Metrologia e Normalização - guia do formador

MODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORMMODULFORMMODUMODUMODULFORMLFORMLFORM

COMUNIDADE EUROPEIAFundo Social Europeu

Metrologia e NormalizaçãoMetrologia e

NormalizaçãoMetrologia e

NormalizaçãoGuia do Formador

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Guia do Formador

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização

IEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

Copyright, 2002Todos os direitos reservados

IEFP

Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma ou processosem o consentimento prévio, por escrito, do IEFP

Colecção

Título

Suporte Didáctico

Coordenação Técnico-Pedagógica

Apoio Técnico-Pedagógico

Coordenação do Projecto

Autor

Capa

Maquetagem e Fotocomposição

Revisão

Montagem

Impressão e Acabamento

Propriedade

1.ª Edição

Tiragem

Depósito Legal

ISBN

MODULFORM - Formação Modular

Metrologia e Normalização

Guia do Formador

IEFP - Instituto do Emprego e Formação ProfissionalDepartamento de Formação ProfissionalDirecção de Serviços de Recursos Formativos

CENFIM - Centro de Formação Profissional da IndústriaMetalúrgica e Metalomecânica

ISQ - Instituto de Soldadura e QualidadeDirecção de Formação

Joaquim Guedelha

SAF - Sistemas Avançados de Formação, SA

ISQ / André Braga

OMNIBUS, LDA

BRITOGRÁFICA, LDA

BRITOGRÁFICA, LDA

Instituto do Emprego e Formação ProfissionalAv. José Malhoa, 11 1099 - 018 Lisboa

Portugal, Lisboa, Fevereiro de 2002

100 Exemplares

972-732-737-0

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MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização IG . 1IG . 1IG . 1IG . 1IG . 1

Índice Geral

ÍNDICE GERAL

A - APRESENTAÇÃO GLOBAL DO MÓDULO

• Objectivos globais AGM.1

• Conhecimento prévios AGM.1

• Campo de aplicação AGM.1

• Perfil do formador AGM.2

• Plano do módulo AGM.3

• Metodologia recomendada AGM.4

• Recursos didáticos AGM.4

• Bibliografia AGM.5

B - EXPLORAÇÃO PEDAGÓGICA DAS UNIDADESTEMÁTICAS

I. SUBSISTEMA NACIONAL DE METROLOGIA

• Resumo do tema e plano das sessões I.1

• Actividades / Avaliação I.2

• Apresentação das transparências de propostas parautilização I.4

II. FACTORES DE INFLUÊNCIA NA MEDIÇÃO

• Resumo do tema e plano das sessões II.1

• Actividades / Avaliação II.2

• Apresentação das transparências de propostas parautilização II.4

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Guia do FormadorMetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização


IG . 2IG . 2IG . 2IG . 2IG . 2

Índice Geral

III. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE MEDIDA

• Resumo do tema e plano das sessões III.1

• Actividades / Avaliação III.4

• Apresentação das transparências de propostas parautilização III.9

IV. CADEIAS HIERARQUIZADAS DE PADRÕES

• Resumo do tema e plano das sessões IV.1

• Exercícios propostos e soluções IV.2

• Apresentação das transparências de propostas parautilização IV.3

V. NORMALIZAÇÃO

• Resumo do tema e plano das sessões V.1

• Actividades / Avaliação V.2

• Apresentação das transparências de propostas parautilização V.3

C - AVALIAÇÃO

TESTE

RESOLUÇÃO DO TESTE

ANEXO - Transparências A.1

Guia do Formador



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A - Apresentação Globaldo Módulo

A - Apresentação Global do MóduloA - Apresentação Global do MóduloA - Apresentação Global do MóduloA - Apresentação Global do MóduloA - Apresentação Global do Módulo

Guia do Formador

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MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização AGM . 1

Apresentação Global do Módulo

Definir os conceitos básicos da Metrologia;

Identificar os organismos e domínios de actuação;

Definir as grandezas de base;

Aplicar técnicas de medição.

OBJECTIVOS GLOBAIS

CONHECIMENTOS PRÉVIOS

Este módulo poderá ser utilizado nos seguintes domínios:

• Qualidade Industrial

• Planeamento e Controlo da Produção

• Manutenção Industrial

CAMPO DE APLICAÇÃO

Módulo(s)obrigatório(s)

Matemática aplicada

Saberes prévios

Conhecimentos de basepara aplicação às tarefasprofissionais identificadas.

Módulo(s)aconselhado(s) Saberes desejáveis

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PERFIL DO FORMADOR

Competência técnica

- Conhecimentos específicos emMetrologia e Instrumentação,bem como prática de utilizaçãodos equipamentos nas váriasgrandezas do Sistema Inter–nacional.

- Conhecimentos gerais deGarantia da Qualidade relacio–nados com equipamentos deInspecção, Medição e Ensaio.

- Sólidos conhecimentos deelaboração, interpretação eimplementação de documentosnormativos

Aquisição

Experiência profissional superiora cinco anos

Competência pedagógica

- Domínio de conhecimentos,técnicas e atitudes facilitadoras deaquisição e integração, por partedos formandos, de saberes geraise saberes técnicos (práticos eteóricos) e de comportamentos.

Aquisição

– Curso de formação pedagógicade formadores;

– Certificado de AptidãoPedagógica;

– Experiência de formação comjovens de nível II e III à procurado 1.º emprego.

Guia do Formador

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PLANO DO MÓDULO

Unidades Temáticas Duração Indicativa(horas)

Objectivos

I. Subsistema Nacional deMetrologia

II. Factores de influência naMedição

III. Técnicas e Instrumentosde Medida

IV.Cadeias Hierarquizadasde Padrões.

V. Normalização

• Definir o conceito de metrologia;

• Caracterizar a gestão nacional da metrologia, os seusorganismos e domínios de actuação.

• Identificar os principais conceitos de erro;

• Estabelecer alguns exemplos de factores de influêncianas medições.

• Definir as grandezas de base mais utilizadas naIndústria;

• Usar ou aplicar algumas técnicas de medição

• Indentificar os aparelhos e instrumentos utilizados namedição de cada uma das grandezas de base, bem comocaracterizar ou definir o seu princípio de funcionamento

• Identificar os principais conceitos de padrões;

• Dar a conhecer como os padrões se devem relacionar;

• Representar essas relações.

• Introduzir o conceito de normalização;

• Enumerar as vantagens da normalização;

• Caracterizar a gestão nacional, os organismosnacionais e internacionais.

Total:

4

5

25

4

5

44

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De acordo com o desenvolvimento proposto em cada plano de sessão, deveproceder-se à:

• Combinação de momentos expositivos com a utilização de métodos activos,recorrendo à resolução de exercícios práticos;

• Utilização de transparências;

• Realização de visitas de estudo;

• Análise de casos em grupo, com posterior apresentação das respectivasconclusões;

• Utilização do software GESMAT para reforçar a aprendizagem dos conceitose resolver os casos práticos.

