Micrômetro externo Hastes fixas

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1 Diretrizes gerais de calibração Micrômetro externo Hastes fixas DG-METEQ-CAL Revisão 0 - Emitido em Outubro/2015 Página 1 de 21

2 DIRETRIZES GERAIS PARA CALIBRAÇÃO DE MICRÔMETRO EXTERNO 1 OBJETIVO: Este documento tem como objetivo apresentar as diretrizes básicas (recomendações) para a calibração de micrômetros externos com batentes fixos e faces de medição planas ou esféricas. Este documento reúne informações obtidas em normas e documentos reconhecidos, buscando facilitar a interpretação e aplicação dos mesmos, auxiliando os laboratórios de calibração na elaboração de procedimentos internos. 2 PARÂMETROS A SEREM AVALIADOS NA CALIBRAÇÃO: a) Erro de indicação; b) Erro de paralelismo entre as faces de medição; c) Erro de planeza nas faces de medição. 3 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA: a) ISO 3611: Geometrical product specifications (GPS) - Dimensional measuring equipment: Micrometers for external measurements - Design and metrological characteristics. b) DIN 863-1: Verification of geometrical parameters - Micrometers - Part 1 : Standard design micrometers callipers for external measurement - Concepts, requirements, testing. c) NBR NM ISO 3611: Micrômetro para medições externas. d) Richtlinie DKD-R 4-3 Blatt 10.1: Kalibrieren von Messmitteln für geometrische Messgrößen - Kalibrieren von Bügelmessschrauben mit planparallelen oder sphärischen Messflächen. Disponível em e) David Flack. Good Practice Guide No Callipers and micrometers. NPL, Disponível em: f) VIM Vocabulário Internacional de Metrologia: conceitos fundamentais e gerais e termos associados. Inmetro, Disponível em: vim_2012.pdf g) EA-4/02 M: Evaluation of the Uncertainty of Measurement in Calibration. Disponível em: h) NIT-DICLA-021: Expressão da Incerteza de Medição por Laboratórios de Calibração. Revisão 9. Dicla/Inmetro, Disponível em: organismos/ doc_organismos.asp?torganismo=avallab. 4 EXEMPLOS DE INSTRUMENTOS CONTEMPLADOS NA DIRETRIZ Micrômetro externo com faces planas e tambor de fricção Micrômetro externo com faces esféricas e tambor e catraca DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 2

3 5 DEFINIÇÕES: a) Valor Convencional (VC): valor atribuído ao padrão utilizado; b) Indicação: leitura realizada no micrômetro em calibração; c) Erro de indicação: Diferença entre a indicação no micrômetro e o valor convencional (VC); 6 CONDIÇÕES AMBIENTAIS: A calibração do instrumento deve ser realizada à temperatura de referência de 20 C. A recomendação é que a temperatura do mensurando, padrão e das condições ambientais se mantenham na faixa de 20 C ± 1 C. As alterações e oscilações de temperatura devem ser observadas durante a calibração e incluídas no balanço da incerteza de medição. 7 PADRÕES E ACESSÓRIOS a) para determinação do erro de indicação: Blocos-padrão, conforme ISO 3650 (Fonte: Máquina de medição linear (Fonte: DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 3

4 b) para determinação do erro de paralelismo: Paralelos ópticos (Fonte: Pinos-padrão (Fonte: Blocos-padrão (Fonte: Esferas-padrão (Fonte: c) para determinação do erro de planeza: Plano óptico (Fonte: DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 4

