Metrologia: A Ciência da Medição

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Metrologia 
 
 
Segundo o Vocabulário Internacional de Metrologia (VIM): 
 
 “Metrologia é a Ciência da Medição” 
 
 
Abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, qualquer 
que seja a incerteza, em quaisquer campos da ciência ou da tecnologia. 
 
Ou: 
“A ciência da medição associada à avaliação 
 da sua incerteza”. 
 
Problema Central: Qualidade, Credibilidade e 
universalidade dos resultados. 
 
 
 
O conceito de Metrologia 
 
 
 
 
 
Como fazia o homem, cerca de 4.000 anos atrás, para medir comprimentos? 
As unidades de medidas primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram 
referências universais. 
A medida podia ser verificada por qualquer pessoa. 
Um breve histórico das medidas 
Algumas dessas medidas padrão continuam sendo empregadas até hoje. 
1 polegada = 2,54 cm 
1 pé = 30,48 cm 
1 jarda = 91,44 cm 
Um breve histórico das medidas 
Cúbito 
Côvado 
Um breve histórico das medidas 
Problemas com esse tipo de medição 
 
- Como as pessoas possuem tamanhos diferentes, as medidas variam de uma pessoa 
para outra. 
 
- Não existem submúltiplos (ex.: um quarto de côvado) 
 
 
- Não existe precisão adequada nas leituras 
Um breve histórico das medidas 
-França século XVII: a “Toesa”, (unidade de medida) foi padronizada em uma barra de ferro, 
chumbada na parede do Grand Chatelet em Paris. 
 
- Cada interessado poderia conferir seus próprios instrumentos. 
 
- Equivalente à 6 pés do Rei. 
 
1 Toesa = 182,9 cm. 
Evolução das medidas 
Surgiu um movimento para estabelecer uma unidade que pudesse ser encontrada 
na natureza: 
 
- Facilmente copiada 
 
- Com submúltiplos estabelecidos segundo o sistema decimal. 
Evolução das medidas 
A única medida internacional exata era o grau de ângulo. 
 
 
Em 1671, o abade Jean Picard propôs como padrão a distância percorrida por 
um pêndulo simples no intervalo de um segundo. 
 
 
- Em 1740, a Academia enviou uma expedição ao Peru para testar um pêndulo e 
descobriu que a medida do percurso do pêndulo “dependia da aceleração do 
peso pendurado” e “a aceleração variava com a altitude”. 
Evolução das medidas 
 França 1790: 
 
 Estabelecia-se, então, que a nova unidade deveria 
ser igual à décima milionésima parte de um 
quarto do meridiano terrestre. 
 
 
 1/10.000.000 
A criação do Metro 
- A Essa nova unidade passou a ser chamada metro (do grego metron=medir). 
 
- Astrônomos franceses mediram o meridiano utilizando a toesa como unidade 
 
- Feitos os cálculos, chegou-se a uma distância que foi materializada numa barra 
de platina de comprimento equivalente ao comprimento da unidade padrão, o 
metro 
A criação do Metro 
 Múltiplos e submúltiplos do metro 
 
 
Nome Símbolo Fator pelo qual a unidade é multiplicada 
 
Exametro Em 10 18 = 1 000 000 000 000 000 000 m 
Peptametro Pm 10 15 = 1 000 000 000 000 000 m 
Terametro Tm 10 12 = 1 000 000 000 000 m 
Gigametro Gm 10 9 = 1 000 000 000 m 
Megametro Mm 10 6 = 1 000 000 m 
Quilômetro km 10 3 = 1 000 m 
Hectômetro hm 10 2 = 100 m 
Decâmetro dam 10 1 = 10 m 
Metro m 1 = 1m 
Decímetro dm 10 -1 = 0,1 m 
Centímetro cm 10 -2 = 0,01 m 
Milímetro mm 10 -3 = 0,001 m 
Micrometro mm 10 -6 = 0,000 001 m 
Nanometro nm 10 -9 = 0,000 000 001 m 
Picometro pm 10 -12 = 0,000 000 000 001 m 
Fentometro fm 10 -15 = 0,000 000 000 000 001 m 
Attometro am 10 -18 = 0,000 000 000 000 000 001 m 
A criação do Metro 
A criação do Metro 
A criação do Metro 
Padrões do metro no Brasil 
 
Em 1826, foram feitas 32 barras-padrão na França. Em 1889, determinou-se que a barra 
nº 6 seria o metro dos Arquivos e a de nº 26 foi destinada ao Brasil. 
 
