Metrologia Aplicada e Instrumentação e Controle

Transcrição

1 25/11/

2 Metrologia Aplicada e Instrumentação e Controle A disciplina de Metrologia Aplicada e Instrumentação e Controle, com 40 horas/aulas, será dividida em 2 (duas) partes, sendo : Metrologia Aplicada 22 horas; Instrumentação e Controle 18 horas. 25/11/2012 2

3 Instrumentos de Medição 25/11/

4 Instrumentos de Medição Dimensional 1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros; 2. Paquímetros; 3. Micrômetros; 4. Goniômetros e Transferidores. 25/11/

5 Escala Graduada, Trena, e Metro. A escala graduada, o metro articulado e a trena (metálica ou de fibra) são os mais simples instrumentos de medida linear. A escala graduada de boa qualidade é feita de aço-carbono ou aço inoxidável e as medidas são gravadas com os principais sistemas métricos: centímetro (cm) / milímetro (mm) ou polegada ( ou inch) e suas frações, conforme o sistema métrico usado. As escalas graduadas são utilizadas nas medições onde o erro admissível é superior a menor graduação, onde normalmente é de 0,5 mm ou 1/32. 25/11/2012 5

6 Escala Graduada, Trena, e Metro. A trena é um instrumento de medida usada para medir distâncias. Estas podem ser designadas de uma fita flexível e graduada, fixas ou retráteis, que consistem numa fita de aço carbono, plástico ou fibra de vidro enrolada num invólucro. As unidades de medidas das trenas são: centímetros, milímetros, polegadas e pés. As trenas são utilizadas nas medições onde o erro admissível é superior a menor graduação, onde normalmente é de 1 mm ou 1/16. 25/11/2012 6

7 Escala Graduada, Trena, e Metro. Trenas Metro Escala graduada 25/11/2012 7

8 Trenas As trenas podem ser de fitas de aço ou fibra natural/sintética. Possuem uma caixa com recolhimento manual ou automático. Trenas de aço Escala Graduada, Trena, e Metro. As trenas de aço são classificadas em Tipo I (face graduada reta) e Tipo II (face graduada curva), também são classificadas em duas classes de erro : Classe 1 : erro = 0,3 mm (L até 1000 mm) erro = (0,3 + L/10000) para L > 1000 mm Classe 2 : erro = 0,6 mm (L até 1000 mm) erro = (0,6 + L/5000) para L > 1000 mm (L é comprimento da régua em mm) 25/11/2012 8

9 Escala Graduada, Trena, e Metro. Trenas de fibra (natural/sintética) As trenas de fibra são classificadas em Tipo I (face graduada em forma de traços) e Tipo II (face graduada em forma de traços e com limite de cores), também são classificadas em duas classes de erro : Classe 1 : erro = (0,3 + 0,2 L) mm (Tipo I) erro = 2 (0,3 + 0,2 L) mm (Tipo II) Classe 2 : erro = 2 (0,3 + 0,2 L) mm (Tipo I) erro = 4 (0,3 + 0,2 L) mm (Tipo II) (L é comprimento da régua em mm) Se o ponto zero da trena estiver na extremidade do puxador acrescentar 0,5 mm aos valores apresentados. Evite usar trenas com unidades fora do SI. 25/11/2012 9

10 Escalas graduadas Escala Graduada, Trena, e Metro. As escalas graduadas em aço com seção retangular, possuem graduações com traços transversais ao longo de seu comprimento, são utilizadas nas indústrias em aplicações onde é exigida uma grande exatidão. As réguas são dividas em Tipo I (rígida) e Tipo II (flexível), e cada tipo em duas categorias : Classe 1 : erro ( ,15 L ) m Classe 2 : erro ( ,3 L ) m (L é comprimento da régua em mm) As réguas devem ser utilizadas apoiadas em superfície plana e graduação voltada para cima. 25/11/