Material didáctico

• Transparências;

Equipamento

• Um retroprojector (com uma lâmpada sobressalente);

• Um quadro didax;

• Marcadores (4 cores).

METODOLOGIA RECOMENDADA

RECURSOS DIDÁCTICOS

Guia do Formador

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BIBLIOGRAFIA

ANTUNES, Silvestre Dias, Metrologia Industrial, I.N.I.I., 1981.

BIPM, Bureau Internacional de Pesos e Medidas, CEI, Comissão ElectrotécnicaInternacional, ISO, Internacional Organização para a Normalização, OIML,Organização Internacional de Metrologia Legal, Vocabulário Internacional deMetrologia, M.I.E., Direcção Geral da Qualidade (tradução da ediçãointernacional, 1984), Lisboa, 1985.

CASTANHEIRA, Isabel, Laboratório de Materiais de Referência, IPQ, QualiramaN.º 9 - Lisboa - Set/Out - 1991.

CRUZ, António, Sistema Nacional de Metrologia no Sistema Português daQualidade, IPQ, Qualirama N.º 16, Lisboa, Nov/Dez - 1992.

CRUZ, António, Laboratório de Massa, IPQ, Qualirama N.º 9 - Lisboa - Set/Out - 1991

CRUZ, António, A Rastreabilidade das Medições, IPQ, Qualirama N.º 12 - Lisboa- Mar/Abr - 1992.

DEUTSCHE BIBLIOTHEK, Din, Deutsches Institut Für Normung e. V.,Lãngenprüftechnik 1 Din - Taschenbuch 11, BEUTH VERLAG GmbH, Berlin,1990

EVANS AND TAYLERSON, J.C. and C.O. “Measurement of angle in Engeneering”- NATIONAL PHISYCAL LABORATORY - London - 1986.

FILIPE, Eduarda, Laboratório de Temperatura, IPQ, Qualirama N.º 9 - Lisboa -Set/Out - 1991.

FRANCO, João Soares, Adopção por Portugal de Normas Europeias, IPQ,Qualirama N.º 5 - Lisboa - Jan/Fev - 1991.

GUEDELHA, Joaquim, Laboratório dos Comprimentos, IPQ, Qualirama N.º 9 -Lisboa - Set/Out - 1991.

GUEDES, Manuela de Sousa, Livro Verde sobre a Normalização Europeia, IPQ,Qualirama N.º 5 - Lisboa - Jan/Fev - 1991.

JORGE, H. Machado, Metrologia Método e Arte da Medição, IPQ/CEDINTEC,Lisboa, 1993.

J. WARNECKE UND DUTSCHK, Hans und Wolfganf, Rolf Berner, Werner Lotze,Fertigungsmesstechnik Handbuch Für Industrie und Wissenchaft, SPRINGER- VERLAG, Berlin, 1984.

LOURENÇO, Ricardo Correia, Curso de Metrologia Dimensional - Nível I e Nível II,ISQ, Lisboa, 1984/1985

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AGM . 6


Laboratório de Frequência/Tempo, IPq, Qualirama N.º 9 - Lisboa - Set/Out - 1991.

Laboratório de Força/Pressão, IPQ, Qualirama N.º 9 - Lisboa - Set/Out - 1991.

Laboratório de Volume, IPQ, Qualirama, N.º 9 - Lisboa - Set/Out - 1991.

LUKAS, Dieter, Messtechnik Für Die Fertigung, KAMPRATH, Darmstadt, 1975.

SANDER, Manfred, Pratique de la Mesure D’État de surface - FEINPRÜF -PERTHEN GmbH - Gõttingen - 1989.

SEIXAS, Raúl L., Augusto C. G. Soeiro, Lições de Física Experimental 1.º Ano/antigo 3.º Ano e 2.º Ciclo/4.º Ano - PORTO EDITORA, LDA - Porto - 1964.

SILVÉRIO, Maria Joaquina, Sistema Nacional de Gestão da Qualidade, IPQ,Qualirama N.º 16, - Lisboa - Nov/Dez - 1992.

TAVARES, Carlos Borges, Estrutura Europeia de Normalização, IPQ, QualiramaN.º 1 - Lisboa - Jan/Mar - 1990.

TAVARES, Carlos Borges, Sistema Nacional de Normalização, IPQ, QualiramaN.º 16 - Lisboa - Nov/Dez - 1992.

TOMÉ, João Boléo, Portugal e a Europa no Mercado Mundial da Qualidade,APQ - Lisboa - 1991.

VASSALO, Francisco Ruís, Manual de Instrumentos de Medida Electrónicos -PLÁTANO EDITORA, SA 2.ª edição - Lisboa - 1998.

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B - Exploração Pedagógica dasUnidades Temáticas

B - ExplorB - ExplorB - ExplorB - ExplorB - Exploração Pação Pação Pação Pação Pedaedaedaedaedagógica das Unidades gógica das Unidades gógica das Unidades gógica das Unidades gógica das Unidades TTTTTemáticasemáticasemáticasemáticasemáticas

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Subsistema Nacional deMetrologia

Subsistema Nacional de MetrologiaSubsistema Nacional de MetrologiaSubsistema Nacional de MetrologiaSubsistema Nacional de MetrologiaSubsistema Nacional de MetrologiaU

t.01

Guia do Formando

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1Fr

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4Subsistema Nacional de MetrologiaIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização I . 1I . 1I . 1I . 1I . 1

A metrologia é tudo aquilo que se relaciona com a medição, desde o processo,os instrumentos, o local, o operador, etc.

Os domínios de actividade são três: Metrologia Científica, Industrial e Legal,cabendo, a cada um, papéis diferentes no que respeita à actuação, masencontrando-se interligados no que respeita a padrões, processos de ensaio,condições laboratoriais, entre outras.

O organismo que superintende toda a estrutura nacional da qualidade é o IPQ,apoiando-se, este, em outros organismos estatais ou privados (ComissõesPermanentes e Comissões Técnicas).

RESUMO

Ut.0

1Fr

.T.0

4

Subsistema Nacional de Metrologia

Guia do Formando



I . 2I . 2I . 2I . 2I . 2

PLANO DE SESSÃO

Conteúdo Metodologia de desenvolvimento Meiosdidáticos

Duraçãoindicativa

(horas)

I.1 Conceito de Metrologia.

I.2 Domínios de Actividade;Metrologia Cintífica;Metrologia Industrial;Metrologia Legal.

I.3 Estrutura Nacional.

I.4 Resolução dos Exercíciosde Aplicação.

• Desenvolver conceitos de metrologia;

• Transparências I.1 a I.2.

• Indicar os vários domínios de actividade;

• Definir os diferentes tipos de metrologiaque se podem considerar;

• Transparências I.3 a I.4.

• Indicar a estrutura nacional;

• Transparência I.5.

• Exercícios I.1 a I.2.

