DCC: Do Certificado de Calibração ao Certificado de Calibração Digital – Representar digitalmente e de forma estruturada as calibrações de temperatura

Introdução

Os certificados de calibração são, há décadas, o principal meio de comunicação entre o laboratório de calibração e o utilizador. Documentam resultados de medição rastreáveis, incertezas de medição e condições-quadro relevantes – na prática, porém, quase sempre em formato PDF e, portanto, destinados principalmente à interpretação humana. Para bases de dados, sistemas LIMS ou avaliações automatizadas, estas informações só podem ser utilizadas com um esforço adicional considerável.

Com o Digital Calibration Certificate (DCC), um formato padronizado baseado em XML está disponível há alguns anos, que representa informações de calibração de forma estruturada e legível por máquina. Entretanto, existem convenções que abrangem várias grandezas de medição, bem como relatórios de especialistas específicos da área, que criam um quadro fiável para a implementação prática – também na calibração de temperatura.

Muitos laboratórios enfrentam, assim, uma questão muito concreta: Como podem os processos estabelecidos e os certificados de calibração comprovados ser transferidos para o mundo DCC, sem introduzir complexidade adicional na rotina diária do laboratório?

Este artigo aborda esta transição da perspetiva de um laboratório de calibração de temperatura. O foco está nos termómetros de resistência de acordo com DKD-R 5-1 e na questão de como o conteúdo de um certificado de calibração clássico pode ser consistentemente encontrado num DCC estruturado – desde a escala de temperatura utilizada e as condições ambientais até ao autoaquecimento e histerese.

Motivação

À primeira vista, o mundo estabelecido dos certificados de calibração em PDF funciona de forma fiável: o cliente recebe um documento, pode compreender a tabela com valores de medição e incertezas e arquiva o ficheiro no sistema de gestão da qualidade. No entanto, torna-se crítico no momento em que os dados de calibração devem ser processados – por exemplo, para a transferência automática para um sistema de gestão de equipamentos de teste, para análises de tendências ou para a comparação de várias calibrações ao longo do tempo.

A causa reside na natureza do formato: um PDF não contém grandezas de medição explícitas, unidades interpretáveis de forma inequívoca nem metadados estruturados. As informações nele contidas são facilmente legíveis por humanos, mas acessíveis a máquinas apenas com um esforço adicional considerável.

É precisamente aqui que o Digital Calibration Certificate entra em ação. Um DCC não documenta apenas no texto corrido que um Pt100 foi calibrado a 100 °C, mas armazena esta informação em estruturas de dados claramente definidas – incluindo o instrumento de medição, a escala utilizada, a referência, as grandezas de influência e as contribuições para a incerteza. Isso possibilita avaliações que hoje frequentemente ainda exigem transferências manuais, processos de copiar e colar ou fluxos de trabalho baseados em OCR.

Especialmente na calibração de temperatura, o passo para a representação estruturada é óbvio. Detalhes técnicos como escalas de temperatura, meios de calibração, autoaquecimento ou histerese devem ser cuidadosamente registados de qualquer forma. Se estas informações estiverem disponíveis em formato legível por máquina, ambas as partes beneficiam: os laboratórios podem reutilizar os dados de forma consistente, e os utilizadores obtêm uma base fiável para análises a longo prazo.

A motivação deste artigo é, portanto, transferir a abordagem DCC, muitas vezes abstrata, para um tema de calibração concreto e quotidiano. A transição do certificado PDF clássico para o DCC revela-se menos uma rutura tecnológica e mais uma estruturação consistente do que já é medido e documentado em laboratórios qualificados.

O que é o DCC?

O Digital Calibration Certificate (DCC) é um formato de dados padronizado, baseado em XML, para a descrição de calibrações. Ao contrário do PDF clássico, o foco não está na representação tipográfica, mas sim numa estrutura de dados claramente definida, na qual todas as informações relevantes são armazenadas de forma legível por máquina – desde o número de série de um sensor e a escala de temperatura utilizada até aos valores de medição individuais e as suas incertezas.

Formalmente, o DCC baseia-se num esquema XML mantido pelo Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Este esquema define os elementos disponíveis, as suas relações entre si, bem como os conteúdos obrigatórios e opcionais. Exemplos são dcc:administrativeData para os dados administrativos essenciais ou dcc:measurementResults para os resultados de calibração propriamente ditos. Complementarmente, o DCC Wiki serve como uma referência detalhada para a estrutura, semântica e implementação prática.

Um princípio de construção essencial do DCC é a sua neutralidade em relação à grandeza de medição. Independentemente de uma calibração provir das áreas de massa, pressão, grandezas elétricas ou temperatura, é utilizada a mesma estrutura. Somente através de convenções específicas da área – por exemplo, sob a forma de relatórios de especialistas DKD – surgem recomendações concretas para a respetiva grandeza de medição.

Para a calibração de temperatura, estas especificações dizem respeito, em particular, à indicação inequívoca das escalas de temperatura, à descrição do meio de calibração, bem como ao registo estruturado das grandezas de influência típicas. Estes aspetos serão abordados em detalhe mais adiante.

Foco deste artigo

O campo temático em torno do Digital Calibration Certificate é vasto. Além das convenções que abrangem várias grandezas de medição, existem diferentes versões de esquemas, documentações extensas do Wiki, bem como recomendações específicas da área para diversas áreas de calibração. Para o trabalho prático em laboratório, no entanto, não é necessário nem útil considerar todos os aspetos simultaneamente. Este artigo, portanto, estabelece deliberadamente um foco claramente delimitado.

O foco principal é a calibração de temperatura com termómetros de resistência de acordo com DKD-R 5-1. Esta diretriz está estabelecida em muitos laboratórios e constitui uma base sólida para a consideração de dados de calibração estruturados. O relatório de especialistas DKD DKD-E 5-3 especifica, com base nisso, como um DCC tecnicamente consistente pode ser concebido para grandezas de medição de temperatura.

No decorrer do artigo, serão abordadas, em particular, as seguintes questões:

• Como um objeto de calibração – composto por sensor, indicador ou cadeia de medição completa – é estruturado consistentemente em dcc:items?
• Como as escalas de temperatura, por exemplo, ITS-90 ou temperatura termodinâmica, podem ser armazenadas de forma inequívoca e interpretável a longo prazo?
• Onde são representadas as grandezas de influência como autoaquecimento, histerese, corrente de medição e condições ambientais?
• Como uma tabela de resultados típica de acordo com DKD-R 5-1 (valor de referência, indicação, desvio de medição, incerteza) pode ser transferida para dcc:measurementResults?