11 Escalas graduadas Escala Graduada, Trena, e Metro. 25/11/

12 Escala Graduada, Trena, e Metro. Leitura no sistema métrico, em escalas graduadas No sistema métrico cada centímetro está dividido em 10 partes iguais de valor 1 mm. Onde a leitura pode ser feita em milímetros (mm). 25/11/

13 Escala Graduada, Trena, e Metro. Leitura no sistema inglês (polegadas), em escalas No sistema inglês, a polegada se divide 2, 4, 8, partes iguais. As escalas de precisão podem apresentar até 32 divisões por polegada. A mais comum é de 16 divisões divididas em frações de 1 /16. 25/11/

14 Escala Graduada, Trena, e Metro. Outros modelos de escalas graduadas 25/11/

15 Exercícios de verificação de leitura Determine o valor das leituras. Escala Graduada, Trena, e Metro. 25/11/

19 Paquímetro O paquímetro é usado para medições lineares internas, externas, ressaltos e de profundidade em peças. É uma régua graduada, com encosto fixo, onde existe um cursor deslizante. O cursor ajusta-se a régua e permite sua livre movimentação, com um mínimo de folga. Possui um escala auxiliar para a leitura de frações da menor divisão da escala principal, qual é chamada de nônio ou vernier. Os paquímetros costumam apresentar resoluções de 0,05 mm, 0,02 mm, e 1 /128 e 0, /11/

20 Paquímetro Partes do paquímetro 25/11/

21 Paquímetro Partes do paquímetro 25/11/

22 Leituras com o paquímetro Paquímetro 25/11/

23 Paquímetro Tipos e Modelos de paquímetros 25/11/

24 Paquímetro Tipos e Modelos de paquímetros Digital Medição de profundidade Modelo universal Para materiais moles 25/11/

25 Paquímetro Tipos e Modelos de paquímetros Para cavidades externas Para materiais curvos Para cavidades internas Bico reversível 25/11/

26 Resolução no sistema métrico Paquímetro A resolução é o menor valor fornecido pelo instrumento. Nos paquímetros a resolução pode ser calculada pela fórmula : Resolução = UEF (unidade de escala fixa) NDN (número de divisões do nônio) Exemplo : Nônio com 20 divisões Resolução = 1 mm = 0,05 mm 20 divisões 25/11/

27 Resolução no sistema métrico A leitura na escala fixa é feita até o zero do nônio. Depois conte os traços do nônio até o que está totalmente coincidente com um dos traços da escala fixa. Exemplo de leitura : Paquímetro 25/11/

28 Leitura no sistema métrico Exemplos de leitura : Paquímetro 25/11/

31 Paquímetro Leitura no sistema inglês (milesimal) No sistema inglês de polegada milesimal, a escala fixa é dividida em 40 partes iguais e cada divisão corresponde a 1 /40 ou 0,025. O processo de leitura é o mesmo do sistema métrico, conta-se as unidades de 0,025 que estão antes do zero do nônio e somam-se os milésimos de polegadas dos traço do nônio até o que está coincidindo com um traço da escala fixa. Exemplo : 25/11/

32 Leitura no sistema inglês (milesimal) Exemplos de leitura : Paquímetro 25/11/

33 Paquímetro Leitura no sistema inglês (fracionária) Neste sistema, a escala fixa é graduada em polegada e frações de polegada ( nônio ). Resolução = UEF =1 /16 = 1 /128 NDN 8 Como cada traço equivale a 1 /128, duas divisões são iguais a 2 /128 ou 1 /64 (forma reduzida da fração). 25/11/

34 Leitura no sistema inglês (fracionária) Exemplos de leitura : Paquímetro O este sistema possui a seguinte relação de unidades : Usada para transformar a parte fracionária da escala fixa para o mesmo denominador do nônio. Escala fixa = /16 = 1 3 /16 Nônio = 5 x 1 /128 = 5 /128 Leitura final = 1 + (3 x 8 /128) + 5 /128 = /11/

