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Prof. Dr. Carlos Costa e Prof. Me. Emerson Seixas
Metrologia
Aula 5
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Conversa inicial
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Dentre as muitas responsabilidades do 
engenheiro, ou supervisor da produção, como 
gestor, é assegurar, além das metas de 
produtividade pré-estabelecidas, por meio do 
cumprimento do tempo de ciclo da produção, a 
manutenção em alto nível da qualidade
Para a efetivação do fato, torna-se de 
fundamental importância o estudo e aplicação de 
instrumentos de medição adequados, assunto a 
ser tratado neste capítulo
Conversa inicial
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Tópicos a serem abordados
Origens e evolução dos instrumentos de 
medição
Instrumentos de medição mais utilizados
Calibradores
Adequação e identificação de instrumentos 
de medição
Dispositivos aplicados à metrologia
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Origens e evolução dos 
instrumentos de medição
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Já por volta de 5000 anos antes de Cristo, 
preocupados com a equidade, relacionada ao 
comércio de grãos, surgiu um dos primeiros 
instrumentos de medição de que se tem 
notícia, que é a balança, inventada pelos 
egípcios
Tal invenção foi de grande relevância, sabido 
que a economia da época era baseada na 
agricultura, sendo os impostos cobrados 
baseados no peso
A balança
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Por meio dos vários estágios da Revolução 
Industrial, observa-se a importância da 
metrologia e a consequente necessidade da 
evolução dos instrumentos empregados para a 
obtenção de valores de alta confiabilidade
A afirmativa citada é ainda mais relevante 
considerando que o sucesso econô mico dos 
países industrializados está intrinsicamente 
relacionado a sua capacidade de manufatura e 
comércio produtos e serviços que atendam aos 
padrões de qualidade globalizada
A Revolução Industrial e a metrologia
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Tão importante quanto as ferramentas de 
fabricação são os instrumentos de medição, 
uma vez que ambos se fazem necessários 
para a obtenção de peças “conforme” 
idealizadas, tendo em vista necessidades de 
montagens, bem como na justiça durante as 
permutas
Fabricação e medição
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Indicadores metrológicos utilizados na 
Antiguidade
Smiles ilustras
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Equivalências metrológicas
1 Côvado 7 Palmos 28 Dedos
1 Côvado 52,3 Centímetros
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De modo simplista 
1. O instrumento de leitura direta indica 
que o resultado é obtido pelo operador, 
diretamente sobre a escala constante no 
instrumento
2. O instrumento de leitura indireta requer 
maior destreza do operador, uma vez que 
normalmente requer a aplicação de cálculos
Classificação dos instrumentos de medição
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Definição - VIM
Tipo de medição/ 
instrumento
Definição
Medição Direta
É usado um instrumento de medição que compara a variável a ser 
medida com um determinado padrão. Nesse tipo de medição, dois 
objetos que possuem a mesma característica são comparados. Por 
exemplo: o comprimento de um objeto é calculado comparando-o com o 
comprimento definido em um caliper; a frequência de um objeto é 
medida com a frequência de um estroboscópio.
Medição Indireta
A medição desejada é obtida calculando uma ou mais grandezas 
diferentes que foram obtidas por medição direta. Isso ocorre porque as 
medidas entre as variáveis nem sempre podem ser calculadas 
diretamente, seja por seu tamanho, natureza ou outros fatores. Por 
exemplo: conheça a aceleração da gravidade.
Medição 
Reproduzível
O mesmo resultado é sempre obtido se as comparações podem ser feitas 
entre a mesma variável e o dispositivo de medição usado. Por exemplo: 
se o mesmo diâmetro de uma peça for medido várias vezes, os 
resultados serão sempre os mesmos.
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Diversos fatores influenciam no resultado 
final de uma medição: o conhecimentos 
destes e tomadas de precauções geram 
melhores resultados, ou seja, aumentam a 
confiabilidade do resultados
Os instrumentos de medição e a precisão 
dos resultados
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Recomendações 
Recomendação Como realizar
Use sempre o 
instrumento correto
para o tipo de medição e certifique-se 
de que estão em boas condições.
