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Ensaio Visual de Solda

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1- 1 - 
 
 
 
 
ENSAIO VISUAL E 
DIMENSIONAMENTO 
DE SOLDA 
NÍVEL II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
© PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. 
Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19.2.1998. 
 
É proibida a reprodução total ou parcial, por quaisquer meios, bem como a produção de apostilas, sem 
autorização prévia, por escrito, da Petróleo Brasileiro S.A. – PETROBRAS. 
 
 
Direitos exclusivos da PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SILVA, João 
Engenharia de Tubulações Offshore / Instituição de Ensino. Rio de Janeiro, 2006. 
 
13 p.:il. 
 
 
 
 
 
 
 
 
PETROBRAS – Petróleo Brasileiro S.A. 
 
Av. Almirante Barroso, 81 – 17º andar – Centro 
CEP: 20030-003 – Rio de Janeiro – RJ – Brasil 
 
 
 
3 
ÍNDICE 
 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO........................................................................................... 5 
1.1 PRINCÍPIOS FÍSICOS DO ENSAIO....................................................................... 6 
1.1.1 Componentes do átomo..................................................................................6 
1.1.2 Fundamentos da Luz...................................................................................... 8 
1.1.3 Energia Luminosa.......................................................................................... 10 
1.2 FENÔMENOS DA LUZ.......................................................................................... 12 
1.2.1 Conceitos básicos da Geometria Ótica......................................................... 12 
1.3 CORES E LUZ.........................................................................................................16 
1.3.1 Cores Primárias............................................................................................ 16 
1.3.2 Cores Secundárias........................................................................................ 16 
1.4 TÉCNICAS DE ILUMINAÇÃO............................................................................. 19 
 
CAPÍTULO 2 – VISÃO....................................................................................................... 20 
2.1 O OLHO E A LUZ................................................................................................... 20 
2.2 ANATOMIA DO OLHO HUMANO...................................................................... 21 
2.3 ACUIDADE DA VISÃO......................................................................................... 22 
2.3.1 Exame da Visão Longínqua......................................................................... 22 
2.3.2 Exame da Visão Próxima............................................................................. 24 
2.3.3 Exame da Visão Estereoscópica................................................................... 24 
2.4 Defeitos e Correção da Visão................................................................................... 24 
2.4.1 Miopia e Hipermetropia .............................................................................. 24 
2.4.2 Astigmatismo............................................................................................... 25 
2.4.3 Daltonismo................................................................................................... 26 
 
CAPÍTULO 3 - APARELHOS E ACESSÓRIOS............................................................... 27 
3.1 AUXILIARES VISUAIS......................................................................................... 27 
3.1.1 Lupas............................................................................................................ 27 
3.1.2 Espelhos....................................................................................................... 28 
3.1.3 Endoscopia Industrial................................................................................... 28 
3.1.4 Principio da Fibra óptica.............................................................................. 29 
 
CAPÍTULO 4 - PARÂMETROS E CONDIÇÕES DE TRABALHO............................... 31 
4.1 ESTADO E PREPARAÇÃO DA SUPERFÍCIE EM MATERIAIS FERROSOS..31 
4.2 Graus de Intemperismo na Superfície de Metais Ferrosos..................................... 31 
4.2.1 Limpeza com ferramentas mecânicas......................................................... 32 
4.2.2 Preparação com Jato Abrasivo.................................................................... 34 
 
CAPÍTULO 5 - TÉCNICAS DE INSPEÇÃO VISUAL..................................................... 37 
5.1 Exame Visual Direto................................................................................................ 37 
5.2 Exame Visual Remoto............................................................................................. 38 
5.3 Exame Visual Translúcido....................................................................................... 38 
 
CAPÍTULO 6 - INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO E TÉCNICAS DE MEDIDA........... 39 
6.1 HISTÓRICO DAS MEDIDAS................................................................................ 39 
6.2 TRENA.................................................................................................................... 42 
 
4 
6.2.1 Graduação.................................................................................................... 43 
6.2.2 Características.............................................................................................. 43 
6.2.3 Conservação................................................................................................. 44 
6.3 ESCALA DE AÇO................................................................................................... 44 
6.3.1 Graduação.................................................................................................... 44 
6.4 PAQUÍMETRO........................................................................................................ 45 
6.4.1 Cálculo da Resolução e Leitura.................................................................... 46 
6.4.2 Erros de Leitura............................................................................................ 50 
6.4.3 Erros de Medição......................................................................................... 52 
6.4.4 Precauções.................................................................................................... 52 
6.5 GONIÔMETRO....................................................................................................... 52 
6.5.1 Tipos e Uso.................................................................................................. 53 
6.5.2 Divisão Angular........................................................................................... 53 
6.5.3 Leitura.......................................................................................................... 54 
6.6 GABARITOS........................................................................................................... 55 
6.6.1 Instrumentos para chanfros e Soldas............................................................ 57 
6.6.2 Precisão Dimensional e Conformidade das Soldas...................................... 62 
 
CAPÍTULO 7 - CONCEITOS BÁSICOS DE METROLOGIA.......................................... 65 
7.1 METROLOGIA........................................................................................................ 65 
7.1.1 Medidas........................................................................................................ 65 
7.1.2 Algarismos Significativos............................................................................ 66 
7.1.2.1 Regras para Operações para Algarismos Significativos............... 67 
7.1.3 Conversão de Unidadese Arredondamento................................................. 68 
 
CAPÍTULO 8 – APLICAÇÕES DO ENSAIO VISUAL.................................................... 70 
8.1 INSPEÇÃO EM MATERIAIS METÁLICOS......................................................... 70 
8.1.1 Inspeção Visual em Flanges, Válvulas e Acessórios Fundidos................... 70 
8.1.2 Inspeção Visual em Metais Conformados.................................................... 72 
 
CAPÍTULO 9 - INSPEÇÃO VISUAL E DIMENSIONAL EM SOLDA........................... 74 
9.1 TERMINOLOGIA DE SOLDAGEM...................................................................... 74 
9.2 PREPARAÇÃO DA JUNTA POR OXICORTE.....................................................101 
9.3 TERMINOLOGIA DE DESCONTINUIDADES.................................................. 103 
9.3.1 Descontinuidade em Juntas Soldadas......................................................... 103 
9.4 SIMBOLOGIA DE SOLDAGEM......................................................................... 118 
9.5 SIMBOLOGIA DE ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS – END............................ 146 
 
BIBLIOGRAFIA............................................................................................................... 149 
 
5 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 
 
 
A inspeção por meio do Ensaio Visual é uma das mais antigas atividades nos setores 
industriais, e é o primeiro ensaio não destrutivo aplicado em qualquer tipo de peça ou 
componente, estando associado a outros ensaios de materiais. 
 
Utilizando uma avançada tecnologia, hoje a inspeção visual é um importante recurso na 
verificação de alterações dimensionais, padrão de acabamento superficial e na observação de 
descontinuidades superficiais visuais em materiais e produtos em geral, tais como trincas, 
corrosão, deformação, alinhamento, cavidades, porosidade, montagem de sistemas mecânicos 
e muitos outros. 
 
A inspeção de peças ou componentes que não permitem o acesso direto interno para sua 
verificação (dentro de blocos de motores, turbinas, bombas, tubulações, etc), utilizam-se de 
fibras óticas conectadas a espelhos ou micro-câmeras de TV com alta resolução, além de 
sistemas de iluminação, fazendo a imagem aparecer em oculares ou em um monitores de TV. 
São soluções simples e eficientes, conhecidas como técnica de inspeção visual remota. 
 
Na aviação, o ensaio visual é a principal ferramenta para inspeção de componentes na 
verificação da sua condição de operação e manutenção. 
 
Não existe processo industrial em que a inspeção visual não esteja presente. Simplicidade de 
realização e baixo custo operacional são as características deste método, mas que mesmo 
assim requer uma técnica apurada, obedece a sólidos requisitos básicos que devem ser 
conhecidos e corretamente aplicados. 
 
 
6 
1.1 PRINCÍPIOS FÍSICOS 
 
1.1.1 Componentes do átomo 
 
Antes de tentarmos entender o princípio da radiação eletromagnética (luz), vamos fazer uma 
breve revisão de física. 
 
O átomo é composto de um núcleo e de uma eletrosfera. No núcleo, na parte central do átomo 
encontramos duas espécies de partículas, relativamente pesadas, conhecidas como prótons e 
nêutrons. O próton possui carga elétrica positiva e o nêutron é eletricamente neutro. 
 
A eletrosfera é composta apenas por elétrons e estes possuem carga elétrica negativa e são 
muito menores e muito mais leves do que qualquer das partículas do núcleo. 
 
 
 
Figura 1 - Esquema geral do átomo 
No centro temos o núcleo e em torno dele a eletrosfera 
 
 
Os elétrons giram em torno do núcleo em locais diversos, mais próximos ou mais afastados, 
que recebem o nome genérico de orbitais (figura 2). Na realidade, não é bem assim, mas 
vamos considerar dessa maneira, para maior facilidade didática. Na realidade são chamados 
de níveis energéticos. 
 
Existem orbitais próximos ao núcleo, outros orbitais estão localizados em posições 
consideradas médias e outros orbitais encontram-se bem afastados do núcleo. 
 
