre 22 a 35% (incerteza combinada) dependendo da condição experimental e do analito usado no processo de cálculo. A seletividade foi avaliada por meio da comparação das características espectrais de quatro indóis (indol, 2 metil indol, 3 metil indol e 7 metil indol) e entre compostos nitrogenados de diferentes famílias (quinolina, 7,8 benzoquinolina e acridina). Os resultados mostraram que não é possível discriminar os compostos indólicos. Entretanto é possível obter seletividade para compostos nitrogenados de diferentes famílias. / [en] In this work, room-temperature phosphorimetry using cellulose substrates was evaluated as analytical technique for the determination of two indol derivatives (2 methyl indol and 7 methyl indol). The phosphorescence from both analytes were studied in a univaried way in function of several experimental parameters such as the phosphorescence decay rate; type and quantity of phosphorescence inducer (heavy atom salt); amount of surfactant used as cellulose surface modifier and the influence of the hidrogenionic concentration of the analyte carrier solution. Once defined the relevant factors, central composite designs were performed in order to obtain response surfaces that pointed out possible interactions among factors and lead to the best experimental conditions. For 2 methyl indol, the best conditions were achieved by using ethanol/water analyte carrier solution at its original pH, and substrates containing TlNO3/SDS or KI. Simillar conditions were found for 7 methyl indol. For each of the selected conditions, studies were performed aiming to find the analytical figures of merit which included: selectivity, linearity of the working range, limit of detection, limit of quantification, accuracy, precision, robustness and the uncertainty of the phosphorescence measurement from the solid substrate. In all cases, the linear response presented a linear behavior in function of the mass of the analytes placed on the substrate [R(2) > 0,99]. Limits of detection (blank signals average + 3sb) and limits of quantification (blank signals average + 10sb) were in the mol L(-1) range (absolut values of tenths of ng). The repeatability of the method presented values between 15 and 23%, being the main components of the phosphorescence measurement, which were calculated based on the procedure indicated in the ISO GUM. The uncertainty value was between 22 and 35% (combined uncertainty) epending on the experimental condition and on the analyte used in the calculation process. The selectivity towards other indols (indol and 7 methyl indol) and other classes of nitrogenated polycyclic aromatic compounds was evaluated by comparing phosphorescence characteristics from these substances. While no discrimination was possible for the indols, selectivity in the determination of 2 methyl indol and 7 methyl indol in the presence of acridine, 7,8 benzoquinoline and quinoline) was found.

[pt] Métodos analíticos foram desenvolvidos para a determinação seletiva de alcalóides de interesse farmacológico. Com o objetivo de permitir a determinação seletiva de camptotecina (CPT) em formulações farmacêuticas de irinotecana (CPT-11) ou de topotecana (TPT), dois métodos espectrofluorimétricos e um eletroforético, com detecção por fotometria de absorção, foram propostos. Os métodos espectrofluorimétricos permitiram a determinação seletiva de CPT usando um ajuste de alcalinidade do meio associado ao uso de varredura sincronizada ou de derivada de 2ª ordem. Alternativamente, o procedimento de derivação fotoquímica (com otimização com planejamento composto central) eliminou completamente as interferências no sinal do CPT. Nas condições otimizadas, a espectrofluorimetria permitiu a determinação de CPT em misturas contendo até 50 vezes mais TPT ou contendo até 10 vezes mais CPT-11. A resposta analítica indicou faixas lineares de trabalho e homoscedasticidade. O limite de detecção (LD) foi da ordem de 10(-10) mol L(-1) para o método baseado na derivação fotoquímica e uma ordem de grandeza a menos para os métodos sem derivatização fotoquímica. Testes foram feitos em medicamentos a base de TPT e de CPT-11 e as recuperações ficaram em torno de 100%. Esses resultados foram comparáveis aos obtidos com método de referência (HPLC). O estudo de incerteza de medição por fluorimetria indicou que a maior contribuição do processo era a preparação de solução por avolumação. A contribuição dessa fonte foi minimizada pela preparação de solução por meio de ajuste de massa, causando um grande impacto na redução da incerteza expandida. O método baseado na eletroforese eletrocinética capilar micelar (MEKC) permitiu a quantificação simultânea de TPT, CPT e CPT-11. Para conseguir o ajuste final das melhores condições, foi feito um estudo univariado seguido de um planejamento composto central. Para se melhorar a sensibilidade da detecção em até 76 vezes, foi utilizado um processo de pré-concentração no capilar por modo de empilhamento e uma cela de caminho óptico alongado. A escolha do tampão borato (pH 8,5) contendo SDS e acetonitrila permitiu condições robustas 7 de sinal de tempo de migração. A resposta analítica mostrou faixa linear e homoscedatidade, além de repetitividade em torno de 3,5%. O LD foi da ordem de 10(-7) mol L(-1) (TPT) e 10(-8) mol L(-1) (CPT-11 e CPT). Testes de recuperação em amostras de saliva fortificadas