5 8 CONDUÇÃO DA CALIBRAÇÃO: Antes de iniciar a calibração do instrumento, realizar uma inspeção do mesmo no que se refere aos aspectos funcionais e de conservação, por exemplo: qualidade da superfície dos sensores, funcionamento da catraca e trava, folgas no fuso micrométrico, etc. Na calibração do micrômetro para determinação do erro de indicação, realizar o ajuste de zero ou ajuste de defasagem, quando pertinente. Para micrômetros externos com faces de medição planas, realizar também a medição para determinação do erro de paralelismo e de planeza. 8.1 Determinação do erro de indicação O erro de indicação do micrômetro é usualmente determinado pela medição de uma série de blocos-padrão, que contemplam indicações no início e final da faixa de medição, e em posições intermediárias. A indicação Zero ou o limite inferior da faixa de medição também é um ponto de calibração. As dimensões dos blocos-padrão devem ser escolhidas de forma a avaliar o fuso do micrômetro em voltas completas e posições angulares. Para micrômetros com passo de rosca de 0,5 mm e 1 mm, é recomendada a seguinte série de blocos-padrão: 2,5-7,7-10,3-12,9-15,0-17,6-20,2-22,8 e 25 mm. Para micrômetros com faixa de medição superior a 25 mm, os comprimentos dos blocos-padrão a serem utilizados na calibração são obtidos pela montagem de um bloco-padrão de comprimento igual ao limite inferior da faixa de medição aos blocos-padrão citados na sequência apresentada acima. Outra alternativa de calibração para micrômetro com faixas superiores, é determinar o erro de indicação do fuso micrométrico em uma máquina de medição linear. Neste caso, a influência da força de medição deve ser considerada, realizando a medição no início e final da faixa de medição com blocos-padrão. (Fonte: DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 5

6 8.2 Determinação do erro de paralelismo Para micrômetros com faixas de medição de 0 a 25 mm, de 25 a 50 mm, de 50 a 75 mm e 75 a 100 mm, o erro de paralelismo é determinado através da utilização de 3 ou 4 paralelos ópticos (que se diferenciam da espessura em 1/3 ou ¼ do passo da rosca do fuso micrométrico respectivamente). O paralelo óptico deve ser colocado entre as faces de medição, sob a pressão da catraca ou do acionamento de fricção. Movendo cuidadosamente o paralelo óptico entre as faces, o número de franjas de interferência visíveis em uma das superfícies deve ser reduzido ao mínimo, quando aquelas na superfície oposta devem ser contadas. O erro de paralelismo é obtido através da observação do total de franjas de interferências geradas em ambas as faces de medição. (Fonte: (Fonte: adaptado de Outra alternativa para determinação do erro de paralelismo é a utilização de medidas materializadas. Neste caso, as medições devem ser realizadas em 4 diferentes posições das faces do micrômetro, próximas ao diâmetro externo. A recomendação é a utilização de esferaspadrão. Se o micrômetro apresentar um eixo rotativo, este procedimento deveria ser previsto em diferentes posições angulares. 8.3 Determinação do erro de planeza O erro de planeza de cada face de medição é determinado através da utilização de um plano óptico. Quando essas superfícies estiverem rigorosamente limpas, o plano óptico é colocado em contato com uma superfície de cada vez, buscando minimizar o número de franjas de interferência ou obter círculos concêntricos. A forma das franjas determina o erro de planeza. (Fonte: adaptado de DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 6

7 9 INCERTEZA DE MEDIÇÃO A incerteza expandida é estimada com base EA-4/02 e NIT DICL Possíveis fontes de Incerteza de Medição na determinação do erro de indicação: a) Repetibilidade; b) Erros não corrigidos e incerteza da calibração dos padrões utilizados; c) Resolução do micrômetro; d) Paralelismo das faces de medição; e) Planeza das faces de medição; f) Diferença de temperatura em relação ao 20º C; g) Diferença de temperatura entre o padrão e o micrômetro; h) Erros não corrigidos e incerteza da calibração do medidor de temperatura. 9.2 Formato da planilha para cálculo da Incerteza de medição Fonte de incerteza Tipo Valor Divisor u(x i ) Dist. Probab. c i u i (y) v i u(y): v eff : U: k: Legenda: Fórmulas: u(x i ) c i u i (y) v i u(y) v eff N k U incerteza padrão de entrada coeficiente de sensibilidade contribuição para incerteza padrão graus de liberdade incerteza combinada ou incerteza-padrão de saída graus de liberdade efetivos número de fontes de incerteza fator de abrangência para P(95,45%) Incerteza expandida de medição u(x i ) = Valor divisor N u(y) = u i (y) i=1 U = k. u(y) u i (y) = c i. u(x i ) v eff = u4 (y) N u i 4 (y) i=1 v i x x x DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 7

