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2012

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25/11/2012 1

2012

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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

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25/11/2012 3 3

Instrumentos de Medição

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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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25/11/2012 5 5

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.

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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.

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Trenas

Metro

Escala graduada

Escala Graduada, Trena, e Metro.

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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.

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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.

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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.

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Escala Graduada, Trena, e Metro.

Escalas graduadas

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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.

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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.

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Escala Graduada, Trena, e Metro.

Outros modelos de escalas graduadas

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25/11/2012 15 15

Exercícios de verificação de leitura

Escala Graduada, Trena, e Metro.

Determine o valor das leituras.

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Exercícios de verificação de leitura

Escala Graduada, Trena, e Metro.

Determine o valor das leituras.

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Exercícios de verificação de leitura

Escala Graduada, Trena, e Metro.

Determine o valor das leituras.

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1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;

2. Paquímetros;

3. Micrômetros;

4. Goniômetros e Transferidores.

Instrumentos de Medição Dimensional

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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

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Partes do paquímetro

Paquímetro

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Partes do paquímetro

Paquímetro

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Leituras com o paquímetro

Paquímetro

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Tipos e Modelos de paquímetros

Paquímetro

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Para materiais moles

Medição de profundidade

Digital

Modelo universal

Tipos e Modelos de paquímetros

Paquímetro

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Para cavidades internas

Para cavidades externas Para materiais curvos

Bico reversível

Tipos e Modelos de paquímetros

Paquímetro

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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

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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

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Exemplos de leitura :

Leitura no sistema métrico

Paquímetro

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Exemplos de leitura :

Leitura no sistema métrico

Paquímetro

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Exemplos de leitura :

Leitura no sistema métrico

Paquímetro

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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

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Leitura no sistema inglês (milesimal)

Exemplos de leitura :

Paquímetro

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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

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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

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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

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25/11/2012 36 36

Determine o valor das leituras.

Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária)

Paquímetro

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25/11/2012 37 37

Determine o valor das leituras.

Exercícios de leitura no sistema inglês (fracionária)

Paquímetro

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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

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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

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25/11/2012 40 40

Exercícios de leitura no sistema métrico (mm)

Determine o valor das leituras.

Paquímetro

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25/11/2012 41 41

Determine o valor das leituras.

Exercícios de leitura no sistema métrico (mm)

Paquímetro

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25/11/2012 42 42

Determine o valor das leituras.

Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal)

Paquímetro

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25/11/2012 43 43

Determine o valor das leituras.

Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal)

Paquímetro

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25/11/2012 44 44

Determine o valor das leituras.

Exercícios de leitura no sistema inglês (milesimal)

Paquímetro

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25/11/2012 45 45

CERTOCERTO

CERTOCERTO

ERRADOERRADO

ERRADOERRADO

CERTOCERTO

ERRADOERRADO

ERRADOERRADO

ERRADOERRADO

CERTOCERTO

Medição Incorreta

Paquímetro

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25/11/2012 46 46

CERTOCERTO

ERRADOERRADO

ERRADOERRADO

CERTOCERTO

ERRADOERRADO

CERTOCERTO

Medição Incorreta

Paquímetro

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25/11/2012 47 47

CERTOCERTO

ERRADOERRADO

ERRADOERRADO

Ângulo de leitura correto,

evita o erro de paralaxe.

Medição Incorreta

Paquímetro

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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

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Exatidão e erros

Paquímetro

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25/11/2012 50 50

ABRIR O CURSOR

FECHAR O CURSOR

Recomendações

Paquímetro

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25/11/2012 51 51

1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;

2. Paquímetros;

3. Micrômetros;

4. Goniômetros e Transferidores.

Instrumentos de Medição Dimensional

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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

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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

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25/11/2012 54 54

Micrômetro em corte

Micrômetro

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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

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Os micrômetros podem possuir nônio, possibilitando uma medição

de 0,001 mm ou 0,0001”.