foram feitos e comparados com os obtidos por um método de referência (HPLC) de forma a mostrar a exatidão adequada para o método proposto. Para a determinação seletiva de B-carbolinas, a fosforimetria em substrato sólido (SSRTP) foi utilizada. O ajuste do átomo pesado seletivo e a aplicação de técnica de varredura sincronizada e de 2ª derivada aumentaram o grau de seletividade, pois induziu fosforescência dos analitos de interesse na amostra e melhorou a resolução espectral em relação aos interferentes. O ajuste da quantidade de HgCl2 (0,81 mg) permitiu a determinação seletiva de harmol na presença de quantidades até 10 vezes maiores de harmine, harmane, norharmane e harmaline. O método SSRTP seletivo proposto para determinação de harmol foi comparado com o resultado obtido por um método de referência adaptado baseado em MEKC, o qual também mostrou sua capacidade para a determinação seletiva de harmol na presença dos interferentes. LD absoluto na ordem de ng e comportamento linear da resposta analítica foram obtidos. No caso do método analítico desenvolvido para a determinação de harmane na presença de harmine em chás, estudos de otimização mostraram o AgNO3 como sal de átomo pesado no substrato, solução de amostra em pH 11 e medições feitas em 322 nm do espectro de 2ª derivada da varredura sincronizada ((delta)(lambda) = 109 nm). Testes de interferência mostraram que a matriz do chá não tem influência no sinal do harmane e que nas / [en] Analytical methods were developed for the selective determination of alkaloids of pharmacological interest. Aiming the selective determination of camptothecin (CPT) in irinotecan (CPT-11) or topotecan (TPT) based pharmaceutical formulations, two spectrofluorimetric methods and one electrophoretic method with absorciometic detection were proposed. The spectrofluorimetric method allowed the determination of CPT using the adjustment of the alkalinity of the sample solution associated with the use of synchronous scanning or 2nd order spectral derivation. Alternativelly, the photochemical derivatization (optimized by central composite design) completely eliminated interferences on the CPT signal. The optimized conditions allowed the spectrofluorimetric determination of CPT in mixtures containing up to 50 times more TPT or up to 10 times more CPT-11. The analytical response presented linear working ranges and homocedasticity. The limit of detection (LD) was in the order of 10(-10) mol L(-1) for the method based on photochemical derivatization and one order of magnitude higher for the methods without photochemical derivatization. Tests were made using TPT and CPT-11 based comercial drugs and recoveries were around 100%. Such results were comparable to those obtained with the reference method (HPLC). A study of fluorimetric measurement uncertainty indicated that the greatest contribution in the process was the preparation of solution by volume. The contribution from this source was minimized by the preparation of solutions by weight measurement which caused a major impact in reducing the expanded uncertainty. The method based on micellar electrokinetic capillary electrophoresis (MEKC) allowed the simultaneous quantification of TPT, CPT and CPT-11. To achieve final adjustment of conditions, an univariated study was made followed by a central composite design. To improve the sensitivity of detection up to 76 times, a pre-concentration in the capillary by the normal stacking mode was used along with an extended optical path cell. The choice of borate buffer (pH 8.5) containing SDS and acetonitrile implicated in robust conditions of signal and migration times. The response showed analytical linear working range and homocedasticity, and 9 repeatability of around 3.5%. The LD was in the order of 10(-7) mol L(-1) (TPT) and 10(-8) mol L(-1) (CPT-11 and CPT). Recovery tests using spiked saliva samples were made and compared with those obtained by a reference method (HPLC) to show the appropriated accuracy for the proposed method. For the selective determination of B-carbolines, solid surface room temperature phosphorimetry (SSRTP) was used. The adjustment of the selective heavy atom and the application of synchronized scanning technique and 2nd order spectral derivation, increased the degree of selectivity, because induced phosphorescence of the analytes of interest in the sample and improved spectral resolution. The adjustment of the amount of HgCl2 (0.81 mg) allowed the selective determination of harmol in the presence of up to 10 times higher amounts of harmine, harman, harmaline and norharman. The method proposed for selective SSRTP determination of harmol was compared with the results obtained by an adapted method based on MEKC, which also showed its ability to determine harmol in the presence of interferences. The absolute limit of detection in the ng order and linear behavior of the analytical response was obtained. For the analytical method developed for the determination of harman in the presence of harmine in teas, optimization studies indicated the following conditions: AgNO3 as the heavy atom salt deposited on the substrate, sample solution at pH 11 and measurements made at 322 nm of the 2nd order derivated synchronous scanning spectrum ((delta)(lambda) = 109 nm). Tests showed that, in optimized conditions, the tea matrix had no influence on the harman signal and and that harman could be determined in samples containing harmine in concentrations up to two times higher. The