Esses orbitais, conforme o elemento considerado, geralmente, em estado natural, podem ser 
até em número de sete e podemos considerar que dois desses orbitais estão próximos ao 
núcleo, quatro em posições médias e um deles bem afastado do núcleo. 
 
No entanto, certos elementos, como o Hidrogênio, o Hélio e outros, possuem apenas um único 
orbital ou menos de oito orbitais (figura 2). Mas para a explicação genérica que queremos dar 
do fenômeno ionização, vamos considerar átomos com vários orbitais e deixar de lado os 
casos particulares, para economia de tempo e espaço. 
 
 
 
7 
 
Figura 2 
 
Os elétrons ao se movimentarem numa camada eletrônica não absorvem nem emitem energia. 
Mas os elétrons não são rigidamente presos a esses orbitais, podendo deslocar-se de um orbital 
mais próximo para um mais afastado ou vice-versa. 
 
Para que um elétron de um orbital próximo ao núcleo consiga se deslocar para um orbital mais 
afastado, é necessário que lhe seja fornecida uma certa quantidade mínima de energia (térmica 
ou elétrica – figura 2) que recebe o nome genérico de "quantum". Quanto mais distante for o 
deslocamento, maior será o número de "quanta" (plural de "quantum") que o elétron 
necessitará para efetuar esse deslocamento. 
 
Os elétrons de um átomo tendem a ocupar as camadas eletrônicas mais próximas do núcleo, 
isto é, as que apresentam menor quantidade de energia. Desta forma, podemos deduzir que os 
elétrons que estão nos orbitais mais afastados do núcleo estão com um número de "quanta" 
muito maior do que os elétrons dos orbitais mais próximos do núcleo atômico. Em outras 
palavras, os elétrons mais afastados têm mais energia do que os elétrons que se encontram 
mais próximos do núcleo. E qualquer átomo, no Universo, a todo instante, está recebendo 
energia do ou cedendo energia para o meio ambiente - luz, calor, atrito, eletricidade, 
magnetismo, etc, (trocas, portanto). 
 
Quando um átomo recebe energia (térmica ou elétrica), o elétron pode saltar para uma camada 
mais externa (mais energética). Nessas condições o átomo se torna instável. Dizemos que o 
átomo se encontra num estado excitado. 
 
Os elétrons de um átomo excitado tendem a voltar para as camadas de origem. Quando isso 
ocorre, ele devolve, sob a forma de onda eletromagnética, a energia que foi recebida na forma 
de calor ou eletricidade (figura 3). 
 
 
8 
 
 
Figura 3 
 
 
1.1.2 Fundamentos da Luz 
 
Segundo Max Planck (físico), qualquer radiação eletromagnética se propagaria em "pacotes" e 
não de maneira contínua. O fluxo de energia destas ondas seria também "quantizado" e cada 
"quantum" de energia ou fóton seria proporcional à freqüência. 
 
A constante de proporcionalidade, representada pelo símbolo h, chamar-se-ia posteriormente 
de constante de Planck. A energia E de um quantum é dada por E = hν, onde ν é a freqüência 
da luz e h é a constante de Planck. Um quantum de luz amarela (ν = 5.1014 vibrações por 
segundo) tem cerca de 2 elétron-volts de energia. 
 
A intensidade de um fóton pode ser comparada a uma vela acesa a 20 km de distância. 
 
A luz é composta de diminutas partículas de energia individualmente agrupadas, denominadas 
fótons. Se fosse possível imaginar um feixe de luz extremamente ampliado, ele provavelmente 
se assemelharia à figura 4: uma barragem de fótons (em azul) incide numa superfície, a cujos 
elétrons (em laranja) transmite a energia fotônica. Estes elétrons desprendem-se e deslocam-se 
a grandes velocidades. Liberados e possuindo energia para queimar, esses elétrons podem ser 
controlados produzindo eletricidade, o que permite que sejam captados por um medidor de 
luz. Esse efeito fotoelétrico da luz intrigou os cientistas por muitos anos, até que Albert 
Eisntein, em 1905, o investigou e concluiu que a luz se propagava em torrentes de “pacotes de 
energia”, hoje conhecidos por quantade luz ou fótons. Uma teoria posterior explicou que a luz 
pode ser produzida por elétrons que mudam de órbita em torno de um núcleo atômico, como 
já explicamos no item Componentes do átomo acima. A energia que liberam toma a forma de 
fótons, que se agrupam para formar um feixe luminoso. 
 
 
9 
 
 
Figura 4 
 
 
A energia da luz absorvida tem que aparecer de alguma outra maneira. Sentimos calor quando 
a luz do Sol é absorvida por nossa pele. Quando a luz é absorvida por alguns metais, sua 
energia é muitas vezes transferida aos elétrons que, então, adquirem tanta energia que saltam 
do metal. Esse salto é chamado efeito fotoelétrico, e tem utilidade prática quando desejamos 
transformar pulsos luminosos em pulsos elétricos. 
 
No que diz respeito ao efeito da luz sobre a matéria, podemos comparar um feixe de luz com 
uma rajada de projéteis. Cada projétil está cheio da mesma quantidade de explosivo. Toda 
vez que um projétil atinge um objeto, ele causa um efeito cuja energia é determinada pela 
quantidade de explosivo. Luz mais forte significa maior número de explosões da mesma 
grandeza, e não explosões mais fortes. 
 
No efeito fotoelétrico cada quantum de luz (fóton) que atinge o metal força um elétron a 
saltar do metal. A energia do elétron que salta é uma medida do tamanho do quantum de luz 
(mede a quantidade de explosivo de cada projétil). O número de elétrons que saltam mede a 
intensidade do feixe de luz (figura 5). 
 
 
 
 
Figura 5 
 
10 
 
 
A quantidade de energia de um quantum de luz depende do tipo de luz em questão. É diferente 
para luz de diferentes comprimentos de onda: as ondas mais longas têm unidades menores; as 
ondas mais curtas têm maiores unidades. O quantum de energia da luz visível é pequeno. 
Contém uma energia de apenas algum elétron-volts: cerca de 10-12 (um milionésimo de 
milionésimo) da energia necessária para um toque no seu dedo de maneira que você mal 
consiga percebê-la. 
 
Certamente nossas retinas são muito mais sensíveis à luz do que as pontas de nossos dedos ao 
toque. Apesar disso, seríamos incapazes de ver quanta de luz individuais porque são fracos 
demais. Se os víssemos, uma fonte de luz bem fraca pareceria uma fonte intermitente, pois 
veríamos luz apenas quando um quantum chegasse à retina. 
 
 
1.1.3 Energia Luminosa 
 
A energia luminosa é utilizada, primeiramente, para dois propósitos: avaliação visual em 
objetos opacos e avaliação interna de objetos transparentes como o vidro, alguns plásticos, 
líquidos e gases. O ensaio visual pode ser usado para determinar quantidade, dimensão, 
formato, acabamento superficial, refletividade, cor, ajustes mecânicos e a presença de 
descontinuidades superficiais. 
 
Diferentemente das ondas sonoras, que são vibrações mecânicas do ar, as radiações 
eletromagnéticas (luz) não necessitam da existência de um meio material para a sua 
propagação. A luz do Sol, por exemplo, quando chega até nós, passa por regiões onde não 
existe matéria. 
 
Desta forma, pode-se então exemplificar as ondas eletromagnéticas de maior importância nas 
pesquisas e nas aplicações práticas, em função do comprimento de onda (figuras 6a e 6b). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6a - Espectro de Ondas eletromagnéticas (Comprimento em Angstroms) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6b - Espectro da Luz Visível (Comprimento de Onda em Angstroms) 
raios
cósmicos
raios gama
raios-X
ultra-violeta infra-
vermelho
Radio
Lu
z
V
is
ív
el
10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 104 105 106 107
Luz Visível
Violeta Azul Verde
Amarelo
Laranja
Vermelho
3800 4300 4700 5600 6000 6500 7800
 
11 
Cada uma das radiações (figuras 6a e 6b) possui energia definida, relacionada com a sua 
freqüência. Se a radiação for na faixa da luz visível, então cada cor terá sua freqüência 
característica, que por sua vez, corresponderá a uma determinada energia. Na faixa de luz 
visível, a luz vermelha é a de menor freqüência e menor energia, a luz violeta é a de maior 
freqüência e maior energia. 
 
Vale lembrar que a porção visível do espectro eletromagnético que varia de 380 a 770nm 
(3800 a 7800 Å). 
 
A freqüência é uma grandeza própria dos movimentos oscilatórios e corresponde ao número 
de oscilações realizadas por segundo, ou por outra unidade de tempo. 
 
Quanto menor o comprimento da onda da radiação, maior sua freqüência. A luz vermelha, por 
exemplo, tem um comprimento de onda maior do que o da luz azul, o que significa que a 
freqüência daquela luz é menor (vide figura 7). 
 
A figura 6 ilustra a alteração gradativa do comprimento de onda (em metros) no espectro 
eletromagnético. 
 
Figura 7 
 
Em decorrência deste fato, e sabendo-se a freqüência de uma onda eletromagnética (f), no 
vácuo, pode-se determinar o comprimento de onda (λ desta radiação, através da seguinte 
equação: λ=c/f (Figura 8). 
 
