METROLOGIA Escala e Paquímetro. Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.

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1 METROLOGIA Escala e Paquímetro Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.

2 Regras de Arredondamento Quando o algarismo seguinte ao último algarismo a ser conservado for inferior a 5, o último algarismo a ser conservado permanecerá sem modificação. Exemplo: 2,444 arredondando para a primeira decimal resultam 2,4.

3 Regras de Arredondamento Quando o algarismo seguinte ao último algarismo a ser conservado for superior ou igual a 5, o último algarismo a ser conservado deverá ser aumentado de uma unidade. Exemplo: 3,666 arredondando para a primeira casa decimal resultam 3,7.

4 METROLOGIA CIÊNCIA DA MEDIÇÃO A metrologia abrange todos aspectos teóricos e práticos relativos a medição, qualquer que seja a incerteza, em quaisquer campos da ciência e ou tecnologia.

5 MEDIÇÃO Conjunto de operações que tem por objetivo determinar o valor de uma grandeza utilizando-se de métodos e procedimentos adotados e padronizados. Durante uma medição podemos encontrar diversos fatores que contribuem para um grau de confiabilidade da mesma, tais como: incerteza de medição (nível de precisão), desvio padrão (devido a várias medições), erro de método, erro de medição, etc.

6 PADRÃO METROLÓGICO Dispositivo capaz de conservar e reproduzir uma unidade para servir de referência na calibração; ex: massa padrão de 1kg, padrão de freqüência de césio, etc.

7 CALIBRAÇÃO Conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões. A calibração deve ser efetuada periodicamente, devendo possuir controle e identificação adequados previstos na Norma Técnica do Sismetra (Sistema de Metrologia Aeroespacial) NTS 9-11 de 1996.

8 SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) É um sistema coerente de unidades adotado e recomendado pela Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM). Criado para padronizar o sistema de medição no mundo, ainda sofre algumas restrições por partes dos paises mais desenvolvidos, pois a implantação de um novo sistema provoca um alto investimento. O SI é baseado, atualmente nas sete unidades de base seguinte.

9 SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI)

10 SISTEMAS DE UNIDADES Sistema Internacional de Unidades (SI) MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS DO METRO Quilômetro km Hectômetro hm Decâmetro dam Metro m Decímetro dm Centímetro cm Milímetro mm Decimilímetro dmm (décimo de milímetro) Centimilímetro cmm (centésimo de milímetro) Mícron m (milésimo de milímetro)

11 SISTEMAS DE UNIDADES SISTEMA INGLÊS (BRITÂNICO) O sistema inglês de medição usa dois processos de leitura, um pelo sistema polegada fracionário e o outro pelo sistema polegada decimal. Sistema Inglês Fracionário Nesse processo de leitura, o espaço relativo a uma polegada é dividido em dezesseis partes iguais, resultando na fração 1 / 16 (um, dezesseis da polegada) que é o menor submúltiplo de uma polegada. Contudo, podemos encontrar os submúltiplos de 1 / 16, dividindo-o em oito partes iguais, resultando na fração 1 / 128 (um, cento e vinte e oito da polegada) que é o menor submúltiplo de 1 /16.

12 SISTEMAS DE UNIDADES SISTEMA INGLÊS (BRITÂNICO) Sistema Inglês Fracionário Ex. I: 1/16, 1/8, 3/16, 1 /4, 5/16, 3/8, 7/16, 1 /2, 9/16, 3 /4, 13/16, 7/8, 15/16, 1. Ex. II: 1/128, 1/64, 3/128, 1/32, 5/128, 3/64, 7/128, 8/128 ( 1/16 ). Os múltiplos são infinitos: 2 (duas polegadas), 3 (três polegadas) e assim por diante. Ex.: 1 Pé (doze polegadas) 1 Jarda (trinta e seis polegadas) Pés

13 SISTEMAS DE UNIDADES SISTEMA INGLÊS (BRITÂNICO) Sistema Inglês Decimal Nesse processo de leitura o espaço relativo a uma polegada é dividido em quarenta partes iguais, chegando a uma medida que é dividida novamente em vinte e cinco partes iguais, resultando no menor submúltiplo de uma polegada decimal que é 0,001 ( um milésimo da polegada). Ex.: 1 /40 = 0,025 0,025 /25 = 0,001 Os múltiplos, infinitos, são definidos da seguinte forma: 1,000 ( mil milésimos ou uma polegada), 2,000 ( dois mil milésimos ou duas polegadas) e assim por diante.