[pt] Observa-se um crescente interesse na determinação da incerteza de medição para a avaliação de conformidade e garantia da qualidade, principalmente nos setores de meio- ambiente, segurança, saúde e indústria, nos quais o resultado da medição é considerado crítico por lidar diretamente com seres humanos. Na medição da pressão arterial, conforme estudos realizados em países como a Austrália, Inglaterra, Turquia e Brasil, observa-se uma grande preocupação com a confiabilidade dos resultados obtidos por esfigmomanômetros mecânicos não invasivos. Nestes estudos, erros de até 4,4 kPa (33 mmHg) foram encontrados nos instrumentos avaliados, contra o valor de erro máximo de 0,53 kPa (4 mmHg) definido na OIML R 16-1:2002. Atualmente, a avaliação da confiabilidade dos esfigmomanômetros mecânicos é obtida considerando apenas o erro de medição, sem considerar a incerteza de medição. Com a motivação de contribuir para a garantia da confiabilidade metrológica dos esfigmomanômetros mecânicos não invasivos, usados mundialmente em hospitais e residências, o presente trabalho tem por objetivo associar a incerteza de medição na avaliação da confiabilidade metrológica destes instrumentos. Para a realização das medições foi montado um aparato envolvendo instrumentos de monitoração ambiental conforme recomendações internacionais (OIML R-16-1:2002) e nacionais (ABNT NBR-14105:1998 e NIEDIMEL- 006). Os dados do presente trabalho foram obtidos por meio de medições diretas em esfigmomanômetros novos e usados utilizando um padrão de pressão. Foram avaliados: o erro de medição, a histerese, o erro fiducial e a incerteza de medição. Os resultados obtidos com o presente trabalho mostram que, em função da incerteza de medição, o erro máximo permissível de 0,53 kPa (4 mmHg) pode não fornecer a confiabilidade adequada. Se for considerado apenas o erro de medição do manômetro conforme a OIML R 16- 1:2002, 60 % dos esfigmomanômetros avaliados foram aprovados. Se for considerado o erro e a incerteza de medição do manômetro, conforme proposto, apenas 12 % dos esfigmomanômetros foram aprovados. Com base nos resultados obtidos no presente trabalho, propõe-se reduzir o erro máximo admissível para estes instrumentos, incorporando a incerteza de medição, sem a necessidade de realizar na prática o seu cálculo. Com base nos resultados do presente trabalho recomenda-se uma revisão na faixa de erro máximo permissível na avaliação da OIML, em conjunto com a proposta de uma nova especificação do manômetro usado nos esfigmomanômetros, com redução do erro intrínseco e melhora de sua resolução. / [en] It is observed an increasing interest on the estimation of measurement uncertainty to deciding on conformity and quality assurance, mainly in the fields of environment, safety, health and industry, in which the measurement results are critical once they directly deal with human beings. According to studies performed in Australia, England, Turkey and Brazil, a great concern is observed with the reliability of the results obtained for blood pressure measurements by noninvasive mechanical sphygmomanometers. In these studies, errors of up to 4,4 kPa (33 mmHg) were obtained in the evaluated instruments, against the value of maximum error of 0,53 kPa (4 mmHg) required by OIML R 16-1:2002. Nowadays, the evaluation of the reliability of these measurement instruments for medical diagnosis is obtained considering only the measurement error (according to OIML R 16-1:2002), without taking into account the measurement uncertainty. Motivated to contribute for the metrological reliability of non- invasive mechanical sphygmomanometers, globally used in hospitals and residences, the present work aims at developing a model to associate the measurement uncertainty on the metrological reliability evaluation of these instruments. In order to perform the measurements with the sphygmomanometers, a set-up were prepared with environmental monitoring according to international recommendation (OIML R-16:2002) and national standards (ABNT NBR-14105:1998 and NIE-DMEL-006). The data of the present work were obtained by means of direct measurements in new and in use sphygmomanometers, utilizing a pressure pattern. Calculation of the following parameters was performed: measurement error, hysteresis, fiducial error and measurement uncertainty. The obtained results show that, as a function of the measurement uncertainty, the maximum permissible error of 0.53 kPa (4 mmHg) can be overcome. Considering the manometer measurement error, according to OIML R 16-1:2002, 60 % of the non- invasive mechanical sphygmomanometers evaluated were approved. When considering not only the measurement error, but also measurement uncertainty of the manometer, only 12% of the non-invasive mechanical sphygmomanometers were approved. Based on the present results, a reduction of the maximum permissible error for these instruments, incorporating the measurement uncertainty, without the need to calculate it in the verification procedure, is proposed. This work recommends not only a review of OIML maximum permissible error for sphygmomanometers, but also proposes a new configuration of the instrument, with reduction of intrinsic error and improvement of resolution.