Reduza os erros
que podem ocorrer durante o manuseio 
do instrumento de medição, bem como 
erros sistemáticos.
Repita quantas vezes Medição possível e média dos 
resultados obtidos.
Reduza todas as causas 
do ambiente externo
que podem afetar a medição.
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Parâmetro medido e instrumentos de medição
Classificação básica dos instrumentos de 
medição
Parâmetro a medir Instrumento de medição
Para medir o comprimento Escala, paquímetro, micrômetro
Para medir o tempo Relógio, cronômetro
Para medir o peso Balança, dinamômetro
Para medir a temperatura Termômetro, pirômetro
Para medir a corrente elétrica Amperímetro, multímetro
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Laboratório multifuncional, Garcez, Uninter
O ambiente adequado para instrumentos
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Instrumentos de medição mais 
utilizados
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Principais organizações responsáveis pela 
atualização e manutenção das normas e 
procedimentos relacionados à metrologia e 
instrumentos de medição:
A ABNT, (Associação Brasileira de Normas 
Técnicas)
O Inmetro, (Instituto Nacional de Metrologia, 
Qualidade e Tecnologia)
O Conmetro, (Conselho Nacional de Metrologia, 
Normalização e Qualidade Industrial)
Manutenção do VIM no Brasil
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Uma das medidas mais importantes para a 
avaliação da conformidade e da capacidade de 
um processo produtivo é o dimensionamento e 
consequente reconhecimento e aplicação do 
desvio padrão do processo
A obtenção do desvio padrão é obtido seguindo 
as considerações:
Desvio real da peça (produto) – neste caso, 
observa-se as diferenças reais entre as 
dimensões da peça e a sua quantidade (...)
Instrumentos mais utilizados no controle 
dimensional
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(...)
Desvio devido a erros inerentes ao sistema 
de medição – neste caso, consideram-se 
desvios resultantes do sistema de medição
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A escolha de um instrumento de medição é 
realizada considerando de modo criterioso a 
expectativa dos resultados pré-
dimensionados e esperados, além do grau de 
complexidade geométrica da peça
Escolhendo o instrumento de medição
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Paquímetro Razão do nome
Universal
Universalidade de 
aplicações, (em 
comprimento, 
diâmetro, espessura)
Quadrimensional
Utilização base para 
quatro aplicações 
(medida externa, 
interna, 
profundidade e de 
ressaltos)
Verificação dimensional
ZoranOrcik/Shutterstock
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Detalhes imprescindíveis:
1. Quanto à forma de segurar o instrumento 
e a peça
2. O operador deverá estar com a visão 
perpendicular em relação à leitura, de 
modo a mitigar o erro de paralaxe (erro de 
leitura devido a desvios visuais durante a 
leitura da medida)
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Paquímetro universal
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Outros tipos de paquímetros
Imagens da Shutterstock: Krall.Evelyne; Vovmar; Viktor Chursin; Andrii Stepaniu
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1. Deve ser manuseado com delicadeza, 
mantendo-o em ambiente limpo e organizado
2. O objeto a ser medido deve ser postado 
adequadamente, de modo a evitar pressão sobre 
o instrumento
3. Quando o paquímetro está fechado, os zeros 
da escala principal devem coincidir com o zero do 
nônio
4. Deve ser guardado em local adequado (caixa 
ou painel) (...)
Precauções básicas sobre o paquímetro
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(...)
