2012 - lcsimei.files.wordpress.com · a disciplina de metrologia aplicada e instrumentação e...
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25/11/2012 2
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.
Metrologia Aplicada e Instrumentação e Controle
25/11/2012 4 4
1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;
2. Paquímetros;
3. Micrômetros;
4. Goniômetros e Transferidores.
Instrumentos de Medição Dimensional
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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”.
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 6 6
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”.
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 8 8
As trenas podem ser de fitas de aço ou fibra natural/sintética. Possuem
uma caixa com recolhimento manual ou automático.
Trenas
Trenas de aço
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)
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 9 9
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.
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 10 10
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 ( 50 + 0,15 L ) m
Classe 2 : erro ( 100 + 0,3 L ) m
(L é comprimento da régua em mm)
As réguas devem ser utilizadas apoiadas em superfície plana e
graduação voltada para cima.
Escalas graduadas
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 12 12
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).
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 13 13
Leitura no sistema inglês (polegadas), em escalas
No sistema inglês, a polegada se divide 2, 4, 8, 16... 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.
Escala Graduada, Trena, e Metro.
25/11/2012 15 15
Exercícios de verificação de leitura
Escala Graduada, Trena, e Metro.
Determine o valor das leituras.
25/11/2012 16 16
Exercícios de verificação de leitura
Escala Graduada, Trena, e Metro.
Determine o valor das leituras.
25/11/2012 17 17
Exercícios de verificação de leitura
Escala Graduada, Trena, e Metro.
Determine o valor das leituras.
25/11/2012 18 18
1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;
2. Paquímetros;
3. Micrômetros;
4. Goniômetros e Transferidores.
Instrumentos de Medição Dimensional
25/11/2012 19 19
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 0,001”.
Paquímetro
25/11/2012 24 24
Para materiais moles
Medição de profundidade
Digital
Modelo universal
Tipos e Modelos de paquímetros
Paquímetro
25/11/2012 25 25
Para cavidades internas
Para cavidades externas Para materiais curvos
Bico reversível
Tipos e Modelos de paquímetros
Paquímetro
25/11/2012 26 26
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
Resolução no sistema métrico
Paquímetro
25/11/2012 27 27
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 :
Resolução no sistema métrico
Paquímetro
25/11/2012 31 31
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 :
Leitura no sistema inglês (milesimal)
Paquímetro
25/11/2012 33 33
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).
Leitura no sistema inglês (fracionária)
Paquímetro
25/11/2012 34 34
Escala fixa = 1” + 3”/16 = 1 3”/16
Nônio = 5 x 1”/128 = 5”/128
Leitura final = 1” + (3” x 8”/128) + 5”/128 = 1
O este sistema possui a seguinte relação de unidades :
.
Usada para transformar a parte fracionária da escala fixa para o
mesmo denominador do nônio.
128
8
64
4
32
2
16
1
Leitura no sistema inglês (fracionária)
Exemplos de leitura :
Paquímetro
25/11/2012 35 35
64
"7
Escala fixa = 1”/16
Nônio = 6 x 1”/128 = 6”/128 = 3”/64
Leitura final = (1” x 4”/64) + 3”/64 =
128
8
64
4
32
2
16
1
Leitura no sistema inglês (fracionária)
Exemplos de leitura :
Paquímetro
25/11/2012 36 36
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária)
Paquímetro
25/11/2012 37 37
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária)
Paquímetro
25/11/2012 38 38
128
8
64
4
32
2
16
1
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária)
Paquímetro
25/11/2012 39 39
128
8
64
4
32
2
16
1
Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária)
Determine o valor das leituras.
Paquímetro
25/11/2012 40 40
Exercícios de leitura no sistema métrico (mm)
Determine o valor das leituras.
Paquímetro
25/11/2012 41 41
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema métrico (mm)
Paquímetro
25/11/2012 42 42
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal)
Paquímetro
25/11/2012 43 43
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal)
Paquímetro
25/11/2012 44 44
Determine o valor das leituras.
Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal)
Paquímetro
25/11/2012 45 45
CERTOCERTO
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
ERRADOERRADO
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
ERRADOERRADO
ERRADOERRADO
CERTOCERTO
Medição Incorreta
Paquímetro
25/11/2012 46 46
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
ERRADOERRADO
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
CERTOCERTO
Medição Incorreta
Paquímetro
25/11/2012 47 47
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
ERRADOERRADO
Ângulo de leitura correto,
evita o erro de paralaxe.
Medição Incorreta
Paquímetro
25/11/2012 48 48
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
- Evitar choques
ERRADOERRADO
- Não usar para marcar/traçar
- Não usar como compasso
- Após o uso limpar com pano seco e
macio para retirar a poeira e marcas dos
dedos
CERTOCERTO
- Lubrificar todo o paquímetro com óleo
anti-ferrugem quando for guardar por
muito tempo
Cuidados com o instrumento
Paquímetro
25/11/2012 51 51
1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;
2. Paquímetros;
3. Micrômetros;
4. Goniômetros e Transferidores.
Instrumentos de Medição Dimensional
25/11/2012 52 52
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.
Micrômetro
25/11/2012 53 53
BATENTE
FACE DE MEDIÇÃO
FUSO
TAMBOR CATRACA
ARCO
ISOLANTE TÉRMICO
TRAVA
BAINHA
0 – 25 mm 0,01 mm
RESOLUÇÃO
CAPACIDADE
Partes do micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 55 55
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.