MICRÔMETRO COM NÔNIO

MICRÔMETRO SEM NÔNIO

Micrômetro

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25/11/2012 57 57

EXTERNOS

Tipos de micrômetros

Comum, para pequenos e

médios diâmetros

Digital, para pequenos e médios

diâmetros

Micrômetro

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25/11/2012 58 58

Com pontas cônicas EXTERNOS

Tipos de micrômetros

Com batente em “V”

Micrômetro

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25/11/2012 59 59

EXTERNOS

Para roscas

Superfícies curvas

Tipos de micrômetros

Micrômetro

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EXTERNOS

ARCO LONGO

ARCO RASO

Tipos de micrômetros

Micrômetro

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25/11/2012 61 61

EXTERNOS

LATAS EM GERAL

LATAS DE BEBIDAS

(ALUMINIO)

LATAS DE SPRAY

Tipos de micrômetros

Micrômetro

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TIPO PAQUÍMETRO

Tipos de micrômetros

INTERNOS

Micrômetro

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25/11/2012 63 63

INTERNOS

Tipos de micrômetros

Micrômetro

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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

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25/11/2012 65 65

PROFUNDIDADE : Medição de profundidade de furos

e canais. Possui hastes intercambiáveis.

Tipos de micrômetros

Micrômetro

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25/11/2012 66 66

De Pratos: Medição de passo “W” de dentes de

engrenagens de dentes retos..

Tipos de micrômetros

Micrômetro

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25/11/2012 67 67

Tipos de micrômetros

De grandes dimensões, com

partes intercambiáveis

EXTERNOS

Micrômetro

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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

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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

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25/11/2012 70 70

Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)

Exemplos de leitura :

Micrômetro

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25/11/2012 71 71

Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)

Exemplos de leitura :

Micrômetro

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25/11/2012 72 72

Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)

Exemplos de leitura :

Micrômetro

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25/11/2012 73 73

Leitura da medição com o micrômetro (sistema métrico)

Exemplos de leitura :

Micrômetro

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25/11/2012 74 74

Leitura da medição com o micrômetro (sistema inglês)

Exemplos de leitura :

Micrômetro

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25/11/2012 75 75

Leitura da medição com o micrômetro (sistema inglês)

Exemplos de leitura :

Micrômetro

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25/11/2012 76 76

Leitura =

Leitura =

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras:

Micrômetro

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25/11/2012 77 77

Leitura =

Leitura =

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras.

Micrômetro

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25/11/2012 78 78

Leitura =

Leitura =

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras:

Micrômetro

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25/11/2012 79 79

Leitura =

Leitura =

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras.

Micrômetro

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25/11/2012 80 80

Leitura =

Leitura =

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras.

Micrômetro

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25/11/2012 81 81

Micrômetro

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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

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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

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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

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25/11/2012 85 85

Verificação da planeza:

Cuidados com a medição com o micrômetro

Micrômetro

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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

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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

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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

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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

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MEDIÇÃO COM SUPORTE

ERRADOERRADO

CERTOCERTO

ERRADOERRADO

Cuidados com a medição com o micrômetro

Micrômetro

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25/11/2012 91 91

MANUSEIO CORRETO

SEMPRE SEGURAR OU PRENDER

PELA CAMADA DE ISOLANTE TÉRMICO

Cuidados com a medição com o micrômetro

Micrômetro

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25/11/2012 92 92

1. Escalas graduadas, trenas (diversas) e metros;

2. Paquímetros;

3. Micrômetros;

4. Goniômetros e Transferidores.

Instrumentos de Medição Dimensional

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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

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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.

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25/11/2012 95 95

Goniômetro

Partes do goniômetro

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25/11/2012 96 96

Goniômetro

Tipos de goniômetro

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25/11/2012 97 97

Goniômetro

Medições de goniômetro

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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 (‘).

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25/11/2012 99 99

Goniômetro

Leitura da medição com o goniômetro (sem nônio)

Exemplos de leitura :

Medição: 11°

Medição: 15°.

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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’.

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25/11/2012 101 101

Goniômetro

Exemplos de leitura :

Medição: 29º 25’

Leitura da medição com o goniômetro (com nônio)

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25/11/2012 102 102

Goniômetro

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras.

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25/11/2012 103 103

Goniômetro

Exercícios de leitura com o micrômetro

Determine o valor das leituras.

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25/11/2012 104 104

Fim!!!