35 Leitura no sistema inglês (fracionária) Exemplos de leitura : Paquímetro Escala fixa = 1 /16 Nônio = 6 x 1 /128 = 6 /128 = 3 /64 Leitura final = (1 x 4 /64) + 3 /64 = 7" 64 25/11/

36 Determine o valor das leituras. Paquímetro Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária) 25/11/

37 Determine o valor das leituras. Paquímetro Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária) 25/11/

38 Determine o valor das leituras. Paquímetro Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária) /11/

39 Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária) Determine o valor das leituras. Paquímetro /11/

40 Exercícios de leitura no sistema métrico (mm) Determine o valor das leituras. Paquímetro 25/11/

41 Determine o valor das leituras. Paquímetro Exercícios de leitura no sistema métrico (mm) 25/11/

42 Determine o valor das leituras. Paquímetro Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal) 25/11/

45 Paquímetro Medição Incorreta ERRADO CERTO CERTO ERRADO ERRADO CERTO ERRADO ERRADO CERTO 25/11/

46 Paquímetro Medição Incorreta ERRADO CERTO CERTO CERTO ERRADO ERRADO 25/11/

47 Paquímetro Medição Incorreta Ângulo de leitura correto, evita o erro de paralaxe. ERRADO CERTO ERRADO 25/11/

48 Cuidados com o instrumento Paquímetro - Evitar choques ERRADO CERTO - Após o uso limpar com pano seco e macio para retirar a poeira e marcas dos dedos ERRADO - Não usar para marcar/traçar - Não usar como compasso CERTO - Lubrificar todo o paquímetro com óleo anti-ferrugem quando for guardar por muito tempo 25/11/

49 Paquímetro Exatidão e erros 25/11/

50 Paquímetro Recomendações ABRIR O CURSOR FECHAR O CURSOR 25/11/

52 Micrômetro O micrômetro é usado para medições lineares internas, externas e de profundidade em peças. É uma régua graduada, baseada no deslocamento axial de um parafuso micrométrico com passo de alta exatidão dentro de uma porca ajustável. Girando o parafuso micrométrico, este avança proporcionalmente ao passo de 0,5 mm ou 0,025 em relação a circunferência da rosca ( tambor ) que é dividida em 50 partes iguais no sistema métrico e em 25 partes iguais no sistema de polegada. Esta disposição permite leituras de 0,01 mm ou 0,001. Resumindo, uma volta completa do tambor corresponde ao passo da rosca, meia volta corresponde a metade do passo da rosca e assim por diante. 25/11/

53 Micrômetro Partes do micrômetro BATENTE FACE DE MEDIÇÃO FUSO TAMBOR CATRACA ARCO TRAVA BAINHA 0 25 mm 0,01 mm CAPACIDADE RESOLUÇÃO ISOLANTE TÉRMICO 25/11/

54 Micrômetro Micrômetro em corte 25/11/

55 Micrômetro Partes do micrômetro BAINHA : Possui a escala fixa do micrômetro normalmente com resolução de 0,1 mm ou 0,25. TAMBOR : Possui a escala móvel do micrômetro normalmente com resolução de 0,01 mm ou 0,001. NÔNIO : Possui a escala fixa de maior resolução do micrômetro normalmente com resolução de 0,001 mm ou 0,0001. CATRACA : Gira o tambor mantendo um pressão constante e ideal para medição. TRAVA : Fixa a leitura indicada pelo micrômetro, travando o movimento do tambor. 25/11/

56 Micrômetro Os micrômetros podem possuir nônio, possibilitando uma medição de 0,001 mm ou 0,0001. MICRÔMETRO COM NÔNIO MICRÔMETRO SEM NÔNIO 25/11/

57 Micrômetro Tipos de micrômetros Comum, para pequenos e médios diâmetros EXTERNOS Digital, para pequenos e médios diâmetros 25/11/

