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Instrumentos de medição _____________________________________________________________________________________ Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem | FBTS Este texto complementar é parte integrante do material on line disponibilizado para o Curso de Inspetor de Soldagem Página | 1 Instrumentos de Medição Neste texto você conhecerá os principais instrumentos de medição utilizados em operações de soldagem, os princípios de seu funcionamento, precauções de uso, vantagens e limitações, aplicações e características técnicas: Pirômetro de Contato; Lápis de Fusão; Termopares; Registradores e medidores de temperatura; Instrumentos especiais para chanfros e soldas; Régua; Trena; Paquímetro; Goniômetro; Amperímetros e Voltímetros para Correntes Alternada e Contínua; Manômetros e Reguladores de Pressão Pirômetro de Contato Pirômetros de contato são constituídos de um indicador de temperatura e um sensor. Em soldagem são utilizados para verificar temperaturas de pré–aquecimento, interpasse e de pós–aquecimento. O sensor, que pode ser um termístor sensitivo ou um termopar, tem os seus terminais ligados ao indicador de temperatura digital ou de ponteiro. A energia necessária ao funcionamento do pirômetro normalmente é oriunda de pilhas comuns ou de baterias recarregáveis. Como as temperaturas de trabalho situam-se numa faixa bastante ampla e, cada sensor atua em determinado intervalo de temperatura, os mesmos, a depender da necessidade, podem ser conectados ou desconectados individual e sucessivamente ao indicador de

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 Instrumentos de medição 

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Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem | ‐ FBTS Este texto complementar é parte integrante do material on line disponibilizado para o Curso de Inspetor de Soldagem Página | 1 

Instrumentos de Medição

Neste texto você conhecerá os principais instrumentos de medição

utilizados em operações de soldagem, os princípios de seu

funcionamento, precauções de uso, vantagens e limitações, aplicações e

características técnicas: Pirômetro de Contato; Lápis de Fusão;

Termopares; Registradores e medidores de temperatura; Instrumentos

especiais para chanfros e soldas; Régua; Trena; Paquímetro;

Goniômetro; Amperímetros e Voltímetros para Correntes Alternada e

Contínua; Manômetros e Reguladores de Pressão

Pirômetro de Contato

Pirômetros de contato são constituídos de um indicador de temperatura

e um sensor. Em soldagem são utilizados para verificar temperaturas de

pré–aquecimento, interpasse e de pós–aquecimento.

O sensor, que pode ser um termístor sensitivo ou um termopar, tem os

seus terminais ligados ao indicador de temperatura digital ou de

ponteiro. A energia necessária ao funcionamento do pirômetro

normalmente é oriunda de pilhas comuns ou de baterias recarregáveis.

Como as temperaturas de trabalho situam-se numa faixa bastante

ampla e, cada sensor atua em determinado intervalo de temperatura, os

mesmos, a depender da necessidade, podem ser conectados ou

desconectados individual e sucessivamente ao indicador de

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temperatura. Assim, com um único indicador de temperatura e,

sensores de várias faixas de temperaturas, conseguem-se medir

temperaturas desde -50ºC até 1.400ºC.

Princípio de Funcionamento

Para verificação da temperatura de um material, promove-se o contato

físico do sensor com a superfície do mesmo e, aguarda-se a

estabilização da leitura no indicador de temperatura. Obtém-se assim,

através de uma indicação direta, a temperatura do material.

Precauções de Uso

Apesar de simples, a operação de um pirômetro de contato demanda as

seguintes precauções:

Verificar se o tipo de sensor que vai ser utilizado é aquele para o qual o

aparelho foi calibrado. Os indicadores de temperatura são previamente

calibrados para um único tipo de sensor, fato este registrado no próprio

indicador de temperatura. Assim, um indicador calibrado para um

termopar cromel–alumel só pode ser utilizado com termopar e cabos em

cromel – alumel.

Observar que alguns pirômetros de contato possuem um mecanismo de

compensação para a temperatura ambiente. Estes têm, no interior do

indicador de temperatura, um termômetro adicional que indica a

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temperatura ambiente. Neste caso, o aparelho deve ser calibrado antes

de ser usado. Durante a calibração, o sensor não deve estar em contato

com nenhum material. Os pirômetros de contato com indicadores

digitais não necessitam de correção para a temperatura ambiente.

Cuidar para que a faixa de temperatura do sensor não seja ultrapassada,

o que poderá danificá–lo. Observar atentamente qual a unidade de

medida do indicador de temperatura: OC ou OF.

Principais Vantagens

Precisão muito boa ao fim a que se destina: 2% ou menos do total da escala de leitura.

Ausência do risco de contaminação da peça a ser soldada. Nenhum material é depositado sobre o metal de base.

Desvantagens e Limitações

Os pirômetros de contato com indicadores de ponteiros devem ser ajustados para cada posição de trabalho. Apresentam variações para as posições horizontal e vertical.

Por serem eletrônicos, são instrumentos bastante delicados, principalmente aqueles com indicação por ponteiro.

Seu custo é elevado, restringindo a sua utilização a situações onde métodos mais baratos são desaconselháveis. São também utilizados para verificações desses métodos.

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Aplicações

O pirômetro de contato portátil (ver um exemplo na figura 1) é indicado

para medição de temperatura em superfícies em geral de chapas,

barras, perfis e também de massas plásticas, borrachas e outros. Em

soldagem, conforme mencionado anteriormente, pode ser utilizado para

determinação da temperatura do metal de base e, de outras regiões da

junta de solda em etapas como: pré-aquecimento, pós-aquecimento e

etc.

Figura 1: Pirômetro de contato portátil (analógico) com elemento intercambiável do tipo “agulha”.

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Características Técnicas

Galvanômetro de classe de precisão 1,5% da escala total.

Escala dupla padrão: 20–300 OC e 20–600 OC

Calibração para termo elemento de Ferro Constantan.

Comprimento da escala: 80 mm.

Comprimento do cabo flexível: 750 mm

Peso: 1,0 kg.

Termo elementos intercambiáveis de diferentes modelos que variam de acordo com a aplicação (ver Figura 12.2).

Modelo A Modelo B Modelo C Modelo D

Elemento de medição em forma de fita, para medição de temperaturas em rolos, eixos, tubulações, calandras, cilindros e outras superfícies curvas. Elemento de dois pinos para medição de temperaturas em superfícies metálicas de metais não ferrosos, tais como barras e lingotes de alumínio e latão. Elemento de encosto para medição de temperatura em superfícies planas, tais como, prensas, moldes e ferramenta. Elementos em forma de “agulha” para medição de temperatura em massas plásticas, borrachas e materiais pastosos.

Figura 2: Modelos de termo elementos intercambiáveis.