O artigo não se destina expressamente a ser uma introdução completa ao esquema DCC. O objetivo é, antes, uma tradução prática das estruturas abstratas do DCC para um cenário de aplicação compreensível da calibração diária de temperatura. Assim, o artigo destina-se, em particular, a laboratórios que planeiam iniciar o DCC ou que desejam desenvolver os processos existentes de forma estruturada.

Fundamentos: Estrutura de um DCC

Um Digital Calibration Certificate não é um documento XML de estrutura livre, mas segue uma estrutura modular claramente definida. A estrutura geral pode ser dividida em áreas logicamente delimitadas – desde dados administrativos imutáveis e resultados de medição técnicos até complementos opcionais.

Esta sistemática corresponde, no seu cerne, à ordem de conteúdo de um certificado de calibração clássico: primeiro os dados formais, depois os resultados de medição e, finalmente, as informações complementares. O DCC transfere esta estrutura comprovada para um modelo consistentemente legível por máquina.

A estrutura XML concreta é definida no esquema oficial (atualmente versão 3.3.0), bem como na documentação que acompanha o DCC-Wiki. Cada uma destas áreas é representada por um elemento de nível superior, cujos subelementos especificam quais os conteúdos obrigatórios e quais podem ser adicionados opcionalmente.

Os quatro “anéis” do DCC

O elemento raiz dcc:digitalCalibrationCertificate divide-se em quatro áreas principais, que se baseiam umas nas outras tanto funcional como logicamente. Esta estrutura suporta uma separação consistente entre informações administrativas, resultados técnicos e conteúdos complementares, contribuindo significativamente para a interpretabilidade do documento por máquina.

Anel 1: dcc:administrativeData – Base administrativa da calibração

Esta área abrange todas as informações estáveis e imutáveis relativas à calibração. Inclui, entre outros, o laboratório de calibração, o cliente, as pessoas responsáveis, uma identificação inequívoca do certificado de calibração, bem como o próprio objeto de calibração – incluindo dados do fabricante, números de série e descrição do sistema.

Para calibrações de temperatura, a descrição estruturada do sistema de medição em dcc:items é particularmente relevante. Aqui, configurações complexas, por exemplo, sensores como dcc:subItems de um registador de dados, podem ser modeladas de forma inequívoca. Além disso, podem ser armazenadas referências normativas, por exemplo, a DKD-R 5-1, bem como informações de acreditação.

Uma vez que estas informações são em grande parte independentes da grandeza de medição, o caráter genérico do DCC torna-se particularmente claro neste anel.

Anel 2: dcc:measurementResults – Núcleo técnico do certificado

Os resultados de calibração propriamente ditos são representados na área dcc:measurementResults. Cada dcc:measurementResult forma um bloco de medição logicamente coerente e liga os resultados a métodos, instrumentos de medição e condições de influência.

Componentes típicos são:

• métodos de calibração utilizados (dcc:usedMethods, por exemplo, DKD-R 5-1)
• instrumentos de medição utilizados (dcc:measuringEquipments, como termostatos ou termómetros de referência)
• condições de influência documentadas (dcc:influenceConditions)
• os próprios resultados de medição, apresentados como dcc:quantity ou estruturados dcc:list

Para termómetros de resistência, uma tabela de resultados clássica com temperatura de referência, indicação, desvio de medição e incerteza expandida pode ser diretamente convertida numa tal lista. Classificações semânticas através de refType, por exemplo, basic_referenceValue ou temperature_selfHeating, garantem que o significado dos valores individuais permanece inequivocamente interpretável.

Este anel constitui, assim, o foco metrológico de todo o DCC.

Anel 3: dcc:comment – Extensões e informações complementares

A área dcc:comment serve como um contentor deliberadamente flexível para conteúdos que não precisam necessariamente de ser atribuídos aos dados administrativos ou aos resultados de medição. Isso pode incluir, por exemplo, fotografias da configuração de medição, representações gráficas de curvas características ou dados brutos exportados.

Dados estruturados também podem ser integrados aqui, por exemplo, através de elementos dcc:quantity adicionais ou blocos XML com os seus próprios namespaces. Para os laboratórios, isso abre a possibilidade de ligar artefactos de avaliação diretamente aos resultados reportados, aumentando assim a rastreabilidade.

Anel 4: dcc:document – Representação legível por humanos

Opcional, mas recomendado na prática, é a incorporação de uma representação legível por humanos do certificado de calibração. Frequentemente, isso é feito como PDF/A, e futuramente também como uma variante baseada em HTML.

Desta forma, o DCC permanece imediatamente utilizável, mesmo que o recetor não tenha previsto o processamento XML. A representação estruturada dos dados e o documento familiar complementam-se, em vez de competirem entre si.

Adicionalmente, todo o certificado pode ser assinado criptograficamente através de ds:Signature. Selos eletrónicos ou carimbos de tempo qualificados permitem uma segurança rastreável da integridade e autenticidade.

Conceitos básicos importantes

A compreensão de um Digital Calibration Certificate baseia-se em poucos, mas fundamentais, princípios estruturais. Estes incluem a arquitetura XML formal, a ligação semântica através de refType, bem como a utilização do Digital-SI para a descrição de valores quantitativos. Estes conceitos aplicam-se independentemente da grandeza de medição e constituem a base técnica para uma documentação de calibração consistente e interpretável por máquina. Na calibração de temperatura, são ainda mais concretizados através de convenções específicas da área, entre outras, da DKD-E 5-3.

Estrutura XML, Namespaces e Ligações

Um DCC é um documento XML que é validado contra um esquema XSD definido. Esta validação garante que a estrutura e o conteúdo permanecem inequivocamente interpretáveis e evita modelos de dados inconsistentes.