Figura 8 
O produto da freqüência pelo comprimento de onda da radiação eletromagnética é sempre 
igual a uma constante que corresponde à velocidade da luz naquele meio (figura 8). 
 
Vale lembrar que ANGSTROM (Å) é uma unidade de comprimento que pode ser usada para 
expressar o comprimento de onda de radiação eletromagnética, neste caso a luz. Um 
Angstrom é igual a 0,1 nanômetro (1nm = 10-9m). Logo, o espectro da luz visível fica entre 
380nm e 780nm, aproximadamente (comprimento de onda em nanômetros). 
 
λ 
c = Velocidade da Luz no vácuo Æ 3,0 x 108 m/s 
 
12 
1.2 FENÔMENOS DA LUZ 
 
1.2.1 Conceitos Básicos de Geometria Óptica 
 
Vamos discutir agora dois fenômenos da Ótica Geométrica: a reflexão e a refração. Para tal, 
supõe-se que haja um plano, ao qual incide um raio luminoso e que parte deste raio seja 
refletido por este plano e parte seja refratado. Define-se como ângulo de incidência (α) como 
sendo o ângulo formado pelo raio incidente e a normal a este plano, ângulo de reflexão (α1) 
entre a normal do plano e raio refletido e ângulo de refração (β) como sendo entre a normal e 
o raio refratado (figura 9). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9 
 
A luz pode sofrer quatro fenômenos e com efeitos distintos, dependendo do tipo de objeto: 
Reflexão regular (ou especular), Reflexão difusa, Refração e Absorção. 
 
Reflexão regular: é a reflexão que ocorre numa superfície lisa e polida. Exemplo: espelho 
(figura 11 e 12). Um espelho plano é uma placa de vidro cuja superfície posterior recebeu uma 
fina película de prata. Quando a luz incide em uma superfície deste tipo, ela é refletida 
regularmente. Essa regularidade da reflexão é que permite a formação de imagens. 
 
Reflexão difusa: é a reflexão que ocorre numa superfície irregular. Nesta reflexão os raios 
espalham-se desordenadamente em todas as direções (figuras 10a e 10b). As superfícies 
rugosas, quando iluminadas, nos revelam somente sua própria forma, textura e cor. 
 
 
Figura 10 
 
 
Superfície 
Refletora 
Meio 1 
Meio 2 
Normal 
Raio Refletido 
Raio Refratado 
α α1 
β
 
13 
Refração: a refração corresponde à passagem da luz de um meio material para outro diferente, 
através de uma superfície que os separa. Nesta passagem pode ou não haver desvio, 
dependendo da forma como o pincel de luz atinge a superfície. 
 
Os meios materiais por onde a luz se propaga antes e depois da refração devem ser 
transparentes para que a trajetória seja retilínea, ou translúcido quando a luz pode sofrer 
refração mas a trajetória dos raios de luz não será retilínea e sim com alterações bruscas de 
direção de propagação. Logo, a refração ocorre em superfícies transparentes ou translúcidas. 
 
Se o objeto é transparente, como um vidro de janela, a luz é parcialmente refletida e 
parcialmente transmitida. Se o objeto é opaco, como um pedaço decarvão, ou parcialmente 
transparente, como um vidro colorido, uma parte da luz não é refletida nem transmitida. Ela 
desaparece dentro do objeto. Como a luz é uma forma de energia, ela só pode desaparecer se, 
de alguma maneira, entregar sua energia à matéria. Esse desaparecimento é chamado absorção 
da luz. 
 
Absorção: a absorção ocorre sempre. Quando a luz atinge uma superfície parte da energia 
luminosa fica retida nela sendo transformada em outro tipo de energia, como, por exemplo: 
Energia eletrônica, Energia atômica, Energia molecular ou até mesmo corrente elétrica. 
Quanto maior for o poder refletor ou refrator de uma superfície, menor será seu poder 
absorvedor, mesmo assim, a absorção é inevitável. 
 
Quando a luz é absorvida por alguns metais, sua energia é muitas vezes transferida aos 
elétrons que, então, adquirem tanta energia que saltam do metal. Esse salto é chamado efeito 
fotoelétrico, e tem utilidade prática quando desejamos transformar pulsos luminosos em 
pulsos elétricos. 
 
Reflexão da Luz 
 
Vejamos a diferença entre a reflexão da luz numa folha de papel e num espelho. Olhando para 
a folha de papel, vemos a própria folha, mas olhando para o espelho, apenas vemos a imagem 
de outros objetos. 
 
Essa diferença ocorre devido à superfície refletora da luz: na folha, a superfície é irregular, 
enquanto no espelho é muito lisa. No espelho ocorre a reflexão regular (figura 11 e 12) e, na 
folha ou numa superfície metálica com alto grau de corrosão, ocorre reflexão difusa (figura 10 
e 11). 
 
Leis da reflexão 
 
1a lei: O raio incidente, o raio refletido e a normal pertencem ao mesmo plano. 
2a lei: O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência (Figura 9). 
 
14 
 
 
 
Figura 11 Figura 12 
 
Refração da Luz 
 
Quando um feixe de luz incide perpendicularmente sobre a superfície de um tanque de água, 
parte da luz entra na água e propaga-se para baixo ao longo da mesma direção. 
 
Se a luz incidir sobre a água obliquamente, o feixe terá sua direção inclinada para baixo. Esta 
mudança de direção de propagação da luz, ao passar de uma substância para outra, chamamos 
refração. O ângulo entre o raio refratado e a normal à superfície é o ângulo de refração (Figura 
13). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13 
 
 
Pela Lei de Snell, quando a luz passa de um meio menos refringente (menos denso) para um 
meio mais refringente (mais denso), o raio luminoso se aproxima da normal. 
A seguir, podemos visualizar várias peças que apresentam densidades distintas sendo 
atingidos por um feixe de luz, incidindo em um ângulo oblíquo à superfície (figura 14). 
 
 
água 
ar 
α 
β 
n1,2 = n1 / n2 = v2 / v1 
onde: 
n = índice de refração 
v = velocidade da luz
 
15 
 
Figura 14 
 
O feixe de luz da peça B é a que apresenta maior índice de refração relativo ao ar. 
 
 
Meios Materiais 
 
Podemos classificar os meios materiais por onde a luz se desloca em três grupos: 
 
a) Transparentes: A luz pode atravessá-lo em linha reta (figura 15) sem apresentar 
espalhamento; 
 
b) Translúcido: A luz pode atravessá-lo sofrendo desvios (figura 16), ou seja, transmite larga 
porcentagem da luz, mas uma porção sofre espalhamento devido a difusão; 
 
c) Opaco: A luz não consegue atravessá-lo (figura 17). Todo o espectro da luz é absorvido ou 
refletido pelo objeto opaco. 
 
 
Figura 15 Figura 16 Figura 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A B C D 
 
16 
1.3 CORES E LUZ 
 
A cor é uma propriedade da luz. A luz pode ser dividida em diversas partes, cada qual com um 
comprimento de onda. Cada comprimento de onda determina uma cor específica. 
A quantidade de luz refletida ou absorvida por um objeto determina o comprimento de onda 
visível, portanto a cor de um objeto nada mais é que a parte da luz que este objeto não absorve 
e reflete para nossos olhos. 
 
O ajuste de luz de uma sala tem o efeito similar a combinação de cores. Em outras palavras, o 
tipo de luz usada para iluminar um ambiente afeta nossa percepção das cores. A luz 
incandescente, por exemplo, reforça nossa percepção das cores chamadas "quentes", que são o 
amarelo, o vermelho e o laranja, que ficam mais brilhantes sob este tipo de luz. Já a luz 
fluorescente reforça nossa percepção das cores frias. O azul, o violeta, e o verde escuro ficam 
mais brilhantes sob esse tipo de luz. 
Em função do comprimento de onda, o olho percebe todas as cores do espectro solar entre a 
violeta (aproximadamente 4000 Angstrons ou entre 380nm e 430nm) e o vermelho 
(aproximadamente 7000 Angstrons ou entre 640nm e 780nm). Esta faixa de luz é pequena 
comparada com todo o espectro eletromagnético. 
 
1.3.1 Cores Primárias 
 
A percepção de uma cor de um objeto depende de três fatores: a luz, o objeto que está sendo 
visto e o observador. Existem três comprimentos de onda, o vermelho, verde e azul que 
constituem a base para todas as cores da natureza; por isso são denominados de cores 
primárias da luz. Todas demais cores do espectro são criadas pela combinação (adição) de 
diferentes intensidades desses três comprimentos, por isso as primárias são também chamadas 
de aditivas (figura 18). 
 
 
 
Figura 18 
1.3.2 Cores Secundárias 
 
Quando as cores primárias se sobrepõem, duas a duas, elas geram três cores, ciano, magenta e 
amarelo, denominadas de cores secundárias (figura 19). Quando todas as cores primárias estão 
presentes na mistura, tem-se a cor branca. 
 
 
Figura 19 
Amarelo 
Branco Magenta 
Ciano 
 
17 
No final do século XVII, Newton realizou experiências que mostraram ser a luz branca uma 
mistura de todas as cores. 
 
Quando iluminado por luz branca, um objeto pode deixar de refletir todas as cores; ao 
contrário, pode absorver alguma. Assim, um corpo azul, por exemplo, reflete principalmente o 
azul e absorve as outras cores (figura 20). 
 
