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CAPÍTULO 1

FUNDAMENTOS DA METROLOGIA

FUNDAMENTOS DA METROLOGIA 2

POR QUE MEDIR ?

-DETERMINAÇÃO DE UMA GRANDEZA;

MONITORAMENTO DE PROCESSO E PRODUTO;

QUANTIFICAR DADOS INFORMATIVOS;

-MEDIR ESTÁ PRESENTE EM TODAS AS

ÁREAS DO CONHECIMENTO

1.1 Introdução


MEDIR x COLECIONAR NÚMEROS !

-MEDIR NÃO E SOMENTE OBTER UM RESULTADO !

MEDIR É UMA PARTE DO PROCESSO DE MEDIÇÃO.

ATRAVÉS DOS RESULTADOS DE MEDIÇÃO AS DECISÕES SOBRE MUDANÇAS NOS DIVERSOS PROCESSOS SÃO TOMADAS.

- O PROCESSO DE MEDIÇÃO DEVE SER CONDUZIDO COM ESPECIAL ATENÇÃO, PROCURANDO-SE OBTER UM RESULTADO CONFIÁVEL,

DE PREFERÊNCIA CONHECENDO-SE OS “ERROS DE MEDIÇÃO”

1.1 Introdução


ERROS DE MEDIÇÃO EXISTEM !

- NENHUMA MEDIÇÃO É EXATA.

NUM PROCESSO DE MEDIÇÃO INCIDEM DIVERSOS TIPOS DE ERRO.

ERROS GROSSEIROS (SISTEMÁTICOS)(Leitura Errada no Instrumento, Instrumento Danificado,

Instrumento Inadequado, Erros de Cálculo,etc...)

ERROS ALEATÓRIOS(Temperatura, Ambiente, Variação do Processo,

Erros difíceis de determinar e/ou corrigir)

1.1 Introdução


2. Medição

Medição é o procedimento experimental pelo qual o valor momentâneo de uma grandeza física (mensurando) é determinado como um múltiplo e/ou uma fração de uma unidade, estabelecida por um padrão, e reconhecida internacionalmente.

1.2 Definições Importantes

1. Metrologia

Ciência da medição.

Obs.: A metrologia abrange todos os aspectos técnicos e práticos relativos às medições, qualquer que seja a incerteza, em qualquer campo da ciência ou tecnologia.


2.1 Medição por Indicação ou Deflexão

Em um SM que opera segundo o método da indicação, a indicação direta é obtida no dispositivo mostrador, seja este um mostrador de ponteiro, indicador digital ou registrador gráfico, à medida que o mensurando é aplicado sobre este SM.

Fig. 1.1 – Medição pelo Método da Indicação.




2.2 Medição por Zeragem ou Compensação

No método da zeragem, procura-se gerar uma grandeza padrão com valor conhecido, equivalente e oposto ao mensurando, de forma que as duas, atuando sobre um dispositivo comparador, indiquem diferença zero.

Fig. 1.2 – Medição pelo Método da Zeragem.



2.3 Medição pelo Método Diferencial

O método de medição diferencial resulta da combinação dos dois métodos anteriores. O mensurando é comparado a uma grandeza padrão e sua diferença medida por um instrumento que opera segundo o método da indicação.

Fig. 1.3 – Medição pelo Método Diferencial.


3. Instrumento de Medição

Dispositivo utilizado para uma medição, sozinho ou em conjunto com dispositivo(s) complementar(s).


4. Sistema de Medição

Conjunto completo de instrumentos de medição, ambiente, operador e outros fatores de influência presentes na execução de uma medição.



Obs.: Um SM pode ser dividido em três módulos funcionais: (a) sensor/transdutor, (b) unidade de tratamento do sinal e (c) dispositivo indicador.

Fig. 1.4 – Sistema Generalizado de Medição.


5. Dispositivo Mostrador ou Indicador

Parte de um instrumento de medição, que apresenta uma indicação.

6. Dispositivo Registrador

Parte de um instrumento de medição que fornece o registro de uma indicação.

7. Escala (de Um Instrumento de Medição)

Conjunto ordenado de marcas, associado a qualquer numeração, que faz parte de um dispositivo mostrador de um instrumento de medição.

Obs.: Cada marca é denominada de marca de escala.



9. Faixa de Medição

É o conjunto de valores de um mensurando para o qual se admite que o erro de um instrumento de medição mantém-se dentro de limites especificados.

Exemplos:

1) Termômetro: FM = - 50 a 280 °C

2) Medidor de deslocamento: FM = ± 50 mm (ou FM = - 50 a + 50 mm)


8. Faixa de Indicação

Conjunto de valores limitados pelas indicações extremas em um instrumento de medição (capacidade do instrumento).

Exemplos:

1) Paquímetro: 0,00 à 150,00 mm.

2) Micrômetro: 25,00 – 50,00 mm.


