Defina os seguintes termos que são empregados para instrumentação industrial:
Repetibilidade

Passo 1

O que o enunciado pede: definir o termo “Repetibilidade” usado em instrumentação industrial.
Informações que temos: apenas a palavra a ser definida. A definição deve ser clara e didática, e eu vou também mostrar como medir e interpretar repetibilidade com exemplos numéricos simples para você aprender a aplicar na prova.

Passo 2

Descrição intuitiva e curta (antes da definição formal): repetibilidade é a capacidade de um sistema de medição (instrumento + procedimento + operador) de fornecer resultados muito próximos entre si quando a mesma grandeza é medida várias vezes nas mesmas condições. Em outras palavras: se você mede várias vezes seguidas a mesma coisa, quão próximos ficam os números?

Passo 3

Definição técnica e formal: repetibilidade é a concordância entre os resultados de medições obtidas sob as chamadas “condições de repetibilidade”. Essas condições normalmente incluem:
  • mesmo instrumento;
  • mesmo procedimento/metodologia de medição;
  • mesmo operador;
  • mesmo local;
  • curtos intervalos de tempo entre as medições.
    A repetibilidade é, portanto, uma componente da precisão (precisão = quão próximos são os resultados entre si) e não diz respeito à exatidão (distância ao valor verdadeiro).

Passo 4

Como quantificar a repetibilidade (fórmulas que costumam aparecer em prova): faça n medições repetidas x_1,x_2,\dots,x_n sob as mesmas condições.
A média das medições é
\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i.
A medida mais comum da repetibilidade é o desvio-padrão das repetições (desvio-padrão amostral), dado por
s_r=\sqrt{\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}.
Um valor pequeno de s_r indica alta repetibilidade (as medições ficam muito próximas entre si); um valor grande indica baixa repetibilidade.

Passo 5

Exemplo numérico passo a passo (fazível sem calculadora, para entender o procedimento):
Suponha cinco medições de uma mesma pressão (em unidades quaisquer): x_1=10, x_2=11, x_3=9, x_4=10, x_5=10.
Calcule a média:
\bar{x}=\frac{10+11+9+10+10}{5}=\frac{50}{5}=10.
Calcule as diferenças e os quadrados:
x_i-\bar{x}: \; 0,\; 1,\; -1,\; 0,\; 0.
(x_i-\bar{x})^2: \; 0,\; 1,\; 1,\; 0,\; 0.
Soma dos quadrados =2. Então
s_r=\sqrt{\frac{2}{5-1}}=\sqrt{\frac{2}{4}}=\sqrt{0,5}\approx0,71.
Interpretação: as repetições têm dispersão típica de cerca de 0,71 unidades; se a especificação do processo aceitar variações menores que isso, o instrumento NÃO é repetível o suficiente; se aceitar variações maiores, está ok.

Passo 6

Outros pontos práticos e dicas de prova:
  • Diferencie sempre repetibilidade de reprodutibilidade: repetibilidade = mesmas condições; reprodutibilidade = condições diferentes (outro operador, outro laboratório, outro equipamento).
  • Repetibilidade é parte da “precisão”. Exatidão (ou viés) é outra coisa: você pode ser muito repetível (pouca dispersão) e ainda assim estar sistematicamente deslocado do valor verdadeiro.
  • Para testar repetibilidade em campo: planeje n medições consecutivas, calcule \bar{x} e s_r e compare com o requisito técnico ou com o desvio permitido.
  • Em normas metrológicas, às vezes a repetibilidade é expressa não só por s_r mas por um “limite de repetibilidade” r (por exemplo r\approx 2{,}8\,s_r), que dá um intervalo onde duas medições independentes sob repetibilidade diferem com probabilidade de cerca de 95\%.

Resposta

Repetibilidade é a concordância entre os resultados de medições obtidas sob as mesmas condições de ensaio (mesmo instrumento, mesmo procedimento, mesmo operador, mesmo local e curto intervalo de tempo); quantifica-se normalmente pelo desvio-padrão das medições repetidas \,s_r=\sqrt{\dfrac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}\,, e indica a capacidade do sistema de medição de produzir resultados consistentes entre si.

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