58 Micrômetro Tipos de micrômetros Com pontas cônicas EXTERNOS Com batente em V 25/11/

59 Micrômetro Tipos de micrômetros Superfícies curvas EXTERNOS Para roscas 25/11/

60 Micrômetro Tipos de micrômetros ARCO RASO EXTERNOS ARCO LONGO 25/11/

61 Micrômetro Tipos de micrômetros LATAS EM GERAL EXTERNOS LATAS DE BEBIDAS (ALUMINIO) LATAS DE SPRAY 25/11/

62 Micrômetro Tipos de micrômetros INTERNOS TIPO PAQUÍMETRO 25/11/

63 Micrômetro Tipos de micrômetros INTERNOS 25/11/

64 Micrômetro Tipos de micrômetros TUBULAR : Medição de furos e canais. Este micrômetro possui hastes intercambiáveis de 25 mm a 2000 mm 25/11/

65 Micrômetro Tipos de micrômetros PROFUNDIDADE : Medição de profundidade de furos e canais. Possui hastes intercambiáveis. 25/11/

66 Micrômetro Tipos de micrômetros De Pratos: Medição de passo W de dentes de engrenagens de dentes retos.. 25/11/

67 Micrômetro Tipos de micrômetros EXTERNOS De grandes dimensões, com partes intercambiáveis 25/11/

68 Micrômetro Resolução do micrômetro (Sistema métrico e inglês) O micrômetro, possui três resoluções : bainha, tambor e Nônio. RESOLUÇÃO DA BAINHA ( PASSO DA ROSCA ) capacidade divisões da bainha RESOLUÇÃO DO TAMBOR resolução da bainha divisões dotambor RESOLUÇÃO DO NÔNIO resolução do tambor divisões do nônio 25/11/

69 Micrômetro Leitura da medição com o micrômetro Sem nônio 1- faça a leitura do valor na bainha em milímetros. 2- faça a leitura do valor na bainha em décimo de milímetro. 3- faça a leitura do valor indicado pelo tambor em centésimo de milímetros e some todos os valores. Com nônio Acrescente a leitura do nônio em milésimos de milímetro. 25/11/

70 Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico) Exemplos de leitura : Micrômetro 25/11/

74 Leitura da medição com o micrômetro (sistema inglês) Exemplos de leitura : Micrômetro 25/11/

75 Leitura da medição com o micrômetro (sistema inglês) Exemplos de leitura : Micrômetro 25/11/

76 Exercícios de leitura com o micrômetro Determine o valor das leituras: Micrômetro Leitura = Leitura = 25/11/

77 Exercícios de leitura com o micrômetro Determine o valor das leituras. Micrômetro Leitura = Leitura = 25/11/

78 Exercícios de leitura com o micrômetro Determine o valor das leituras: Micrômetro Leitura = Leitura = 25/11/

81 Micrômetro 25/11/

82 Calibração do micrômetro Micrômetro O micrômetro pode ser calibrado com a utilização de blocos padrão (externos) e calibradores (internos, tubulares), determinando a incerteza e o erro do equipamento. Antes da calibração o micrômetro pode ser verificado se está em condições ideais para realizar as medições. Esta verificação é realizada com um paralelo ótico que mostra as condições quanto a planeza e paralelismo das superfícies de medição. 25/11/

83 Calibração do micrômetro Micrômetro É determinado com o uso de uma sequência de blocos padrão escolhidos para cada volta completa do fuso e também para posições intermediárias. Seguindo esta indicação, com o bloco padrão de 5 mm a linha de referência da bainha coincidirá com o zero do tambor depois de 10 voltas completas. Com os resultados das medições combinar as incertezas envolvidas e gerar a incerteza expandida a um nível de confiança de 95%. 25/11/