Total:

1

1

1

1

4

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Ut.0

1Fr

.T.0



1. De entre os instrumentos abaixo discriminados, assinale com X os fortescandidatos a estarem sujeitos a controlo metrológico (metrologia legal):

Paquímetro

Balança de um talho

Micrómetro

Radares de polícia

Parquímetro

Tacógrafo

Taxímetro

Termómetro

Manómetro

Termómetro clínico

Esfignomanómetro

Contador de energia eléctrica

Alcoolímetro

Paquímetro - (está associado a uma transacção comercial - multa)

Taxímetro - (está associado a uma transacção comercial - multa)

Esfignomanómetro - (está associado a questões de saída)

Alcoolímetro - (está associado a questões de segurança e a transacção comercial)

Balança de um talho - (está associada a uma transacção comercial)

Tacógrafo - (está associado a questões de segurança e a transacção comercial)

Radares de polícia - (está associado a questões de segurança e a transacção comercial)

Termómetro clínico - (está associado a questões de saúde)

Contador de energiaeléctrica - (está associado a uma transacção comercial)

2. Um comerciante quer vender medidores de gás que ele próprio inventou.

Descreva todo o controlo metrológico a que estes medidores de gasesprovavelmente vão estar sujeitos durante a sua vida útil, bem como osorganismos mais prováveis para o executarem.

ACTIVIDADES / AVALIAÇÃO

Ut.0

1Fr

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4

Subsistema Nacional de Metrologia

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I . 4I . 4I . 4I . 4I . 4

Em primeiro lugar este comerciante terá que pedir ao IPQ para efectuar aaprovação do modelo que ele inventou.Se o IPQ aprovar o modelo, o comerciante terá que submeter a uma primeiraverificação todos os exemplares vendidos.

Os organismos que provavelmente vão efectuar estas verificações serão asdelegações do Ministério da Indústria e Energia. Depois disto, os medidorespoderão ser postos em funcionamento.

Periodicamente estes aparelhos deverão ser sujeitos a verificaçõesperiódicas, que deverão ser executadas ou pelas câmaras ou pelas D.M.I.E..

No caso de avaria, ou por solicitação de alguém, certos aparelhos serãosujeitos a uma verificação extraordinária, que deverá ser executada pelamesma entidade que executou a 1.ª verificação.

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1Fr

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APRESENTAÇÃO DAS TRANSPARÊNCIASPROPOSTAS PARA UTILIZAÇÃO

Metrologia e Normalização I.1 Metrologia e Normalização I.2

Metrologia e Normalização I.3 Metrologia e Normalização I.4

Metrologia e Normalização I.5

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Factores de Influênciana Medição

Factores de Influência na MediçãoFactores de Influência na MediçãoFactores de Influência na MediçãoFactores de Influência na MediçãoFactores de Influência na MediçãoU

t.02

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4Factores de Influência na MediçãoIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização II . 1II . 1II . 1II . 1II . 1

Quando efectuamos uma medição, vários factores actuam de modo a impedir-nosde determinar a medida real ou valor verdadeiro da grandeza medida.Normalmente, os factores mais importantes são:

• ambiente;

• aparelho ou instrumento;

• operador.

Ao efectuarmos uma medição, cometemos sempre erros, erros estes, quepodem ser atenuados através de factores de correcção adequados.

RESUMO

Ut.0

2Fr

.T.0

4

Factores de Influência na Medição

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II . 2II . 2II . 2II . 2II . 2

PLANO DE SESSÃO


Duraçãoindicativa

(horas)

• Erro absoluto;

• Erro relativo;

• Erro sistemático;

• Erro aleatório;

• Transparência II.1 a II.5.

• Exposição teórica;

• Transparência II.6 a II.8.


• Transparência II.9 e II.10.


• Transparência II.11 e II.14.

• Resolução dos exercícios propostos de II.1a II.5.

Total:

1

1

1

1

1

5

II.1 Conceito de erro

II.2 Erros imputáveis aoambiente

II.3 Erros imputáveis aoaparelho de medição

II.4 Erros imputáveis aooperador

II.5 Resolução dos exercícios

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1. Uma barra de aço tem um comprimento de 200 mm a 15 °C. Que comprimentoterá a 20 °C?

L= 11,5 x 10-6 x 0,2 x 5= 11,5 mmterá um comprimento de 200,0115 mm.

2. Determine qual é o erro cometido ao comparar 3 blocos-padrão de 90 mm -- um de aço, outro de carboneto de tungsténio e outro cerâmico -, sabendoque estes foram comparados a uma temperatura de 21,5 °C.

α aço = 11,5 x 10-6 C-1

α carb. tungsténio = 5,5 x 10-6 C-1

α cerâmico = 4,5 x 10-7 C-1

Bloco de açoα = 11,5 x 10-6 C-1

1 = 0,09 x 11,5 x 10-6 x1,5 = 1,55 µm

Bloco de carboneto de tungsténioα = 5,5 x 10-6 C-1

1 = 0,09 x 5,5 x 10-6 x1,5 = 0,74 µm

Bloco cerâmicoα = 4,5 x 10-7 e-1

1 = 0,09 x 4,5 x 10-7 x1,5 = 0,06 µm

O maior erro cometido será de 1,49 mm e corresponde à comparação dobloco de aço com o bloco cerâmico.

3. Determine o erro relativo cometido nas medições efectuadas no exemploresolvido 1.

Não é possível calcular o erro relativo a 0o C, uma vez que daria sempre infinito.

Para se poder calcular o erro relativo é necessário converter os valores em0oC para Kelvin e depois aplicar a definição:

T(K) = 273.15 + t (oC)

T1 = 273.15 + 0,55oC = 273.70 K

T2 = 273.15 + 0,02oC = 273.17 K

T3 = 273.15 + 0,00oC = 273.15 K

T4 = 273.15 + 1,02oC = 272.13 K


Ut.0

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4


Guia do Formador



II . 4II . 4II . 4II . 4II . 4

Er1 = = + 0,002

Er2 = = + 0,00007

Er3 = = + 0

Er4 = = + 0,004

4. Qual é o desvio máximo que se comete numa fita métrica de 20 metros emaço, ao se efectuar as medidas com uma força de 100 Newton, sabendoque:

Espessura da fita 2 mm Largura 12 mm E = 200 GPa

α =

Secção da fita = 0,012 x 0,003

P = 100 NL = 20 mE = 200 GPa

α = = 0,27 mm

5. Determine o erro cometido na fita métrica do exercício anterior, tendo-seefectuado a medição a 21° C.

L = 20 x 11,5 x 10-6 x 1 = 230 µm = 0,23 mm

273.70 - 273.15273.15

273.17 - 273.15273.15

273.15 - 273.15273.15

273.13 - 273.15273.15

P x LS x E

100 x 200,012 x 0,003 x 200 x 109

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2Fr

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Metrologia e Normalização II.1 Metrologia e Normalização II.2


Metrologia e Normalização II.5




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4


Guia do Formador



II . 6II . 6II . 6II . 6II . 6



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Técnicas e Instrumentosde Medida

Técnicas e Instrumentos de MedidaTécnicas e Instrumentos de MedidaTécnicas e Instrumentos de MedidaTécnicas e Instrumentos de MedidaTécnicas e Instrumentos de MedidaU

t.03

Guia do Formador

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3Fr

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4Técnicas e Instrumentos de MedidaIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização IIIIIIIIIIIIIII . 1 . 1 . 1 . 1 . 1

Nesta Unidade Temática, foram estudados e apresentados os equipamentosde medida mais importantes em cada uma das seguintes grandezas:

• Comprimento• Temperatura• Massa• Electricidade• Intensidade Luminosa• Pressão• Volume

Para cada uma das grandezas estudadas, foram analisadas as técnicas demedição aplicáveis a cada caso.