Atributos centrais dentro do esquema são:

• id (xs:ID) para a identificação inequívoca de um elemento, por exemplo, um sensor
• refId (xs:IDREFS) para a ligação referencial, por exemplo, entre o valor de medição e o objeto de calibração
• refType (dcc:refTypesType) para a classificação semântica de um conteúdo, por exemplo, basic_referenceValue para valores de referência ou temperature_ITS-90 para a identificação da escala de temperatura utilizada

Em particular, os refTypes são cruciais para a interpretabilidade de um DCC por máquina. Enquanto as classificações gerais são definidas no namespace “basic”, as extensões específicas da área – por exemplo, para temperatura ou humidade – são descritas nas recomendações de especialistas correspondentes e mantidas através de vocabulários controlados.

Para calibrações de temperatura, são utilizados, por exemplo, namespaces como temperature, complementados futuramente por outras classificações diferenciadoras.

Digital SI (D-SI) para valores e incertezas

Todas as informações quantitativas dentro de um DCC são descritas através do namespace Digital-SI (si:). Este modelo permite uma representação estruturada de valores numéricos, incluindo unidade e incerteza de medição.

Formas típicas são:

• valores individuais como si:real com si:value e si:unit
• séries de medição através de si:realListXMLList
• unidades paralelas, por exemplo, Kelvin e graus Celsius, através de si:hybrid
• incertezas como si:expandedUncertainty ou si:standardUncertainty

Por exemplo, uma temperatura de referência pode ser armazenada tanto em graus Celsius como em Kelvin. Esta representação múltipla sem redundância facilita o processamento numérico posterior, por exemplo, na aplicação de equações de avaliação.

Papel do DCC-Wiki e dos relatórios de especialistas DKD

A estrutura do esquema é documentada de forma abrangente pelo DCC-Wiki e funciona, assim, como referência técnica para a estrutura, elementos e regras de validação. Com base nisso, os relatórios de especialistas DKD formulam recomendações de aplicação concretas para grandezas de medição individuais.

Particularmente relevantes são:

• DKD-E 0-3 como recomendação de boas práticas que abrange várias grandezas de medição
• DKD-E 5-3 com diretrizes específicas para grandezas de medição de temperatura e humidade, incluindo refTypes, indicações de escalas, bem como grandezas de influência típicas como autoaquecimento ou histerese

Em resumo, o DCC pode ser entendido como um kit de construção estruturado. Os elementos genéricos fornecem uma base estável, enquanto os complementos específicos da área garantem que as particularidades metrológicas também podem ser descritas de forma precisa e inequívoca.

Requisitos especiais da calibração de temperatura no DCC

A calibração de temperatura impõe requisitos especiais à descrição estruturada dos dados de calibração. A causa são as particularidades metrológicas, como a atribuição inequívoca a escalas de temperatura, a seleção de meios de calibração adequados, bem como a consideração de grandezas de influência características, como autoaquecimento ou histerese. Estes aspetos têm uma influência direta nos resultados de medição e nos orçamentos de incerteza e, portanto, exigem uma documentação precisa e inequivocamente interpretável.

Enquanto o esquema DCC é deliberadamente genérico, tais requisitos específicos da grandeza de medição são concretizados por convenções técnicas. Para grandezas de medição de temperatura e humidade, este papel é assumido pelo relatório de especialistas DKD DKD-E 5-3 (“Instruções para a utilização do esquema DCC para grandezas de medição de temperatura e humidade”), que descreve como as situações metrológicas típicas podem ser transferidas consistentemente para uma estrutura legível por máquina.

As secções seguintes abordam estas recomendações e mostram, com base em elementos centrais, como as particularidades da calibração de temperatura podem ser representadas de forma tecnicamente correta dentro do DCC.

Escalas de temperatura e a sua importância

A temperatura é uma das grandezas físicas cujo valor de medição não é totalmente interpretável sem referência à escala subjacente. Além da temperatura termodinâmica $$T$$ – definida pela constante de Boltzmann – existem escalas de temperatura práticas como ITS-90, PLTS-2000, bem como a histórica IPTS-68. Estas representam realizações de alta precisão, mas não são idênticas.

A indicação da unidade Kelvin por si só não é, portanto, suficiente. Um DCC deve indicar claramente a que escala de temperatura um valor de referência se refere, para que avaliações, comparações ou conversões posteriores possam ser realizadas de forma tecnicamente correta.

Representação no DCC de acordo com DKD-E 5-3

A escala utilizada é codificada através de refTypes específicos da área dentro do namespace temperature, por exemplo:

• temperature_temperatureThermodynamic – temperatura termodinâmica
• temperature_ITS-90 – Escala Internacional de Temperatura de 1990
• temperature_PLTS-2000 – Escala para baixas temperaturas
• temperature_IPTS-68 – escala de temperatura histórica

Exemplo de uma temperatura de referência dentro de uma dcc:quantity:

<dcc:quantity refType="basic_referenceValue temperature_ITS-90">
  <si:hybrid>
    <si:valueXMLList><si:real>373.15</si:real></si:valueXMLList>
    <si:unitXMLList><si:unit>kelvin</si:unit></si:unitXMLList>
  </si:hybrid>
</dcc:quantity>

Apresentação dos resultados de medição

Os resultados de medição constituem o núcleo técnico de cada certificado de calibração. No DCC, esta área torna-se, ao mesmo tempo, o elemento em que o valor acrescentado estrutural da representação digital se manifesta de forma particularmente clara. Enquanto um PDF fornece essencialmente uma tabela visual, o DCC descreve valores de referência, indicações, desvios de medição e incertezas como objetos de dados semanticamente classificados.

Os blocos de construção centrais são os elementos dcc:quantity, que são inequivocamente ligados a valores numéricos, unidades e incertezas através do Digital-SI (D-SI).

Estrutura básica de um resultado de medição

As informações quantitativas são fundamentalmente armazenadas dentro de <dcc:quantity refType="…">, sendo que o refType define o significado técnico. Classificações típicas são:

• basic_referenceValue – temperatura de referência, por exemplo, de um termostato
• basic_indicationValue ou basic_measuredValue – indicação ou valor de medição do objeto de teste
• basic_measurementError – desvio de medição como diferença entre referência e indicação

Esta atribuição semântica garante que a interpretação de um valor não depende do contexto da tabela, mas resulta diretamente da estrutura de dados.