8 Anexo 1: Exemplo de calibração de um micrômetro externo analógico com faixa nominal de 0 a 25 mm, com resolução indicada 0,01 mm A1.1 Registro da Calibração REGISTRO DE CALIBRAÇÃO DO MICRÔMETRO EXTERNO Analógico Digital 1 DADOS N do Micrômetro: ME-001 Data: 13/10/2015 Faixa de Medição (FM): 0 a 25 mm Nr. Registro: DIM-001 Resolução Indicada: 0,01 mm Resolução adotada: 0,001 mm Fabricante: XYZ Executante: Fulano de Tal 2 PADRÕES UTILIZADOS 3 CONDIÇÕES AMBIENTAIS Jogos de Blocos-Padrão: P-101 Temperatura Inicial: 20,2 C Jogo de Paralelos óptico: P-102 Temperatura Final: 20,5 C Realizado ajuste no inicio da FM? Sim. Indicação antes do ajuste: mm Não 4 ERROS DE INDICAÇÃO V.C. M1 M2 Média Erro de Indicação ( m) 0 0,000 0,000 0,0000 0,0 2,5 2,501 2,502 2,5015 1,5 5,1 5,101 5,103 5,1020 2,0 7,7 7,702 7,703 7,7025 2,5 10,3 10,300 10,300 10,3000 0,0 12,9 12,899 12,900 12,8995-0, ,998 14,999 14,9985-1,5 17,6 17,598 17,598 17,5980-2,0 20,2 20,200 20,202 20,2010 1,0 22,8 22,800 22,801 22,8005 0, ,000 24,999 24,9995-0,5 PARALELO ÓPTICO 4.1 REPETIBILIDADE 5,101 5,103 5,101 5,102 5,102 Desvio-padrão ( m): 0,84 5 ERRO DE PARALELISMO N DE FRANJAS N DE FRANJAS (face fixa) (face móvel) ,96 12, ,64 12, ,96 12, ,64 ERRO DE PARALELISMO - EPr ( m) 6 ERRO DE PLANEZA Face N DE FRANJAS ERRO DE PLANEZA - EPl ( m) Fixa 0,5 0,16 Móvel 1,0 0,32 DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 8

9 A1.2 Cálculo de Incerteza de Medição A Incerteza de medição para o Erro de Indicação (contato total com as faces de medição) u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i Re A 0,84 2 0,594 m t 1 0,594 4 U BL B 0,08 2 0,040 m N 1 0,040 E BL B 0,10 3 0,058 m R 1 0,058 Res. B 1,0 3 0,577 m R 1 0,577 E T 20 C B 1 x 2, , ,012 E t B 0,5 3 0,289 C R , ,083 u(y)= u(et): 0,831 v eff: 15 U: 1,8 k: 2,18 Detalhamento das fontes de incerteza: a) Repetibilidade (Re): u(x i ) = s n v i = n 1 s = desvio-padrão amostral n = número de medições utilizadas para calcular a média Distribuição de Probabilidade: t n* = número de medições utilizadas para calcular o desvio-padrão amostral b) Incerteza de medição do bloco-padrão (U BL ): u(x i ) = U BL k BL U BL = Incerteza expandida, extraída do certificado de calibração k BL = fator de abrangência para P(95,45%), extraído do certificado de calibração Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). c) Erro do bloco-padrão (E BL ): u(x i ) = E BL E BL = Erro do bloco-padrão, extraído do certificado de calibração Nota: Quando E for significativo, fazer a correção e não considerar no balanço de incerteza de medição d) Resolução adotada do micrômetro (Res) u(x i ) = Res Res = Resolução do micrômetro (menor variação perceptível na indicação) DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 9