84 Planeza: Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro um paralelo ótico é colocado sobre as superfícies de medição e sua condição é verificada pela presença de franjas de interferência, onde o número de franjas indicam o grau de planeza da superfície. Sob a luz comum (policromática) contam-se a franjas de cor vermelha que em condições ideais não devem ser superior a quatro. O valor atribuído a cada franja é de 0,32 µm. Na presença de luz monocromática (Ex: vapor de sódio) as franjas podem ser visualizadas com mais clareza. 25/11/

85 Verificação da planeza: Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro 25/11/

86 Paralelismo: Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro O paralelismo pode ser verificado com um jogo de quatro paralelos óticos com espessuras distintas, normalmente com diferença de um quarto de passo. Com o jogo a verificação é realizada com uma rotação completa da superfície de medição. O paralelo ótico é colocado entre superfícies de medição simulando uma medição. O número de franjas visualizadas não deve ser maior do que oito. 25/11/

87 Verificação do paralelismo: Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro A e B = ANGULO DE VISÃO P = PARALELO ÓTICO 25/11/

88 TEMPERATURA DE USO Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro Para medições de alta exatidão climatizar a peça e o micrômetro antes de realizar a medição. Como exemplo uma peça de aço de 100 mm possui um coeficiente aproximado de 0,0012 mm / C. Faça a correção quando for medir fora da temperatura de referência ( 20 C ). LIMPEZA Antes do uso limpe as faces de medição usando um papel macio, prenda o papel entre as faces de medição usando a catraca e movimente o papel sem soltá-lo. 25/11/

89 Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro ÂNGULO DE VISÃO DA LEITURA ERRADO CERTO ERRADO GIRAR O TAMBOR SEMPRE PELA CATRACA CATRACA 25/11/

90 Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro MEDIÇÃO COM SUPORTE ERRADO CERTO ERRADO 25/11/

91 Micrômetro Cuidados com a medição com o micrômetro MANUSEIO CORRETO SEMPRE SEGURAR OU PRENDER PELA CAMADA DE ISOLANTE TÉRMICO 25/11/

93 Micrômetro Cuidados com o uso do micrômetro - Após o uso limpar com pano seco e macio para retirar a poeira e marcas dos dedos - Evitar choques - Não deixar o fuso travado - Não girar sobre seu eixo - Lubrificar todo o micrômetro com fina camada de óleo anti-ferrugem quando for guardar por muito tempo - Não expor diretamente a luz do sol - Proteger contra umidade e poeira - Não deixar diretamente no chão - Guardar com as faces de medição ligeiramente afastadas entre 0,1 a 1 mm 25/11/

94 Goniômetro O goniômetro é um Instrumento que serve para medir ou verificar ângulos de superfícies e elementos geométricos O disco graduado e o esquadro formam uma só peça, apresentando quatro graduações de 0º a 90º. O articulador gira com o disco do vernier, e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua. Resumindo, uma volta completa do tambor corresponde ao passo da rosca, meia volta corresponde a metade do passo da rosca e assim por diante. 25/11/

95 Goniômetro Partes do goniômetro 25/11/

96 Goniômetro Tipos de goniômetro 25/11/

97 Goniômetro Medições de goniômetro 25/11/

98 Goniômetro Medições de goniômetro Sem nônio Faça leitura do valor na escala em graus ( ). Com nônio Acrescente a leitura do nônio em minutos ( ). 25/11/

99 Goniômetro Leitura da medição com o goniômetro (sem nônio) Exemplos de leitura : Medição: 11 Medição: /11/

100 Goniômetro Leitura da medição com o goniômetro (com nônio) Exemplos de leitura : Medição: 0 e 5. Medição: 0 e /11/

101 Goniômetro Leitura da medição com o goniômetro (com nônio) Exemplos de leitura : Medição: 29º 25 25/11/

102 Goniômetro Exercícios de leitura com o micrômetro Determine o valor das leituras. 25/11/

103 Goniômetro Exercícios de leitura com o micrômetro Determine o valor das leituras. 25/11/

104 Fim!!! 25/11/