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Lápis de Fusão

São instrumentos destinados a verificar a temperatura de materiais

utilizando, a propriedade de que cada substância apresenta um ponto

de fusão único e característico. Além dos lápis de fusão, existem ainda

tintas, pastilhas e papeletas indicadoras de temperatura. Os lápis são

fabricados para as mais variadas temperaturas. Em soldagem são

utilizados para o controle de temperaturas de pré–aquecimento,

interpasse e pós–aquecimento (Figura 3).

Figura 3: Exemplos de medição de temperatura com lápis térmico.

Princípio de Funcionamento

Os lápis de fusão, comumente conhecidos como “lápis térmico”, são

feitos de um material fusível, de modo que, durante a sua utilização, ao

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ser atingida a temperatura correspondente a do lápis em uso (por

exemplo: 1000C), um traço que tenha sido feito previamente com esse

lápis, na superfície da região cuja temperatura deseja-se medir, irá se

fundir (volatilizar), indicando que foi atingida a temperatura esperada,

qual seja, 1000C.

Basicamente existem duas formas de utilização do lápis térmico:

Opção 1:

Muito comum em soldagem já que sabemos previamente a temperatura

que se pretende atingir (por ex: temperatura de pré-aquecimento ou

temperatura de pós-aquecimento e etc.).

Marca–se a peça com o lápis de fusão apropriado, antes do início do

aquecimento. Em seguida, promove–se o aquecimento da mesma pela

superfície oposta àquela marcada. Quando a temperatura indicada é

atingida, a marca se liquefaz.

ou

Durante o aquecimento, decorridos determinados espaços de tempo,

risca–se a superfície com o lápis de fusão, o que deixará uma marca

seca (como de giz). Ao ser atingida a temperatura especificada para o

lápis utilizado, o traço se liquefaz, aparecendo uma marca característica

no lugar do risco.

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Opção 2:

Neste caso, pretende-se determinar a temperatura de uma superfície

que se apresenta aquecida.

Para se determinar a temperatura de uma superfície, sobre a mesma

traçamos linhas com diversos lápis de fusão. Cada lápis, irá se fundir a

uma temperatura diferente e conhecida. Num determinado instante, a

temperatura da superfície será:

• Maior que a temperatura de fusão do lápis de maior ponto de fusão que se funde;

• Menor que a temperatura de fusão do lápis de ponto de fusão logo acima do anterior, o qual não se funde.

Notas:

1) Se a superfície é muito lisa para ser riscada, existem produtos que

devem ser passados sobre a mesma, enquanto fria, para facilitar a

elaboração do risco.

2) Existem tipos de lápis de medição de temperatura que, ao invés de

fundirem-se mudam de cor quando a temperatura é atingida.

3) Deve-se verificar sempre a unidade a que se refere o lápis de fusão

OC ou OF.

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A figura 4 apresenta um exemplo prático relativo à soldagem, opção 1,

onde se pretende controlar a temperatura de pré-aquecimento de uma

junta soldada. Suponhamos que no procedimento de soldagem

qualificado está especificada uma temperatura mínima de pré–

aquecimento de 150OC numa faixa de 50 mm para cada lado do eixo da

solda e uma temperatura máxima interpasse de 250OC.

Para esse controle serão utilizados dois lápis de fusão: um com a

temperatura mínima especificada (150OC) ou (imediatamente acima

desta) e o outro, com a temperatura máxima permitida ou

imediatamente abaixo desta (250OC).

Perpendicularmente à solda, devem-se traçar dois riscos abrangendo

uma região até aproximadamente 70 mm para cada lado da solda.

Durante o pré–aquecimento haverá um momento em que o lápis de

menor temperatura se liquefaz, pelo menos numa extensão de 50 mm.

Pode-se aí garantir que a região do metal de base, cuja temperatura

deseja-se controlar, encontra–se, no mínimo, a 150OC. Como o lápis de

maior temperatura (250OC) não fundiu, deduz-se também que a

temperatura de metal de base é inferior a 250OC.

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Figura 4: Exemplo de medição de temperatura com lápis térmico (opção 1).

Para determinação da temperatura de uma superfície seguindo a opção

2, utilizam–se vários lápis de fusão (ver exemplo na figura 5).

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Figura 5: Exemplo de medição de temperatura com lápis térmico (opção 2).

Principais Vantagens

• Boa precisão: ± 1%, segundo os fabricantes. • Custo relativamente baixo. • Não requerem maiores cuidados como manuseio; mesmo quebrado

pode ser usado.

Desvantagens e Limitações • Como o material do lápis de fusão é depositado sobre o metal a ser

soldado, existe risco de contaminação do metal de base. Esse aspecto contra indica o uso do lápis de fusão para soldagem de determinados materiais.

• Não se pode usar lápis se a superfície estiver coberta por uma camada isolante.

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Termopares

Termopares são dispositivos elétricos com larga aplicação, utilizados

para medição de temperatura.

Junto à escala do medidor ou registrador geralmente está indicado o

tipo de termopar para o qual a escala está calibrada.

Tipos de Termopares

As duas combinações de fios mais usadas são Ferro–Constantan e

Cromel–Alumel.

Os termopares de Ferro–Constantan são empregados até a temperatura

de 760OC (1400OF), enquanto que o de Cromel–Alumel pode ser usado

até 1260OC (2301OF).

O termopar de cromel–alumel é usado na maioria das aplicações que

envolvem aquecimento por resistência elétrica.

Os termopares estão normalmente disponíveis em duas formas:

fabricada e pronta para uso e a outra, em peças que serão montadas.

A forma fabricada, que geralmente tem cerca de 60 cm de comprimento,

tem os fios do termopar separados e eletricamente isolados um do

outro, sendo estes cobertos com um revestimento de aço inoxidável ou

de liga de níquel–cromo–ferro. As extremidades dos dois fios são

equipadas com obturadores de segurança que tornam impossível

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conectá–los de modo incorreto, aos fios conjugados do par de

extensões, desde que estes últimos, também tenham tais obturadores.

Os termopares podem também ser prolongados a qualquer

comprimento desejado, passando–se os dois fios através de dois

isoladores de cerâmica que os separam conservando ainda uma ótima

flexibilidade.

O fio de cromel (não–magnético) é positivo e deve ser conectado ao

condutor positivo do registrador. O fio de alumel (magnético) é negativo

e deve ser conectado ao condutor negativo do registrador. No Ferro–

Constantan o fio positivo é o ferro (magnético) e o negativo

(revestimento vermelho) é o constantan.

Como se vê, em cada caso, apenas um dos fios é magnético o que faz

com que eles sejam facilmente distinguíveis com o auxílio de um imã.

Se eles forem invertidos, o ponteiro do registrador indicará na escala

uma leitura incorreta.

Junto à escala de temperatura, geralmente está indicado o tipo de

termopar para o qual a escala está calibrada. Se for indicado tipo J ou

Ferro–Constantan, devem ser utilizados um termopar e fio de

compensação até a caixa de controle deste material; o mesmo vale se a

indicação for tipo K ou Cromel–Alumel.

