Aula 4 controle da qualidade e metrologia

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44 O Sistema de Medição O Sistema de Medição

Fundamentos da Metrologia Fundamentos da Metrologia Científica e IndustrialCientífica e Industrial


4.14.1Métodos básicos de mediçãoMétodos básicos de medição

Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial - Capítulo 4 - (slide 3/42)

Método da comparaçãoMétodo da comparação O valor do mensurando é determinado O valor do mensurando é determinado

comparando-o com um artefato cujo valor comparando-o com um artefato cujo valor de referência é muito bem conhecido.de referência é muito bem conhecido.

0

medidas materializadas


DefiniçãoDefinição Medida materializada:Medida materializada:

Dispositivo destinado a reproduzir ou Dispositivo destinado a reproduzir ou fornecer, de maneira permanente fornecer, de maneira permanente durante seu uso, um ou mais valores durante seu uso, um ou mais valores conhecidos de uma dada grandeza.conhecidos de uma dada grandeza.

São exemplos: massas-padrão; resistor São exemplos: massas-padrão; resistor elétrico padrão; um bloco-padrão; um elétrico padrão; um bloco-padrão; um material de referência.material de referência.


Método da indicaçãoMétodo da indicação Mostram um número proporcional ao Mostram um número proporcional ao

valor do mesurando. valor do mesurando.

Galvanômetro.

Termômetro de Bulbo.


Medição diferencialMedição diferencial

A pequena diferença entre o A pequena diferença entre o mensurando e uma medida mensurando e uma medida materializada é indicada.materializada é indicada.


Medição diferencialMedição diferencial

base

coluna

relógio comparador

0

0

d

padrão peçapeça

d


característica indicação comparação diferencialvelocidade de medição muito rápido muito lento rápidofacilidade de automação muito fácil muito difícil muito fácilestabilidade com tempo instável muito estável muito estávelcusto moderado a

elevadoelevado moderado

muito usada na indústria

Análise comparativaAnálise comparativaA seleção do melhor método de medição depende de uma série de características da aplicação para a qual a medição se destina.


4.24.2Módulos básicos de um Módulos básicos de um

sistema de mediçãosistema de medição


Módulos básicos de um SMMódulos básicos de um SM

transdutor e/ou

sensor

unidade de tratamento

do sinal

dispositivo mostrador

ou registrador

indicação ou

registro

mensurando

sistema de medição

• em contato com o mensurando

• transformação de efeitos físicos

• sinal fraco

• amplifica potência do sinal do transdutor

• pode processar o sinal

• torna o sinal perceptível ao usuário

• pode indicar ou registrar o sinal

A grande maioria dos sistema de medição que operam pelo princípio da indicação apresenta três módulos funcionais bem definidos


Dispositivos registradoresDispositivos registradores


Módulos de um SMMódulos de um SM

F

d

transdutor

dispositivo mostrador



F

D

A

transdutordispositivo mostrador

unidade de tratamento de sinais



PW A

F

N

B14,5 N

ID


4.34.3Características metrológicas Características metrológicas

dos sistemas de mediçãodos sistemas de medição


Quanto à faixa de utilização...Quanto à faixa de utilização...

Faixa de indicaçãoFaixa de indicação intervalo compreendido entre o menor intervalo compreendido entre o menor

e o maior valor que pode ser indicado. e o maior valor que pode ser indicado.

faixa de indicação

4 dígitos


Quanto à faixa de utilização...Quanto à faixa de utilização... Faixa nominalFaixa nominal

faixa ativa selecionada pelo usuário.faixa ativa selecionada pelo usuário. Faixa de mediçãoFaixa de medição

faixa de valores do mensurando para faixa de valores do mensurando para a qual o sistema de medição foi a qual o sistema de medição foi desenhado para operar.desenhado para operar.


ExemploExemplo

3½ dígitos0 a 1000 V

0 a 200 V0 a 20 V0 a 2 V

0 a 200 mV

Faixas nominais


Quanto à indicação ...Quanto à indicação ... Valor de uma divisão (da escala)Valor de uma divisão (da escala)

diferença entre os valores da escala diferença entre os valores da escala correspondentes à duas marcas correspondentes à duas marcas sucessivas.sucessivas.