10 e) Diferença entre os coeficientes de dilatação linear do padrão e micrômetro, quando a temperatura for diferente de 20 C (E T 20 C ) α. ΔT u(x i ) = 6. c i = L α = diferença entre os coeficientes de dilatação do padrão e micrômetro. Nota: Para mesmo material, é usual adotar α =±2, C -1. ΔT = Diferença de temperatura em relação ao 20 C. Nota: É recomendável incluir na diferença de temperatura, o erro de indicação e a incerteza do medidor de temperatura. L = comprimento medido. Distribuição de Probabilidade: f) Diferença de temperatura entre padrão e micrômetro (E t ) u(x i ) = Δt Δt = diferença de temperatura entre padrão e micrômetro. Nota: É recomendável incluir na diferença de temperatura, a incerteza do medidor de temperatura. α = média entre os coeficientes de dilatação linear do padrão e do c i = α. L micrômetro. L = comprimento medido. A Incerteza de medição para o Erro de Paralelismo u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i Re B 0,32 3 0,185 m R 1 0,185 U PaO B 0,06 2 0,030 m N 1 0,030 E PaO B 0,10 3 0,058 m R 1 0,058 u(y)= u(epr): 0,196 v eff : U: 0,39 k: 2,00 a) Repetibilidade (Re): u(x i ) = f Δ f = variação na contagem das franjas Nota: Estimativa de ± 1franja (±0,32 µm). b) Incerteza de medição do paralelo óptico (U PaO ): u(x i ) = U PaO k PaO U PaO = Incerteza expandida, extraída do certificado de calibração k PaO = fator de abrangência para P(95,45%), extraído do certificado de calibração Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). c) Erro do paralelo óptico (E PaO ): u(x i ) = E PaO E BL = Erro do paralelo óptico, extraído do certificado de calibração DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 10

11 A Incerteza de medição para o Erro de Planeza u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i Re A 0,16 3 0,092 m t 1 0,092 U PlO B 0,02 2 0,010 m N 1 0,010 E PlO B 0,05 3 0,029 m R 1 0,029 u(y)= u(epl): 0,097 v eff : U: 0,19 k: 2,00 a) Repetibilidade (Re): u(x i ) = Pl Δ Pl = variação na medição do erro de planeza Nota: Estimativa de ± ½ franja (±0,16 µm). Distribuição de Probabilidade: Retangular interpnew.html b) Incerteza de medição do plano óptico (U PlO ): u(x i ) = U PlO k PlO U PlO = Incerteza expandida, extraída do certificado de calibração k PlO = fator de abrangência para P(95,45%), extraído do certificado de calibração Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). c) Erro do plano óptico (E PlO ): u(x i ) = E PlO E PlO = Erro do plano óptico, extraído do certificado de calibração A Incerteza de medição para o Erro de Indicação (contato parcial com as faces de medição) u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i u(et) B 0, ,831 m t 1 0, EM PR B 1,35 3 0,779 m R 1 0,779 EM PL (fixa) B 0,35 3 0,202 m R 1 0,202 EM PL (móvel) B 0,51 3 0,294 m R 1 0,294 u(y): 1,193 v eff : >50 U: 2,4 k: 2,00 DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 11

12 a) Incerteza de medição do erro de indicação (contato total com as faces de medição): u(x i ) = u(et) u(et) = Incerteza padrão de saída do Erro de Indicação (contato total com 1 as faces de medição) b) Erro máximo de paralelismo (EM Pr ): u(x i ) = E Pr + U Pr Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). E Pr = Estimativa do erro de paralelismo obtida na calibração do micrômetro U Pr = Incerteza expandida do erro de paralelismo c) Erro máximo de planeza (EM PL ) face fixa ou face móvel: u(x i ) = E Pl + U Pl E Pl = Estimativa do erro de planeza obtida na calibração do micrômetro U Pl = Incerteza expandida do erro de planeza DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 12