 
Este metro - padrão encontra-se no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas). 
A criação do Metro 
A criação do Metro 
TRANSFORMAÇÕES 
 DE MEDIDAS 
 
 
Sistema Inglês - Fracionário 
Leitura da polegada fracionária 
Leitura da polegada fracionária 
 
- Para se transformar polegada inteira em milímetro , multiplicar - se 
25,4mm pela quantidade de polegadas desejadas na transformação. 
 
 
Ex. : Transformar 3”em milímetros. 
 3” x 25,4 = 76 , 2 mm 
1° - Transformação de polegada inteira 
em milímetro: 
 
Quando o número for fracionário, multiplica-se 25,4mm pelo numerador da 
fração , e divide-se o resultado por seu denominador. 
 
Ex : Transformar 5/8”em milímetro. 
 
 
2° - Transformar fração de polegada 
fracionária em milímetro: 
Quando o número for misto, inicialmente se transforma o número misto 
em uma fração imprópria, e a seguir opera - se no 2 º caso. 
 
Ex: Transformar 1 3 / 4“ em milímetro . 
 
3° - Transformar polegada inteira e 
fracionária em milímetro: 
3,969 mm 
7,937 mm 
0,198 mm 
127,00 mm 
41,275 mm 
19,050 mm 
10,716 mm 
6,548 mm 
53,975 mm 
92,075 mm 
Verificando o entendimento 
Para se transformar milímetro em polegada , divide-se a quantidade de 
milímetros por 25,4 e multiplicando-o por 128. O resultado deve ser 
escrito como numerador de uma fração cujo denominador é 128. 
 
Caso o numerador não dê inteiro deve-se arredondá-lo para o número 
inteiro mais próximo. Simplifica-se a fração ao menor numerador. 
 
Ex: Transformar 9,525 mm em polegadas. 
4° - Transformar milímetro em polegada 
fracionária: 
1 / 16” 
3 / 4” 
63 / 64” 
1 1 / 4” 
5” 
25 / 64” 
11 / 64” 
13 / 32” 
37 / 64” 
23 / 32” 
3 1 / 2” 
5 1 / 4” 
Verificando o entendimento 
TRANSFORMAÇÕES 
 DE MEDIDAS 
 
 
Sistema Inglês - Milesimal 
 A Mecânica emprega medidas ainda menores que o milímetro, como mostra 
a tabela a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Na prática, o milésimo de milímetro também é representado pela letra 
grega µ (lê-se mi). Assim, o milésimo de milímetro pode também ser 
chamado de micrometro ou, simplesmente, de mícron (0,001 mm = 1 µm = 
1 µ ) 
Números Milesimais 
Leitura da polegada Milesimal 
Para se transformar sistema inglês fracionário (ordinário) em milesimal 
(decimal), divide-se o numerador da fração pelo denominador. 
 
Ex. Transformar 7/8” em polegada decimal 
 
 
6° - Transformar sistema inglês 
fracionário em milesimal: 
0,625” 
0,5313” 
1,125” 
2,5625” 
 - Para se transformar sistema inglês milesimal em fracionário, 
multiplica-se o valor milesimal por uma das divisões da polegada (2, 
4, 8, 16, 32, 64, 128) dando-se para o denominador a mesma divisão 
tomada, simplificando-se a fração, quando necessário. 
 
Ex: Transformar 0,3125” em sistema inglês 
fracionário. 
 