00 11 22 33 44


Quanto à indicação ...Quanto à indicação ...

g

1,0

quantidade de açúcar (g)

indicação (g)

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

1,0

2,0

3,0

4,0

0,00,0

incremento digital01234

Incremento digital


Quanto à indicação ...Quanto à indicação ... ResoluçãoResolução

é a menor diferença entre indicações é a menor diferença entre indicações que pode ser significativamente que pode ser significativamente percebidapercebida

Nos instrumentos digitais é igual ao Nos instrumentos digitais é igual ao incremento digitalincremento digital Nos instrumentos analógicos pode Nos instrumentos analógicos pode ser:ser:

VDVD VD/2VD/2 VD/5VD/5 VD/10VD/10


Relação estímulo/respostaRelação estímulo/resposta Sensibilidade (constante):Sensibilidade (constante):

0 mm

40 mm400 N

0 mm4 mm

400 N

A B

F (N)

d (mm)

0 400

40

4

B

A

resposta

estímulo

SbA = 0,01 mm/N SbB = 0,10 mm/N

ΔestimuloΔrespostaSb


Quanto ao erro de medição ...Quanto ao erro de medição ... RepetitividadeRepetitividade

faixa dentro da qual é esperado o faixa dentro da qual é esperado o erro aleatório em medições repetidas erro aleatório em medições repetidas realizadas nas mesmas condições.realizadas nas mesmas condições.

Reprodutibilidade (Reprodutibilidade (exprime a intensidade com exprime a intensidade com que agem os erros aleatórios)que agem os erros aleatórios) faixa dentro da qual é esperado o faixa dentro da qual é esperado o

erro aleatório em medições repetidas erro aleatório em medições repetidas realizadas em condições variadas.realizadas em condições variadas.


Quanto ao erro de medição ...Quanto ao erro de medição ... Erro de linearidade ( Erro de linearidade ( é um parâmetro que é um parâmetro que

exprime o quanto a curva característica de resposta real se exprime o quanto a curva característica de resposta real se afasta da linha reta ideal afasta da linha reta ideal ))

estímulo

resposta

d2d1

reta MMQ

EL = máx(d1, d2)


Quanto ao erro de medição ...Quanto ao erro de medição ...

Erro máximo ( é o parâmetro numérico que melhor descreve

a qualidade global do sistema de medição )

Erro

Indicação

Es

Re

Re

Emáx

- Emáx


Quanto a erros de medição ...Quanto a erros de medição ...

Precisão e exatidãoPrecisão e exatidão são termos apenas são termos apenas qualitativosqualitativos. Não . Não

podem ser associados a números.podem ser associados a números. PrecisãoPrecisão significa significa pouca dispersãopouca dispersão. .

Está associado ao baixo nível de erros Está associado ao baixo nível de erros aleatórios.aleatórios.

ExatidãoExatidão é sinônimo de “ é sinônimo de “sem errossem erros”. ”. Um sistema de medição com grande Um sistema de medição com grande exatidão apresenta pequenos erros exatidão apresenta pequenos erros sistemáticos e aleatórios.sistemáticos e aleatórios.


4.44.4Representação absoluta e Representação absoluta e

relativarelativa


Representação absolutaRepresentação absoluta Parâmetros expressos na unidade do Parâmetros expressos na unidade do

mensurando:mensurando: EEmáxmáx = 0,003 V = 0,003 V Re = 1,5 KRe = 1,5 K Sb = 0,040 mm/NSb = 0,040 mm/N

É de percepção mais fácil.É de percepção mais fácil.


Parâmetro é expresso como um Parâmetro é expresso como um percentual de um valor de referênciapercentual de um valor de referência Em relação ao valor final de escala (VFE)Em relação ao valor final de escala (VFE)

EEmáxmáx = 1% do VFE = 1% do VFE EL = 0,1% (do VFE)EL = 0,1% (do VFE)

Em relação à faixa de indicaçãoEm relação à faixa de indicação Em relação ao valor nominal (medidas Em relação ao valor nominal (medidas

materializadas)materializadas) Facilita comparações entre SM distintosFacilita comparações entre SM distintos

Representação relativa ou Representação relativa ou fiducialfiducial

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