Os fios dos termopares são disponíveis em diversas bitolas. Quanto

mais fino o fio, mais rápida será a resposta às variações de temperatura,

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porém mais curta será a vida útil. A bitola de fio comumente usada no

tratamento térmico localizado é a No 20 AWG (“American Wire Gage”).

São necessários fios mais grossos para uso em fornos, onde se requer

uma vida útil mais longa. Para o aquecimento local, contudo, onde um

termopar é geralmente usado uma só vez, os fios mais grossos não

oferecem vantagem e custam mais.

Conexão dos Termopares e Cuidados a Observar

A extremidade quente do termopar deve estar em contato direto com a

superfície da peça ou deve ser mantida à mesma temperatura, pela

inserção dentro de um cabeçote ou terminal de conexão, soldado à

peça. Estes terminais são comumente pedaços curtos de tubo de

pequeno diâmetro, tal como 6,3 mm (¼”). Se for usado um terminal

deste tipo, o termopar é torcido e introduzido no mesmo. A seguir, a

parte externa do terminal é martelada, para assegurar um perfeito

contato do fio ao terminal, conforme apresentado na figura 6.

Observações:

1) Não é de boa prática soldar fios de termopares à superfície de uma

peça, usando–se metal de adição, visto que a composição da junção será

alterada.

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2) Se a junção do lado quente for feita torcendo–se junto os dois fios, a

temperatura que é lida é a da última torcedura. Se esta última torcedura

estiver fora do terminal, sua temperatura pode muito bem ser mais

baixa que a verdadeira. De modo semelhante, se os fios tocarem a peça

após saírem da junção, a temperatura lida pelo registrador, pode não

ser aquela da peça na região à qual está ligado o terminal. Portanto, os

fios do termopar devem estar separados um do outro e da superfície da

peça, pelo uso de materiais isolantes.

Quando forem usadas bobinas de resistência ou outras fontes de calor

radiante, elas estarão a uma temperatura consideravelmente acima

daquela da peça, a qual elas estão aquecendo. Se a junção quente dos

fios do termopar não estiver devidamente isolada do calor irradiado em

direção a elas, pelas bobinas da resistência (ver detalhe na figura 6), ela

dará uma leitura mais alta que a verdadeira.

Por outro lado, em qualquer método de aquecimento, os fios do

termopar podem fornecer uma leitura mais baixa que a verdadeira, se

saírem diretamente a partir da peça, devido à rápida dissipação do calor.

Esta condição pode ser evitada, fazendo–se com que os fios do

termopar corram ao longo da superfície da peça por pelo menos alguns

centímetros, antes de saírem do isolamento na superfície da peça.

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Figura 6: Instalação de Termopar.

Observação:

Poderão ocorrer erros se não for usado um fio da mesma composição,

em toda a extensão desde a junção quente até a junção fria. Assim, os

fios de extensão que ligam o termopar ao registrador devem ser do

mesmo material que os fios do termopar aos quais estão ligados. Deve–

se tomar cuidado para não invertê–los em um ponto de conexão.

Embora os termopares sejam normalmente bastante duráveis para uso

em campo, eles devem ser manuseados com muito cuidado. Respingos

de solda ou escória retida entre os dois fios, conduzirão a falsas

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indicações de temperatura. Termopares fortemente empenados ou

parcialmente quebrados também resultarão em erros de medição.

Métodos de Controle para o Tratamento Térmico

Há dois métodos de controle disponíveis para a operação de tratamento

térmico: automático e manual.

Os controladores automáticos são conectados tanto aos termopares

como à fonte de alimentação (externa, tal como uma máquina de

soldagem ou interna). Um controlador automático contém contadores de

tempo e relés, que podem ligar e desligar a energia.

No controlador automático, antes de dar início à operação de

tratamento térmico, poderão ser previamente ajustados: o tempo de

retenção da temperatura de tratamento térmico (tempo de patamar); a

velocidade ou taxa de aquecimento; e, a velocidade ou taxa de

resfriamento.

A seguir, na medida em que a operação do tratamento térmico

prossegue, o controlador reage à tensão proveniente dos termopares e

ativa ou desativa a energia, para manter o ciclo pré–programado de

tratamento térmico. O custo de um controlador automático varia,

dependendo do tipo e da capacidade.

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A figura 7 mostra um exemplo de tratamento térmico de alívio de

tensões por meio de resistência elétrica, num rotor exaustor de

despoeiramento da Usiminas.

Figura 7: Exemplo de Tratamento Térmico de Alívio de Tensões Localizado por meio de resistência elétrica. Peça: Rotor Exaustor de

Despoeiramento (Usiminas).

Registradores e Medidores de Temperatura

Registradores

Registradores são instrumentos eletrônicos que indicam, a um tempo

programado, a temperatura de um termopar, a qual é impressa em uma

fita de papel (carta) que, tracionada por um motor, avança a uma

velocidade estabelecida. Um único registrador pode registrar o resultado

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de vários termopares, sendo os pontos referentes a cada termopar

impressos em cores diferentes.

Os registradores são normalmente utilizados em soldagem para o

registro de tratamentos térmicos.

O registrador de temperatura apresenta um registro de curva - tempo x

temperatura, através de pontos próximos, que praticamente formam

uma linha contínua.

Cuidados de Operação

Devem ser tomadas as seguintes precauções no uso dos registradores:

• O registrador deve ser periodicamente aferido; de seis em seis meses, por exemplo.

• Verificar em que unidade o registrador opera: OF ou OC.

• Para uma interpretação correta dos resultados (registros), verificar qual a velocidade de avanço de fita de registro. Esta velocidade indicará os tempos de aquecimento, patamar e tempo de resfriamento.

Alguns aparelhos, ao invés de avançar o papel, deslocam as penas,

montadas sobre uma régua móvel.

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Principais Vantagens

• Fica um registro das condições térmicas a que foi submetida a peça, permitindo detectar falhas no tratamento térmico.

• Permite o controle e registro de mais de um termopar ao mesmo tempo.

Desvantagens e Limitações

• Instrumento muito caro.

• Bastante frágil.

Na figura 8, é apresentado um exemplo típico de registro de um

tratamento térmico. Considerando-se que o avanço da fita do

registrador tenha sido, no presente caso, de 2 cm/h, é possível obter:

taxa de aquecimento, temperatura do tratamento, tempo na

temperatura e taxa de resfriamento.

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Dados do tratamento térmico obtido com a análise do gráfico: • Taxa de aquecimento:

1000C / h • Temperatura: 200 0 C • Tempo na temperatura:

1,5h • Taxa de resfriamento:

750C/h

Figura 8: Registro de tratamento térmico (fita de dados).

Medidores

Os medidores de temperatura são instrumentos semelhantes aos

registradores. Podem também indicar a temperatura em mais de um

termopar. São digitais ou analógicos (com ponteiro), sendo que estes

últimos apresentam como desvantagem uma maior fragilidade.