Partes do micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 56 56
Os micrômetros podem possuir nônio, possibilitando uma medição
de 0,001 mm ou 0,0001”.
MICRÔMETRO COM NÔNIO
MICRÔMETRO SEM NÔNIO
Micrômetro
25/11/2012 57 57
EXTERNOS
Tipos de micrômetros
Comum, para pequenos e
médios diâmetros
Digital, para pequenos e médios
diâmetros
Micrômetro
25/11/2012 61 61
EXTERNOS
LATAS EM GERAL
LATAS DE BEBIDAS
(ALUMINIO)
LATAS DE SPRAY
Tipos de micrômetros
Micrômetro
25/11/2012 64 64
TUBULAR : Medição de furos e canais. Este
micrômetro possui hastes intercambiáveis de 25
mm a 2000 mm
Tipos de micrômetros
Micrômetro
25/11/2012 65 65
PROFUNDIDADE : Medição de profundidade de furos
e canais. Possui hastes intercambiáveis.
Tipos de micrômetros
Micrômetro
25/11/2012 66 66
De Pratos: Medição de passo “W” de dentes de
engrenagens de dentes retos..
Tipos de micrômetros
Micrômetro
25/11/2012 67 67
Tipos de micrômetros
De grandes dimensões, com
partes intercambiáveis
EXTERNOS
Micrômetro
25/11/2012 68 68
O micrômetro, possui três resoluções : bainha, tambor e Nônio.
bainhadadivisões
capacidade
RESOLUÇÃO DA BAINHA
( PASSO DA ROSCA )
RESOLUÇÃO DO TAMBOR
RESOLUÇÃO DO NÔNIO
tambordodivisões
bainhadaresolução
nôniododivisões
tambordoresolução
Resolução do micrômetro (Sistema métrico e inglês)
Micrômetro
25/11/2012 69 69
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.
Micrômetro
Leitura da medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 70 70
Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)
Exemplos de leitura :
Micrômetro
25/11/2012 71 71
Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)
Exemplos de leitura :
Micrômetro
25/11/2012 72 72
Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)
Exemplos de leitura :
Micrômetro
25/11/2012 73 73
Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)
Exemplos de leitura :
Micrômetro
25/11/2012 74 74
Leitura da medição com o micrômetro (sistema inglês)
Exemplos de leitura :
Micrômetro
25/11/2012 75 75
Leitura da medição com o micrômetro (sistema inglês)
Exemplos de leitura :
Micrômetro
25/11/2012 76 76
Leitura =
Leitura =
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras:
Micrômetro
25/11/2012 77 77
Leitura =
Leitura =
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras.
Micrômetro
25/11/2012 78 78
Leitura =
Leitura =
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras:
Micrômetro
25/11/2012 79 79
Leitura =
Leitura =
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras.
Micrômetro
25/11/2012 80 80
Leitura =
Leitura =
”
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras.
Micrômetro
25/11/2012 82 82
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.
Calibração do micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 83 83
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%.
Calibração do micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 84 84
Planeza:
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.
Cuidados com a medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 86 86
Paralelismo:
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.
Cuidados com a medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 87 87
Verificação do paralelismo:
A e B = ANGULO DE VISÃO
P = PARALELO ÓTICO
Cuidados com a medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 88 88
TEMPERATURA DE USO
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.
Cuidados com a medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 89 89
CATRACA
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
ERRADOERRADO
GIRAR O TAMBOR SEMPRE PELA CATRACA
Cuidados com a medição com o micrômetro
ÂNGULO DE VISÃO DA LEITURA
Micrômetro
25/11/2012 90 90
MEDIÇÃO COM SUPORTE
ERRADOERRADO
CERTOCERTO
ERRADOERRADO
Cuidados com a medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 91 91
MANUSEIO CORRETO
SEMPRE SEGURAR OU PRENDER
PELA CAMADA DE ISOLANTE TÉRMICO
Cuidados com a medição com o micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 92 92
1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;
2. Paquímetros;
3. Micrômetros;
4. Goniômetros e Transferidores.
Instrumentos de Medição Dimensional
25/11/2012 93 93
- Evitar choques
- Não deixar o fuso travado
- Não girar sobre seu eixo
- Após o uso limpar com pano seco e macio para retirar a poeira e marcas dos
dedos
- 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
Cuidados com o uso do micrômetro
Micrômetro
25/11/2012 94 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.
25/11/2012 98 98
Goniômetro
Medições de goniômetro
Sem nônio
Faça leitura do valor na escala em graus (°).
Com nônio
Acrescente a leitura do nônio em minutos (‘).
25/11/2012 99 99
Goniômetro
Leitura da medição com o goniômetro (sem nônio)
Exemplos de leitura :
Medição: 11°
Medição: 15°.
25/11/2012 100 100
Goniômetro
Leitura da medição com o goniômetro (com nônio)
Exemplos de leitura :
Medição: 0° e 5’.
Medição: 0° e 10’.
25/11/2012 101 101
Goniômetro
Exemplos de leitura :
Medição: 29º 25’
Leitura da medição com o goniômetro (com nônio)
25/11/2012 102 102
Goniômetro
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras.
25/11/2012 103 103
Goniômetro
Exercícios de leitura com o micrômetro
Determine o valor das leituras.