 
 
Figura 20 
 
 
Um corpo é branco quando reflete todas as cores e um corpo tem cor negra quando absorve 
toda a luz que incide sobre ele, isto é, quando não reflete nenhuma das ondas eletromagnéticas 
do espectro visível. A luz branca é também chamada de luz policromática, enquanto uma luz 
de cor pura, como o verde, por exemplo, é chamada luz monocromática. 
 
A cor não é uma característica própria do objeto, mas depende da luz que o ilumina. Podemos 
afirmar que a cor é uma sensação provocada pela luz sobre o órgão da visão, isto é, sobre 
nossos olhos. Um corpo vermelho, quando iluminado por luz branca, absorve todas as cores, 
exceto a radiação vermelha, que é refletida. Se esse corpo for iluminado por luz 
monocromática amarela, por exemplo, ele será visto como um objeto preto, pois o amarelo é 
absorvido e não há vermelho para ser refletido. 
 
A seguir podemos observar como as superfícies refletem as diferentes cores para o olho do 
observador. 
 
A figura 21 ilustra a incidência de luz branca em superfícies de diferentes cores. Todas as 
peças refletiram uma cor diferente, captada pelo olho de um observador (verde, azul e 
vermelho, respectivamente). 
 
 
Figura 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
Na figura 22, temos uma luz de cor vermelha incidente em duas peças (branca e vermelha), 
apresentando reflexão da cor vermelha captada pelo olho do observador. Na terceira peça 
temos a incidência de luz verde em uma peça de cor diferente e que foi totalmente absorvida, 
ou seja, não apresentou luz refletida ao observador (cor negra). 
 
 
Figura 22 
 
 
 
Sem 
Luz 
refletida
 
19 
 
1.4 TÉCNICAS DE ILUMINAÇÃO 
 
Quando o nível de iluminação à superfície de inspeção é inadequado, todo esforço deve ser 
feito para prover a iluminação necessária. Para prover a iluminação necessária durante Ensaio 
Visual podemos consideraras lanternas como fontes de luz portáteis e de alta-intensidade. 
Outra opção seria posicionar a peça a ser examinada em uma área de inspeção mais luminosa 
possível. 
 
Além da intensidade de iluminação no local de inspeção, a cor da luz também é importante. 
As superfícies e a detectabilidade de indicações podem variar muito devido às características 
da fonte de luz. Assim sendo, as características da fonte de luz usada durante uma inspeção 
devem ser as mesmas previstas pelas normas de referência. 
 
A fonte de luz escolhida deve ser coerente com o local e a peça a ser examinada. A distância 
da fonte de luz e da região examinada assim como sua posição angular determina a 
intensidade da luz e a quantidade ou ausência de claridade. 
 
A utilização de uma ou mais fontes de luz e a quantidade de luz direta ou difusa produzida por 
cada fonte luminosa é uma condição essencial para inspeções precisas e de alta 
responsabilidade. 
 
 
 
20 
2. VISÃO 
 
2.1 O Olho e a Luz 
 
Sabemos que na ausência de iluminação, ou seja, de luz, o olho humano encontra muita 
dificuldade para distinguir objetos. Isso significa que estes existem, independentemente de 
nossa capacidade de enxergá-los. Por outro lado, uma deficiência visual pode impedir a visão 
dos objetos, mesmo com a presença de luz. 
 
Os físicos entendem, hoje, que o fenômeno da visão resulta da combinação desses dois 
elementos: a luz e o olho. Em outras palavras, podemos dizer que o olho reage à luz e isso 
possibilita o desencadeamento em nosso cérebro de uma série de processos como memória, 
conhecimento, reconhecimento, etc. 
 
Para enxergar nitidamente os objetos, distinguindo cor, forma, volume, é necessário que estes 
estejam iluminados, ou seja, é preciso haver uma fonte de luz, como o Sol ou as lâmpadas. 
Além disso, é igualmente necessário que nosso “aparelho receptor” da luz (o olho) e nosso 
“aparelho decodificador” (o cérebro) estejam em perfeito funcionamento. 
 
Há mais ainda: o objeto precisa estar dentro do campo de visão dos nossos olhos e seu 
tamanho influencia na distância máxima em que poderemos reconhecê-lo. 
 
A claridade é geralmente o fator mais importante no ensaio visual. A claridade de uma 
superfície em exame depende de seu fator de reflexão e na quantidade ou intensidade de luz 
atingindo a superfície. Claridade excessiva ou insuficiente interfere com a habilidade de uma 
visão clara e numa observação e julgamento crítico. Por estes motivos é que a intensidade de 
luz e o ângulo de incidência devem ser controlados. 
 
Uma intensidade mínima de 1000 lux de iluminação deverá ser usada para exames de 
detalhes. Valores diferentes poderão estar especificados dependendo dos requisitos das 
especificações e códigos. 
 
Para se garantir o cumprimento do requisito mínimo de iluminação uma fonte de luz 
conhecida, um dispositivo medidor de luz tal como uma fotocélula ou fotômetro deverá ser 
usado. 
 
A intensidade luminosa de uma superfície dependerá da distância e angulação da fonte 
luminosa. Assim sendo, deverão ser seguidas as recomendações constantes nos 
procedimentos. 
 
 
21 
2.2 Anatomia do Olho Humano 
 
 
Figura 23 
 
 
Córnea: refrata os raios de luz que entram nos olhos e exerce o papel de proteção à estrutura 
interna do olho. 
 
Íris: é a porção visível e colorida do olho logo atrás da córnea. A sua função é regular a 
quantidade de luz que entra em nossos olhos. 
 
Pupila: é a abertura central da íris, através da qual a luz passa. 
 
Cristalino: é uma lente biconvexa natural do olho e sua função é auxiliar na focalização da 
imagem sobre a retina. Ele é composto de numerosas fibras transparentes e envolto por uma 
membrana clara e elástica. Devido à criação constante de novas fibras, o tamanho do cristalino 
aumenta com a idade, tornando-se menos flexível e, portanto, diminuindo a sua capacidade de 
focalizar de perto. 
Quando se deseja focalizar a visão de longe, o músculo do corpo ciliar permanece 
descontraído, tensionando as fibras e, conseqüentemente, tornando o cristalino mais fino. 
 
Retina: é a membrana fina que preenche a parede interna e posterior do olho, que recebe a luz 
focalizada pelo cristalino. Contém fotorreceptores (bastonetes e cones) que transformam a luz 
em impulsos elétricos, que o cérebro pode interpretar como imagens. 
 
Nervo ótico: transporta os impulsos elétricos do olho para o centro de processamento do 
cérebro, para a devida interpretação. O nervo ótico está situado no fundo do olho, 
correspondendo à parte central da retina, onde há uma interrupção de cones e bastonetes, 
denominado de ponto cego. 
 
 
22 
Cones: fotorreceptores capazes de distinguir a cor servem para a visão mais detalhada em 
ambientes bem iluminados ou à luz do dia. A visão colorida, devido aos cones, é chamada de 
visão fotópica. 
 
Bastonetes: fotorreceptores capazes de distinguir o contraste, utilizados para a visão em locais 
com pouca luz ou à noite. Esses elementos são responsáveis pela visão conhecida como visão 
escotópica. 
 
 
2.3 Acuidade da Visão 
 
Acuidade Visual (AV) é o grau de aptidão do olho, para discriminar os detalhes espaciais, ou 
seja, a capacidade de perceber a forma e o contorno dos objetos. Essa capacidade 
discriminatória é atributos dos cones (células fotossensíveis da retina), que são responsáveis 
pela Acuidade Visual, central, que compreende a visão de formas e a visão de cores. 
 
2.3.1 Exame de Visão Longínqua 
 
A acuidade visual longínqua pode ser medida utilizando-se a escala de sinais de Snellen. O 
teste, quando aplicado a crianças ou a adultos não alfabetizados, é simples e utiliza a letra "E" 
(figura 24A), pedindo-se ao examinado que mostre com a mão ou verbalize para que lado o 
sinal apontado está direcionado. 
 
É considerada acuidade visual normal toda criança ou adulto que conseguir ler até a linha 1,0. 
 
A pessoas alfabetizadas normalmente é utilizado um quadro (optótipo) composto de letras 
dispostas em fileiras. Cada fileira é designada por um número, correspondente a distância na 
qual um olho normal é capaz de ler todas as letras da fileira. 
 
É considerada acuidade visual normal, cuja pessoa consegue ler até a fila número 8 da carta de 
Snellen, isto é, esta pessoa tem uma visão 20/20 (figura 24B). 
 
A acuidade visual é expressa em uma fração, cujo numerador é uma constante e corresponde à 
distância de onde a carta é colocada. Já o denominador é a distância na qual o estímulo visual 
subentende um ângulo de 1 minuto de arco ao atingir a retina (parte sensorial do olho, ou seja, 
é uma distância variável que assinala a distância máxima, para cada fila de letras da carta, o 
qual uma pessoa com acuidade visual normal ainda a diferencia claramente. 
 
Durante o exame deve ser testado primeiro o olho direito, tampando-se o esquerdo com a mão 
em concha para não exercer pressão e prejudicar o teste. Testar o olho esquerdo tampando-se 
o direito com a mão direita em concha. 
 