RESUMO

Ut.0

3Fr

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4

Técnicas e Instrumentos de Medida

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III . 2III . 2III . 2III . 2III . 2


Duraçãoindicativa

(horas)

III.1 Metrologia dos compri-mentos;Definição do metro;Fundamentos do nónio.

III.2 Escalas ou réguas, gra–duadas, Paquímetro, Mi-crómetro, Comparador,Blocos padrão lineares.

III.3 Medição de ângulos;Blocos padrão angulares;Réguas de senos

III.4 Estados de superfície.

III.5 Temperatura;Definição de Kelvin;Fundamentos da temper-atura termodinâmica.

III.6 Sistema físico;Sistema electrónico;Sistema óptico.

III.7 Metrologia das massas;Técnicas de medição.

III.8 Aparelhos ou instrumentos;Massas padrão;Dispositivos de pesagem;O dinamómetro e a bal-ança.

III.9 Metrologia eléctrica;Amperímetros.

• Exposição Teórica;

• Transparências III.1 e III.2.


• Transparências III.3 a III.29.










• Transparência III.46.




• Apresentação de casos práticos;


1

4

3

1

1

2

1

2

1:30min

Guia do Formador

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Duraçãoindicativa

(horas)

III.10 Voltímetros

III.11 Ohmímetros.

III.12 As diferentes escalas demedida do tempo;Tipos de relógio.

III.13 Intensidade luminosa;Grandezas associadas;Quantidade de substância.

III.14 Metrologia das pressões;Vários tipos de pressão;Manómetros de tubo ver-tical;Manómetros de tubo ver-tical em U

III.15 Manómetros de tubo elástico;Manómetros metálicos depressão por fole;Manómetros metálicos depressão por diafragmaExperiência de Torricelli

III.16 Metrologia dos volumes.

III.17 Resolução dos exercíciosde aplicação

• Exposição Teórica

• Apresentação de casos práticos;














• Resolução dos exercícios de aplicação deIII.1 a III.10.

Total:

1

30min

1

2

1

1

1

1

25

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4


Guia do Formador




1. Na medição do comprimento de uma peça obteve-se o resultado indicadona figura. Indique qual o valor indicado por este nónio.


O valor indicado pelo nónio é de 7 milésimos.

Na escala junto ao nónio temos uma indicação de pelo menos 8 centésimos.Assim o valor da leitura deverá ser:

(n x 100 + 87) milésimos.

2. Utilizando uma régua de senos de 150 mm, mencione qual é a composiçãode blocos-padrão lineares a utilizar de modo a construir um ângulo de 29o

50', considerando que a colecção de blocos padrão a utilizar tem a seguinteconstituição:

1,0001,00051,001 - 1,0091,01 - 1,091,10 - 1,191,20 - 1,291,30 - 1,391,40 - 1,491,5 - 1,92; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 20; 30; 40; 50; 70; 100.

2 - α = 29o 50'α = 29,83o

h = sen (29,83o) x 150 mmh = 74,61 mm

a composição de blocos a utilizar seria:

74,6 = 70 + 2 + 1,6 + 1,01

2

6

6

42

86

4

2

8

0

0

0

10

5

0

11 000

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Ut.0

3Fr

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3. Num esquadro de 200 mm, foi identificado um desvio de 0,02 mm em relaçãoà sua perpendicularidade. Determine a variação do ângulo correspondente.

sen α = = 0,0001

α = 0,006α = 21,6"

4. Diga quais os blocos que utilizava e como os compunha,usando uma colecção tipo A e B para formar um ângulo de 29o 49' 50".

Quais os desvios obtidos com cada uma das colecções?

Colecção tipo A

29o 49' 50" = 27o + (3o - 9' - 1") - 6" - 3" = 29o 49' 50"

Desvio obtido = 1"

Colecção tipo B

29o 49' 50" = 30o - 10' - 10"

Desvio obtido = 0

5. Um termómetro de vidro com um tubo capilar de 0,8 mm de diâmetro temum volume de mercúrio de 1,3 cm3.

Refira quantos milímetros o mercúrio subirá no tubo capilar se atemperatura aumentar para 80 °C, considerando que o coeficiente deexpansão do mercúrio é de 0,00016.

φ tubo = 0,8 mmvol. = 1,3 cm3

∆ Vol. = 0,00016 x 80 x 1,3 = 0,0017 cm3

0,017 = π x x h h = 3,4 cm = 34 mm

6. Tendo por base o seguinte esquema de pesagem de uma balançae sabendo que tem apenas disponíveis 3 massas padrão para referência:

0,082

4

0,02200

Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador




- 2 Kg, 1 Kg e 5 Kg -, diga como medir as seguintes massas:

a) - 0,5 Kgb) - 8 Kgc) - 3,5 Kg

a) - Colocaria o prato variável a uma distância de 600 mm do ponto fulcral dabalança e neste colocava a massa a medir.

No outro prato colocava a massa de 1 Kg.

0,5 x 600 = 1 x 300

b) - Para medir 8 Kg utilizava a massa de 5 Kg colocada no prato variável.

Equilíbrio de forças:

1 - 5 Kg no prato variável

5 x L = 8 x 300

L = = 480 mm

teria que colocar o prato variável a 480 mm do ponto fulcral da balança.

c) - Poderia utilizar a massa de 5 Kg colocada no prato fixo as massas de 2Kg e 1 Kg colocadas no prato variável.

1 - Massa 5 Kg no prato fixo


5 x 300 = 3,5 x L

L = = 428,6

teria que colocar o prato variável a uma distância de 428,6 mm do pontofulcral da balança.

2 - Massas de 2 Kg e 1 Kg colocadas no prato variável


3,5 x 300 = 3 x L

L = = 350 mm

teria que colocar o prato variável a uma distância de 350 mm do ponto fulcralda balança.

3,5 x 3003

5 x 3003,5

8 x 3005

Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0



7. Determine a corrente teórica que atravessa o circuito representado na figura.

Para medir a corrente que atravessa o circuito, colocámos um amperímetrocom uma resistência interna de 100. Determine a corrente que agoraatravessa o circuito, e se a resistência interna for de 10, qual é o novo valorda corrente?

Iteórico = = = 0,002 A = 2 mA

Valor da intensidade da corrente medida depois de ligarmos um amperímetrocom uma resistência interna de 1000 Ω.