[pt] Neste trabalho são apresentados os resultados referentes ao desenvolvimento de um sistema interferométrico primário, o interferômetro Linnik, para medidas de comprimento de amostras na escala micrométrica e nanométrica. O sistema experimental foi caracterizado e otimizado para prover rastreabilidade a degraus de altura, usados como referência na escala de comprimento. As principais fontes de incerteza foram avaliadas, sendo a planicidade do artefato o parâmetro com o maior valor de contribuição para a incerteza final. A estabilidade do sistema de referência pode ser mostrada através da alta reprodutibilidade apresentada ao longo de algumas semanas de medição. Este também serviu como base para prover a rastreabilidade no SI, para instrumentos ópticos tais como OCT, AFM e microscópios confocais, sendo os dois últimos usados na área de nanotecnologia. Estes instrumentos foram calibrados usando como padrão de transferência os degraus de altura, previamente avaliados no interferômetro Linnik. Com isto, foi estabelecida a rastreabilidade na escala de comprimento para alguns institutos no país. / [en] In this work are presented the results related to the development of a primary interferometric system, the Linnik interferometer for length measurements of samples in the micrometer and nanometer scales. The experimental system has been characterized and optimized to provide traceability to step height, used as the reference standards in length scale. The main sources of uncertainty were evaluated, and the flatness of the artifact was the parameter with the highest contribution to the final uncertainty. The stability of the reference system can be demonstrated through the reproducibility that was evaluated over several weeks. This system also served as the basis to provide traceability to the SI for optical instruments such as OCT and confocal microscopes AFM, the latter two being used in the field of nanotechnology. These instruments were calibrated using step heights, as transfer standards, that were previously evaluated in Linnik interferometer. Therefore, it was established the traceability in length scale for some institutes in the country.

[pt] Objetivos: três são os objetivos centrais da presente pesquisa de mestrado em metrologia: (i) no âmbito da missão institucional da Divisão Serviço da Hora (DSHO) do Observatório Nacional (ON), desenvolver um diagnóstico da melhor capacidade de medição e do sistema da qualidade do Laboratório Primário de Tempo e Freqüência (LPTF); (ii) à luz das práticas internacionais, calcular e expressar as incertezas de medição associadas à realização e disseminação das unidades de tempo e freqüência em âmbito nacional; (iii) em atendimento às exigências do Acordo de Reconhecimento Mútuo celebrado pelo Brasil no âmbito da Convenção do Metro, preparar e disponibilizar a declaração da melhor capacidade de medição (CMC) do LPTF, na base de dados do Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Motivação: a presente pesquisa de mestrado foi motivada pela necessidade de se: (i) formalizar a melhor capacidade de medição na base internacional de dados Key Comparison Data Base (KCDB) do Bureau International des Poids et Mesures (BIPM); (ii) adequar a nova estrutura do DSHO/ON às instalações da recém-construída infraestrutura laboratorial; (iii) estabelecer a rastreabilidade nacional em TF para atender à nova formulação introduzida pelo BIPM (método AV); (iv) implementar o Plano de Ações para melhoria do Sistema da Qualidade da DSHO, pré- condição ao reconhecimento nacional e internacional da metrologia brasileira em TF. Contextualização: em Metrologia, as comparações interlaboratoriais constituem-se em prática e exigências para se garantir padronização e a confiança mútua nos processos de desenvolvimento e aprimoramento de métodos e processos de medição. A medição e difusão da grandeza tempo (data-hora) necessitam rastreabilidade permanente e contínua ao padrão mundial, impondo aos laboratórios que participam da cadeia de rastreabilidade uma responsabilidade e dificuldade operacional para manutenção ininterrupta deste serviço. A melhoria e manutenção do Sistema da Qualidade, a caracterização das incertezas de medição e a divulgação desses dados junto aos foros internacionais por meio do BIPM constituem responsabilidades da missão institucional do Laboratório Primário de Tempo e Freqüência. Metodologia: o trabalho desenvolveu-se em conformidade aos seguintes preceitos metodológicos: (i) diagnóstico e caracterização dos padrões (primários e secundários), equipamentos e sistemas de medição disponíveis; (ii) identificação das variáveis críticas dos sistemas de medição, com vistas à determinação das incertezas a elas associadas, tendo como referência o Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) e a Variância de Allan (avaliação da estabilidade de osciladores); (iii) caracterização da estrutura da rastreabilidade brasileira em tempo e freqüência e definição do seu status junto ao BIPM (formalizado mensalmente pela sua Circular-T); (iv) caracterização da melhor capacidade de medição do LPTF, para torná-la disponível na base de dados KCDB do BIPM. Resultados: à luz das práticas internacionais, os seguintes resultados foram consolidados: (i) expressão das incertezas de medição associadas à realização e disseminação das unidades de Tempo e Freqüência do LPTF do Brasil; (ii) expressão e padronização da melhor capacidade de medição em TF do LPTF para inclusão na base de dados internacional KCDB do BIPM; (iii) caracterização e equacionamento de questões críticas dos processos de calibração que afetam a melhor capacidade de medição e do Sistema da Qualidade da DSHO. Conclusões: com base numa avaliação crítica do sistema instalado, o presente trabalho contribuiu para a consolidação de um sistema de metrologia primária de TF mais robusto no Brasil, viabilizando a implementação operacional de novos padrões e equipamentos, rotinas de monitorament / [en] Objectives: the three main objectives of the present research project are as follows: (i) to develop a diagnosis of the best calibration and measuring capability and the quality system of the Brazilian National Time and Frequency Primary Laboratory ( LPTF ) of the Time Service Division ( DSHO ) of the National Observatory (ON) ; (ii) to calculate and express, in accordance with international practices, the measuring uncertainties associated with the achievement and dissemination of the time and frequency units within the country and (iii) to prepare and make available the declaration of the best calibration and measurement capability (CMC) of the LPTF according to the database of the Bureau International des Poids et Measures (BIPM) as required by the Mutual Recognition Agreement (signed by Brazil within the scope of the Convention of the Metre). Motivation: several factors motivated this master´s degree research project: (i) the necessity of making available the best calibration and measurement capability according with the international Key Comparison Data Base (KCDB ) of the Bureau International de Poids et Measures (BIPM); (ii) the need to adapt the new structure of the Time Service Division (DSHO) of the National Observatory (ON) to the recently built laboratory infrastructure; (iii) the necessity of establishing a national traceability of TF according to the new format introduced by the BIPM (AV method) and (iv) the urgent need to implement the Action Plan to improve the Quality System of the DSHO, a pre-established condition to both, national and international recognition. Context: In metrology, interlaboratory comparisons are common practice. This is the recommended procedure to guarantee standardization and mutual recognition in the development and improvement of methods of measurement. Measurement and dissemination of time (date-hour), in particular, requires continuous and permanent traceability to international standards as they impose to time and frequency laboratories an uninterrupted provision of this service. The improvement and surveillance of the Quality System, the characterization of the measuring uncertainties and dissemination of time and frequency data to the relevant international fora to meet BIPM requirements constitute responsibilities of the institutional mission of any Primary Time and Frequency Laboratory. Methodology: the present work was developed in accordance with the following methodological principles: (i) diagnosis and characterization of the standards (primary and secondary), equipment and measuring systems available at the LPTF; (ii) identification of the critical variables of the measuring systems to determine the uncertainties associated with the measuring of time and frequency, having the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) and the Allan Variance (oscillators stability evaluation) as reference; (iii) characterization of the Brazilian time and frequency traceability structure and its formalization in accordance with the monthly formalized BIPM Circular-T; (iv) characterization of the CMC of the LPTF to make it available at the KCDB of the BIPM. Results: according to international practices, the following results were consolidated: (i) expression of the measuring uncertainties associated to the realization and dissemination of time and frequency; (ii) expression and standardization of the best calibration and measuring capability in time and frequency of the LPTF to be included in the BIPM Key Comparison Data Base; (iii) characterization and understanding of critical issues inherent to calibration processes which directly affect the best measurement capability and the Quality System of the DSHO. Conclusion: based on a critical evaluation of the metrological system in place, the present work has contributed to the consolidation of a more robust primary system of time and frequency in Brazil. Such system allows for the