Normalmente, é portador de limitação visual o examinado que apresente acuidade inferior da 
linha 1,0 ou da escala 20/20, com cada olho separadamente, ou tenha uma diferença de duas 
ou mais linhas entre os dois olhos, devendo ser encaminhado para exame com o 
oftalmologista. 
É importante frisar que este é um importante teste, mas não substitui o exame oftalmológico. 
 
 
23 
Este teste deve ser realizado em local com boa iluminação, onde a escala de Snellen possa ser 
colocada a uma distância de 6 metros do examinado e na mesma altura da cabeça (figura 25). 
Quem tiver óculos, deve usá-los durante o teste. 
 
 
 
 
(A) (B) 
 
 
 
 
 
 
(C) (D) 
 
Figura 24 
 
 
 
24 
 
 
 
Figura 25 
 
 
2.3.2 Exame de Visão Próxima 
 
A escala de Jagger é o mais antigo dos métodos para avaliar a acuidade visual parapequenas 
distâncias, onde o paciente deve efetuar a leitura em cartões de leitura padronizados. A 
posição normal de leitura é com os braços em ângulo reto, mantendo o cartão a uma distância 
entre 35 e 40cm do olho. Cada olho deve ser testado independentemente, ou seja, enquanto 
um olho executa a leitura, o outro olho não examinado é protegido ou tampado. 
 
O padrão deve apresentar as dimensões estabelecidas, com fundo branco e com um texto 
organizado em grupos de tamanho graduais crescentes. Cada grupo apresenta letras ou 
números na cor preta (figura 24C), expressa como Jaegger. 
 
 
2.3.3 Exame de Visão Estereoscópica 
 
O Teste de Titmus objetiva avaliar se o paciente apresenta ou não estereopsia, ou seja, sentido 
da terceira dimensão (3D). 
 
Este teste é realizado com lentes polarizadas onde uma mosca, grupo de animais ou círculos 
são vistos estereoscopicamente, ou seja, em 3 dimensões (figura 24D). 
 
 
2.4 Defeitos e Correção da Visão 
 
2.4.1 Miopia e Hipermetropia 
 
Para muitas pessoas, a imagem de um objeto não se forma exatamente sobre a retina e, assim, 
estas pessoas não enxergam nitidamente o objeto. O motivo pelo qual isto ocorre pode ser ou 
uma deformação do globo ocular, ou uma acomodação defeituosa do cristalino. 
Em algumas pessoas, a imagem se forma na frente da retina: estas são as pessoas míopes 
(figura 26), ou seja, apresentam dificuldade para enxergar de longe. Para se corrigir este 
defeito, isto é, para que se tenha a imagem do objeto formada sobre a retina, uma pessoa que 
tem miopia deve usar óculos com lentes divergentes. 
 
25 
 
Por outro lado, em outras pessoas, os raios luminosos são interceptados pela retina antes de se 
formar a imagem (a imagem se formaria atrás da retina). Isso ocorre porque essas pessoas têm 
um globo ocular mais curto do que o normal (hipermetropia) ou uma perda da capacidade de 
acomodação do olho com a idade ("vista cansada"). Normalmente, o portador desta 
deficiência apresenta dificuldade para ver de perto. Este defeito é corrigido usando-se óculos 
com lentes convergentes (figura 27). 
 
 
 Formação de Imagem em olho com miopia Lente Divergente para correção da imagem em míope 
 
Figura 26 
 
 
 
 
 Formação de Imagem em Olho com Hipermetropia Lente Convergente para correção da imagem em Hipermetrope 
 
Figura 27 
 
 
2.4.2 Astigmatismo 
 
É uma condição causada pela entrada de raios que formam diferentes pontos focais na retina. 
 
A córnea normal é um segmento esférico perfeito. No astigmatismo a córnea apresenta 
diferentes raios em sua curvatura, sendo que ao invés de um ponto focal, existirão dois, 
levando o indivíduo portador de astigmatismo a não conseguir focalizar simultaneamente num 
mesmo plano tudo o que vê (Figura 28). 
 
 
Figura 28 
 
 
26 
 
A pessoa com astigmatismo apresenta uma imagem embaçada e com sombra. Em número 
considerável de pacientes o astigmatismo está associado com a miopia ou com a 
hipermetropia. 
 
A correção deste defeito se dá por meio de uma lente cilíndrica cuja convergência é maior 
numa dada direção do que em outra. 
 
 
2.4.3 Daltonismo 
 
O daltonismo é uma deficiência na visão que dificulta a percepção de uma ou de todas as 
cores. 
 
Nem todas as pessoas vêem as cores da mesma maneira. Aproximadamente 10% dos homens 
e 1% das mulheres apresentam algum grau de deficiência na avaliação das cores. Essa 
deficiência chama-se daltonismo. Nas pessoas daltônicas os cones não existem em número 
suficiente ou apresentam alguma alteração. 
 
O tipo mais comum de daltonismo é aquele em que a pessoa não distingue o vermelho do 
verde. Aquilo que, para uma pessoa é normal, é verde ou vermelho, para esse daltônico é 
cinzento em várias tonalidades. O motorista com esse tipo de daltonismo pode contornar o 
problema de distinguir as luzes do semáforo observando suas posições, pois pelas cores não é 
possível. 
 
Existem testes especiais que permitem detectar se uma pessoa é ou não daltônica. Dentre os 
testes podemos citar o de percepção de cores pelo método Ishirara, onde a pessoa deve 
identificar alguns números ou figuras formadas a partir de pontos com cores e tonalidades 
discretamente distintos. A figura 29, por exemplo, é observada diferentemente por pessoas de 
visão normal e por aqueles que sofrem de daltonismo. 
 
 
 
Figura 29 
 
 
 
27 
CAPITULO 3 - APARELHOS E ACESSÓRIOS 
 
Podemos classificar os aparelhos e acessórios de inspeção visual como boroscópios, 
fibroscópios, cálibres, instrumentos mecânicos, gabaritos de solda, lentes de aumento (lupa), 
espelhos, sistemas automatizados, câmaras, sistemas ópticos especiais e televisão de fechado-
circuito. 
 
 
3.1 AUXILIARES VISUAIS 
 
3.1.1 Lupas 
 
Se quisermos observar em detalhes pequenos em objetos, recorremos a instrumentos como a 
lupa, cuja função é ampliar a imagem de objetos que se encontram próximos. 
 
As lupas são normalmente utilizadas para se aumentar o poder de resolução no ensaio visual 
de superfícies críticas. Lentes que aumentam de 1,5 a 10 vezes (1,5X a 10X) são disponíveis 
comercialmente. Na medida que se aumenta o poder de magnificação, diminui-se a distância 
de trabalho e o campo de visão. Ver a Tabela 1. 
 
A lupa, também denominada microscópio simples, é constituída de uma única lente esférica 
convergente 
 
Quanto maior for o aumento desejado, menor deve ser sua distância focal. A lente só se 
comportar como lupa quando o objeto estiver colocado numa distância inferior à sua distância 
focal. 
Apesar dessa ampliação, a lupa não serve para a observação de objetos muito pequenos, pois 
nesses casos se faz necessário um aumento muito grande. 
 
 
 
Tipo de Lente Campo Visual Potência Distância de Trabalho (mm) 
Poder de 
Resolução 
(mm) 
Lente de Leitura 88,9 x 38,1 1,5x 101,6 0,051 
Lupa de Leitura 60,3 2x 88,9 0,038 
Lente Dupla 60,3 3,5x 76,2 0,025 
Lente Coddington 19,1 7x 25,4 0,01 
Lente Tripla 22,2 10x 19,1 0,008 
 
Tabela 1 
 
 
 
 
 
 
 
28 
3.1.2 Espelhos 
 
Quando não for possível executar um ensaio visual dentro dos limites de visualização 
estabelecidos (distância 600 mm e ângulo de 30º) poderá ser utilizado um espelho. 
O espelho é um dos instrumentos auxiliares mais comuns, pois permite a inspeção interna de 
tubos, orifícios e superfícies internas ou atrás de outros objetos. Além disso, são 
extremamente fáceis de serem utilizados. 
 
Os seguintes pontos devem ser considerados quando espelhos são utilizados durante a 
inspeção: 
a) a iluminação da área deve ser mantida durante todo o tempo da inspeção visual; 
b) lanternas ou outras fontes de luz pequenas podem ser usadas para proverem iluminação 
adequada. Entretanto, uma iluminação direta muito intensa gerada pela fonte de luz tende 
a causar sombra e ofuscamento devido à claridade excessiva refletida. 
 
A distância ideal para inspeção direta olho-objeto deve ser a mesma da distância olho-espelho-
objeto. Quando usamos um espelho, o ângulo de inspeção à superfície inspecionada deve ser 
adequado para que não ocorram erros de interpretação das indicações. 
 
A medição do tamanho da indicação pela reflexão no espelho somente é apropriado quando 
não for solicitado resultado muito preciso ou quando o espelho estiver próximo da superfície 
inspecionada. Como alternativa, pode ser utilizado um jogo de arames flexíveis com 
dimensões conhecidas, posicionados próximos às indicações para determinar o tamanho das 
mesmas. 
 
Durante o manuseio em ambientes industriais podem surgir riscos na superfície do vidro do 
espelho. Um espelho arranhado é um obstáculo durante a inspeção. Neste caso, mais espelhos 
devem ser disponibilizados para a troca. 
 