Os cuidados para a instalação dos termopares são os mesmos dos

registradores.

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Principais Vantagens

• São aparelhos mais baratos que os registradores.

Desvantagens e Limitações

• Não registra o ciclo térmico (taxa de aquecimento, tempo na

temperatura e taxa de resfriamento) correspondente ao tratamento

realizado.

Gabaritos

Gabaritos são dispositivos fabricados pelo usuário para verificar a

conformidade do serviço com as normas de projeto, quando os

instrumentos convencionais não atendem às necessidades. São muitas

vezes fabricados em eucatex, compensado ou similar para serem leves e

fáceis de manusear. São frequentemente utilizados para verificações de

embicamentos em chapas de vasos e tanques, alinhamentos de

tubulação, etc.

Os gabaritos devem ser utilizados antes da soldagem para verificação

do ajuste das peças, e após a soldagem, para constatação que as

contrações da solda e as tensões térmicas não introduziram

deformações além das permitidas pelas normas e códigos.

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Princípio de Funcionamento e Cuidados de Utilização

Na verificação de embicamentos de tanques utiliza-se um gabarito que

consiste de um trecho com a mesma curvatura de projeto do casco ou

costado. Encosta-se o gabarito nas chapas para constatar as

deformações e seus valores. Deve–se tomar todo cuidado para que este

gabarito fique perpendicular à chapa e sobre a mesma circunferência,

conforme apresentado na figura 9.

Para verificação do alinhamento vertical de chapas do costado de

tanques ou o alinhamento de tubulações, utiliza-se uma régua de

grandes dimensões. Apoia-se a régua de ambos os lados da solda, de

tal modo que esta última fique próxima ao meio da régua.

Deve-se cuidar para que as informações não sejam incorretas devido ao

reforço da solda. Para tanto, se colocam calços de espessura igual à do

reforço da solda ou faz-se um dente na régua como indicado na figura

10.

No caso de tubulações não se deve esquecer de fazer a verificação ao

longo de todo perímetro, pois a tubulação pode estar alinhada em um

plano e desalinhada no outro.

Além dos citados, podem ser criados gabaritos para muitos outros

casos, como, por exemplo, para a verificação da ovalização de tubos

soldados (com costura).

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Figura 9: Gabarito para verificação de embicamentos.

Figura 10: Gabarito para verificação de alinhamentos.

 Instrumentos de medição 

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Principais Vantagens

• Dão bons resultados, desde que fabricados corretamente.

• É um processo bastante rápido de verificação.

Desvantagens e Limitações

• Só devem ser utilizados em verificações repetitivas.

• Devem ser fabricados com grande precisão.

Instrumentos Especiais para Chanfros e Soldas

São instrumentos semelhantes a calibres “passa – não passa”, os quais

podem ser fabricados diretamente pelo usuário e destinam–se a

verificações de dimensões de chanfros e de soldas.

Princípio de funcionamento e cuidados de utilização

Um exemplo deste instrumento é o “verificador” de reforço de solda.

Como a verificação com os instrumentos convencionais é difícil, torna-

se útil empregar algum tipo de “verificador”. Se, por exemplo, for

conhecida a dimensão máxima admissível do reforço de uma solda, o

instrumento poderá ser conforme o apresentado na figura 11, o qual é

fabricado em aço, latão, alumínio ou outro metal. Pode-se fabricar esses

“verificadores” para diferentes alturas de reforços, sendo recomendável

 Instrumentos de medição 

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a marcação nos mesmos da respectiva altura a que se refere, a fim de

evitar trocas. Para verificação da abertura da raiz deve-se,

preferencialmente, utilizar peças cilíndricas com o diâmetro

correspondente ao da abertura, conforme mostrado na figura 12.

Para os chanfros pode-se utilizar uma espécie de “gabarito do chanfro”

com o qual se verifica o seu ângulo, a abertura da raiz e, a dimensão da

face da raiz (“nariz”) simultaneamente. Como este instrumento é plano,

deve–se cuidar para que seja posicionado perpendicularmente ao

chanfro e às peças a serem soldadas, conforme modelo apresentado na

figura 13.

Além dos instrumentos fabricados pelo usuário, existem ainda os

instrumentos especiais disponíveis no mercado. São instrumentos

simples e bastante práticos, sendo que alguns permitem a verificação de

mais de uma dimensão em apenas uma operação. Já possuem gravados

no seu corpo as dimensões a que se aplicam e/ou escalas graduadas

para a leitura.

Nas figuras 14, 15 e 16 são apresentados instrumentos de finalidades

múltiplas e algumas de suas funções. As figuras 17 e 17(a) mostram,

algumas fotos correspondentes ao emprego do calibre que foi

apresentado na figura 16 e, desenhos esquemáticos referentes a

exemplos de utilização desse mesmo calibre.

 Instrumentos de medição 

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Figura 11: “Verificador” de reforço de solda.

Figura 12: “Verificador” de abertura da raiz.

 Instrumentos de medição 

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Figura 13: Gabarito para verificação de chanfro.

 Instrumentos de medição 

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Figura14: Medidor com finalidades múltiplas.

Figura 15: Medidor com finalidades múltiplas.

 Instrumentos de medição 

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Figura 16: Calibre com finalidades múltiplas para medições em soldagem.

Figura 17: Exemplos de utilização de calibre com finalidades múltiplas para medições em soldagem (o mesmo apresentado na figura 16). No sentido horário: medição de abertura da raiz; dimensão da perna de uma solda em ângulo; altura do reforço da solda; e dimensão da garganta de uma solda em ângulo.

 Instrumentos de medição 

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Figura 17(a): Desenhos esquemáticos correspondentes à utilização do calibre com

finalidades múltiplas para medições em soldagem que foi apresentado na figura 16.

 Instrumentos de medição 

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Principais Vantagens

• É um método bastante rápido para verificação.

• Apresentam bons resultados.

• Quando fabricados pelo usuário em dimensões específicas para o

serviço, eliminam erros de leitura.

Desvantagens e Limitações

• Quando fabricados pelo usuário demandam tempo para fabricação e

muitas vezes possuem somente uma aplicação.

• Custo elevado (instrumentos de finalidades múltiplas).

Régua

A régua ou escala graduada é construída em aço, tendo sua graduação

inicial situada na extremidade esquerda. É fabricada em diversos

comprimentos: 5” (127,0 mm), 12” (304,8 mm). A régua deverá ter a

graduação do sistema métrico e do sistema inglês figuras 18, 18(a) e

18(b).

Figura 18: Régua.

 Instrumentos de medição 

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Figura 18(a): Régua - detalhe correspondente ao início da escala - mm e

polegadas (“inch”).

Figura 18(b): Régua - detalhe correspondente ao fim da escala - mm e

polegadas (“inch”).