I = = =1,8 mA

Se a resistência interna for de 10 Ω, a corrente medida será de:

I = = = 1,998 mA

8. Tomando como base o circuito representado na figura, determine qual é aqueda de tensão na resistência k1.

Foi colocado um voltímetro entre os bornes da resistência k1 com umaresistência interna de 1,5 KΩ; determine a queda de tensão medida pelovoltímetro.

UR

20 V10 000

UR1 + R2

20 V10 000 + 1000

UR1 + R2

20 V10 000 + 10

Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador




Qual o valor indicado pelo voltímetro se a sua resistência interna for de 1 MΩ?

IT = = 0,23 mA

UR2 = R2 x IT = 21000 x 0,00023 = 4,83 V

RT = + R1= x 65 = 66,4 KΩ

IT = = = 0,3 mA

A tensão em R2 passa a ser de:

UR2 = IT = 0,0003 x 1400 = 0,42 V

Voltímetro com uma resistência interna de 1 MΩ.

RT = 65 + = 85,6 KΩ.

IT = = 0,32 mA

UR2 = IT = 0,23 x 20600 = 4,7 V

9. Utilizando o circuito do exercício anterior, determine o valor da correnteindicada por um amperímetro de resistência interna de 25 Ω ao ser colocadono circuito.

RT = 65 Kg + 21 Kg + 25 W = 86,025 KΩ

U = 20 V

I = = 0,23 mA

10.Refira a resolução do nónio de uma suta, que faz corresponder 12 divisões a23o.

L =

2L - L' = 2o - = = 5'

2086

R2 x Ri

R2 + Ri

21 x 1,521 + 1,5

UTRT

2066,4

R2 x Ri

R2 + Ri

21 x 10001000 + 21

2085,6

R2 x Ri

R2 + Ri

2086,025

23o

12

23o

1223o

12

Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0




Metrologia e Normalização III.1 Metrologia e Normalização III.2


Metrologia e Normalização III.5




Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador










Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0



Metrologia e Normalização III.17 Metrologia e Normalização III18






Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador










Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0






Metrologia e Normalização III39



Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador










Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0









Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador










Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0









Ut.0

3Fr

.T.0

4


Guia do Formador










Guia do Formador

Ut.0

3Fr

.T.0




Guia do Formador



Fr.T

.04

Cadeias Hierarquizadasde Padrões

Cadeias Hierarquizadas de PadrõesCadeias Hierarquizadas de PadrõesCadeias Hierarquizadas de PadrõesCadeias Hierarquizadas de PadrõesCadeias Hierarquizadas de PadrõesU

t.04

Guia do Formador

Ut.0

4Fr

.T.0

4Cadeias Hierarquizadas de PadrõesIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização IV . 1IV . 1IV . 1IV . 1IV . 1

Um padrão é um instrumento ou um sistema de medição destinado a definir oumaterializar, conservar ou reproduzir, uma unidade, ou um ou vários valoresconhecidos de uma grandeza.

À possibilidade de relacionar as medições efectuadas com padrões adequadose estes a outros chama-se "rastreabilidade".

A forma como se hierarquizam os padrões (instrumentos ou aparelhos) de umlaboratório ou empresa chama-se "cadeia hierarquizada de padrões".

Deverá existir sempre uma relação entre a cadeia hierarquizada de padrões deum laboratório ou uma empresa, através do seu padrão de referência, com umacadeia hierarquizada de padrões exterior ao laboratório, e assim sucessivamente,até se chegar a um padrão primário.

RESUMO


Duraçãoindicativa

(horas)

IV.1 Conceitos de Padrões.

IV.2 Rastreabilidade;Calibração.

IV.3 Cadeias Hierarquizadasde padrões.

IV.4 Resolução dos exercíciosde aplicação.


• Transparência IV.1.





• (Exercícios IV.1 a IV.2).

Total:

1

1

1

1

4

PLANO DE SESSÃO

Ut.0

4M

.T.0

4

Cadeias Hierarquizadas de Padrões

Guia do Formador



IV . 2IV . 2IV . 2IV . 2IV . 2

1. Estabeleça uma cadeia hierarquizada de padrões de massa.

2. Construa uma cadeia hierarquizada de blocos-padrão lineares.

1. Cadeia hierarquizada dos 2. Cadeia Hierarquizada dos Blocos padrões de massa. de Padrões Lineares.


PadrãoNacional

E1

MassasE2

MassasF1

MassasF2

MassasM1

MassasM2

MassasM3

Padrão NacionalLaser estabilizado

InferómetrosLaser

Blocos"oo"

Blocos"o"

Blocos "K"Blocos "1"

Blocos"2"

Guia do Formador

Ut.0

4M

.T.0

4Cadeias Hierarquizadas de PadrõesIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização IV . 3IV . 3IV . 3IV . 3IV . 3


Metrologia e Normalização IV.1 Metrologia e Normalização IV.2

Metrologia e Normalização IV.3 Metrologia e Normalização IV.4

Guia do Formador



Fr.T

.04

Normalização

NorNorNorNorNor malizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãoU

t.05

Guia do Formador

Ut.0

5Fr

.T.0

4NormalizaçãoIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização V . 1V . 1V . 1V . 1V . 1

A Normalização tem por fim a elaboração de regras - normas - de utilizaçãogeneralizada ou generalizável, de interesse comum ou específico.

O advento das normas como necessidade objectiva da sociedade pode localizar-se na passagem da produção artesanal à industrial, dada a necessidade daintermutabilidade dos produtos entre si e da sua correspondência à populaçãoa que se destina. Já na própria produção artesanal se colocavam necessidadesde normalização.

A produção de normas visa, afinal, definir características, qualitativa equantitativamente, por forma a obter uma melhor correspondência possível dosprodutos às necessidades.

A escolha e a definição das qualidades e quantidades normalizadas e dosprocessos de as obter e controlar são a essência da actividade da normalização.

As normas podem ser tornadas obrigatórias em um dado país ou região porrazões de saúde, segurança, defesa do ambiente, económicas, etc.

RESUMO


Duraçãoindicativa

(horas)

V.1 Conceitos Fundamentais.

V.2 Normalização Nacional.

V.3 Normalização Regional.

V.4 Normalização Internacional.

V.5 Resolução dos exercíciosde aplicação.


• Transparência V.1 e 5.2.


• Transparência V.3.


• Transparência V.4 e V.5.

• Exposição Teórica

• Exercícios V.1 e V.2

Total:

1.30min

1

1

30min

1

5

PLANO DE SESSÃO

Ut.0

5Fr

.T.0

4

Normalização

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V . 2V . 2V . 2V . 2V . 2

1. Faça um estudo da Norma DIN 863 parte 1 e DIN 863 parte 3, de modo acaracterizá-las relativamente ao conteúdo, ao assunto e à sua aplicação.

DIN 863 parte 1Assunto: Micrómetros de medição de exteriores, concepção, requisitos eensaios.Aplica-se aos micrómetros de exteriores até 500 mm com uma difusão daescala 0,01 mm.