13 A1.3 Modelo de Certificado de Calibração Calibramax Ltda - Laboratório de Metrologia Rua dos Testes, 100 Cidade - UF Certificado de calibração n DIM-001 Folha: 01/02 1 DADOS: Solicitante: Exemplus Ltda Denominação: Micrômetro externo Fabricante: XYZ Faixa Nominal: 0 25 mm Nº do instrumento: ME-001 Resolução indicada: 0,01 mm Data de calibração: 13/10/ DEFINIÇÕES: Valor Convencional (VC): valor atribuído ao padrão utilizado. Erro de indicação: Diferença entre o valor medido no micrômetro e o valor convencional do bloco-padrão. Erro de paralelismo: Desvio máximo obtido entre as duas faces de medição. Erro de planeza: Desvio da forma plana, avaliada em cada face de medição. 3 - PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO: PROC-C-001 revisão 01: Calibração de micrômetro hastes fixas. Os erros de indicação foram obtidos através da comparação com blocos-padrão, tendo contato total com as faces de medição. Foram realizados dois ciclos de medição. O erro de paralelismo foi determinado em quatro posições distintas, deslocadas em aproximadamente ¼ de volta do fuso, através da utilização de paralelos ópticos. O erro de planeza foi medido em cada face de medição, tendo como referência o plano calibrado de um paralelo óptico. Não foi realizado ajuste no instrumento de medição. Condições ambientais: 20 C ± 1 C 4 - PADRÃO UTILIZADO: Jogo de blocos-padrão (P-101), calibrado em 9 de janeiro de 2015, por ReferenciaPlus Certificado de calibração RF-001. Próxima calibração: 01/2018. Jogo de paralelos ópticos (P-102), calibrado em 16 de setembro de 2014, por ReferenciaPlus Certificado de calibração RF-002. Próxima calibração: 09/ RESULTADOS: Característica Maior valor medido U (µm) (µm) k v eff Erro de paralelismo 1,0 0,4 2,00 Erro de planeza 0,3 0,2 2,00 Erro de Indicação (contato total com as faces de medição) 2,5 1,8 2,18 15 Erro de Indicação (contato parcial com as faces de medição) 2,4 2,00 DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 13

14 Erro de inidcação (µm) Calibramax Ltda - Laboratório de Metrologia Rua dos Testes, 100 Cidade - UF Certificado de calibração n DIM-001 Folha: 02/02 Representação gráfica para o erro de indicação: ,5 5,1 7,7 10,3 12, ,6 20,2 22,8 25 Indicação 6 OBSERVAÇÕES: Para o cálculo de incerteza de medição do erro de indicação (contato parcial com as faces de medição) foram incluídas as fontes de incerteza devido ao erro de paralelismo e planeza das faces de medição. Notas: A incerteza expandida de medição relatada é declarada como a incerteza padrão da medição multiplicada pelo fator de abrangência k (apresentado acima), de tal forma que a probabilidade de abrangência corresponda a aproximadamente 95%. Os resultados deste certificado referem-se exclusivamente ao instrumento submetido à calibração, nas condições especificadas, não sendo extensivo a quaisquer lotes. Não é permitida a reprodução parcial deste certificado. DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 14

15 Anexo 2: Exemplo de calibração de um micrômetro externo digital com faixa nominal de 75 a 100 mm, com resolução de 0,001 mm. A2.1 Registro da Calibração REGISTRO DE CALIBRAÇÃO DO MICRÔMETRO EXTERNO Analógico Digital 1 DADOS N do Micrômetro: ME-002 Data: 21/10/2015 Faixa de Medição (FM): 75 a 100 mm Nr. Registro: DIM-002 Resolução Indicada: 0,001 mm Resolução adotada: Fabricante: XYZ Executante: Fulano de Tal 2 PADRÕES UTILIZADOS 3 Condições ambientais Jogos de Blocos-Padrão: P-101, P-104 Temperatura Inicial: 20,2 C Jogos de Paralelos óptico: P-102, P-105 Temperatura Final: 20,5 C Máquina de medição linear: P-103 Realizado ajuste no inicio da FM? Sim. Indicação antes do ajuste: 75,003 mm Não VC Bloco-padrão M1 4 ERROS DE INDICAÇÃO NO INÍCIO DA FAIXA DE MEDIÇÃO M2 M3 M4 Média Erro de Indicação: ( m) 75 75,000 74,999 75,000 74,999 74,9995-0, , ,001 10,001 10, ,0008 0,8 Desvio-padrão ( m) : 0,540 θ i : 6 Indicação VC1 Máquina 5 ERROS DE INDICAÇÃO DO FUSO VC2 VC - Média Máquina Máquina Erro de Indicação ( m) 75 75, , ,0000 0,0 77,5 77, , ,5001-0,1 80,1 80, , ,1004-0,4 82,7 82, , ,7002-0,2 85,3 85, , ,3002-0,2 87,9 87, , ,8997 0, , , ,9995 0,5 92,6 92, , ,5994 0,6 95,2 95, , ,1992 0,8 97,8 97, , ,7994 0, , , ,9993 0,7 Desvio-padrão (µm): 0,120 θ i : 10 6 ERRO DE PARALELISMO PARALELO N DE FRANJAS N DE FRANJAS ERRO DE PARALELISMO - EPr ( m) ÓPTICO (face fixa) (face móvel) 90, ,64 90, ,64 90, ,64 90, ,32 7 ERRO DE PLANEZA Face N DE FRANJAS ERRO DE PLANEZA - EPl ( m) Fixa 0,5 0,16 Móvel 0,0 0,00 DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 15