5. Deve-se evitar postar qualquer objeto 
sobre o instrumento
6. Jamais utilizar o instrumento como 
riscador
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O micrômetro é um instrumento de alta 
sensibilidade, constituído basicamente de um 
parafuso micrométrico capaz de mover-se 
num corpo cilíndrico ao longo do próprio eixo
No caso do micrômetro ilustrado na figura, o 
passo do parafuso é 0,5 mm, o que significa 
que, em cada volta completa, o parafuso 
avança ou recua de 0,5 mm em extensão 
(linearmente)
Micrômetro externo
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Micrômetro interno
ZhakYaroslav/shutterstock
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Outros tipos de micrômetros
Imagens da Shutterstock: Freedom Life; Freedom Life; Fouad A. Saad; ZhakYaroslav
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1. Deve ser manuseado com delicadeza, 
mantendo-o em ambientelimpo
2. O objeto a ser medido deve ser postado entre 
suas mandíbulas usando-se apenas o parafuso 
de fricção ou catraca existente na extremidade 
do tambor
3. Quando o micrômetro está fechado, o zero do 
tambor num instrumento calibrado deve coincidir 
com o zero da escala fixa
4. Deve ser guardado em local adequado (caixa 
ou painel) (...)
Precauções quanto ao uso do micrômetro
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(...)
5. Deve-se evitar postar qualquer objeto 
sobre o instrumento
6. Evite choques térmicos e mecânicos, de 
modo a preservar a calibração
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1. O paquímetro
Apresenta uma precisão menor do que o 
micrômetro, sendo sua precisão dada por p 
= 1/n, onde n é o numero de divisões do 
nônio. Com este instrumento consegue-se 
fazer medições com rapidez, em peças cujo 
grau de precisão seja de até 0,02 mm ou 
1/128 de polegada
(...)
Princípio da Resolução
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(...)
2. O micrômetro
Tem circunferência de rosca (tambor) 
dividida em 50 partes iguais, possibilitando 
leituras de 0,01 mm 63
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O relógio comparador permite uma grande 
precisão de sensibilidade utilizada na 
centragem de peças, sendo utilizado para 
verificações de excentricidade e empeno
Além disso, pode ser usado para fazer o 
alinhamento de máquinas e a verificação de 
medidas por comparação
Relógio comparador
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Krzysztof Gorski/Adobe stock
H H
H+X
X
H
X
Bloco padrão Peça a ser medida
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O Relógio Apalpador Mecânico é usado para o 
alinhamento e centragem, controle 
dimensional de peças, controle de 
excentricidades e para a medição de formas 
geométricas de superfícies
O seu uso depende de algum suporte para 
exercer sua função na aplicação do controle 
dimensional
Relógio apalpador
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Tools navigation/Shutterstock Ivan Majtan/Adobe stock
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Por meio desse instrumento faz-se a 
verificação de ovalização e cilindricidade ou 
conicidade, por meio de sua ponta de contato 
que transmite o movimento ao relógio 
comparador
Comparador de diâmetro interno
“súbito”
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Dovzhykov Andriy/ShutterstockFonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Verifica a rugosidade por meio do deslocamento 
da agulha a velocidade constante, que percorre a 
superfície sob análise. Neste caso, o valor é 
observado na tela do instrumento, podendo 
também ser impresso
Rugosímetro digital
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Outros instrumentos elementares 
na indústria
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A melhoria contínua faz parte do dia a dia de 
qualquer empresa, independentemente se 
sua atividade resulta em produto ou 
prestação de serviço.