 
3.1.3 Endoscopia Industrial 
 
A endoscopia envolve essencialmente a inspeção visual remota, dentro de uma cavidade 
através de umboroscópio. Se o espaço a ser inspecionado possui um acesso sem curvas ou 
ângulos, os boroscópios rígidos que utilizam sistema de lentes em forma de bastão (figura 1). 
 
 
Figura 1 
 
Um sistema básico consiste de Boroscópio, Cabo Condutor de Luz e Fonte de Luz. A luz, que 
é necessária para iluminar a região a ser inspecionada, é conduzida até a extremidade do 
boroscópio, desde a fonte de luz, através de um cabo condutor de luz. 
 
29 
 
Recomenda-se a utilização de uma fonte de luz fria evitando o aumento da temperatura. Assim 
inspeções podem ser realizadas onde o aumento da temperatura poderia causar alguma 
desvantagem ou onde há risco de explosões. 
 
 
3.1.4 Princípio da Fibra Ótica 
 
Antes do desenvolvimento das fibras ópticas, a telefonia utilizava apenas fios de metal, por 
onde a mensagem, transformada em pulsos elétricos, é transportada. Em relação aos antigos 
fios de metal, a capacidade de transmissão de informações com fibras ópticas aumentou 
milhares de vezes. 
 
Há inúmeras vantagens no uso das fibras ópticas sobre o dos cabos metálicos, nas 
telecomunicações. Quanto ao desempenho, cada fibra óptica tem capacidade equivalente a 400 
fios metálicos duplos. Assim, enquanto um cabo com 200 fios de cobre permite a transmissão 
de 1500 conversas telefônicas. Um cabo com apenas 12 fibras ópticas garante 9600 conversas. 
Além do fato de terem pequeno peso e volume reduzido, as fibras ópticas não sofrem as 
interferências magnéticas comuns aos fios metálicos (figura 2). 
 
 
 
Fonte: saladefisica.cjb.net 
 
Figura 2 
 
 
A fibra óptica foi descoberta há quase um século, mas o desenvolvimento de pesquisas sobre 
suas propriedades só começou em 1952. A partir daí, ela pôde ser aplicada em diversas áreas 
do conhecimento. 
 
Conhecidas também como tubos de luz, elas são extremamente finas, constituídas de vidro 
transparente, com alto grau de pureza e esticado até chegar a medir 0,5 mm de diâmetro. 
A interface núcleo-revestimento funciona como um espelho, refletindo a luz continuamente. A 
luz penetra numa das extremidades da fibra, passa por dentro dela e atinge a outra 
extremidade, mesmo que a fibra forme curva. Não importa a distância, as fibras ópticas levam 
informações de uma parte à outra, quase instantaneamente, ou seja, à velocidade da luz. 
 
30 
 
A fibra óptica pode captar e transmitir, sem distorções, uma imagem de uma extremidade a 
outra. Há vários tipos de endoscópio que empregam essa propriedade das fibras ópticas para 
exames visuais do interior do corpo humano. Neles, um tubo muito fino e flexível contém dois 
feixes de fibras, um para iluminar a região e outro para a visualização. Este tubo também pode 
ser introduzido, por exemplo, para examinar a superfície inacessível ou de difícil acesso de 
um equipamento (Figura 3). 
 
 
Fonte: saladefisica.cjb.net 
 
Figura 3 
 
 
 
Observador 
 
31 
CAPÍTULO 4 - PARÂMETROS E CONDIÇÕES DE TRABALHO 
 
 
4.1 Estado e Preparação da Superfície em Metais Ferrosos 
 
O estado da superfície deve ser definido em função da norma aplicável, ou de acordo com os 
requisitos do projeto. 
 
A técnica a ser empregada na preparação da superfície a ser ensaiada não deve conduzi-la a 
um nível inferior de acabamento em relação ao original. 
 
A preparação da superfície não deve contaminar o material ensaiado ou prejudicar ensaios não 
destrutivos posteriores. 
 
Quando o escovamento, lixamento ou esmerilhamento é empregado na preparação da 
superfície de aços inoxidáveis austeníticos e ligas de níquel, as ferramentas de preparação 
destes materiais devem ser utilizadas apenas para os mesmos materiais, ser de aço inoxidável 
ou revestido com este material e ter discos de corte e esmerilhamento com alma de náilon ou 
material similar. 
 
 
3.2 Graus de Intemperismo na Superfície em Metais Ferrosos 
 
Limpeza é uma exigência básica para um o desempenho do ensaio visual adequado. É 
impossível juntar dados visuais por camadas de sujeira opaca. Além de obstruir visão, a 
sujeira, contaminação ou oxidação na superfície do ensaio pode mascarar descontinuidades 
com falsas indicações. Por exemplo, se elementos soldados de metais ferrosos apresentarem 
oxidação acentuada, será difícil identificar mordeduras, trincas ou outras descontinuidades a 
serem detectadas no ensaio visual. 
 
Limpezas típicas podem ser feitas por meios mecânicos, químicos, ou ambos. A limpeza evita 
o risco de descontinuidades não serem detectadas e melhora a satisfação do produto perante o 
cliente. 
Antes da utilização de qualquer ferramenta para a limpeza da superfície deve-se remover toda 
sujeira, óleo ou graxa, utilizando-se panos limpos embebidos em solventes apropriados. 
 
É importante saber também que existem quatro graus de intemperismo ou oxidação de um 
metal ferroso, conforme classificados abaixo: 
a) Grau A - Substrato de aço sem corrosão, com carepa de laminação ainda intacta (figura 1). 
b) Grau B - Substrato de aço com início de corrosão e destacamento da carepa de laminação 
(figura 2); 
c) Grau C - Substrato de aço onde a carepa de laminação foi eliminada pela corrosão ou que 
possa ser removida por raspagem, com pouca formação de cavidades visíveis (figura 3); 
d) Grau D - Substrato de aço onde a carepa de laminação foi eliminada pela corrosão e com 
grande formação de cavidades visíveis (figura 4). 
 
 
 
 
32 
 
 
Figura 1 Figura 2 
 
 
 
Figura 3 Figura 4 
 
Nota: é importante também definir que corrosão é a perda ou degradação de um material, por 
processos físicos, químicos ou eletroquímicos. 
 
 
3.2.1 Limpeza com ferramentas mecânicas 
 
Como referência, será detalhados dois tipos de preparação e limpeza com ferramentas 
mecânicas conforme a ISO 8501, conforme segue: 
 
a) Limpeza Mecânica – (St2, SP 2, N 6) 
Limpeza minuciosa por raspagem, escovamento ou lixamento manual para remoção de toda 
carepa de laminação solta e outras impurezas. Em seguida, limpar a superfície com ar 
comprimido limpo e seco, devendo-se obter leve brilho metálico. 
 
b) Limpeza Mecânica – (St3, SP 3, N 7) 
Limpeza minuciosa por raspagem, escovamento ou lixamento (mecânica ou manual) para 
remoção de toda carepa de laminação solta e outras impurezas, porém mais rigorosa que a 
feita em St 2. Em seguida, limpar a superfície com ar comprimido limpo e seco, devendo-se 
obter intenso brilho metálico. 
 
A seguir, são apresentados os padrões de Grau de Intemperismo com os respectivos Graus de 
Limpeza, somente como referência, definidos através fotografias do estado de intemperismo 
em que a superfície de aço carbono se encontra (Figuras 5 a 7). 
 
 
33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 
 
Limpeza Mecânica 
(St 2, SP 2, N 6) 
Limpeza Mecânica 
(St 3, SP 3, N 7) Grau de Oxidação B
Grau de Oxidação C
Limpeza Mecânica 
(St 2, SP 2, N 6) 
Limpeza Mecânica 
(St 3, SP 3, N 7) 
 
34 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 
 
Quando a superfície de um metal ferroso for revestida (material anticorrosivo), normalmente 
são previstos graus de preparação com jato abrasivo e posterior verificação do perfil de 
rugosidade compatível com o revestimento a ser utilizado. Os graus de preparação após o jato 
abrasivo devem ser comparados com padrões visuais (fotografias) previstos pelas normas e 
especificações. 
 