16 A2.2 Cálculo de Incerteza de Medição A Incerteza de medição para o Erro de Indicação do fuso (medidas realizadas na máquina) u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i Re A 0, ,085 m t 1 0, U MML B 0,2 2 0,1 m N 1 0,1 E MML B 0,6 3 0,346 m R 1 0,346 Res. B 0,5 3 0,289 m R 1 0,289 E T 20 C B 1 x 2, , ,012 E t B 0,5 3 0,289 C R , ,083 u(y)= u(ef): 0,477 v eff> 50 U: 1,0 k: 2,00 Detalhamento das fontes de incerteza: a) Repetibilidade (Re): u(x i ) = s p s p = desvio-padrão amostral combinado n v i = k(n 1) s p = k i=1 s i 2 k s i = desvio-padrão obtidos na indicação i n = número de medições utilizadas para calcular a média Distribuição de Probabilidade: t k = número de posições calibradas b) Incerteza de medição da máquina de medição linear (U MML ): u(x i ) = U MML k MML U MML = Incerteza expandida, extraída do certificado de calibração K MML = fator de abrangência para P(95,45%), extraído do certificado de calibração Distribuição de Probabilidade: Normal c) Erro da máquina de medição linear (E MML ): u(x i ) = E MML Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). E MML = Erro da máquina de medição linear, extraído do certificado de calibração Nota: Quando E for significativo, fazer a correção e não considerar no balanço de incerteza de medição d) Resolução adotada do micrômetro (Res) u(x i ) = (Inc 2 ) Inc= Incremento digital do micrômetro DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 16

17 e) Diferença entre os coeficientes de dilatação linear do padrão e micrômetro, quando a temperatura for diferente de 20 C (E T 20 C ) α. ΔT u(x i ) = 6. c i = L α = diferença entre os coeficientes de dilatação do padrão e micrômetro. Nota: Para mesmo material, é usual adotar α =±2, C -1. ΔT = Diferença de temperatura em relação ao 20 C. Nota: É recomendável incluir na diferença de temperatura, o erro de indicação e a incerteza do medidor de temperatura. L = comprimento medido. Distribuição de Probabilidade: f) Diferença de temperatura entre padrão e micrômetro (E t ) u(x i ) = Δt Δt = diferença de temperatura entre padrão e micrômetro. Nota: É recomendável incluir na diferença de temperatura, a incerteza do medidor de temperatura. α = média entre os coeficientes de dilatação linear do padrão e do c i = α. L micrômetro. L = comprimento medido. A Incerteza de medição para o Erro de Paralelismo u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i Re B 0,32 3 0,185 m R 1 0,185 U PaO B 0,06 2 0,030 m N 1 0,030 E PaO B 0,10 3 0,058 m R 1 0,058 u(y)= u(epr): 0,196 v eff : U: 0,39 k: 2,00 a) Repetibilidade (Re): u(x i ) = f Δ f = variação na contagem das franjas Nota: Estimativa de ± 1franja (±0,32 µm). b) Incerteza de medição do paralelo óptico (U PaO ): u(x i ) = U PaO k PaO U PaO = Incerteza expandida, extraída do certificado de calibração k PaO = fator de abrangência para P(95,45%), extraído do certificado de calibração Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). c) Erro do paralelo óptico (E PaO ): u(x i ) = E PaO E BL = Erro do paralelo óptico, extraído do certificado de calibração DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 17

