Instrumentos de Medição: Paquímetro, Micrômetro e Relógio Comparador

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Universidade Paulista
Metrologia Aplicada
Instrumentos de medição
Gabriel Pereira Sanchez
T2688F-4
São Paulo
2017
Objetivo
O presente trabalho tem como objetivo apresentar alguns instrumentos de medição, com foco em três específicos: paquímetro, micrometro e relógio comparador, contando ainda com mais três anexos. Destacando aspectos relacionados à suas definições, as maneiras em que podem ser utilizados, seus elementos e cuidados específicos que cada equipamento exige de seu usuário. 
Inicialmente é feita uma abordagem teórica sobre todos os instrumentos de medição que serão aqui apresentados, na sequencia é abordada toda a parte pratica que possa envolver os instrumentos que o presente trabalho tem como foco. 
Para a parte pratica, serão usados quatro corpos de prova, com medidas especificas para cada divisão de grupos da turma de metrologia aplicada, são estes: sintonizador, parafuso, bola de vidro e porca sextavada, cinco medições para cada especificação dos corpos de prova e suas médias, assim como todas suas medições singulares.
Introdução Teórica
2.1- Paquímetro
É um instrumento usado para fazer medições lineares internas, externas e de profundidade, paquímetro é uma régua graduada com um encosto fixo sobre a qual corre um cursor, este cursor que corre sobre a régua com o mínimo possível de folga para que ele possa se movimentar.
A foto abaixo pode nos mostrar os elementos de um paquímetro, como a orelha móvel e orelha fixa (setor A), bico fixo e bico móvel (setor B), cursor (setor F), parafuso de fixação (setor D), impulsor (setor C) e a haste de profundidade (setor F)
A leitura no sistema métrico em um paquímetro inicia-se pela observação do nônio, que nada mais é que o número de divisões de um paquímetro, que podem ser 10, 20 ou 50 divisões, a leitura na escala fixa é feita antes do zero do nônio é a leitura em milímetros, posteriormente é contada os traços do nônio até houver a coincidência entre um traço da escala fixa, é feita a soma da leitura da escala fixa com a leitura dos traços do nônio, então é obtida a resolução da medida.
 Para ter resultados corretos e precisos, exigem-se alguns cuidados com o paquímetro, entre eles, manter o cursor e o encosto limpos. Já a peça que será medida deve estar bem posicionada entre seus bicos. O instrumento não deve ser exposto à luz solar diretamente, não deve ser desmontado e o seu usuário deve evitar choques ou movimentos bruscos, além de não apertar fortes os bicos sobre o objeto que será medido.
 É necessário que, ao utilizar o paquímetro, utilize-se uma pressão apropriada e constante, fazendo a leitura sem retirar o instrumento da peça. Para tanto, abre-se o paquímetro antes de retirá-lo da peça medida, sempre que possível. Outra recomendação é guardar o instrumento no seu estojo e colocá-lo em lugar seco e sem influência direta de calor ou sol.
2.2 Micrômetro
É um instrumento usado para resoluções de centésimos ou milésimos de milímetros, medições que podem ser ainda mais exatas do que as feitas pro um paquímetro.
No micrometro há um sistema de um parafuso móvel que se desloca por uma porca fixa, cada vez que o parafuso da uma volta completa ocorre um deslocamento igual do seu passo, dividindo a cabeça do parafuso em frações menores que uma volta, é possível medir comprimentos menores que o passo do parafuso.
Os elementos do micrometro podem ser facilmente observados, são eles: o arco, geralmente feito em aço especial ou fundido, que possui um protetor antitérmico que evita com que o calor das mãos provoque a dilatação do micrometro, o que já é um cuidado especifico do micrometro para que seja medido com a maior exatidão, possui também o fuso micrométrico, feito de aço especial temperado e retificado para garantir a exatidão no passo da rosca, as partes que tocam a peça são os contatos e logo abaixo a bainha, que possui escalas de 1 e 0,5 milímetros e o tambor, que possui uma escala centesimal e que é ele que gira o fuso micrométrico, ainda possui a porca de ajuste, para ajustar o fuso micrométrico quando for necessário e o fixador, que fixa a medida no instrumento no momento da medição.
2.3 – Relógio Comparador
Recebe este nome porque mede a grandeza das peças por comparação, ou seja, ele define a diferença da grandeza que existe entre a peça e um padrão de dimensão pré-determinado, é desta definição que vem o termo ‘medição indireta’.
Pelo relógio comparador, a dimensão da peça é igual a dimensão do padrão mais ou menos a diferença indicada pelo relógio comparador.
Na medida por comparação, a peça protótipo com dimensões definidas é tomada como padrão e utilizada como referencia. 
 O relógio comparador tem uma escala e um ponteiro ligados por mecanismos diversos a uma ponta de contato, que sofre uma pressão e movimenta o ponteiro, que se girar no sentido horário a diferença é positiva, isso significa que a peça tem uma dimensão maior que a estabelecida e se o ponteiro girar no sentido anti-horário então a diferença é negativa, ou seja, a peça tem uma dimensão menor do que ela deveria ter.
Medições
Usando os corpos de provas das fotos abaixo, foram tiradas as seguintes medições:
	Sincronizador N=0,05
	n° de medidas
	Diâmetro (mm)
	Profunfidade (mm)
	1
	i=18
	19,9
	i=2
	26,1
	