Verde – aprovado (prossiga)
Amarelo – atenção (atenção)
Vermelho - reprovado (pare)
Importância da melhoria contínua
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O Princípio da Melhoria Contínua
Aferição do Instrumento
null/Shutterstock
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Calibradores: de rosca e calibrador de folgas
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Instrumentos para medição de ângulos
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Cálculo de ângulos
Seno a = 
𝐇
𝐋
 ⇒ H = seno a . L
H = seno 30º.100
H = 0,5.100
H = 50 mm
30º
5
0
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Transferidor de ângulos ou suta
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Adequação e identificação de 
instrumentos de medição
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Escolha adequada do instrumento e 
acessórios são fundamentais para a obtenção 
dos resultados mensurados
Também é importante salientar que o grau de 
complexidade da geometria da peça, 
dimensões e volume de peças a verificar 
influenciam sobre a escolha
O Princípio da Boa Medição
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Máquina de medir por coordenadas, também 
chamada de Tridimensional e MMC
Seu nome é resultado da possibilidade de se 
medir em três dimensões
Outra grande vantagem refere-se a 
possibilidades de cálculos e sobre os muitos 
pontos adquiridos durante a medição
Por outro lado, este sistema envolve alto custo 
inicial, além da exigência de mão de obra 
qualificada
M M C
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Matveev Aleksandr/Shutterstock safakcakir/Shutterstock
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Equipamento de medição óptica. Por meio de 
lâmpadas e espelhos especiais, o sistema de 
iluminação de alta intensidade produz 
imagens nítidas da peça, resultando em 
medições de grande exatidão em geometrias 
complexas e de pequenas dimensões
Projetor de perfil 
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Surasak_Photo/Shutterstock
Objetiva amplificadora
Mesa de medição
Tela
Espelho plano
Refletor
Espelho plano
Condensador
Espelho plano
Projeção 
episcópica
Lâmpada
Projeção 
diascópica
Condensador
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Nome (Projeção) Ilustração
Diascópica
O feixe de luz é concentrado por uma lente 
(condensador) e desviado por um espelho plano, 
iluminando por baixo a peça posicionada sobre a 
mesa de medição
Episcópica
O feixe de luz é concentrado pelo condensador, 
incidindo em um espelho parcial (refletor) num 
ângulo de 45o. A luz refletida para baixo, 
iluminando toda a superfície da peça. A peça 
reflete a luz incidente, que passa pelo refletor 
sendo desviada até um anteparo (tela).
Mista A imagem da peça é projetada mostrando o contorno e detalhes da superfície.
Identificação das projeções
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Condição Definição
De 
repetibilidade 
de medição
Condição de medição em um conjunto de condições, 
as quais incluem o mesmo procedimento de medição, 
os mesmos operadores, o mesmo sistema de medição, 
as mesmas condições de operação e o mesmo local, 
assim como medições repetidas no mesmo objeto ou 
em objetos similares durante um curto período.
De 
reprodutibilidade 
de medição
Condição de medição num conjunto de condições, as 
quais incluem diferentes locais, diferentes 
operadores, diferentes sistemas de medição e 
medições repetidas no mesmo objeto ou em objetos 
similares.
Condições de resultados 
Fonte: Baseado em INMETRO.
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Item Definição
Valor nominal
Valor arredondado ou aproximado de uma grandeza 
característica de um instrumento de medição, ou de 
um sistema de medição, o qual serve de guia para sua 
utilização apropriada.
Resolução Menor variação da grandeza medida, que causa uma variação perceptível na indicação correspondente.
Estabilidade do 
instrumento de 
medição
Propriedade de um instrumento de medição segundo a 
qual este mantém as suas propriedades metrológicas 
constantes ao longo do tempo.
Incerteza de 
medição
Componente da incerteza de medição proveniente do 
instrumento de medição ou do sistema de medição 
utilizado.
Situações observadas quanto a escolha do 
instrumento de medição
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Dispositivos aplicados à metrologia
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Tão importante quanto os instrumentos, de 
acordo com geometria da peça, dimensões, 
tolerâncias, e mesmo do material, muitas 
vezes faz-se necessário a utilização de 
dispositivos, ás vezes para suportar a peça e, 
em outros casos, para dar sustentação ao 
instrumento
Dispositivos suplementares
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Para as duas situações, tais dispositivos 
visam garantir ao operador condições sólidas 
que cooperem para a obtenção de valores, 
relacionados à unidade e tolerâncias de 
acordo com a expectativa de projeto
Em concordância com as citações aqui 
postas, de acordo com o Inmetro, 
instrumento de medição é um dispositivo 
utilizado para realizar medições, 
individualmente ou associado a um ou mais 
dispositivos suplementares
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Instrumento de 
medição (relógio 
comparador) sobre 
mesa de referência, 
com elementos 
suplementares (base 
magnética e hastes)
Relógio comparador e dispositivos 
suplementares
Fonte: Carlos Costa e Emerson Seixas
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Instrumento de 
medição (relógio 
apalpador) sobre 
mesa de referência, 
com elementos 
suplementares (para 
a peça e para o 
relógio)
Relógio apalpador e dispositivos 
suplementares
Tools navigation/Shutterstock