[pt] Existem três tipos de incerteza: a de natureza aleatória, a gerada pelo conhecimento incompleto e a que ocorre em função do conhecimento vago ou impreciso. Há casos em que dois tipos de incerteza estão presentes, em especial nos experimentos aleatórios a partir de dados imprecisos. Para modelar a aleatoriedade quando a distribuição de probabilidade que rege o experimento não é conhecida, deve-se utilizar um método de estimação nãoparamétrico, tal como a janela de Parzen. Já a incerteza de medição, presente em qualquer medida de uma grandeza física, dá origem a dados imprecisos, tradicionalmente modelados por conceitos probabilísticos. Entretanto, como a probabilidade se aplica à análise de eventos aleatórios, mas não captura a imprecisão no evento, esta incerteza pode ser melhor representada por um número fuzzy segundo a transformação probabilidade-possibilidade superior. Neste trabalho é proposto um método de estimação não-paramétrico baseado em janela de Parzen para estimação da probabilidade fuzzy a partir de dados imprecisos. / [en] There are three kinds of uncertainty: one due to randomness, another due to incomplete knowledge and a third one due to vague or imprecise knowledge. Sometimes two kinds of uncertainty occur at the same time, especially in random experiments based on imprecise data. To model randomness when the probability distribution related to an experiment is unknown, a non-parametric estimation method must be used, such as the Parzen window. Uncertainty in measurement originates imprecise data, traditionally modelled through probability concepts. However, as probability applies to random events but does not capture their imprecision, this sort of uncertainty is better represented by a fuzzy number, through the superior probability-possibility transformation. This thesis proposes a non-parametric estimation method based on Parzen window to estimate fuzzy probability from imprecise data.

[pt] A medição de gás natural pelo princípio do ultrassom se mostra competitiva, sob diversos aspectos, quando comparada com medidores deprimogênios, em especial a placa de orifício. O presente trabalho apresenta uma avaliação técnica da utilização de medidores ultrassônicos de múltiplos feixes em sistemas fiscais e para transferência de custódia. Uma avaliação de conformidade em relação às principais normas internacionais relativas à medição de vazão de gás natural pelo princípio do ultrassom é realizada através de dados coletados, para um mesmo medidor, durante sua calibração em laboratório e durante sua operação no campo. Apresenta também uma análise das ferramentas de diagnósticos disponíveis pelo medidor, comparando os resultados obtidos em laboratório e no campo. Foi proposta uma metodologia para a determinação das estimativas de incerteza da medição da vazão instantânea e do volume de gás em determinado intervalo de tempo. As avaliações de conformidade com as normas e as análises das ferramentas de diagnósticos disponíveis mostram que a utilização de medidores ultrassônicos na medição fiscal de gás natural é tecnicamente viável; além disto, considerando um intervalo de tempo conveniente para a totalização dos volumes medidos, a incerteza de medição pode ser bastante reduzida. / [en] The measurement of natural gas by the ultrasonic principle is shown to be competitive in several aspects when compared with orifice plate meters. This paper presents a technical evaluation of the use of multipath ultrasonic meters for custody transfer. The analysis of the meter performance matching with the requirements of principal international standards for measuring of natural gas flowrate by the ultrasonic principle is made using data collected for the same meter during the calibration in laboratory and during operation in the field. It also presents an analysis of the diagnostic tools available by the meter, comparing the results obtained in laboratory and field. A methodology for determining estimates of measurement uncertainty of flow rate and totalize gas in a given time interval is proposed. Evaluations of compliance with the standards and the analysis of the diagnostic tools available show that the use of ultrasonic meters in the fiscal measurement of natural gas is technically feasible, and that, by varying the time for measuring volumes, the uncertainty of measurement can be quite reduced.