A régua pode ser encontrada nos seguintes tipos:

• Régua de encosto interno.

• Régua de profundidade.

• Régua de encosto externo.

Sistemas de Medidas Lineares (Métrico e Inglês)

Sistema Métrico (figuras 19 e 19(a))

Graduação em milímetro (mm):

 Instrumentos de medição 

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Graduação da escala:

Figura 19: Intervalo de “1 cm” ampliado.

Figura 19(a): Um centímetro dividido em dez partes iguais.

Sistema Inglês (Figuras 20, 20(a), (b), (c), (d), e (e)).

• Graduação em polegadas ( ’’ ):

Representações da polegada (Sistema Inglês Comum):

( ” ) : 1” = uma polegada (in) : 1in = uma polegada (“inch”) : palavra inglesa que significa polegada

 Instrumentos de medição 

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• Graduações da Escala

Figura 20: Uma polegada (ampliada).

Figura 20 (a): Uma polegada dividida em duas partes iguais.

Figura 20 (b): Uma polegada dividida em quatro partes iguais.

Figura 20 (c): Uma polegada dividida em oito partes iguais.

 Instrumentos de medição 

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Figura 20 (d): Uma polegada dividida em dezesseis partes iguais.

Figura 20 (e): Uma polegada dividida em trinta e duas partes iguais.

Características Principais

Uma régua ou escala graduada deve possuir as seguintes características:

Ser preferencialmente de aço inoxidável;

Ter uniformidade na graduação;

Apresentar traços bem finos, profundos e salientes em preto.

Cuidados importantes na conservação

Evitar quedas e contato com ferramentas de trabalho.

Evitar flexionar ou torcer, para que não se empene ou quebre.

Limpar após o uso, para remover o suor e a sujeira.

Aplicar fina camada de vaselina, antes de guardar.

 Instrumentos de medição 

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Trena

As trenas de pequeno comprimento apresentam, em sua extremidade,

um gancho que permite medições com um único operador, Isto é, sem a

necessidade de um elemento auxiliar. As de maior comprimento

possuem um elo em sua extremidade.

Algumas trenas possuem o zero um pouco deslocado da sua

extremidade. Nestes casos, devemos cuidar para que o ponto zero

coincida com a extremidade da peça que se quer medir.

A trena graduada apresenta–se sob vários tipos, como por exemplo:

modelo de trena com fita convexa e, modelo de trena com fita plana. A

convexidade destina–se a dotar a trena de maior rigidez, de modo a

permitir medidas na vertical, de baixo para cima.

Na figura 21 é apresentado um exemplo de trena de pequeno

comprimento e, nas figuras 22 e 22(a), são apresentados exemplos de

medições realizadas com o uso de trena de pequeno comprimento.

Figura 21: Trena de pequeno comprimento (3 m).

 Instrumentos de medição 

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Figura 22: Medição com trena de pequeno comprimento (chapa).

Figura 22 (a): Medição com trena de pequeno comprimento (tubo).

 Instrumentos de medição 

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As figuras 23 e 23 (a) mostram, respectivamente, um exemplo de trena

graduada para medir grandes comprimentos e, o aspecto da escala

desse tipo de trena com o detalhe do elo na sua extremidade.

Figura 23: Trena longa para medir até 50 metros (observar elo na extremidade).

 Instrumentos de medição 

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Figura 23 (a): Trena graduada (graduação universal).

Características Principais de uma Trena Graduada

A trena deve ser de aço; trenas de fibra não devem ser utilizadas.

Ter graduação uniforme.

Apresentar traços bem finos e salientes.

Cuidados Importantes na Conservação

Evitar quedas e contato com ferramentas de trabalho.

Evitar dobrar ou torcer, para que não se empene ou quebre.

Limpar após o uso, para remover a sujeira.

 Instrumentos de medição 

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Paquímetro

Figura 24: Paquímetro (exemplo).

A figura 25 mostra um desenho esquemático de um paquímetro, com a

denominação de cada uma das partes que o compõe.

Figura 25: Paquímetro (esquemático) com a denominação de suas diferentes partes.

 Instrumentos de medição 

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Características Principais

Uma das características importantes de um paquímetro é a sua precisão

ou sensibilidade. Essa sensibilidade é calculada dividindo-se o menor

valor da escala principal (escala fixa), pelo número de divisões da escala

móvel (Nônio). A sensibilidade é obtida através da fórmula apresentada

na figura 26.

Figura 26: Fórmula para o cálculo da sensibilidade de um paquímetro.

Nota:

O cálculo da sensibilidade, obtido pela divisão do menor valor da escala principal pelo número de divisões do nônio, é aplicado a todo e qualquer instrumento de medição possuidor de nônio, tais como: paquímetros, goniômetros de precisão, etc. Normalmente, para maior facilidade do inspetor, a sensibilidade do paquímetro já vem gravada neste (ver figura 24).

 Instrumentos de medição 

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Uso do Paquímetro

No Sistema Internacional de Unidades

Cada traço da escala fixa corresponde a um múltiplo do milímetro

(figura 27).

Figura 27: escala do paquímetro.

Na figura 27, o valor de cada traço da escala fixa é igual a 1 mm. Se

deslocarmos o cursor do paquímetro até que o zero do nônio coincida

com o primeiro traço da escala fixa, a leitura da medida será 1 mm

(Figura 28), no segundo traço 2 mm (Figura 29), no terceiro traço 3 mm

(Figura 30), no décimo sétimo traço 17 mm (Figura 31), e assim

sucessivamente.

Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31

 Instrumentos de medição 

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De acordo com a procedência do paquímetro e o seu tipo, podemos ter

diferentes precisões, isto é, o nônio com número de divisões diferentes.

Tem-se normalmente o nônio com 10, 20 e 50 divisões, o que

corresponde respectivamente a uma precisão de:

Para se efetuar uma leitura, conta–se o número de intervalos da escala

fixa ultrapassados pelo zero do nônio e a seguir, conta–se o número de

intervalos do nônio que transcorreram até o ponto onde um de seus

traços coincidiu com um dos traços da escala fixa.

Exemplo 1:

Figura 32: Exemplo de leitura do paquímetro -1.

Observe que o 10o intervalo da escala fixa foi ultrapassado pelo zero do

nônio, portanto a leitura da escala fixa é 10. No nônio, até o traço que

coincidiu com o traço da escala fixa existem quatro intervalos, cada um

dos quais é igual a 0,02 mm (precisão do nônio); portanto a leitura do

nônio é 0,08.

 Instrumentos de medição 

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A leitura da medida é, portanto 10,08 mm.

Exemplo 2:

Figura 33: Exemplo de leitura do paquímetro: leitura da medida = 6,04 mm.

No Sistema Inglês Decimal

O uso do paquímetro no sistema decimal é idêntico ao uso para o

Sistema Internacional de Unidades. Tem–se apenas que determinar os

valores correspondentes a cada intervalo da escala fixa e a cada

intervalo do nônio.