14 SISTEMAS DE UNIDADES EQUIVALÊNCIA ENTRE OS SISTEMAS Equivalência entre os Sistemas Inglês Fracionário e Decimal Para encontrarmos essa equivalência basta fazermos a divisão da medida fracionária. Ex.: 1/16 = ( um dividido por dezesseis) = 0,0625 (seiscentos e vinte e cinco décimos de milésimos da polegada. 5/16 = 0,3125 (três mil, cento e vinte e cinco décimos de milésimos da pol.) ou multiplicarmos por 128/128 o sistema decimal: Ex: 0,3125 x = => 128/128 = 40/128 = 5/16

15 SISTEMAS DE UNIDADES EQUIVALÊNCIA ENTRE OS SISTEMAS Equivalência entre os Sistemas Métrico e Inglês 1 (uma polegada) é igual a 25,4 mm, assim para converter polegada em milímetro basta multiplicar o valor em polegada por 25,4. Ex.: 0,001 x 25,4 = 0,0254 mm (duzentos e cinqüenta e quatro décimos de milésimos de milímetro ou vinte e cinco milésimos e quatro décimos de milímetro). E para converter milímetro em polegada basta dividir o valor em milímetro por 25,4. Ex.: 0,0254 : 25,4 = 0,001 (um milésimo da polegada).

16 SISTEMAS DE UNIDADES EQUIVALÊNCIA ENTRE OS SISTEMAS Algumas equivalências importantes e curiosas: Massa : 1 Onça (oz) ,352g 1 Libra (lb) oz ou 453,6g Distância : 1 pol ,4 mm 1 Pé ,8 mm ( ou 30,48 cm) 1 Jarda (yd) ,914 m 1 Milha ,6093 km 1 Milha Marítima ,852 km knots 1 Braça ,2 m 1 Légua ,6 km

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22 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO Após uma importante viagem pela história da metrologia, pelos sistemas de medição, vamos estudar agora alguns instrumentos de medição muito importantes para aplicação no nosso dia-a-dia. Podem ser os mais variados possíveis, de acordo com sua operacionalidade. São equipamentos frágeis que necessitam de um determinado cuidado, a fim de se manterem em condições de uso, portanto não devem ser guardados junto a ferramentas utilizadas na mecânica. Resta lembrar que estes instrumentos devem sofre uma calibração, de acordo com o cronograma dos laboratórios regionais, setoriais ou órgãos responsáveis, a fim de que possamos confiar na leitura indicada por eles.

23 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO As condições de utilização dos instrumentos de medição devem ser as mesmas para qual eles foram projetados; temperatura, umidade, etc; ex: a maioria dos instrumentos são confeccionados de metal, o qual indicará uma medida errônea em um dia de muito calor, caso não haja um ambiente climatizado.

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26 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO ESCALA / RÉGUA GRADUADA Usada para tomar medidas lineares, quando não há exigência de grande rigor ou precisão. A escala ou régua graduada é um instrumento de medição, fabricado em aço, que apresenta em geral, graduações do sistema métrico (centímetro e milímetro) e graduações no sistema inglês (polegada e subdivisões)..

27 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO ESCALA As menores divisões que permitem clara leituras nas graduações da escala, são as de milímetro e as de 1/32 (polegada). Mas estas últimas, quase sempre, somente existem em parte da escala, que se apresenta em tamanho diverso, sendo mais comum as de 6 (152,4 mm) e 12 (304,8 mm).

28 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO USO DA ESCALA Medição de comprimento c/ face de referência.

29 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO USO DA ESCALA Medição de comprimento sem encosto de referência.

30 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO USO DA ESCALA Medição de diâmetros.

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37 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO PAQUÍMETRO Paquímetro é utilizado para medição de peças cujo o grau de incerteza não justifique o uso do micrômetro e quando a tolerância requerida não for menor que 0,01 mm, 1/128 ou 0,001.