10. Valor de uma Divisão (de Escala) [VD]

Diferença entre os valores da escala correspondentes a duas marcas sucessivas.

Obs.: O valor de uma divisão é expresso na unidade marcada sobre a escala, qualquer que

seja a unidade do mensurando.


11. Incremento Digital

Nos instrumentos com mostradores digitais, corresponde à menor variação da indicação direta possível de ser apresentada. Deve-se atentar o fato que nos mostradores digitais a variação do último dígito não é sempre unitária. Com freqüência a variação é de 5 em 5 unidades e algumas vezes de 2 em 2 unidades.


13. Valor Verdadeiro (de uma grandeza)

Valor consistente com a definição de uma dada grandeza específica.

Obs.: É o valor que seria obtido por uma medição perfeita.


12. Resolução (R)

Resolução é a menor diferença entre indicações que pode ser significativamente percebida.

Obs.: Nos sistemas com mostradores digitais, a resolução corresponde ao incremento digital.


14. Exatidão de Medição

Grau de concordância entre o resultado de uma medição e um valor verdadeiro do mensurando.

Observações:1) Exatidão é um conceito qualitativo; 2) O termo precisão não deve ser utilizado como exatidão.

15. Precisão (do Instrumento de Medição)

Grau de concordância dos resultados de várias medições realizadas por um mesmo instrumento para um mesmo valor verdadeiro.




16. Calibração (Aferição)

Conjunto de operações que estabelece, sob condições específicas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição ou sistema de medição ou valores representados por uma medida materializada ou um material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidos por padrões.

Observações:

1) O resultado de uma calibração permite tanto o estabelecimento dos valores do mensurando para as indicações, como a determinação das correções a serem aplicadas.

2) O resultado de uma calibração pode ser registrado em um documento, algumas vezesdenominado certificado de calibração ou relatório de calibração.


17. Erro (de Indicação) de um Instrumento de Medição

Indicação de um instrumento de medição menos um valor verdadeiro da grandeza de entrada correspondente.

Observações:1) Uma vez que um valor verdadeiro não pode ser determinado, na prática é utilizado um valor verdadeiro convencional.2) Este conceito aplica-se principalmente quando o instrumento é comparado a um padrão de referência.

18. Incerteza de Medição

Parâmetro associado com o resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão de valores que podem razoavelmente ser atribuídos ao mensurando. De forma ampla “incerteza da medição” significa “dúvida acerca do resultado de uma medição”.



19. Padrão

Medida materializada, instrumento de medição, material de referência ou sistema de medição destinado a definir, realizar, conservar ou reproduzir uma unidade ou um ou mais valores de uma grandeza para servir como referência.

Exemplos:

a) Massa padrão de 1 kg;b) Amperímetro padrão;c) Padrão de freqüência de césio;

Observações:

1) Um conjunto de medidas materializadas similares ou instrumentos de medição que utilizados em conjunto, constituem um padrão coletivo.2) Um conjunto de padrões de valores escolhidos que, individualmente ou combinados formam uma série de valores de grandezas de uma mesma natureza é denominado coleção padrão.



Sistema Internacional de Unidades (SI)

Em função do intercâmbio internacional de produtos e informações, bem como da própria incoerência entre unidades anteriormente adotadas, estabeleceu-se em 1960, através do "Bureau Internacional de Pesos e Medidas - BIPM" um conjunto coerente de unidades, o SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI), que consta das unidades de: base, derivadas e suplementares.

1.3 Sistema Internacional de Unidades (SI)


1.3.1 Unidades de Base

No SI apenas sete grandezas físicas independentes são definidas, as chamadas unidades de base. Todas as demais unidades são derivadas destas sete.

Tabela 1.1 – Unidades de Base do Sistema Internacional.



1.3.2 Unidades Derivadas

Unidades derivadas são as unidades que são formadas pela combinação das unidades de base segundo relações algébricas que correlacionam as correspondentes grandezas. Constituem a grande maioria das grandezas em uso.

Tabela 1.2 – Unidades Derivadas do Sistema Internacional.



1.3.3 Unidades Suplementares

São unidades cuja definição é puramente matemática, sem que um padrão ou elemento físico seja necessário. Trata-se basicamente das unidades de ângulo plano e ângulo sólido, como mostra a tabela 1.3.

Tabela 1.3 – Unidades Suplementares do Sistema Internacional.



Tabela 1.4 – Múltiplos e Submúltiplos Decimais das Unidades do SI.

1.4 Múltiplos e Submúltiplos do SI


1.5 SUBMÚLTIPLOS DO MILÍMETRO

Milímetro (mm) 1

Décimo de mm 0 , 1

Centésimo de mm 0 , 0 1

Micrometro ou Milésimo de mm (µm)

0 , 0 0 1

Décimo de Micrometro 0 , 0 0 0 1

Centésimo de Micrometro 0 , 0 0 0 0 1

Tabela 1.4 – Submúltiplos do Milímetro.

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