 
3.2.2 Preparação com Jato Abrasivo 
 
Os graus de preparação com jato abrasivo podem ser classificados em: 
a) Sa 1, SP 7, NACE 4 - Limpeza por Jateamento ligeiro (brush-off) 
O jato é aplicado rapidamente e remove carepa de laminação solta e outras impurezas. 
 
b) Sa 2, SP 6, NACE 3 - Limpeza por Jateamento comercial 
O jato deve removerpraticamente toda carepa de laminação e outras impurezas. Caso a 
superfície possua cavidades (graus C e D), pelo menos 65% de cada área de 6,45 cm2 deverão 
estar livres de resíduos visíveis no fundo das cavidades. Após o tratamento a superfície deve 
apresentar uma coloração acinzentada. 
 
c) Sa 2 ½, SP 10, NACE 2 - Limpeza por Jateamento ao metal quase branco 
O jato deve remover toda carepa de laminação e outras impurezas, de modo que possam 
aparecer apenas leves manchas na superfície. Após a limpeza, 95% de cada área de 6,45cm2 
deverão estar livres de resíduos visíveis e apresentar coloração cinza clara. 
 
d) Sa 3, SP 5, NACE 1 - Limpeza por Jateamento ao metal branco 
O jato deve remover toda carepa de laminação ou outras impurezas, de modo que a superfície 
fique totalmente livre de resíduos visíveis. Após a limpeza, a superfície deverá apresentar 
coloração cinza clara e uniforme. 
Grau de Oxidação D 
Limpeza Mecânica 
(St 2, SP 2, N 6) 
Limpeza Mecânica 
(St 3, SP 3, N 7) 
 
35 
A seguir, são apresentados os padrões de Grau de Intemperismo com os respectivos Graus de 
Limpeza, como referência, definidos através fotografias do estado de intemperismo em que a 
superfície de aço-carbono se encontra (Figuras 8 a 11). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9 
 
Grau de Oxidação A 
Grau de Oxidação B
Jateamento ao Metal 
Quase Branco 
(Sa 2 ½, SP 10, NACE 2) 
Jateamento ao metal 
Branco 
(Sa 3, SP 5, NACE 1) 
Jateamento Ligeiro 
(Sa 1, SP 7, NACE 4) 
Jateamento Comercial 
(Sa 2, SP 6, NACE 3) 
Jateamento ao metal 
Quase Branco 
(Sa 2 ½, SP 10, NACE 2) 
Jateamento ao metal Quase 
Branco 
(Sa 3, SP 5, NACE 1) 
 
36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11 
 
 
Grau de Oxidação C
Grau de Oxidação D
Jateamento Ligeiro 
(Sa 1, SP 7, NACE 4) 
Jateamento Comercial 
(Sa 2, SP 6, NACE 3) 
Jateamento ao metal 
Quase Branco 
(Sa 2 ½, SP 10, NACE 2) 
Jateamento Ligeiro 
(Sa 1, SP 7, NACE 4) 
Jateamento Comercial 
(Sa 2, SP 6, NACE 3) 
Jateamento ao metal 
Quase Branco 
(Sa 2 ½, SP 10, NACE 2) 
Jateamento ao metal Quase 
Branco 
(Sa 3, SP 5, NACE 1) 
Jateamento ao metal Quase 
Branco 
(Sa 3, SP 5, NACE 1) 
 
Jateamento Ligeiro 
(Sa 1, SP 7, NACE 4) 
Jateamento Comercial 
(Sa 2, SP 6, NACE 3) 
Jateamento ao metal 
Quase Branco 
(Sa 2 ½, SP 10, NACE 2) 
Jateamento ao metal Quase 
Branco 
(Sa 3, SP 5, NACE 1) 
 
37 
CAPÍTULO 5 - TÉCNICAS DE INSPEÇÃO VISUAL 
 
 
As técnicas de Exame Visual são classificadas em: 
- Exame Visual Direto; 
- Exame Visual Remoto; 
- Exame Visual Translúcido. 
 
 
5.1 Exame Visual Direto 
 
O exame visual direto pode ser realizado de forma usual, quando o acesso visual, ao material 
em exame, é suficiente para que a vista se localize a uma distância que, de acordo com alguns 
códigos e normas, não deve ser maior do que 610 mm, com relação a um ponto da superfície a 
ser examinada, dispondo de um ângulo não inferior a 30º, em relação a mesma superfície 
(figura 1). Podem ser usados espelhos para melhorar o ângulo visual, bem como outros 
dispositivos auxiliares, tais como lentes de aumento. É requerida uma iluminação (natural ou 
luz branca artificial) para componentes, partes especificas ou seções de equipamentos. A 
mínima intensidade de luz na superfície/lado em exame deve, também de acordo com algumas 
normas nacionais e internacionais, ser de 1000 lux (100 footcandles). 
 
Nota: Vale ressaltar que o uso de espelhos ou lentes de aumento (lupas) no ensaio visual 
direto tem a finalidade de melhorar a resolução, de modo a se obter o detalhe em determinado 
ponto da superfície examinada, dentro dos limites de acesso visual, conforme figura 1 
(abaixo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 
 
 
A fonte de luz, a técnica usada e a verificação da intensidade de luz requerida no momento do 
exame visual são informações que devem ser documentadas e mantidas em arquivo. 
 
Algumas literaturas determinam que a luz proveniente de uma fonte artificial (Ex: uma 
lanterna) seja posicionada em ângulo que pode variar entre 5º a 45º em relação à superfície a 
ser inspecionada, conforme ilustra a figura 2, de modo a facilitar a detecção de 
descontinuidades visuais. Entretanto, é importante manter a luz refletida fora da direção dos 
olhos do inspetor, de modo a evitar o ofuscamento e a conseqüente perda de sensibilidade no 
ensaio. 
 
Observador 
30º 30º 3
00
 m
m
 
Ponto de Exame Peça em exame
Máximo 610mm Má
xim
o 61
0mm
Observador 
 
38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 
 
 
Recomenda-se que o pessoal que executa o ensaio comprove a visão de perto anualmente para 
assegurar, com ou sem lentes corretivas, a acuidade visual de modo que seja capaz de 
visualizar as letras J-1 do padrão Jaeger ou outros testes equivalentes de visão próxima. 
 
 
5.2 Exame Visual Remoto 
 
Quando os componentes a serem examinados se apresentam inacessíveis, ou seja, além dos 
limites previstos no exame visual direto, poderemos utilizar a técnica do exame visual remoto. 
O exame visual remoto pode utilizar-se de elementos auxiliares, tais como espelhos, 
boroscópios, câmaras, fibras óticas, ou outros instrumentos adequados. Esses sistemas devem 
ter uma capacidade de resolução que seja equivalente, no mínimo, àquela obtida pelo exame 
visual direto. 
 
 
5.3 Exame Visual Translúcido 
 
O exame visual translúcido é uma suplementação do exame visual direto. O método de exame 
visual translúcido utiliza o auxílio da iluminação artificial que pode ser incluído um 
iluminador que produza luz direcional. O iluminador deve fornecer luz cuja intensidade seja 
suficiente para iluminar e dispersar a luz, suavemente, pela área ou região em exame. 
 
A iluminação ambiental deve ser disposta de forma a evitar brilhos ou reflexos da superfície 
em exame, e deve ter intensidade inferior à iluminação aplicada sobre a área ou região em 
exame. A fonte de luz artificial deve ter intensidade suficiente para possibilitar a detecção de 
qualquer variação de espessuras em laminados translúcidos como, por exemplo, o vidro. 
5º à 45º
Fonte de Luz 
Luz Refletida
Linha da visão 
do inspetor 
Trinca aberta à 
superfície 
 
39 
CAPÍTULO 6 - INSTRUMENTOS MECÂNICOS DE MEDIÇÃO 
E TÉCNICAS DE MEDIDA 
 
 
6.1 UM BREVE HISTÓRICO DAS MEDIDAS 
 
Como fazia o homem, cerca de 4.000 anos atrás, para medir comprimentos? As unidades de 
medição primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano (figura 1), que eram 
referências universais, pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por 
qualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a 
jarda, a braça e o passo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A braça é a distância que há entre os extremos do maior dedo da mão esquerda e direita, com 
os braços esticados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A Braça 
A Polegada 
O Pé 
Figura 2 Figura 3 Figura 4 
O Palmo 
O Pé 
O Palmo 
 
40 
 
 
 
 
 
Figura 5 
 
A jarda corresponde à distância entre o nariz e a extremidade do polegar com o braço esticado. 
 
Algumas dessas medidas padrão continuam sendo empregadas até hoje. Veja os seus 
correspondentes em centímetros: 
 
 1 polegada = 2,54 cm 
1 pé = 30,48 cm = 304,8mm 
 1 jarda = 91,44 cm 
 
O Antigo Testamento da Bíblia é um dos registros mais antigos da história da humanidade. E 
lá, no Gênesis, lê-se que o Criador mandou Noé construir uma arca com dimensões muito 
específicas, medidas em côvados. 
 
O côvado (figura 6) era uma medidapadrão da região onde morava Noé e é equivalente a três 
palmos, aproximadamente, 66 cm. 
 
Em geral, essas unidades eram baseadas nas medidas do corpo do rei, sendo que tais padrões 
deveriam ser respeitados por todas as pessoas que, naquele reino, fizessem as medições. Há 
cerca de 4.000 anos, os egípcios usavam, como padrão de medida de comprimento, o cúbito: 
distância do cotovelo à ponta do dedo médio (figura 7). 
 
 
 
 
Figura 6 
A Jarda 
O Passo 
O Côvado 
 
41 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 
 
 
Como as pessoas têm tamanhos diferentes, o cúbito variava de uma pessoa para outra, 
ocasionando as maiores confusões nos resultados nas medidas. Para serem úteis, era 
necessário que os padrões fossem iguais para todos. 
 
Diante desse problema, os egípcios resolveram criar um padrão único: em lugar do próprio 
corpo, eles passaram a usar, em suas medições, barras de pedra com o mesmo comprimento. 
Foi assim que surgiu o cúbito-padrão. Com o tempo, as barras passaram a ser construídas de 
madeira, para facilitar o transporte. 
 
Como a madeira logo se gastava, foram gravados comprimentos equivalentes a um cúbito - 
padrão nas paredes dos principais templos. Desse modo, cada um podia conferir 
periodicamente sua barra ou mesmo fazer outras, quando necessário. 
 