Digital SI para informações quantitativas precisas

O namespace si permite uma representação consistente de informações numéricas, independentemente de se tratarem de valores individuais ou séries de medição. As formas típicas são:

• valores individuais através de si:real com si:value e si:unit
• séries de medição através de si:realListXMLList
• unidades paralelas, por exemplo, Kelvin e graus Celsius, através de si:hybrid
• incertezas como si:expandedUncertainty ou si:standardUncertainty

Exemplo de uma temperatura de referência:

<dcc:quantity refType="basic_referenceValue temperature_ITS-90">
  <si:hybrid>
    <si:valueXMLList>
      <si:real><si:value>373.15</si:value></si:real>
    </si:valueXMLList>
    <si:unitXMLList>
      <si:unit>kelvin</si:unit>
      <si:unit>degreecelsius</si:unit>
    </si:unitXMLList>
  </si:hybrid>
</dcc:quantity>

Condições ambientais

As condições ambientais são uma das principais grandezas de influência na calibração de temperatura. Parâmetros como a temperatura do laboratório, a humidade relativa ou a pressão atmosférica podem entrar diretamente no orçamento de incerteza ou devem ser documentados para garantir a rastreabilidade.

No DCC, estas informações são representadas de forma estruturada através de <dcc:influenceCondition refType="basic_ambient">, sendo cada grandeza de influência gerida como o seu próprio <dcc:quantity>. Desta forma, os parâmetros ambientais permanecem inequivocamente identificáveis e podem ser incluídos em análises posteriores, se necessário.

Informações típicas na faixa de temperatura

• Temperatura ambiente (frequentemente na faixa de 20 °C a 25 °C)
• Humidade relativa (tipicamente cerca de 40 % a 60 % HR)
• Pressão atmosférica, se metrologicamente relevante, por exemplo, em aplicações criogénicas

Codificação como intervalo

Nos certificados de calibração clássicos, a temperatura ambiente é frequentemente indicada como um intervalo, por exemplo, “(23 ± 1) °C”. No DCC, esta informação pode ser modelada como uma distribuição uniforme, onde a metade da largura do intervalo é convertida numa incerteza padrão correspondente.

<dcc:influenceCondition refType="basic_ambient">
  <dcc:quantity refType="temperature_ITS-90">
    <si:real>
      <si:value>296.15</si:value>
      <si:unit>kelvin</si:unit>
      <si:expandedUncertainty>
        <si:value>0.577</si:value>
        <si:coverageFactor>1.732</si:coverageFactor>
      </si:expandedUncertainty>
    </si:real>
  </dcc:quantity>
</dcc:influenceCondition>

Indicação do meio de calibração

O meio de calibração utilizado é uma das grandezas de influência mais importantes na calibração de temperatura. A transferência de calor, a estabilidade e a homogeneidade do meio afetam diretamente os resultados de medição e as incertezas. Consequentemente, uma documentação inequívoca é um pré-requisito para a interpretação tecnicamente correta dos dados de calibração.

Um termómetro de resistência, por exemplo, apresenta um comportamento diferente num banho de óleo agitado do que num bloco seco ou no ar. Sem a indicação explícita do meio, não são possíveis conclusões fiáveis sobre as condições de utilização nem uma avaliação consistente da incerteza.

Representação no DCC de acordo com DKD-E 5-3

No DCC, a descrição do meio de calibração é feita dentro de dcc:measuringEquipments, utilizando o refType basic_calibrationMedium. Recomenda-se a utilização de vocabulários controlados para garantir uma classificação uniforme e legível por máquina.

Nome DCC	Alemão	Estado de agregação	Aplicação típica
air	Ar	gasoso	Termostato, câmara climática
water	Água	líquido	Banho líquido
oil	Óleo	líquido	Banho de óleo agitado
nitrogen_gas	Azoto (gasoso)	gasoso	Aplicações criogénicas
liquid	Líquido (genérico)	líquido	Meio não especificado

Exemplo de codificação (banho de óleo)

<dcc:measuringEquipment refType="basic_calibrationMedium">
  <dcc:equipmentClass refType="basic_equipmentClass">
    <dcc:scheme>DKD-E-5-3 Medium List</dcc:scheme>
    <dcc:classId>oil</dcc:classId>
  </dcc:equipmentClass>
</dcc:measuringEquipment>

O objeto de calibração no DCC: Termómetros de resistência de acordo com DKD-R 5-1

Os termómetros de resistência – incluindo Pt100, Pt25.5 ou termómetros de resistência de platina padrão (SPRTs) – estão entre os instrumentos de referência estabelecidos na calibração de temperatura. Para estes, existe uma diretriz amplamente aplicada, a DKD-R 5-1, que formula requisitos detalhados para a descrição do sensor, indicador, cadeia de medição e parâmetros relevantes.

No DCC, o objeto de calibração é modelado dentro de dcc:administrativeData através da estrutura dcc:items. Esta estrutura é deliberadamente flexível e permite a representação tanto de sensores individuais como de sistemas de medição complexos com vários canais.

Por que é necessária uma modelagem detalhada

Um objeto de calibração raramente é, na prática, um componente isolado. Frequentemente, existe uma cadeia de medição completa, composta por sensor, cabo de ligação e unidade de indicação ou registo. Para a rastreabilidade metrológica, estes componentes devem ser inequivocamente identificáveis, de modo que os resultados de medição possam ser atribuídos sem dúvida posteriormente – por exemplo, a um canal ou sensor específico.

A descrição estruturada do sistema de medição não é, portanto, apenas um requisito formal, mas um pré-requisito para dados de calibração consistentes e interpretáveis a longo prazo.

Estrutura chave: dcc:items

O modelo de dados distingue vários níveis:

• dcc:items descreve o sistema global, incluindo informações de nível superior como designação, fabricante ou proprietário.
• dcc:item representa componentes individuais, por exemplo, sensores ou unidades de indicação.
• dcc:subItems permitem uma modelagem hierárquica, por exemplo, quando vários sensores são atribuídos a um registador de dados.

Cada dcc:item recebe um id inequívoco, ao qual os resultados de medição podem referir-se através de refId. Desta forma, é criada uma ligação consistente entre o objeto de calibração e os dados de resultado.

DKD-E 5-3 recomenda expressamente que os auxiliares internos do laboratório, como multímetros ou adaptadores, não sejam incluídos como parte do objeto de calibração. Em vez disso, são documentados na área dcc:measuringEquipments, mantendo assim a clara separação entre o objeto de teste e a tecnologia de medição utilizada.