 0,3125 x 128 = 40 : 2 = 20 :2 = 10 :2 = 5” 
 128 128 64 32 16 
7° - Transformar sistema inglês 
milesimal em fracionário: 
5 / 8” 
5 / 32” 
5 /16” 
31 / 32” 
1 9 / 16” 
4 3 / 4” 
Verificando o entendimento 
- Para se transformar polegada milesimal em milímetro, multiplica-se o 
valor milesimal da polegada por 25,4. 
 
Ex: Transformar 0,875” em milímetro. 
 
 0,875 x 25,4 = 22,225 mm 
7° - Transformar polegada milesimal em 
milímetro: 
17,462 mm 
9,922 mm 
31,750 mm 
69,453 mm 
Verificando o entendimento 
97,17 mm 
Exercícios 
14,75 mm 
Exercícios 
98,11 mm 
Exercícios 
37,28 mm 
Exercícios 
43,70 mm 
Exercícios 
80,00 mm 
Exercícios 
92 peças 
Exercícios 
Régua graduada 
Leitura no Sistema Métrico 
Verificando o entendimento 
10 15 10 3 14 27 4 21 10 35 
Verificando o entendimento 
33 53 29 
Verificando o entendimento 
30 34 40 
Leitura no Sistema Inglês 
Leitura no Sistema Inglês 
Verificando o entendimento 
1 ½” ¾” 
13/16” 
11/16” 
1 5/8” 
Verificando o entendimento 
1 1/16” 1 ¼” 
1 ¾” 15/16” 
Verificando o entendimento 
¾” 23/32” 
PAQUÍMETRO 
Paquímetro 
Paquímetro - Tipos 
Paquímetro - Tipos 
Paquímetro de ajuste fino 
Paquímetro - Tipos 
Paquímetro com relógio 
Paquímetro- Tipos 
Paquímetro com bico móvel 
Paquímetro - Tipos 
Paquímetro - Tipos 
Paquímetro - Tipos 
Paquímetro - Tipos 
Sistema de comunicação sem fio- Tipos 
Paquímetro 
 
Erros de leitura 
 
Técnicas de utilização 
 
Conservação 
 
 
Erros de leitura 
Erro de paralaxe 
Pressão de medição 
Pressão de medição 
Técnica de utilização 
Técnica de utilização 
Técnica de utilização 
Técnica de utilização 
Técnica de utilização 
Técnica de utilização 
Conservação 
Paquímetro - Leituras 
Sistema Métrico 
 
Sistema Inglês 
Milesimal 
 
Fracionário 
Princípio do Nônio 
Princípio do Nônio 
Princípio do Nônio 
Cálculo de Resolução 
Verificando o entendimento 
59,4 
13,5 
1,3 
Cálculo de Resolução 
Leitura no Sistema Métrico 
Verificando o entendimento 
3,65 
17,45 
Leitura no Sistema Métrico 
Escala em milímetro e nônio com 50 divisões 
 
Resolução: UEF = 1 mm = 0,02 mm 
 NDN 50 
Leitura 
68,00 mm = escala fixa 
 0,32 mm = nônio 
68,32 mm = total 
Verificando o entendimento 
17,56 mm 
39,48 mm 
Revisando a Resolução 
Paquímetro Sistema Métrico 
Unidade da Escala Fixa 1 mm 
Número de Divisões do Nônio 10 
Resolução do Paquímetro 0,1mm 
Unidade da Escala Fixa 1 mm 
Número de Divisões do Nônio 20 
Resolução do Paquímetro 0,05m 
Unidade da Escala Fixa 1 mm 
Número de Divisões do Nônio 50 
Resolução do Paquímetro 0,02mm 
EXERCÍCIOS 
4,00 mm 
EXERCÍCIOS 
4,50 mm 
EXERCÍCIOS 
32,70 mm 
EXERCÍCIOS 
78,15 mm 
EXERCÍCIOS 
59,30 mm 
EXERCÍCIOS 
125,80 mm 
EXERCÍCIOS 
23,35 mm 
EXERCÍCIOS 
11,05 mm 
EXERCÍCIOS 
107,35 mm 
EXERCÍCIOS 
2,55 mm 
EXERCÍCIOS 
94,10 mm 
EXERCÍCIOS 
0,35 mm 
Mudou a Resolução 
11,00 mm 
EXERCÍCIOS 
16,02 mm 
EXERCÍCIOS 
31,94 mm 
EXERCÍCIOS 
55,52 mm 
Leitura no Sistema Inglês 
Polegada Fracionária 
Exemplo de Leitura 
Outros exemplos de leitura 
 