O conteúdo da norma diz respeito às características dimensionais, funcionale de qualidade, descrevendo também os parâmetros de ensaio.

DIN 863 parte 3Assunto: Micrómetros especiais para medição de exteriores. Características,requisitos e ensaios.Aplica-se a Micrómetros de exteriores especiais com características paraaplicações específicas.

O conteúdo da norma diz respeito aos ciclos e características de micómetrosespeciais para medições de exteriores.

2. Consulte e compare as normas relativas a manómetros dos seguintes serviçosde normalização: IPQ, DIN, AFNOR.


Guia do Formador

Ut.0

5Fr

.T.0

4NormalizaçãoIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização V . 3V . 3V . 3V . 3V . 3

Metrologia e Normalização V.1 Metrologia e Normalização V.2

Metrologia e Normalização V.3 Metrologia e Normalização V.4


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Fr.T

.04

C - Avaliação

C - AvaliaçãoC - AvaliaçãoC - AvaliaçãoC - AvaliaçãoC - Avaliação

Guia do Formador



Fr.T

.04

Teste

TTTTTesteesteesteesteeste

Guia do Formador

Fr.T

.04

TesteIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ

MetrMetrMetrMetrMetrolooloolooloologia e Norgia e Norgia e Norgia e Norgia e Normalizaçãomalizaçãomalizaçãomalizaçãomalização 1/31/31/31/31/3

Formador: Data:

Classificação: Local:

Rúbrica:

Teste

Nome:(Maiúsculas)

1. O que entende por Metrologia?

2. Qual a entidade responsável pela aplicação da Metrologia Legal?

3. Dê exemplo de uma grandeza de base e de uma grandeza derivada.

4. Enumere 4 causas que originam erros de medição.

5. Defina natureza de um Nónio.

6. Determine a natureza do Nónio ilustrado na fig. e indique a medida nele corporizada.

7. Uma barra de aço tem um comprimento de 200 mm a 15oC. Que comprimento tem a 20oC?

8. Calcular o erro relativo do exercício anterior.

9. Diga quais os instrumentos mais usados numa secção de metalomecânica.

Fr.T

.04

Teste

Guia do Formador



2/32/32/32/32/3

10. Diga o que sabe sobre blocos padrão.

11. A partir de uma caixa com padrões angulares como seguidamente se descreve 41o, 27o, 9, 3, 1 e 27, 9, 3, 1,diga quais os padrões que usava para fazer um ângulo de 18o 12' e 30''.

12. Calcule a combinação de blocos padrão de forma a construir um ângulo de 35o, servindo-se de uma régua desenos de 100 mm de comprimento.

13. Se o volume de um líquido dentro de um termómetro for de 1 cm3, e este tiver um tubo capilar de 0,6 mm dediâmetro, ao aumentarmos a temperatura para 80o, quanto sobe o líquido?

14. Se tiver uma balança de braço variável, como indicado na figura, e tendo disponível uma massa padrão de 2 Kg,como pesava uma massa de 5 Kg?

15. Tendo por base o circuito apresentado na figura, determine qual a resistência total, a intensidade e a tensão aosbornes de cada resistência.

16. Indique quais os vários tipos de padrões que conhece.

35o 150 h

Guia do Formador

Fr.T

.04

TesteIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ


17. Diga o que entende por norma.

18. As normas podem abranger várias áreas, diga algumas.

19. Quem, em Portugal, superintende as N. P.?

20. Indique 4 das vantagens obtidas pelo efeito da normalização dos produtos e/ou serviços.

Guia do Formador



Fr.T

.04

Resolução do Teste

RRRRResolução do esolução do esolução do esolução do esolução do TTTTTesteesteesteesteeste

Guia do Formador

Fr.T

.04

Resolução do TesteIEFP IEFP IEFP IEFP IEFP · ISQ ISQ ISQ ISQ ISQ


RESOLUÇÃO DO TESTE

1. Metrologia é a ciência que trata de tudo o que é medição das grandezas físicas, dos sistemas de unidades, dosinstrumentos de medida e dos métodos e técnicas usadas.

2. Cabe essa responsabilidade ao IPQ (Instituto Português da Qualidade), através da direcção de MetrologiaLegal, delegações regionais e aferidores das Câmaras Municipais.

3. Grandeza de base ex.: comprimento, o metro, temperatura, o grau celsio, grandeza derivada ex.: força, o Newton,velocidade, o m/s.

4. Diferença de temperatura entre a peça a medir e o instrumento de medição; pressão variável nas peças móveisdos instrumentos de medição; leitura do instrumento de medição com um ângulo não perpendicular em relaçãoà escala graduada; Escala mal graduada; pouca prática do operador, etc.

5. Chama-se natureza ou precisão do nónio à menor dimensão que ele pode medir.

6. A Natureza do nónio é (20-19)/20 = 0,05. A medida que está corporizada é 3,65.

7. L = 200 mm

L = 12 x 106 x 200 x 5 = 0,012I' = 200 + 0.012 = 200,012 mm

8. Er = = = 0,00006

9. Os instrumentos mais usados são: paquímetro, paquímetro de nónio duplo, paquímetro para medir profundidadede escáteis, esquadro de bisel, esquadro de cepo, esquadro de centros, batímetro, graminho, régua graduada,fita métrica de aço, micrómetro de interiores, micrómetro de exteriores, suta universal, calibres de interiores eexteriores, calibres padrão, comparadores, etc.

10. Existem dois tipos de blocos padrão: de forma paralela e angular.

São feitos de aço temperado ou em carboretos, e são muito resistentes ao desgaste.Podem agrupar-se em diversos grupos para ajudar a verificar cotas parcelares e angulares.Existem no mercado em várias classes desde a mais exigente "00" até à classe menos exigente "2".

I' - LL

200,12 - 200200

Fr.T

.04

Resolução do Teste

Guia do Formador



2/22/22/22/22/2

11. 27o - 9 0 + (9' + 3') + 30".

12.

13. Coef. Expan. b = 0.00016

Vt = v (1 + b x t) = 1 (1 + 0.00016 x 80) = 1.012

V = xh = 1.012 = xh

h = = 361.7 mm

14. L x 5 = 300 x 2 Colocando o braço a uma distância de 120 mm

L = =120 mm

15. RT = R1 + R2 = 50 + 30 = 80 K

16. Padrão Internacional, Nacional, Primário e de Referência.

17. Norma é uma especificação técnica ou outro documento do domínio público preparado com a colaboração econsenso, aprovado por todos os intervenientes através de um organismo qualificado.

18. Área da alimentação, segurança. física, química, ambiente, transportes, metalomecânica, etc.

19. Quem superintende é o IPQ - Instituto Português da Qualidade.

20. Intermutabilidade dos produtos;Maior facilidade nas trocas comerciais;Racionalização da produção;Maior segurança;Obtenção de níveis da qualidade recomendados.