Por exemplo, na figura 34 o valor de cada intervalo é 0,025”, pois no

intervalo de 1” temos 40 intervalos (1” ÷ 40 = 0,025”).

Figura 34: Leitura do paquímetro no sistema Inglês.

 Instrumentos de medição 

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Se deslocarmos o cursor do paquímetro até que o zero do nônio

coincida com o primeiro traço da escala, a leitura será 0,025” (Figura

35), no segundo traço, 0,050” (Figura 12.36), no terceiro traço, 0,075”,

no décimo traço, 0,250”, e assim sucessivamente.

Figura 35. Figura 36.

Podemos também neste sistema ter nônios de diferentes precisões. Por

exemplo, se a menor divisão da escala fixa é 0,025” e o nônio possui 25

divisões, a precisão será de "001,0

25"025,0=

.

Exemplo:

Figura 37: A Leitura da medida é 0,259 ’’

 Instrumentos de medição 

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No Sistema Inglês Comum

O uso do paquímetro é idêntico ao mostrado em relação aos demais

sistemas anteriormente descritos. A característica deste sistema é que

os valores de medida são expressos na forma de frações de polegadas.

Assim, por exemplo, teremos para a escala fixa e para o nônio as

seguintes graduações (ver figura 38).

Figura 38.

A escala fixa apresenta os valores de:

16"1

, 8"1,

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

16"2

, 16"3

, 4"1,

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

16"4

, 16"5, 8

"3,

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

16"6

e assim por diante.

O nônio apresenta os valores de:

128"1

, 64"1

, ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

128"2

, 128"3

, 32"1

, ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

128"4

, 128"5

, 64"3

, ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

128"6

, 128"7

e 16"1

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

128"8

 Instrumentos de medição 

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Exemplo:

Figura 39: Leitura da medida = 49 ’’/ 128. .

Nas figuras 40, 40 (a) e 40 (b), são mostradas mostradas algumas

medições feitas com uso de paquímetro.

Figura 40: Medição do diâmetro do eletrodo.

 Instrumentos de medição 

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Figura 40 (a): Medição de espessura de chapa.

Figura 40 (b): Medição de largura do passe de solda.

 Instrumentos de medição 

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Erros de Medição

Os erros possíveis são classificados conforme a origem em: erros de

influências objetivas e erros de influências subjetivas.

Erros de influências objetivas: São os erros relacionados diretamente

com o instrumento.

• Planicidade;

• Paralelismo;

• Divisão da régua;

• Divisão do nônio; e

• Colocação em zero.

Erros de influências subjetivas: São aqueles causados pelo operador

(erros de leitura)

Os fabricantes de instrumentos de medição fornecem tabelas de erros

admissíveis, obedecendo às normas existentes, de acordo com a

precisão do instrumento.

Precauções no Uso dos Paquímetros

As precauções de uso visam evitar os erros anteriormente mencionados

e delas, em última análise, dependerá o sucesso da medição.

 Instrumentos de medição 

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Precauções contra erros de “influências objetivas

• Não pressionar demasiadamente os encostos ou garras do paquímetro contra a superfície da peça medida, (pressão excessiva leva ao erro de medição).

• Fazer a leitura da medida com o paquímetro aplicado à peça.

• Manter o paquímetro sempre limpo e acondicionado em estojos próprios.

• Antes do uso, com o paquímetro totalmente fechado, verificar se não há folga entre os seus encostos ou garras.

• Guardar o paquímetro com folga entre os bicos.

Precauções Contra Erros de “Influências Subjetivas”

Os erros de leitura de paquímetro podem ser de paralaxe ou de pressão

de medição. A seguir, são apresentadas algumas considerações relativas

ao assunto.

Paralaxe

O cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas, tem uma

espessura mínima a. Assim, os traços do nônio TN são mais elevados

que os traços da régua TM (Figura 41).

 Instrumentos de medição 

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Figura 41: Erro de paralaxe.

Se colocarmos o paquímetro perpendicularmente à nossa vista teremos

superpostos os traços TN e TM, que correspondem a uma leitura correta

(Figura 12.42). Caso contrário teremos uma leitura incorreta, pois o

traço TN coincidirá não com o traço TM, mas sim com o traço TM´

(Figura 42).

Figura 42: Erro de paralaxe - continuação.

 Instrumentos de medição 

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Pressão de medição

É a pressão necessária para se vencer o atrito do cursor sobre a régua,

mais a pressão de contato com a peça por medir. Em virtude do cursor

se deslocar pressionado sobre a régua, a pressão é compensada pela

mola F (Figura 43). Se a pressão for inadequada, poderá resultar numa

inclinação do cursor em relação à perpendicular à régua (Figura 44). Por

outro lado, um cursor muito duro elimina completamente a

sensibilidade do operador, o que pode ocasionar grandes erros. Deve o

operador regular a mola, adaptando o instrumento à sua mão.

Figura 43 Figura 44.

Goniômetro

A técnica da medição não visa somente descobrir o valor de trajetos, de

distâncias ou de diâmetros, mas se ocupa também da medição de

ângulos.

O “sistema sexagesimal” é frequentemente utilizado em mecânica e

caldeiraria. A unidade do ângulo é o grau. O grau divide–se em 60

 Instrumentos de medição 

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minutos, e o minuto divide–se em 60 segundos. Os símbolos usados

são: grau ( O ), minuto ( ‘ ) e segundo ( “ ).

Exemplo: 54O 31’ 12” lê–se: 54 graus, 31 minutos e 12 segundos.

Na figura 45, está sendo mostrado o uso do goniômetro para verificação

da planicidade de uma chapa de teste quanto à existência ou não de

pré-deformação.

Figura 45: Goniômetro na verificação da existência de pré-deformação

numa chapa de teste. Nesse caso a indicação foi de 0 0 (zero graus) (sem pré-deformação).

 Instrumentos de medição 

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Operações de Adição e Subtração no Sistema Sexagesimal

Para somarmos ou subtrairmos graus, devemos colocar as unidades

iguais sob as outras.

Exemplo 1:

90O – 25O 12’ = ?

Convertendo 90O em graus e minutos, teremos: 90O = 89O 60’

Logo, o resultado da operação será:

89O 60’ – 25O 12’ = 64O 48’

Devemos operar da mesma forma, quando temos as unidades graus,

minutos e segundos.

Exemplo 2:

90O – 10O 15’ 20” = ?