As subsecções seguintes mostram, a título de exemplo, como um sistema de medição Pt100 típico, de acordo com DKD-R 5-1, pode ser representado dentro desta estrutura.

Propriedades quantitativas do sensor

Além dos dados do fabricante, designação do modelo e número de série, a DKD-R 5-1 também exige a documentação das características quantitativas do sensor. Trata-se de parâmetros imutáveis da folha de dados, relevantes tanto para considerações de incerteza como para a reprodutibilidade a longo prazo das calibrações.

No DCC, estas propriedades são modeladas centralmente dentro do respetivo dcc:item do sensor através de dcc:itemQuantities. As informações individuais são descritas como dcc:primitiveQuantity com valores Digital-SI, bem como refTypes específicos da área, sendo assim inequivocamente classificadas.

refTypes típicos de acordo com DKD-E 5-3

refType	Significado	Valor de exemplo	Unidade
temperature_probeType	Tipo de sensor (qualitativo)	Pt100	–
temperature_probeDiameter	Diâmetro da bainha do sensor	2.3	mm
temperature_itemCableLength	Comprimento do cabo de ligação	1.5	m
basic_nominalValue	Resistência nominal a 0 °C	100	Ω

Exemplo de codificação (Pt100 como subItem de um registador)

<dcc:item id="fuehler_pt100_01">
  <dcc:name><dcc:content>Pt100 Fühler</dcc:content></dcc:name>
  <dcc:description>
    <dcc:content refType="temperature_probeType">Manteltyp, 4-Leiter</dcc:content>
  </dcc:description>
  <dcc:itemQuantities>
    <dcc:itemQuantity refType="temperature_probeDiameter">
      <si:real><si:value>2.3</si:value><si:unit>millimetre</si:unit></si:real>
    </dcc:itemQuantity>
    <dcc:itemQuantity refType="temperature_itemCableLength">
      <si:real><si:value>1.5</si:value><si:unit>metre</si:unit></si:real>
    </dcc:itemQuantity>
    <dcc:itemQuantity refType="basic_nominalValue">
      <si:real><si:value>100</si:value><si:unit>ohm</si:unit></si:real>
    </dcc:itemQuantity>
  </dcc:itemQuantities>
</dcc:item>

Dados administrativos para a calibração

Os dados administrativos constituem o quadro estável de um Digital Calibration Certificate. Contêm as informações que, independentemente dos resultados de medição propriamente ditos, garantem a identidade formal, a rastreabilidade e a rastreabilidade de uma calibração. Também na calibração de temperatura, estas informações são amplamente padronizadas e orientam-se pelos requisitos normativos, entre outros, da DKD-R 5-1 e da ISO/IEC 17025.

Dentro do DCC, estas informações estão localizadas na área do Anel 1 dcc:administrativeData.

Elementos chave em dcc:coreData

<dcc:coreData>
  <dcc:countryCodeISO3166_1>DE</dcc:countryCodeISO3166_1>
  <dcc:usedLangCodeISO639_1>de</dcc:usedLangCodeISO639_1>
  <dcc:usedLangCodeISO639_1>en</dcc:usedLangCodeISO639_1>
  <dcc:mandatoryLangISO639_1>de</dcc:mandatoryLangISO639_1>
  <dcc:uniqueIdentifier>TK-2026-00123</dcc:uniqueIdentifier>
  <dcc:receiptDate>2026-02-01</dcc:receiptDate>
  <dcc:beginPerformanceDate>2026-02-15</dcc:beginPerformanceDate>
  <dcc:endPerformanceDate>2026-02-15</dcc:endPerformanceDate>
  <dcc:performanceLocation>laboratory</dcc:performanceLocation>
</dcc:coreData>

Estes dados centrais garantem a identificação inequívoca de um certificado de calibração e criam as condições para uma documentação à prova de auditoria.

Dados do laboratório e pessoas responsáveis

Outros elementos centrais dizem respeito ao laboratório executor e às pessoas técnicas responsáveis:

• dcc:calibrationLaboratory – informações sobre o laboratório, incluindo endereço e estado de acreditação
• dcc:respPersons – pessoas responsáveis com descrição de funções, função de assinatura opcional e atribuição como signatário principal (mainSigner="true")
• dcc:customer – identificação completa do cliente

Estas informações não são apenas de natureza formal, mas constituem a base para a responsabilidade e a atribuição legal.

Declarações normativas em dcc:statements

Através de dcc:statements, podem ser armazenadas declarações válidas para o certificado que se aplicam a todo o documento. Conteúdos típicos são:

• Declaração de conformidade com a norma, por exemplo, uma calibração de acordo com DKD-R 5-1 em conjunto com ISO/IEC 17025
• Informações sobre a rastreabilidade metrológica a padrões nacionais e, portanto, ao Sistema Internacional de Unidades (SI)
• Textos de acreditação, por exemplo, no contexto de acordos multilaterais como EA ou ILAC

Exemplo de uma declaração de acreditação:

<dcc:statement refType="accreditation">
  <dcc:norm>ISO/IEC 17025:2018</dcc:norm>
  <dcc:declaration>
    <dcc:content>Der Kalibrierschein dokumentiert die Rückführbarkeit auf nationale Normale...</dcc:content>
  </dcc:declaration>
</dcc:statement>

Adições específicas da grandeza de medição

Já a nível administrativo, podem surgir as primeiras informações específicas da grandeza de medição, por exemplo, referências a DKD-R 5-1 ou à escala de temperatura utilizada. A identificação inequívoca (uniqueIdentifier), bem como as datas, são, além disso, requisitos mínimos normativos de acordo com a ISO/IEC 17025.

Significado para a prática laboratorial

A maioria destas informações já está estruturada em laboratórios modernos, frequentemente dentro de um LIMS ou sistema de pedidos. O DCC transfere estes dados para um formato consistente e legível por máquina, permitindo assim atribuições automatizadas – por exemplo, entre o certificado de calibração e o objeto de teste.

Os dados administrativos são, portanto, muito mais do que informações formais de acompanhamento: constituem a base organizacional de uma documentação de calibração tecnicamente fiável.