35o 150 hh = sen 35o x 100h = 0.573 x 100 = 57.357Combinação: 30 + 20 + 1.3 + 1.05 + 1.007 + 4

π (φ) 24

3.14 (0.06)2

41.0120.0028

6005

Guia do Formador



Fr.T

.04

Anexo - Transparências

An.0

1AneAneAneAneAnexxxxxo - o - o - o - o - TTTTTrrrrransparênciasansparênciasansparênciasansparênciasansparências

Metrologia e Normalização I. 1

CONCEITO DE METROLOGIA

METROLOGIA É A INTERCIÊNCIA DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS.

As suas leis são aplicadas em todas as disciplinas.

Ciência muito interligada ao progresso científico.


DOMÍNIOS DE ACTIVIDADE

METROLOGIA CIENTÍFICA

METROLOGIA INDUSTRIAL

METROLOGIA LEGAL


METROLOGIA CIENTÍFICA

Realização física, conservação e desenvolvimento de padrões;Laboratórios primários.

METROLOGIA INDUSTRIAL

Integração em cadeias hierarquizadas de padrões;Laboratórios acreditados.


METROLOGIA LEGAL

Instrumentos de medição regulamentados;Níveis de actuação.

OPERAÇÕES DE CONTROLO METREOLÓGICO:

• Aprovação de modelo;• Primeira verificação;• Verificação periódica;• Verificações extraordinárias.


ESTRUTURA NACIONAL

CONSELHO NACIONAL DA QUALIDADE

COMISSÕES PERMANENTES

COMISSÕES TÉCNICAS

Metrologia e Normalização II. 1

FONTES DE ERRO

ERRO ABSOLUTO

ERRO RELATIVO

ERRO SISTEMÁTICO

ERRO ALEATÓRIO


ERROS IMPUTÁVEIS AO AMBIENTE

Variações de temperatura;

Radiações solares;

Calor provocado pela iluminação

Temperatura do aparelho que executa a medição


Variações do comprimento em função de diferenças de temperatura


Radiações solares


Calor provocado pela iluminação


Dilatação de um corpo


Deformação devida à pressão de contacto


Erros imputáveis ao operador

Exemplo de erro na leitura devido a paralaxe


Pressão excessiva na aplicação do paquímetro


Posição do comparador


Posição do micrómetro de profundidades

Metrologia e Normalização III. 1

METROLOGIA DOSCOMPRIMENTOS

Nónio angular


1/10mm + 1/1000”


Escala flexível


Fita métrica – alcance 20 m


Fita para medição de diâmetros em corpos cilindricos


Paquímetro convencional e sistemas de leitura(com nónio, escala circular e digital)


Paquímetro para medição de exteriores eInteriores com as faces de medição e medição

de exteriores com pontas de medição


Paquímetro para medição de interiores e exteriores


Paquímetro para medição de exteriores e interiores com as faces de medição e medição de interiores com pontas

cruzadas


Paquímetro para medição de ranhuras


Paquímetro de profundidades


Paquímetro de alturas


Verificação do zero


Colocação do componenteentre as faces de medição

Encosto do componenteà face de medição fixa

Encosto da face de medição móvel àcomponente, efectuando a leitura

Colocação das faces de mediçãoentre as superfícies a medir

Encosto da face de medição fixaa uma das superfícies a medir

Encosto da face de medição móvel,efectuando a leitura


Micrómetro de exteriores,Com tambor de 50 divisões


Micrómetro de exteriores com tambor de 100 divisões


Micrómetro de profundidades


Micrómetro de interiores de dois pontos


Micrómetro de interiores de três pontos


Micrómetro de ponta esférica paraespessura de parede de tubos

Micrómetro de discos (pratos)

Micrómetro para verificação de roscas


Avanço rápido

Acerto do zero padrão

Avanço ajustado

Verificação de leitura com bloco


Comparador de engrenagens com resolução 0,01 mmAmplitude 10 mm


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

7

12

Alavanca de pressãoconstante

Mola de pressão demedição

Dispositivo de elevaçãoda haste

Reguladorde pressão

1. Caixa redonda2. Ponteiro3. Escala4. Haste5. Cremalheira6. Carreto7. Carreto8. Carreto9. Mola10.Apalpador11.Cabelo12.Ponteiro

Descrição de comparador


Comparador de haste telescópica – Amplitude 30 mm


Comparador de alavanca


Suporte para comparador com mesa


Verificação de erros deforma e posicionamentocom comparadores dealavanca


Blocos Padrão lineares


Conjunto de blocos padrão lineares


Conjunto de Blocos Padrão Angulares


Coordenação de blocos angulares


Régua de senos de 100 mm


Esquadro suporte com réguade senos

Esquadro plano e Esquadro de cantos

Esquadro plano rectode arestas biseladas

Esquadro de cepo


Esquadro cilíndrico Esquadro de centros


Goniómetro ou suta universal


Descrição do goniómetro

Lupa

Nónio duplo

Disco

Limbo graduado

Régua deslizante

Esquadro / Régua fixa

Braço


Estados de superfície

Ra (rugosidade média)


Rz (Rugosidade média)


Fundamentos de temperatura termodinâmica

A temperatura é uma grandeza macroscópica intensiva, isto é, uma grandeza que, num sistema em equilíbrio, temo mesmo valor em todo o sistema e em toda a parte (nãodemasiado pequena) desse mesmo sistema .

A temperatura não é uma grandeza mensurável no sentidoestrito do termo, pois se se pode definir a igualdade deduas temperaturas, não se pode definir a sua soma.


TEMPERATURA

A utilização de um termómetro assenta nos dois factosexperimentais seguintes:

Quando dois sistemas isolados do seu ambiente são postos emcontacto, eles atingem, ao fim de um certo tempo, um estado deequilíbrio térmico, onde já não há mais transferência de calorde um para outro (neste estado de equilíbrio, as duas temperaturassão iguais);

Quando dois sistemas estão em equilíbrio térmico com um terceiro,eles estão em equilíbrio térmico entre eles e as suas temperaturassão iguais.


SISTEMA FÍSICO

O calor faz com que os corpos se dilatem e se contraiam.Aproveitando o efeito dessa dilatação ou contração, que nada maisé que uma força ou movimento, podemos medir a temperatura.

Seja a dilatação do comprimento de uma barra metálica, seja oaumento de volume de um líquido dentro de um recipiente, verificam-se os vários tipos de impulso de temperatura.


TEMPERATURA

Termómetro de líquido


Princípio de funcionamento dos termómetrosbimetálicos


Princípio de funcionamento dostermopares


Constituição de um termopar


Blocos de massa padrão


O DINAMÓMETRO

Os dinamómetros são aparelhos que se destinam a medirA intensidade das forças. A sua construção baseia-se:

Na elasticidade das molas: estas deformam-se pela acçãodas forças e voltam à forma primitiva logo que as forçasdeixam de actuar.

Na variação de resistência eléctrica.