Verificando o entendimento 
 
 2 polegadas inteiras 
 Esc fixa = 8 traços antes do zero 
do nônio = 8/16 “ 
 Nônio = 3 traço coincide = 3/128 
“ 
2 8 “ + 3 “ = 64 “ + 3 
“ = 2 67 “ 
 16 128 128 
128 128 
 
Verificando o entendimento 
 Esc fixa = 5 traços antes do zero do nônio = 5/16 “ 
 Nônio = 2 traço coincide = 2/128 “ 
 5 “ + 2 “ = 20 “ + 1 “ = 21 “ 
 16 128 64 64 64 
 
Verificando o entendimento 
 3 polegadas inteiras 
 Esc fixa = 2 traços antes do zero 
do nônio = 2/16 “ 
 Nônio = 2 traço coincide = 2/128 
“ 
 2 “ + 2 “ = 8 “ + 
1 “ = 9 “ 
 16 128 64 
64 64 
 
Revisando a Resolução 
Paquímetro Sistema Inglês (Fracionário) 
Unidade da Escala Fixa 1" 
Número de Divisões 16 
Resolução Régua 1/16" 
Número de Divisões do Nônio 8 
Resolução do Paquímetro 1/128" 
EXERCÍCIOS 
1/32” 
EXERCÍCIOS 
 1/8” 
EXERCÍCIOS 
10 1/16” 
EXERCÍCIOS 
1 11/64” 
EXERCÍCIOS 
59/128” 
EXERCÍCIOS 
3/16” 
EXERCÍCIOS 
1 19/64” 
EXERCÍCIOS 
4 33/128” 
EXERCÍCIOS 
4 79/128” 
EXERCÍCIOS 
57/64” 
Leitura no Sistema Inglês 
Polegada Milesimal 
Leitura no Sistema Inglês 
Polegada Milesimal 
Verificando o entendimento 
0,064” 
0,471” 
1,721” 
Revisando a Resolução 
Paquímetro Sistema Inglês (Milesimal) 
Unidade da Escala Fixa 1" 
Número de Divisões 40 
Resolução da Régua 0,025" 
Número de Divisões do Nônio 25 
Resolução do Paquímetro 0,001" 
EXERCÍCIOS 
0,175” 
0,405” 
3,038” 
1,061” 
8,884” 
9,997” 
MICRÔMETRO 
Origem e Função 
Princípio de Funcionamento 
Nomenclatura 
Tipos e Usos 
Origem e Função 
Princípio de Funcionamento 
Princípio de Funcionamento 
Nomenclatura 
Nomenclatura 
Características 
Resolução 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro 
Micrômetro externo múltipla capacidade 
Pode ser utilizado com batentes intercambiáveis 
aumentando sua versatilidade com múltipla 
capacidade. 
 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Aplicações - Tipos de 
Micrômetro. 
Arco 
Faces de medição 
Batente 
Fuso 
Bainha 
Bucha interna 
Porca de ajuste 
Catraca 
Tambor 
Linha de referência 
Trava 
Isolante térmico 
X 
X 
X 
X 
 