Representar valores de medição e parâmetros no DCC

Os resultados de medição constituem o núcleo técnico de cada certificado de calibração. Consequentemente, a sua representação estruturada no DCC assume uma importância central. Ao contrário dos certificados clássicos, nos quais os resultados frequentemente se apresentam como tabelas estáticas ou documentos incorporados, no DCC são modelados como dcc:measurementResults estruturados e, assim, estão imediatamente disponíveis para processamento automático.

Para termómetros de resistência de acordo com DKD-R 5-1, isto significa concretamente: Uma tabela de calibração típica com vários pontos de temperatura é representada como dcc:list com colunas dcc:quantity paralelas. Adicionalmente, informações sobre procedimentos aplicados, instrumentos de medição utilizados e grandezas de influência relevantes podem ser integradas de forma consistente.

O relatório de especialistas DKD DKD-E 5-3 descreve em detalhe como as representações de resultados analógicos podem ser convertidas em tais estruturas legíveis por máquina. Isto inclui, além da curva característica propriamente dita, também parâmetros adicionais como o valor de entrada ou o autoaquecimento, que em certificados de calibração clássicos são frequentemente documentados separadamente ou apenas textualmente.

Assim, o DCC transforma os resultados de medição de uma representação primariamente visual para objetos de dados claramente estruturados. Esta estrutura constitui a base para avaliações automatizadas, comparabilidade a longo prazo e uma integração consistente em processos digitais de garantia de qualidade.

Estrutura de resultados em dcc:measurementResults

Cada dcc:measurementResult representa um bloco de resultados logicamente coerente, por exemplo, uma curva característica principal ou a determinação do autoaquecimento. Dentro deste contentor, tanto as condições-quadro da calibração como os dados de medição propriamente ditos são estruturalmente combinados.

Informações de enquadramento

Vários elementos definem o contexto metrológico dos resultados seguintes:

• dcc:usedMethods – diretrizes aplicadas, por exemplo, DKD-R 5-1, bem como instruções de trabalho internas
• dcc:measuringEquipments – tecnologia de medição utilizada, como termostatos, termómetros de referência ou pontes de medição
• dcc:influenceConditions – grandezas de influência relevantes, por exemplo, profundidade de imersão, corrente de medição ou meio de calibração
• dcc:measurementMetaData – metadados globais como rastreabilidade ou declarações de conformidade

Esta descrição de contexto estruturada garante que os resultados de medição não são considerados isoladamente, mas permanecem sempre interpretáveis em relação às suas condições de origem.

Apresentação dos resultados

Os dados de medição podem ser armazenados em duas formas básicas:

• Valores individuais como dcc:quantity, por exemplo, para valores de entrada
• Estruturas de tabela como dcc:list com várias colunas dcc:quantity geridas em paralelo

Estrutura de exemplo de uma tabela de curva característica

<dcc:measurementResult>
  <dcc:usedMethods>
    <dcc:usedMethod refType="basic_calibrationMethod">DKD-R 5-1</dcc:usedMethod>
  </dcc:usedMethods>
  <dcc:list refId="fuehler_pt100_01">
    <dcc:quantity refType="basic_referenceValue temperature_ITS-90">
      <!-- Referenzwerte als si:realListXMLList -->
    </dcc:quantity>
    <dcc:quantity refType="basic_indicationValue">
      <!-- Anzeigewerte -->
    </dcc:quantity>
    <dcc:quantity refType="basic_measurementError">
      <!-- Messabweichungen einschließlich Unsicherheit -->
    </dcc:quantity>
  </dcc:list>
</dcc:measurementResult>

Tabela de resultados típica de um PRT

Uma calibração de curva característica de acordo com DKD-R 5-1 geralmente termina na prática numa tabela com temperaturas de referência (por exemplo, 0 °C, 100 °C, 200 °C), os valores de indicação correspondentes do Pt100 (em Ω ou °C), o desvio e a incerteza expandida U(k=2). No DCC, esta tabela é representada como dcc:list. As colunas são geridas como elementos dcc:quantity paralelos, cada um com o seu próprio refType. Assim, o significado de cada coluna é inequívoco, sem que uma pessoa precise de ler o cabeçalho da tabela.

Analógico vs. DCC – comparação direta:

Referência [°C]	Indicação [Ω]	Desvio [mK]	U(k=2) [mK]
0,000	100,012	+12	8
100,000	138,522	-5	12
200,000	175,834	+18	15

Representação DCC (abreviada, 3 pontos):

<dcc:list refId="fuehler_pt100_01">
  <!-- Spalte 1: Referenz (ITS-90) -->
  <dcc:quantity refType="basic_referenceValue temperature_ITS-90">
    <si:realListXMLList>
      <si:valueXMLList>
        <si:real><si:value>273.15</si:value></si:real>  <!-- 0°C -->
        <si:real><si:value>373.15</si:value></si:real>  <!-- 100°C -->
        <si:real><si:value>473.15</si:value></si:real>  <!-- 200°C -->
      </si:valueXMLList>
      <si:unitXMLList><si:unit>kelvin</si:unit></si:unitXMLList>
    </si:realListXMLList>
  </dcc:quantity>

  <!-- Spalte 2: Anzeige (Widerstand) -->
  <dcc:quantity refType="basic_indicationValue">
    <si:realListXMLList>
      <si:valueXMLList>
        <si:real><si:value>100.012</si:value></si:real>
        <si:real><si:value>138.522</si:value></si:real>
        <si:real><si:value>175.834</si:value></si:real>
      </si:valueXMLList>
      <si:unitXMLList><si:unit>ohm</si:unit></si:unitXMLList>
    </si:realListXMLList>
  </dcc:quantity>

  <!-- Spalte 3: Abweichung inklusive U(k=2) -->
  <dcc:quantity refType="basic_measurementError">
    <si:realListXMLList>
      <si:valueXMLList>
        <si:real><si:value>0.012</si:value></si:real>   <!-- +12 mK -->
        <si:real><si:value>-0.005</si:value></si:real>  <!-- -5 mK -->
        <si:real><si:value>0.018</si:value></si:real>   <!-- +18 mK -->
      </si:valueXMLList>
      <si:unitXMLList><si:unit>millikelvin</si:unit></si:unitXMLList>
      <si:expandedUncXMLList>
        <si:realList><si:value>0.008</si:value></si:realList>  <!-- U(k=2) -->
        <si:coverageFactor>2</si:coverageFactor>
      </si:expandedUncXMLList>
    </si:realListXMLList>
  </dcc:quantity>
</dcc:list>

Detalhes importantes:
• Unidades paralelas são possíveis: Referência adicional em °C via si:hybrid
• refId: Liga a tabela de resultados de forma inequívoca ao ID do sensor
• Incerteza: Atribuída diretamente ao desvio e gerida como grandeza de temperatura (por exemplo, mK)
• Indicação da escala: temperature_ITS-90 está explicitamente no valor de referência, não apenas implicitamente no texto

Prática laboratorial:
A estrutura reflete essencialmente exatamente o que hoje é tipicamente calculado e documentado no Excel. A diferença é que a atribuição já não precisa de ser derivada da posição da coluna, mas está semanticamente contida no conjunto de dados. Um script pode importar a tabela diretamente do software de medição, e uma avaliação reconhece imediatamente: Coluna 1 é Referência, Coluna 3 é Desvio.