Balança de Roberval


Balança decimal


Balança semi-automática


Balança romana


F = Força aplicada

L = Comprimento de célula

DL = Variação do comprimentoda célula

Rs = Extensómetros

Célula eléctrica de um dinamómetro


AMPERE

O ampere é a intensidade de uma corrente que, mantida em doiscondutores paralelos, rectilínios, de comprimento infinito, de secçãocircular desprezável e colocados à distância de 1 metro um do outro,no vazio, produziria entre estes condutores uma força igual a2x10-7 Newton por metro de comprimento.


Amperímetros

O Amperímetro é o aparelho destinado a medir a intensidade da cor-rente eléctrica.

Um amperímetro não é mais que um instrumento de, por exemplo, bo-bina móvel, pelo qual circula toda a parte da corrente que se desejamedir.

A corrente máxima que pode circular por um instrumento é aquela paraa qual a agulha se desvia até ao fim da escala.

Para a medição da intensidade de uma corrente eléctrica, o amperímetrodeve ligar-se em série com a carga. Desta forma, a corrente que circulapela carga é a mesma que circulará pelo instrumento de medida.


Ligação em série de um amperímetro


Circuito formado por uma pilhae uma resistência


Ligação de um amperímetro em série com a carga


Amperímetro com resistência interna depequeno valor


Amperímetro com várias escalas de medida


Amperímetro com shunt com resistênciasligadas em série


Amperímetro com resistências em sériee em paralelo


Voltímetro


Voltímetro com ligação em paralelo


Circuito com duas resistências em série


Voltímetro de elevada resistência interna


Princípio de funcionamento de um ohmímetro


Curto-circuito


TEMPO

Existem 3 escalas diferentes, mas não independentes,de contar o tempo:

Tempo Universal

Tempo Efemérides

Tempo Atómico


INTENSIDADE LUMIINOSA

A candela é uma unidade de intensidade luminosa

A candela é a intensidade luminosa, numa direcção dada,de uma fonte que emite uma radiação monocromática deFrequência 560 x 1012 Hz, e cuja intensidade nessa direc-ção é de 1/683 W.sr – 1 (Sr=Esterradiano (ângulo sólido))


QUANTIDADE DE SUBSTÂNCIA

A unidade de quantidade de substância é o “mole”.

O mole é a quantidade de substância de uma sistema que contém tantasentidades elementares quantos os átomos que existem em 0,012 Kg de 12C(carbono 12). A natureza das unidades elementares (átomos, moléculas, iões,electrões, etc.) deve ser especificada.

O número de átomos de carbono-12 existentes em 0,012 Kg é 6,023 x 1023,Sendo este número designado por “número de Avogadro”.


METROLOGIA DAS PRESSÕES

A pressão é dada pelo quociente entre a força exercidae a área onde é aplicada a força

A unidade do Sistema Internacional para esta grandezafísica é o Pascal

1Pa =1m2

1N


VÁRIO TIPOS DE PRESSÃO

Absoluta

Atmosférica

Relativa

Diferencial


TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE MEDIDA

Para medir os diferentes tipos de pressões existem vários tiposde equipamento:

Barómetro para medir pressões absolutas;

Manómetro para medir pressões relativas superiores à atmosfera;

Vacuómetro para medir pressões relativas inferiores à atmosfera;

Medidores de pressão diferencial para medir diferenças de pressão;

Instrumentos que são combinação dos anteriores, por exemplo:Manovacuómetros.


Tipos de aparelhos


LEI FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA

PPSS=P=Patmatm + + ρρghgh

PPrelrel = P= PSS –– PPatmatm = = ρρgh = K.hgh = K.h


Exemplo

O comprimento mínimo que deve ter um tubo piezométrico para medira pressão, em um tubo contendo um líquido de densidade 2,8 à pressãorelativa de 200 gf/cm2 é:

200 gf/cm2 x 98,1 Pa/gf/cm2

2,8 x 103 Kg/m3 x 98,1 m/s2h= = 74 cm


Manómetro de tubo em U


Medição de pressãorelativa

Medição de pressãoabsoluta

Medição de pressãodiferencial


Manómetro metálico de tubo elástico


Manómetro metálico de pressão por fole


Experiência de Torricelli


METROLOGIA DOS VOLUMES

Capacidade;

Tempo de escoamento;

Classe de precisão.

Metrologia e Normalização IV. 1

CONCEITOS DE PADRÕES

Padrão primário

Padrão secundário

Padrão internacional

Padrão nacional

Padrão de referência

Padrão de trabalho


Exigências associadas aos padrões:

Domínio de medição em que é válido (alcance, gama, etc.);

O processo de medição na sua realização (princípios, mé-todos, procedimentos, incerteza, etc.);

As condições de utilização e de referência;

Os procedimentos de manutenção e conservação;

Os registos das utilizações.


CALIBRAÇÃO

Importa ter em atenção que:

O resultado da calibração permite a estimativa dos erros de indicação do instrumento de medição, ou do sistema de medição, ou a fixação de valores para as referências em escalas arbitrárias;

A calibração pode também determinar outras propriedades metrológicas;

O resultado da calibração deve ser registado em um documento, por vezes chamado “certificado de calibração” ou “relatório de calibração”;

O resultado da calibração é, frequentemente, expresso como um factor de calibração ou como uma série de factores de calibração, sob a forma de uma curva de calibração.


CADEIAS HIERARQUIZADAS DE PADRÕES

Devem transmitir informação sobre os padrões nelas incluídos,no que diz respeito a:

Princípios de realização;Incertezas;Domínios de medição que são válidos;Métodos e dispositivos de transferência;Estabilidade e reprodutibilidade;Periodicidade e reprodutibilidade;Periodicidade de calibração;Recomendações de conservação;Princípios de realização dos padrões;Domínio de validade dos padrões.

Metrologia e Normalização V. 1

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

Segundo a NP – 1620, Norma é uma especificação técnica ou

outro documento do domínio público, preparado com a

colaboração e o consenso ou a aprovação geral de toda as

partes interessadas, baseado em resultados conjugados da

ciência, da tecnologia e da experiência, visando a optimização

de benefícios para a comunidade no seu conjunto e aprovado

por um organismo para tal qualificado.


Espaço de LAC VERMAN



Comité Europeu de Normalização (CEN)

O objectivo fundamental do CEN é promover o desenvolvimento docomércio e do intercâmbio de serviços através das seguintes acções:

Harmonizar as normas dos países-membros do CEN e criar normas europeias(EN);Proprocionar à UE, à EFTA e a outras organizações governamentais umconjunto de Normas Europeias que possam ser referidas na legislação dosrespectivos países;Cooperar, no domínio das normalizações europeias de natureza política,económica e científica;Apoiar a normalização internacional, especialmente a da ISO (InternationalOrganisation for Standardization) e da CEI;Colaborar com o Comité Europeu de Normalização Electrotécnico – CENELEC;Implementar as normas ISO e CEI na Europa;Certificar produtos, com base em normas europeias;Elaborar relatórios relativos ao estado de harmonização de normas nospaíses-membros do CEN.

Documents

Metrologia e Normalização - guia do formador