Convertendo 90O em graus, minutos e segundos, teremos 90O = 89O 59’ 60”

Logo, o resultado da operação será:

89O 59’ 60” – 10O 15’ 20” = 79O 44’ 40”

 Instrumentos de medição 

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Exemplo 3:

92O 43’ 10” + 41’ 56” =

Sabendo-se que: 1O = 60’ e 1’ = 60”

Teremos:

66” = 1’ 6” [66” – 60” = 1’ 6”]

84’ = 1O 24’ [84’ – 60’ = 1O 24’]

Finalizando: 92O 84’ 66” = 93O 25’ 6”

Tipos de Goniômetros e Princípio de Funcionamento

Para usos comuns em casos de medidas angulares que não exijam

extremo rigor, o instrumento indicado é o goniômetro simples

(transferidor de graus). A figura 46 mostra dois tipos de goniômetros

simples bem como dá exemplos de diferentes medições de ângulos,

mostrando várias posições da lâmina.

Em todo tipo de goniômetro, o ângulo reto (90O) apresenta 90 divisões

de 1O. A precisão de leitura é sempre igual à metade da menor divisão

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da escala. Nas figuras 47 e 48, a menor divisão é igual a 1O, portanto

podemos fazer leituras com precisão de 0,5O (ou 30’).

Lê–se o grau inteiro na graduação do disco fixo indicado pelo traço - 0

- de referência e aproxima–se a leitura para a posição mais próxima

dentro da precisão de 0,5O.

Figura 46: Goniômetros simples.

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Figura 47 Figura 48

Observe que não há sentido em fazer leituras com precisão superior a

0,5 O (por exemplo, 25,6O).

Precauções de Uso

As precauções de uso são bastante simples conforme a seguir

apresentado:

• Manter sempre limpos e acondicionados em estojos próprios.

• Fazer a leitura do ângulo sempre com o goniômetro aplicado à peça.

Clinômetro

Nas figuras 49 e 49 (a), constam, respectivamente, a medição do ângulo

de posicionamento de uma chapa de teste em relação ao plano

horizontal com uso de um clinômetro e, a mesma foto no detalhe.

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Figura 49: Clinômetro para verificação do ângulo de posicionamento de uma chapa de teste em relação ao plano horizontal.

Figura 49 (a): Clinômetro para verificação do ângulo de posicionamento de uma chapa de teste em relação ao plano horizontal (detalhe da figura

49) - ângulo de 930.

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A figura 50 mostrada um clinômetro medindo o ângulo de inclinação de

um tubo de teste.

Figura 50: Inclinação de um tubo de teste - ângulo de 330 .

Amperímetros e Voltímetros para Correntes Alternada e Contínua

Amperímetro

Medidas de correntes maiores que o maior valor da escala poderão

causar sérias avarias ao aparelho.

Embora a escala do amperímetro seja de 0 – 500 A, a sua escala

utilizável será de aproximadamente 20 – 480 A. Isso porque, quando o

amperímetro indicar uma corrente de 500 ampères, a corrente poderá

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ser bem maior que 500 A. Consequentemente, a leitura máxima

utilizável deve ser um pouco menor que a graduação máxima da escala.

Por outro lado, uma corrente muito pequena não deslocará o ponteiro

de modo a permitir uma leitura precisa. As melhores leituras são

aquelas feitas no centro da escala.

A figura 51, mostra um exemplo de alicate amperímetro analógico

portátil.

Figura 51: Alicate Amperímetro Analógico (AC 300A). Instrumento analógico portátil com sistema de suspensão do galvanômetro tipo mancal, que

realiza medidas de tensão DC e AC, corrente AC até 300 A

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Tem sido cada vez mais frequente o uso de aparelhos digitais ao invés

dos analógicos. O aparelho digital tem a vantagem de permitir a leitura

direta do valor da corrente com bastante precisão, desde que,

evidentemente, o aparelho tenha sido ajustado adequadamente, seja

pela seleção correta da escala, como também pela regulagem do “zero”

da própria.

Nas figuras 52 e 52 (a), são mostrados, respectivamente, um alicate

amperímetro digital portátil indicando um determinado valor de

corrente e, o mesmo aparelho, numa visão mais ampla na qual aparece

também a máquina de solda.

Figura 52: Medição de corrente com alicate amperímetro digital (detalhe).

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Figura 52 (a): Medição de corrente com alicate amperímetro digital.

Cuidados de Operação com Amperímetro

A leitura do medidor, no caso de aparelhos analógicos, deve ser feita

sempre de frente para o mostrador. Uma leitura feita de lado pode

ocasionar um erro (erro de paralaxe), muitas vezes maior que uma

divisão inteira da escala. A adição, do erro de paralaxe à imprecisão de

construção do aparelho, pode conduzir a resultados não satisfatórios.

Nos medidores analógicos, quando o ponteiro do medidor se localizar

entre duas divisões da escala, normalmente toma-se a divisão mais

próxima como leitura. Se desejarmos um resultado mais aproximado,

estimamos a posição do ponteiro entre as duas divisões dentro de uma

precisão igual à metade da divisão e somamos a deflexão adicional à

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leitura inferior. Esse processo de estimar a posição do ponteiro é

chamado de interpolação.

Um amperímetro portátil analógico, devido a detalhes mecânicos de

construção, poderá fornecer leituras distintas quando se faz variar a

posição do seu emprego. Para evitar esse problema, o qual resultaria em

falsas medições, é recomendável verificar sempre a ajustagem do “zero”

do medidor. Essa ajustagem serve para colocar o ponteiro do medidor

exatamente sobre o “zero”, quando não houver nenhuma corrente. A

ajustagem é feita com uma pequena chave de parafuso e, deve ser

verificada todas as vezes que se pretende utilizar o amperímetro

(principalmente se for mudada sua posição). É recomendável também,

antes do uso e periodicamente, submeter os amperímetros a uma

calibração.

Os amperímetros analógicos fixos, como os que normalmente integram

o de painel de máquinas de solda, são ajustados e calibrados para

serem utilizados na posição vertical.

No caso dos amperímetros digitais, o ajuste do “zero” também é de

suma importância e deverá ser feito antes da sua utilização e também

periodicamente, através da comutação dos comandos do aparelho

conforme descrito no manual do fabricante.

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Voltímetro

Os equipamentos elétricos são projetados para operar com certa

intensidade de corrente, podendo sofrer danos se a corrente exceder

esse limite. Para essa corrente existir e produzir trabalho nos

equipamentos, é necessária a presença de uma força eletro–motriz ou

tensão para provocá-la. A tensão elétrica consiste na diferença de

potencial elétrico entre dois pontos de um circuito.

A unidade de tensão é o “volt ", e o aparelho utilizado para medir a

tensão é o voltímetro. Sobre o voltímetro valem todas as observações

anteriores feitas para o amperímetro.

Em soldagem, a tensão (voltagem) e, intensidade da corrente

(amperagem), são parâmetros importantes, e por isso fazem parte do

procedimento de soldagem. Valores incorretos de tensão ou intensidade

de corrente podem resultar em defeitos na solda.

Muitas das máquinas de solda existentes possuem voltímetro e

amperímetro incorporados, principalmente, no caso de processos mais

sofisticados (TIG, MIG, etc...). A leitura, com precisão, requer todos os

cuidados anteriormente mencionados.