18 A Incerteza de medição para o Erro de Planeza u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i Re A 0,16 3 0,092 m t 1 0,092 U PlO B 0,02 2 0,010 m N 1 0,010 E PlO B 0,05 3 0,029 m R 1 0,029 u(y)= U(EPl): 0,097 v eff : U: 0,19 k: 2,00 a) Repetibilidade (Re): u(x i ) = Pl Δ Pl = variação na medição do erro de planeza Nota: Estimativa de ± ½ franja (±0,16 µm). b) Incerteza de medição do plano óptico (U PlO ): u(x i ) = U PlO k PlO U PlO = Incerteza expandida, extraída do certificado de calibração k PlO = fator de abrangência para P(95,45%), extraído do certificado de calibração Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). c) Erro do plano óptico (E PlO ): u(x i ) = E PlO E PlO = Erro do plano óptico, extraído do certificado de calibração A Incerteza de medição para o Erro de Indicação (contato total com as faces de medição) u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(xi) incerteza Probab. ci ui(y) vi U(Ef) B 0, ,476 m N 1 0,477 For. B -0,4 3-0,231 m R 1-0,231 u(y)= u(et): 0,530 U: 1,1 k: 2,00 Detalhamento das fontes de incerteza: a) Incerteza de medição do erro de indicação do fuso u(ef) (seção A.2.2.1) u(x i ) = u(ef) u(ef) = Incerteza padrão de saída do Erro de Indicação (contato total com 1 as faces de medição) v i = v eff(ef) Distribuição de Probabilidade: Normal Nota: No caso de k >2, a distribuição de probabilidade é t, e v i deve ser consultado na respectiva tabela para P(95,45%). DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 18

19 b) Ausência da Força de medição gerada pelo micrômetro(for.) u(x i ) = M M = Diferença entre as amplitudes de medição obtidas na máquina de medição linear e com blocos-padrão (x f x i) MML (x f x i) BP A Incerteza de medição para o Erro de Indicação (contato parcial com as faces de medição) u i (y), u(y), U em m Fonte de Dist. Tipo Valor Divisor u(x incerteza i ) Probab. c i u i (y) v i u(et) A 0, ,529 m t 1 0,530 EM PR B 1,03 3 0,595 m R 1 0,595 EM PL (fixa) B 0,35 3 0,202 m R 1 0,202 EM PL (móvel) B 0,19 3 0,110 m R 1 0,110 u(y): 0,829 v eff : >50 U: 1,7 k: 2,00 Detalhamento das fontes de incerteza: a) Incerteza de medição do erro de indicação u(et) (seção A.2.2.4) u(x i ) = u(et) u(et) = Incerteza padrão de saída do Erro de Indicação (contato total com 1 as faces de medição) v i = v eff(et) Distribuição de Probabilidade: Normal ou t v eff(et) = graus de liberdade da Incerteza padrão de saída do Erro de Indicação b) Erro máximo de paralelismo (EM Pr ): u(x i ) = E Pr + U Pr E Pr = Estimativa do erro de paralelismo obtida na calibração do micrômetro U Pr = Incerteza expandida do erro de paralelismo c) Erro máximo de planeza (EM PL ) face fixa ou face móvel: u(x i ) = E Pl + U Pl E Pl = Estimativa do erro de planeza obtida na calibração do micrômetro U Pl = Incerteza expandida do erro de planeza DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 19