	D̥̥=19mm
	
	D̥̥=26mm
	
	2
	i=17
	19,85
	i=3
	26,15
	
	D̥̥=19mm
	
	D̥̥=26mm
	
	3
	i=18
	19,9
	i=2
	26,1
	
	D̥̥=19mm
	
	D̥̥=26mm
	
	4
	i=17
	19,85
	i=6
	26,3
	
	D̥̥=19mm
	
	D̥̥=26mm
	
	5
	i=18
	19,9
	i=3
	26,15
	
	D̥̥=19mm
	
	D̥̥=26mm
	
	Média
	19,88
	26,16
	Porca N=0,01
	n° de medidas
	Paralelismo (mm)
	1
	D̥̥=19mm
	19,13
	
	i=13
	
	2
	D̥̥=19mm
	19,1
	
	i=10
	
	3
	D̥̥=19mm
	19,15
	
	i=15
	
	4
	D̥̥=19mm
	19,11
	
	i=11
	
	5
	D̥̥=19mm
	19,1
	
	i=10
	
	Média
	19,118
	
	
	
	 Esfera N=0,01
	n° de medidas
	Diâmetro (mm)
	 1
	D̥̥=19mm
	19,35
	
	i=35
	
	2
	D̥̥=19mm
	19,33
	
	i=33
	
	3
	D̥̥=19mm
	19,41
	
	i=41
	
	4
	D̥̥=19,5mm
	19,4
	
	i=4
	
	5
	D̥̥=19mm
	19,33
	
	i=33
	
	Média
	19,364
	Parafuso N°1 N=0,05
	n° de medidas
	Comprimento (mm)
	Rosca (mm)
	1
	D̥̥=25mm
	25,2
	D̥̥=4mm
	4,2
	
	i=4
	
	i=4 fios
	
	2
	D̥̥=25mm
	25,15
	D̥̥=6mm
	6,3
	
	i=3
	
	i=6 fios
	
	3
	D̥̥=25mm
	25,2
	D̥̥=5mm
	5,25
	
	i=4
	
	i=5 fios
	
	4
	D̥̥=25mm
	25,25
	D̥̥=2mm
	2,1
	
	i=5
	
	i=2 fios
	
	5
	D̥̥=25mm
	25,15
	D̥̥=7mm
	7,35
	
	i=3
	
	i=7 fios
	
	Média
	25,19
	5,04
	Porca N=0,05
	n° de medidas
	Diâmetro interno (mm)
	Paralelismo (mm)
	1
	D̥̥=11mm
	11,1
	D̥̥=19mm
	19,1
	