Assim, tornam-se possíveis aplicações que são difíceis de implementar com documentos PDF: análises de tendências ao longo de vários anos, verificações de conformidade automatizadas ou uma comparação rápida de pontos de temperatura individuais, por exemplo, se o desvio a 200 °C se deslocar sistematicamente.

Valor de entrada e resistência de isolamento

Além da curva característica, a DKD-R 5-1 exige duas verificações complementares: o valor de entrada (resistência a 0 °C ou no ponto triplo da água) e a resistência de isolamento. Ambos não são valores de tabela, mas sim resultados de medição independentes com rastreabilidade própria e frequentemente incerteza separada. No DCC, são, portanto, geridos como elementos dcc:quantity dedicados fora da lista principal.

Valor de entrada (temperature_inputValue):
A resistência de um Pt100 a 0 °C (273,15 K) constitui o ponto de referência para conversões posteriores e avaliações de curvas características. A DKD-R 5-1 exige para isso uma rastreabilidade compreensível, bem como a indicação da
incerteza de medição.

Representação DCC:

<dcc:measurementResult>
  <dcc:usedMethods>
    <dcc:usedMethod>DKD-R 5-1, Abschnitt 5.1</dcc:usedMethod>
  </dcc:usedMethods>
  <dcc:quantity refType="temperature_inputValue">
    <si:real>
      <si:value>100.005</si:value>  <!-- gemessener Wert -->
      <si:unit>ohm</si:unit>
    </si:real>
    <si:expandedUncertainty>
      <si:value>0.002</si:value>    <!-- U(k=2) -->
      <si:coverageFactor>2</si:coverageFactor>
    </si:expandedUncertainty>
    <dcc:measurementMetaData refType="basic_metrologicallyTraceableToSI">
      <dcc:declaration>Rückführbar auf nationale Normale</dcc:declaration>
    </dcc:measurementMetaData>
  </dcc:quantity>
</dcc:measurementResult>

Resistência de isolamento:
Este ensaio serve para comprovar uma isolação elétrica suficiente, por exemplo para evitar curtos-circuitos ou correntes de fuga.

Normalmente, é exigido um valor mínimo, por exemplo >100 MΩ, verificado à temperatura mínima e máxima de calibração.

O esquema DCC não prevê operadores diretos como “>” ou “≥”. Por isso, a DKD-E 5-3 recomenda registar explicitamente os valores mínimos medidos como valores numéricos. A interpretação técnica é depois feita com base na
especificação subjacente.

Representação DCC (simplificada):

<dcc:quantity refType="temperature_insulationResistance">
  <si:realListXMLList>
    <si:valueXMLList>
      <si:real><si:value>150</si:value></si:real>  <!-- Min-T: 150 MΩ -->
      <si:real><si:value>120</si:value></si:real>  <!-- Max-T: 120 MΩ -->
    </si:valueXMLList>
    <si:unitXMLList><si:unit>megaohm</si:unit></si:unitXMLList>
  </si:realListXMLList>
</dcc:quantity>

Prática de laboratório:
Nos certificados de calibração clássicos, estas indicações surgem frequentemente como nota marginal ou nota de rodapé. No DCC, pelo contrário, o valor de entrada e a resistência de isolamento são documentados como resultados de medição autónomos e rastreáveis, com
o método associado. Isto permite suportar verificações automatizadas, por exemplo a questão de saber se um valor de entrada está dentro de tolerâncias definidas ou se são cumpridos requisitos mínimos de isolamento.

A referenciação precisa através de usedMethods até ao nível de secção aumenta ainda mais a rastreabilidade e facilita avaliações posteriores.

Autoaquecimento e corrente de medição

O autoaquecimento (aquecimento do sensor devido à corrente de medição) é uma contribuição clássica para a incerteza em termómetros de resistência. A DKD-R 5-1 distingue três casos:

1. Medido (recomendado),
2. Estimado (p. ex., a partir da literatura),
3. Contribuição fixa (30 mK como distribuição retangular → incerteza padrão 17 mK).

No DCC, é representado como um dcc:quantity refType="temperature_selfHeating" separado — incluindo
metadados sobre se foi medido e se está incluído no orçamento de incerteza.

Corrente de medição:
A corrente definida (tipicamente 1 mA para Pt100) é documentada como dcc:influenceCondition refType="temperature_measuringCurrent".

Representação DCC (autoaquecimento medido):

<dcc:quantity refType="temperature_selfHeating">
  <si:real>
    <si:value>0.025</si:value>  <!-- 25 mK gemessen -->
    <si:unit>millikelvin</si:unit>
  </si:real>
  <si:standardUncertainty>
    <si:value>0.014</si:value>  <!-- Standardunsicherheit -->
  </si:standardUncertainty>
  <dcc:measurementMetaData>
    <dcc:property refType="temperature_isMeasured">true</dcc:property>
    <dcc:property refType="temperature_isInUncertainty">true</dcc:property>
  </dcc:measurementMetaData>
</dcc:quantity>

<!-- Messstrom als Einflussbedingung -->
<dcc:influenceCondition refType="temperature_measuringCurrent">
  <dcc:quantity>
    <si:real><si:value>1.0</si:value><si:unit>milliampere</si:unit></si:real>
  </dcc:quantity>
</dcc:influenceCondition>

Caso fixo (frequente):
Valor = “NaN” (sem valor de medição concreto), apenas incerteza (17 mK a partir de 30 mK retangular):

<si:value>NaN</si:value>
<si:standardUncertainty><si:value>0.017</si:value></si:standardUncertainty>

Prática de laboratório:
Hoje, muitas vezes, uma nota de texto (“Autoaquecimento 30 mK considerado”). No DCC, a contribuição é quantificada explicitamente e enriquecida com metadados — essencial para orçamentos de incerteza rastreáveis. A máquina pode verificar: “O autoaquecimento foi medido? Está incluído em U?” Isto poupa tempo em auditorias ou questões de clientes e minimiza
erros de interpretação.