38 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO TIPOS DE PAQUÍMETRO

39 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO CONSERVAÇÃO - Deve ser manejado com todo cuidado, evitando-se quedas; - Evite quaisquer choques, o paquímetro não deve entrar em contato com as ferramentas usuais de trabalho mecânico; - Evite arranhaduras ou entalhes, pois podem prejudicar a graduação; - Deve ser guardado em estojo próprio; - Limpeza total após o uso; - Não pressione excessivamente o cursor: - Calibrar periodicamente.

40 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO UTILIZAÇÃO CORRETA 1- Faça a limpeza do paquímetro e da peça; 2- Posicione a peça, de preferência, apoiada sobre uma mesa;

41 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO 3- Segure com a mão direita;

42 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO 4- Faça a medida: a) Desloque o cursor, até que as garras apresentem uma abertura maior que a medida por fazer na peça. b) Encoste o centro da garra fixa em uma das extremidades do diâmetro ou comprimento por medir.

43 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO c- Feche o paquímetro suavemente até que a garra móvel toque a outra extremidade do diâmetro. d- Exerça uma pressão suficiente para manter a peça ligeiramente presa entre as garras. e- Posicione as garras do paquímetro na peça, de maneira que estejam no plano de medição. f- Utilize a mão esquerda, para melhor sentir o plano de medição. g- Faça a leitura. h- Abra o paquímetro e retire-o da peça, sem que as garras a toquem.

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45 MEDIÇÃO LEITURA DO VERNIER Para entendermos esta escala do cursor, chamada nônio ou vernier, inicialmente estudaremos: 1- Cálculo de resolução Para se calcular a resolução, divide-se o menor valor da escala principal (fixa)pelo número de divisões da escala móvel (vernier). OBS: o cálculo da resolução obtido pela divisão do menor valor da escala principal pelo número de divisões do vernier, é aplicado a todo e qualquer instrumento de medição, possuidor de vernier, tais como: paquímetro, micrômetro, goniômetro, etc.

46 MEDIÇÃO CÁLCULO DA RESOLUÇÃO

47 MEDIÇÃO SISTEMA MÉTRICO Graduação da escala fixa (mm)

48 MEDIÇÃO USO DO NÔNIO (Vernier)

49 SISTEMA INGLÊS DECIMAL MEDIÇÃO Graduação da escala fixa (polegada decimal).

50 MEDIÇÃO

51 MEDIÇÃO 2- Uso do nônio (Vernier) Cálculo da resolução: sabendo-se que o menor valor da escala fixa é 0,025 e que o vernier possui 25 divisões, temse: 0,025 / 25 = 0,001

52 MEDIÇÃO

53 MEDIÇÃO Leitura de medidas

54 Leitura de medidas MEDIÇÃO

55 MEDIÇÃO SISTEMA INGLÊS FRACIONÁRIO Graduação da escala Nonio Escala fixa

56 MEDIÇÃO Uso do nônio (Vernier) a = e / n a = 1/16 : 8 = 1/16 x 1/8 = 1/128 e = 1/16 n = 8 divisões a = 1/128

57 MEDIÇÃO Leitura de medidas

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64 11 mm 16,02 mm 15,34 mm 16,54 mm 31,94 mm 93,48 mm 70,76 mm 49,24 mm

65 16 mm 20,08 mm MEDIÇÃO 35,38 mm 21,52 mm 26,94 mm 93,44 mm 55,76 mm 54,28 mm

66 0,175 0,405 MEDIÇÃO 3,038 1,061 8,884 9,997 5,474 6,635

67 ERROS DE MEDIÇÃO 1- Influência objetivas: São aqueles motivados pelo instrumento - Planeza - Paralelismo - Divisão da escala - Divisão do Vernier - Colocação em zero

68 ERROS DE MEDIÇÃO 2- Influências subjetivas: PARALAXE PRESSÃO DE MEDIÇÃO

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74 1/32 1/8 MEDIÇÃO 7 1/4 10 1/ /64 4 1/4 57/ /32

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77 METROLOGIA Escala e Paquímetro Prof. João Paulo Barbosa, M.Sc.

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