20 A2.3 Modelo de Certificado de Calibração Calibramax Ltda - Laboratório de Metrologia Rua dos Testes, 100 Cidade - UF Certificado de calibração n DIM-002 Folha: 01/02 1 DADOS: Solicitante: Exemplus Ltda Denominação: Micrômetro externo Fabricante: XYZ Faixa Nominal: mm Nº do instrumento: ME-002 Resolução: 0,001 mm Data de calibração: 21/10/ DEFINIÇÕES: Valor Convencional (VC): valor atribuído ao padrão utilizado. Erro de indicação: Diferença entre o valor medido no micrômetro e o valor convencional do bloco-padrão. Erro de paralelismo: Desvio máximo obtido entre as duas faces de medição. Erro de planeza: Desvio da forma plana, avaliada em cada face de medição. 3 - PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO: PROC-C-001 revisão 01: Calibração de micrômetro hastes fixas. Os erros de indicação do fuso do micrômetro foram obtidos através da comparação com a máquina de medição linear, sendo realizado o contato somente na face móvel do micrômetro. Foram realizados dois ciclos de medição, sendo feito o preset na máquina de medição linear em valor igual à indicação inicial do micrômetro. Os erros de indicação nas indicações inicial e final foram obtidos através da comparação com blocos-padrão, tendo contato total com as faces de medição. Foram realizados quatro ciclos de medição. O erro de paralelismo foi determinado em quatro posições distintas, deslocadas em aproximadamente ¼ de volta do fuso, através da utilização de paralelos ópticos. O erro de planeza foi medido em cada face de medição, tendo como referência o plano calibrado de um paralelo óptico. Foi realizado ajuste da indicação no início da faixa de medição do micrômetro, antes da calibração. A medida obtida antes do ajuste foi de 75,003 mm (Erro de indicação de +0,003 mm). Condições ambientais: 20 C ± 1 C 4 - PADRÃO UTILIZADO: Jogo de blocos-padrão (P-101), calibrado em 9 de janeiro de 2015, por ReferenciaPlus Certificado de calibração RF-001. Próxima calibração: 01/2018. Jogo de blocos-padrão (P-104), calibrado em 13 de julho de 2015, por ReferenciaPlus Certificado de calibração RF-004. Próxima calibração: 07/2018. Jogo de paralelos ópticos (P-105), calibrado em 16 de setembro de 2014, por ReferenciaPlus Certificado de calibração RF-005. Próxima calibração: 09/2017. Máquina de medição linear (P-103), calibrada em 03 de agosto de 2015, por ReferenciaPlus Certificado de calibração RF-005. Próxima calibração: 08/2017. DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 20

21 Erro de Indicação (um) Calibramax Ltda - Laboratório de Metrologia Rua dos Testes, 100 Cidade - UF Certificado de calibração n DIM-002 Folha: 02/ RESULTADOS: Característica Maior valor medido U (µm) (µm) k v eff Erro de paralelismo 0,6 0,4 2,00 Erro de planeza 0,2 0,2 2,00 Erro de indicação do fuso 1,0 2,00 Erro de indicação (contato total com as faces de medição) 0,8 1,1 2,00 Erro de indicação (contato parcial com as faces de medição) 1,7 2,00 Representação gráfica para os erros de indicação: 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0, ,5 80,1 82,7 85,3 87, ,6 95,2 97,8 100 Fuso Contato total Nota: Os erros de indicação (contato total com as faces de medição) representados pelos pontos foram obtidos pela medição direta com blocos-padrão. 6 OBSERVAÇÕES: Para o cálculo de incerteza de medição do erro de indicação (contato total com as faces de medição) foi incluída a fonte de incerteza devido à influência da força de medição. Para o cálculo de incerteza de medição do erro de indicação (contato parcial com as faces de medição) foram incluídas as fontes de incerteza devido ao erro de paralelismo e planeza das faces de medição. Notas: A incerteza expandida de medição relatada é declarada como a incerteza padrão da medição multiplicada pelo fator de abrangência k (apresentado acima), de tal forma que a probabilidade de abrangência corresponda a aproximadamente 95%. Os resultados deste certificado referem-se exclusivamente ao instrumento submetido à calibração, nas condições especificadas, não sendo extensivo a quaisquer lotes. Não é permitida a reprodução parcial deste certificado. DG-METEQ-CAL (revisão 0) Micrômetro externo hastes fixas Página 21