MICRÔMETRO 
 
Sistema Métrico 
Efetuando a leitura 
Verificando o entendimento 
2,64 mm 
Verificando o entendimento 
10,37 mm 
Efetuando a leitura 
Efetuando a leitura 
Verificando o entendimento 
6,043 mm 
Verificando o entendimento 
35,615 mm 
EXERCÍCIOS 
3,00 mm 
EXERCÍCIOS 
42,97 mm 
EXERCÍCIOS 
3,930 mm 
EXERCÍCIOS 
1,586 mm 
EXERCÍCIOS 
53,08 mm 
EXERCÍCIOS 
2,078 mm 
EXERCÍCIOS 
0,349 mm 
EXERCÍCIOS 
18,61 mm 
Relógio Comparador 
Relógio Comparador 
Nomenclatura 
Características 
Características 
Funcionamento como gabarito 
Tipos – Relógio Comparador 
Tipos – Relógio Comparador 
Aplicações - Relógio 
Aplicações - Relógio 
Aplicações - Relógio 
Aplicações - Relógio 
Aplicações - Relógio 
Aplicações - Relógio 
Princípio de funcionamento 
Mecanismos de Amplificação 
Calibração do Instrumento 
 Para realizar qualquer medida, é necessário estabelecer previamente 
um padrão de referência. 
 Em 1898, C. E. Johanson solicitou a patente de blocos-padrão: peças 
em forma de pequenos paralelepípedos, padronizados nas dimensões de 30 
ou 35 mm x 9 mm, variando de espessura a partir de 0,5 mm. Atualmente, 
nas indústrias são encontrados blocos-padrões em milímetro e em 
polegada. 
 
Calibração do Instrumento 
 Muito utilizados como padrão de referência na indústria moderna, desde o 
laboratório até a oficina, são de grande utilidade nos dispositivos de medição, nas 
traçagens de peças e nas próprias máquinas operatrizes. 
 As dimensões dos blocos-padrão são extremamente exatas, mas o uso 
constante pode interferir nessa exatidão Por isso, são usados os blocos-protetores, 
mais resistentes, com a finalidade de impedir que os blocos-padrão entrem em 
contato direto com instrumentos ou ferramentas. 
Calibração do Instrumento 
Os materiais mais utilizados para a fabricação dos blocos-padrão são: 
 
 Aço 
 Atualmente é o mais utilizado nas indústrias. O aço é tratado termicamente para 
garantir a estabilidade dimensional, além de assegurar dureza acima de 800 HV. 
 
 Metal duro 
 São blocos geralmente fabricados em carbureto de tungstênio. Hoje, este tipo de 
bloco-padrão é mais utilizado como bloco protetor. A dureza deste tipo de bloco 
padrão situa-se acima de 1.500 HV. 
 
 Cerâmica 
 O material básico utilizado é o zircônio. A utilização deste material ainda é recente, 
e suas principais vantagens são a excepcional estabilidade dimensional e a 
resistência à corrosão. A dureza obtida nos blocos-padrão de cerâmica situa-se 
acima de 1400 HV. 
Calibração do Instrumento 
Conservação 
Cálculo da Resolução 
Leitura no Sistema Métrico: 
Uma volta completa do contador de 
voltas = 10 mm 
Cada divisão (traço) do contador de 
voltas = 1mm 
Uma volta completa do ponteiro 
principal = 1 mm 
Pré - Carga 
Verificando o entendimento 
+ 1,55 mm 
Verificando o entendimento 
- 3,78 mm 
Verificando o entendimento 
- 0,284” 
EXERCÍCIOS 
+ 2,03 mm 
EXERCÍCIOS 
+ 0,46 mm 
EXERCÍCIOS 
- 1,98 mm 
EXERCÍCIOS 
+ 2,53 mm 
EXERCÍCIOS 
+ 0,167” 
EXERCÍCIOS 
+ 0,227” 
X 
X 
X 
X 
Goniômetro 
 O goniômetroé um instrumento de medição ou de 
verificação de medidas angulares. 
Goniômetro 
• O goniômetro simples, também conhecido como transferidor de grau, é utilizado em 
medidas angulares que não necessitam extremo rigor. Sua menor divisão é de 1º 
(um grau). 
Goniômetro 
• Na figura que segue, temos um goniômetro de precisão. O disco graduado 
apresenta quatro graduações de 0 a 90º. O articulador gira com o disco do 
vernier e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua. 
Goniômetro 
• Exemplos de aplicação do goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Goniômetro 
Gabarito Goniômetro