Histerese e outras influências

A histerese descreve a diferença de temperatura à mesma temperatura de referência, mas com direção inversa (subida/descida). A DKD-R 5-1 exige a sua determinação e consideração — de forma análoga ao autoaquecimento. No DCC, recebe um dcc:quantity refType="temperature_hysteresis" próprio com a mesma lógica:
valor, incerteza e metadados.

Estrutura DCC (análoga a 5.4):

<dcc:quantity refType="temperature_hysteresis">
  <si:real>
    <si:value>0.008</si:value>  <!-- 8 mK hysterese -->
    <si:unit>millikelvin</si:unit>
  </si:real>
  <si:standardUncertainty>
    <si:value>0.005</si:value>
  </si:standardUncertainty>
  <dcc:measurementMetaData>
    <dcc:property refType="temperature_isMeasured">true</dcc:property>
    <dcc:property refType="temperature_isInUncertainty">false</dcc:property> <!-- separat berichtet -->
  </dcc:measurementMetaData>
</dcc:quantity>

Flags de metadados:“

• temperature_isMeasured: A histerese foi determinada ativamente?
• temperature_isInUncertainty: A contribuição já está incluída na
  incerteza expandida reportada?

Não medido? Valor = “NaN”, apenas incerteza (p. ex., fixa a partir da literatura).

Outras influências típicas (resumo):“

• Carimbo temporal: Por valor de medição como <dcc:dateTimeXMLList> (ISO 8601)
  — documenta a sequência e o tempo (opcional, mas útil em caso de deriva).
• Profundidade de imersão: Em usedMethodQuantities como
  temperature_immersionDepth (crítico para a dissipação de calor).
• Declarações de conformidade: Em measurementMetaData com
  conformity="pass" por ponto ou global.

Prática de laboratório:
A histerese é muitas vezes apenas estimada de forma grosseira ou omitida. No DCC, a estrutura obriga a uma decisão clara — medida ou fixa? E: separada ou em U? Isto aumenta a transparência e facilita análises posteriores (“Histerese > 10 mK → considerar substituição”). Com refId, tudo se liga de forma integrada ao sensor e à curva característica principal.

Da prática ao DCC: implementação no laboratório

As secções anteriores mostraram como um DCC para calibrações de temperatura é estruturado. O passo decisivo, porém, é a implementação prática: como é que um laboratório integra as suas
folhas de Excel, software de avaliação e instruções de trabalho num DCC válido? Esta secção descreve o fluxo de trabalho do certificado PDF analógico para o DCC legível por máquina — com foco na viabilidade realista.

Do certificado analógico ao DCC

Situação de partida em muitos laboratórios:
Os dados de medição vêm diretamente do software de calibração. Na folha de cálculo, os valores de referência, indicações, desvios e incertezas são depois avaliados com fórmulas. O relatório final é criado no processador de texto ou em LaTeX como PDF — com tabelas e gráficos incorporados. Dados administrativos como informações do cliente, data ou número de série provêm do LIMS ou são introduzidos manualmente.

Como passa para o DCC:
A estrutura é adotada diretamente a partir dos modelos — dados administrativos do LIMS, tabelas do Excel, valores especiais adicionados individualmente, gráfico/PDF anexado.

Utilizar modelos:
A DKD-E 5-3 inclui, no anexo A/B, exemplos XML completos para calibrações Pt100. Use-os como ponto de partida e substitua os campos — em vez de começar do zero.

Resultado: Em vez de 30 minutos a criar um PDF, passam a ser 5–10 minutos para gerar + validar o DCC. O DCC não substitui o PDF, mas complementa-o com utilidade para processamento automático.

Uma conclusão sobre o estado atual

O DCC não é uma experiência abstrata em XML, mas sim uma ferramenta que transfere exatamente a densidade de informação de um certificado de calibração analógico para uma forma legível por máquina — especialmente em calibrações de temperatura,
com as suas nuances de escala, meio e influências. Os pontos principais:

• Representação estruturada: Da descrição do sensor
  (dcc:items) às tabelas de curva característica (dcc:list) e ao
  autoaquecimento e histerese — tudo com refTypes
  semânticos e D-SI.”
• Valor acrescentado pela precisão: Escalas explícitas
  (temperature_ITS-90), metadados (“incluído na incerteza?”) e
  ligações (refId) tornam os DCC diretamente avaliáveis.”
• Exequível no laboratório: Com mapeamento a partir de Excel/LIMS e modelos da
  DKD-E 5-3, a entrada é simples.

O DCC marca assim o próximo passo lógico após os certificados em PDF: afastar-se de documentos estáticos e avançar para fontes de dados estruturadas que permitem análises de tendência, verificações de conformidade e automatização.
Para laboratórios de temperatura, o momento é favorável — os blocos técnicos estão disponíveis. Quem começar com um exemplo Pt100 ganha, em geral, rapidamente experiência prática.

Fontes

[1] Certificado Digital de Calibração (DCC)
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
https://www.ptb.de/cms/metrologische-dienstleistungen/dkd/dkd-dcc.html[file:16]

[2] Wiki do DCC (estado: 08-01-2026)
https://dccwiki.ptb.de[file:17]

[3] DKD-E 5-3: Guia para a utilização do esquema DCC na criação de um certificado digital de calibração para grandezas de medição de temperatura e humidade
https://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/dienstleistungen/dkd/archiv/Publikationen/Expertenberichte/DKD-E_5-3_DCC_Rev0_de.pdf[file:16]

[4] DKD-R 5-1: Calibração de termómetros de resistência
(referenciado na DKD-E 5-3 e na documentação da PTB)[file:16]

Fonte da imagem de cabeçalho: Captura de ecrã do ficheiro XML de exemplo na DKD-E 5-3, anexo A (PTB).