	i=2
	
	i=2
	
	2
	D̥̥=11mm
	11,1
	D̥̥=19mm
	19,1
	
	i=2
	
	i=2
	
	3
	D̥̥=11mm
	11,05
	D̥̥=19mm
	19,1
	
	i=1
	
	i=2
	
	4
	D̥̥=11mm
	11,1
	D̥̥=19mm
	19,15
	
	i=2
	
	i=3
	
	5
	D̥̥=11mm
	11,05
	D̥̥=19mm
	19,2
	
	i=1
	
	i=4
	
	Média
	11,08
	19,13
Intercambialidade
É a característica de montagem, encaixe ou substituição entre dois ou mais componentes interligados ou que interajam e que não dependam de ajustes na eventual substituição de um ou mais destes para que a função do substituído ou dos substituídos seja plena.
Também pode ser a característica de intercâmbio de informações entre dois ou mais interessados de maneira a satisfazer a plenitude de conhecimento do assunto versado entre os confabulantes.
Parafusos de dimensões de roscas diferentes não substituem um ao outro, logo, não são intercambiáveis entre si, não possuem intercambiabilidade.
Troca de informações entre pessoas. Intercâmbio de informações.O canal de troca de informações é o meio que proporciona a intercabiabilidade de informações
Com a intercambiabilidade, peças fabricadas em série podem ser montadas, sem necessidades de ajustes, em outra peça qualquer, qualquer que seja o lote, a data ou o local de fabricação. Esta intercambiabilidade é garantida através de uma adequada seleção das tolerâncias e ajustes, como será visto a seguir.
4.1 Intercambialidade em um corpo de prova
A tolerância de paralelismo entre dois planos é o desvio máximo admissível para uma superfície plana de uma peça, representada pela distância entre dois planos teóricos, paralelos entre si, sendo um o plano de referência, entre os quais deve estar a superfície plana efetiva (medida) da peça. A figura apresenta um exemplo de indicação da tolerância de paralelismo em desenhos técnicos, informando que a linha reta ou superfície plana da peça deve ficar entre duas retas paralelas ou dois planos paralelos, com distância de 0,1 mm entre si, e paralelos à reta ou plano de referência.
Anexos
5.1- Goniômetro
É um dos instrumentos de medição usados para medidas angulares usados na metal-mecânica.
Quando uma medida angular não precisa de tanto rigor é possível a utilização do goniômetro simples ou também conhecido como transferidor de grau. Para casos em que é a necessidade é uma exigência exata da medida angular é necessário a utilização do goniômetro de precisão.
O goniômetro é usado na medição de ângulos de forma direta, ele pode ser usado na medição de ângulos simples, pode ser usado também na medição de peças de forma de “rabo de andorinha”, como também para pedir o ângulo da ponta de uma broca.
Como todos instrumentos de medição, o goniômetro não é diferente e exige cuidados específicos para não danificar o equipamento e suas medidas precisas no momento da leitura, para melhor conservação do equipamento é necessário evitar quedas e contatos com equipamentos de oficinas, guardar instrumento em local apropriado, sem pó ou umidade. 
5.2 Régua de Seno
É um instrumento indicado quando é preciso medir ângulos de peças com maior exatidão, peças com resoluções menores que 5 minutos por exemplos, tendem a exigir a necessidade do uso da régua de seno, pois atinge medidas menores do que o goniômetro pode chegar. a régua de seno permite resoluções com exatidão de segundos.
A régua de seno é uma barra de aço temperado e finamente acaba, possui um formato retangular e tem dois rebaixos nas extremidades inferiores, rebaixos que servem para encaixe de dois cilindros, um de cada lado e são eles que dão apoio para a régua. Os furos que o corpo da régua possui reduzem o peso da régua e em alguns casos possibilitam a fixação das peças que serão medidas.
A distância dos centros dos cilindros da régua de seno varia de acordo com seu fabricante.
5.3- Rugosímetro 
Equipamento utilizado para medir rugosidade de superfície da amostra em questão, além da leitura, permite o registro, em papel, do perfil efetivo da superfície. Apresentam um gráfico que é importante para uma análise mais profunda da textura superficial.
 Esse processo consiste em percorrer a superfície com um apalpador, acompanhado de uma guia. Enquanto o apalpador acompanha a rugosidade, a guia acompanha as ondulações da superfície. O movimento da agulha é transformado em impulsos elétricos e registrado no mostrador e no gráfico.
As superfícies dos componentes mecânicos devem ser adequadas ao tipo de função que exercem. A rugosidade (erros microgeométricos) é o conjunto de irregularidades, isto é, pequenas saliências (picos) e reentrâncias (vales) que caracterizam uma superfície. Essas irregularidades podem ser avaliadas com aparelhos eletrônicos, a exemplo do rugosímetro, aparelho este que será objeto de estudo posteriormente.
A rugosidade desempenha um papel importante no comportamento dos componentes mecânicos. Ela influi na: Qualidade de deslizamento, resistência ao desgaste, possibilidade de ajuste do acoplamento forçado, resistência oferecida pela superfície ao escoamento de fluidos e lubrificantes, qualidade de aderência que a estrutura oferece às camadas protetoras, resistência à corrosão e à fadiga, vedação e aparência.
5.4- Traçador de altura
O traçador de altura é um instrumento muito parecido com o paquímetro, porém o instrumento realiza o seu trabalho exclusivamente na vertical, sobre uma base de apoio horizontal. Esse instrumento é muito utilizado nos setores da fabricação para medições.
O traçador consiste basicamente de uma base plana com uma coluna perpendicular graduada sobre a qual desliza um cursor para medição.
O traçador da altura é utilizado em conjunto com um desempeno de ferro fundido ou granito, que serve como superfície de apoio à base do instrumento e com referência.
Conclusão
Para a construção mecânica em geral, a metrologia oferece vantagens indispensáveis para qualquer método de processo, possibilita condições de montagem, desmontagem com precisão e exatidão exigidas no processo produtivo, onde obtém garantia quando se trata de qualidade dos produtos e serviços através da calibração de instrumentos e realização de ensaios, sendo a base fundamental para a competitividade das empresas.
A metrologia é ferramenta imprescindível para avaliar a conformidade de produtos e processos, na garantia de justas relações de troca na qualidade, inovação e competitividade e assegurar reconhecimento técnico.
Os sistemas de medição controlam processos produtivos industriais e são responsáveis pela garantia na qualidade dos produtos acabados
A metrologia traduz a confiabilidade nos sistemas de medição, garante especificações técnicas, regulamentos e normas exigentes, proporcionam as mesmas condições de perfeita aceitabilidade na montagem e encaixe de produtos finais independente onde sejam produzidos.
Referencias Bibliográficas
http://www.inmetro.rs.gov.br/cicmac/index.php . Acesso em 30/05/2017 às 14h
Apostila Metrologia SENAI Módulos especiais – Mecânica
Dias, José Luciano de Mattos. Medida, normalização e qualidade: aspectos da história da metrologia no Brasil