Na figura 53, está sendo mostrado um alicate amperímetro/voltímetro

portátil medindo a tensão utilizada durante uma soldagem com o

processo de soldagem com eletrodo revestido.

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Figura 53: Voltímetro indicando o valor da voltagem durante uma solda

realizada com o processo eletrodo revestido.

Precauções Gerais de Uso para Amperímetros/Voltímetros

As seguintes precauções de caráter geral, algumas das quais já

abordadas anteriormente, devem ser levadas a efeito para assegurar a

precisão de leitura com o uso de amperímetros / voltímetros.

• Evitar erros de paralaxe; quando a superfície do medidor apresentar uma faixa espelhada, devemos fazer a leitura numa posição tal que o ponteiro esteja superposto à sua imagem.

• Manter o mostrador limpo para evitar erros de leitura devido à má visualização.

• Verificar se a escala do medidor é adequada, usando sempre sua faixa utilizável.

• Verificar se o aparelho é adequado para o tipo de corrente existente: corrente contínua (CC ou DC) ou corrente alternada (AC ou CA).

• Verificar se o medidor está com o zero ajustado e calibrado.

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Manômetros e Reguladores de Pressão

Manômetros

Operação

O Bourdon, ou tubo de bourdon, é um tubo de parede delgada, que foi

amoldado em dois lados diametralmente opostos, de modo que, um

corte transversal do mesmo, apresenta uma forma elíptica ou oval.

Uma vez feito isso, o tubo é dobrado de modo que forme um arco com

uma das extremidades fechada.

Quando se aplica uma pressão, ao lado aberto do tubo, este tende a

restabelecer sua forma da seção transversal circular original, fazendo

com que o tubo tenda a endireitar–se, e ao fazê-lo, seu extremo livre se

move o suficiente para atuar um came e um pinhão dentados, o qual

tem como objeto amplificado do tubo, produzir um deslocamento

correspondente ao ponteiro (Figura 54).

Em alguns manômetros, o came e pinhão dentados são substituídos por

um came de extremidade lisa que atua no ponteiro através de um

pinhão de rosca helicoidal.

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Figura 54: Manômetro de “Bourdon” - tubo em “C”.

Os tubos do manômetro de “Bourdon” podem ter outras duas formas.

Tubo em “espiral”, utilizado para baixas pressões e, tubo em “hélice”,

para altas pressões, conforme apresentado na figura 55.

Figura 55: Manômetro de “Bourdon” - (A) tubo em “espiral” e (B) tubo em “hélice”.

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Aplicação

Os manômetros são normalmente utilizados em coletores (“manifolds”)

ou, conjugados com outros instrumentos, para controle de operações de

oxi–corte e de soldagem.

Precaução no Uso dos Manômetros

Para garantir a durabilidade, não se deve ultrapassar a 2/3 da pressão

total indicada na escala do mesmo. Pressões acima da indicada para o

instrumento causam deflexões do Bourbon, danificando o manômetro.

Precisão: +/- 1% da indicação máxima da escala.

Reguladores de pressão

Regulador de Pressão de um Estágio

É composto basicamente de dois manômetros e um redutor de pressão.

O primeiro manômetro indica a pressão da entrada do regulador e o

segundo a pressão de saída.

Este tipo de regulador é geralmente aplicado no controle de operações

de oxi–corte, as quais não são muito afetadas por flutuações na pressão

de saída.

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Na figura 56, está sendo apresentado um exemplo de regulador de

simples estágio.

Figura 56: Regulador de pressão de um estágio (processo: oxi-corte)/gás: oxigênio).

Regulador de Pressão de Dois Estágios

Este tipo de regulador difere do anterior pelo fato de proporcionar uma

dupla redução da pressão. No primeiro estágio à entrada do regulador,

a pressão é reduzida para nível intermediário, e no segundo estágio, a

pressão ou vazão, é regulada manualmente pelo operador ao nível

desejado.

É composto de dois redutores de pressão e dois manômetros, ou um

manômetro e um medidor de vazão.

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Este tipo de regulador é o mais indicado para operações de soldagem

com os processos que utilizam gás de proteção, pelo fato de permitir

um controle mais preciso da pressão ou vazão de saída do gás (Figura

57).

Figura 57: Regulador de pressão de dois estágios. (Minimiza as oscilações na pressão de trabalho, mantendo a vazão constante. Indicado para trabalhos de solda, corte e aquecimento e outras aplicações de gases industriais onde seja importante um fluxo constante sem flutuação).

Precauções no Uso de Reguladores

As mesmas recomendadas para os manômetros.

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Neste texto, você conheceu os instrumentos usualmente empregados

mas operações de soldagem, seus princípios de funcionamento,

precauções de uso, vantagens, limitações, aplicações e características

técnicas.

Teste agora o seu nível de compreensão do texto respondendo às

questões de revisão. Caso seja necessário releia o texto e/ou recorra

aos tutores para resolver suas dúvidas.

Questões de Revisão

1 – O Pirômetro de Contato e o Lápis de Fusão são utilizados com a

finalidade de verificar a temperatura de um material durante a

soldagem. Aproveite para apresentar as características desses

instrumentos de medição levando em consideração os seguintes itens:

a) Funcionamento; b) Precauções; c) Vantagens e desvantagens

2 – Sabe-se que o Pirômetro de Contato é constituído por um indicador

de temperatura e por um sensor que pode ser um termopar. Em que

consiste o termo Termopar e quais os cuidados devem ser tomados

diante de sua utilização.

3 – O uso de Registradores e Medidores é importante para exercer o

controle do tratamento térmico. Sendo assim, explicite as finalidades, os

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cuidados de operação e as vantagens/desvantagens de ambos os

instrumentos.

4– É conhecido que no mercado encontram-se disponíveis instrumentos

simples e práticos que também permitem a verificação da operação

como, por exemplo, a régua, trena e o paquímetro. Descreva

separadamente cada um desses instrumentos detalhando:

a) O sistema de medida linear; b) Peculiaridades; c) Precauções na execução

5- Ao se fabricar instrumentos de mediação os fabricantes fornecem

tabelas de erros admissíveis. Dentre os erros possíveis encontram-se os

de influência objetiva e os de influência subjetiva. Explique o que

representa tais erros e informe as precauções que devem ser tomadas

de modo a evitar tais erros com o uso de paquímetro.

6 – Exponha a importância que o Amperímetro e Voltímetro exercem

nos aparelhos digitais e elétricos, ressaltando os cuidados de operação

exigidos em ambos.

7– Geralmente os instrumentos utilizados para o controle nos processos

de oxi-corte são os Manômetros e Reguladores de Pressão. A respeito

desses instrumentos responda:

a) Como se constitui um Manômetro?

b) Que diferenças existem entre Regulador de Pressão de um Estágio e Regulador de Pressão de dois Estágios.