Nos séculos XV e XVI, os padrões mais usados na Inglaterra para medir comprimentos eram a 
polegada, o pé, a jarda e a milha. Na França, no século XVII, ocorreu um avanço importante 
na questão de medidas. 
 
A Toesa, que era então utilizada como unidade de medida linear, foi padronizada em uma 
barra de ferro com dois pinos nas extremidades e, em seguida, chumbada na parede externa do 
Grand Chatelet, nas proximidades de Paris. Dessa forma, assim como o cúbito - padrão, cada 
interessado poderia conferir seus próprios instrumentos. Uma toesa é equivalente a seis pés 
ou, aproximadamente, 182,9 cm. 
 
Entretanto, esse padrão também foi se desgastando com o tempo e teve que ser refeito. Surgiu, 
então, um movimento no sentido de estabelecer uma unidade natural, isto é, que pudesse ser 
encontrada na natureza e, assim, ser facilmente copiada, constituindo um padrão de medida. 
Havia também outra exigência para essa unidade: ela deveria ter seus submúltiplos 
estabelecidos segundo o sistema decimal. O sistema decimal já havia sido inventado na Índia, 
quatro séculos antes de Cristo. Finalmente, um sistema com essas características foi 
apresentado por Talleyrand, na França, num projeto que se transformou em lei naquele país, 
sendo aprovada em 8 de maio de 1790. 
 
Estabelecia-se, então, que a nova unidade deveria ser igual à décima milionésima parte de um 
quarto do meridiano terrestre. 
 
O Cúbito 
 
42 
Essa nova unidade passou a ser chamada metro (o termo grego metron significa medir). 
 
Hoje, o padrão do metro em vigor no Brasil é recomendado pelo INMETRO, baseado na 
velocidade da luz, de acordo com decisão da 17ª Conferência Geral dos Pesos e Medidas de 
1983. O INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial), 
em sua resolução 3/84, assim definiu o metro: Metro é o comprimento do trajeto percorrido 
pela luz no vácuo, durante o intervalo de tempo de 1 ÷ 299.792.458 do segundo. 
 
É importante observar que todas as definições visaram somente estabelecer maior exatidão do 
valor da mesma unidade: o metro. 
 
A tabela a seguir apresentada os múltiplos e submúltiplos do metro, baseada no Sistema 
Internacional de Medidas (SI). 
 
Múltiplos e Submúltiplos do metro 
Nome Símbolo Fator pelo qual a unidade é multiplicada 
Exametro Em 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 m 
Peptametro Pm 1015 = 1 000 000 000 000 000 m 
Terametro Tm 1012 = 1 000 000 000 000 m 
Gigametro Gm 109 = 1 000 000 000 m 
Megametro Mm 106 = 1 000 000 m 
Quilômetro km 103 = 1 000 m 
Hectômetro hm 102 = 100 m 
Decâmetro dam 101 = 10 m 
Metro m 1 = 1 m 
Decímetro dm 10-1 = 0,1 m 
Centímetro cm 10-2 = 0,01 m 
Milímetro mm 10-3 = 0,001 m 
Micrometro µm 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 
 
 
6.2 Trena 
 
O mais elementar instrumento de medição utilizado em caldeiraria é a trena graduada. É usada 
para tomar medidas lineares, quando não há exigência de grande precisão. Para que seja 
completa e tenha caráter universal, deverá ter graduações do sistema métrico e do sistema 
inglês. (Figura 8). 
 
Em geral, a fita está acoplada a um estojo ou suporte dotado de um mecanismo que permite 
recolher a fita de modo manual ou automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não ser 
dotado de trava. 
 
 
 
 
43 
 
Figura 8 – Trena graduada (graduação universal) 
 
6.2.1 Graduação 
 
A graduação das trenas, normalmente, é apresentada em milímetros (mm), sendo que, 1 mm = 
1/1000m 
 
Algumas trenas também podem apresentar a graduação dos instrumentos é apresentada em 
polegadas (”), sendo que, 1” = 1/12 pé 
 
A trena graduada é construída de aço, tendo sua graduação situada na extremidade esquerda. É 
fabricada em diversos comprimentos: 2 m., 3 m., 5 m., 10 m., 20 m., 30 m. e etc. 
 
As trenas de pequeno comprimento podem apresentar, em sua extremidade, um gancho que 
permite medições com um único operador, isto é, sem a necessidade de um elemento auxiliar. 
As de maior comprimento podem apresentar um elo em sua extremidade. 
 
Algumas trenas possuem o zero um pouco deslocado de sua extremidade. Nestes casos 
devemos cuidar para que o ponto zero coincida com a extremidade da peça que se quer medir. 
 
A trena graduada apresenta-se em vários tipos como, por exemplo, modelos de trena convexa 
ou plana. A convexidade destina-se adotar a trena de maior rigidez, de modo a permitir 
medidas na vertical, de baixo para cima. 
 
6.2.2 Características da boa trena Graduada 
 
1 - A trena deve ser de aço; trenas de fibra não devem ser utilizadas. 
2 - Ter graduação uniforme. 
3 - Apresentar traços bem finos e salientes. 
 
6.2.3 Conservação 
 
1 - Evitar quedas e contato com ferramenta de trabalho. 
2 - Evitar dobrá-la ou torcê-la, para que não se empene ou quebre. 
3 - Limpar após o uso, para remover a sujeira. 
 
 
44 
6.3 Escala de Aço 
 
A escala de aço é um dos instrumentos mais utilizados na verificação dimensional (figura 9). 
Nela estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm), conforme o sistema 
métrico. Algumas escalas podem apresentar também medidas em polegadas e suas frações, 
conforme sistema inglês. 
 
 
 
 
Figura 9 
 
 
6.3.1 GRADUAÇÕES DA ESCALA DE AÇO 
 
Cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte equivale a 1 
mm. Assim, a leitura pode ser feita em milímetro. 
 
A figura 10 mostra, de forma ampliada (5:1), como se deve executar a leitura na escala 
graduada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 
 
No sentido da seta da figura 10 acima podemos ler 13mm. 
 
A seguir temos as representações da polegada do Sistema inglês comum: 
 
 (") Æ 1" = uma polegada 
 (in) Æ 1 in = uma polegada 
(inch) Æ palavra inglesa que significa Polegada 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11 
 
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1mm 
1cm 
 ?
0 1”
Intervalo referente a 1” (ampliado - escala 5:1)
 
45 
As graduações da escala são feitas dividindo-se a polegada em 2, 4, 8, e 16 partes iguais, 
existindo, em alguns casos, escalas com 32 divisões (figuras 12 a 16). 
 
 
 
 
 
 
Figura 12 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15 
 
 
 
 
 
 
 
FIGURA 16 
 
6.4 PAQUÍMETRO 
 
O paquímetro é um instrumento usado para mediras dimensões lineares internas, externas e 
de profundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a 
qual desliza um cursor (figura 17). 
 
É um instrumento finamente acabado, com as superfícies planas e polido. O cursor é ajustado 
à régua, de modo que permita a sua livre movimentação com um mínimo de folga. Ele é 
0 1”
0 1”
½” 
½”¼” ¾”
0 1”
½”¼” ¾”1/8 ” 3/8” 7/8” 5/8” 
0 1”
½”¼” ¾”1/8 ” 3/8” 7/8” 5/8” 
7/16”3/16” 11/16”1/16 ” 5/16” 13/16” 9/16” 15/16” 
0 1”
½” ¼” ¾” 
1/8 ” 3/8” 7/8” 5/8” 7/16” 3/16” 11/16” 1/16 ” 5/16” 13/16” 9/16” 15/16” 
15/32” 7/32” 23/32”3/32 ” 11/32” 27/32” 19/32”13/32”5/32” 21/32”1/32 ” 9/32” 25/32” 17/32” 29/32” 31/32”
 
46 
dotado de uma escala auxiliar, chamada nônio ou vernier. Essa escala permite a leitura de 
frações da menor divisão da escala fixa. 
 
O paquímetro é usado quando a quantidade de peças que se quer medir é pequena. Os 
instrumentos mais utilizados apresentam uma resolução de 0,05 mm, 0,02 mm, 1/128" ou 
.001". Geralmente é construído de aço inoxidável e suas graduações referem-se a 20° C. 
 
Com este instrumento facilmente podemos executar medições internas, externas, de 
profundidade e de ressaltos. 
 
 
 
 
Figura 17 
 
 
6.4.1 Cálculo da Resolução e Leitura do Paquímetro 
 
Para se calcular a resolução (também chamada sensibilidade) dos paquímetros, divide-se o 
menor valor da escala principal (escala fixa), pelo número de divisões da escala móvel 
(nônio). 
 
Observação 1 - O cálculo da resolução obtido pela divisão do menor valor da escala principal 
pelo número de divisões do nônio, é aplicado a todo e qualquer instrumento de medição 
possuidor de nônio, tais como: paquímetros, goniômetros, etc. 
Observação 2 - Normalmente, para maior facilidade do inspetor, a resolução do paquímetro já 
vem gravada neste (ver figura 17). 
 
No uso do Paquímetro no Sistema Internacional de Unidades, cada traço da escala fixa 
corresponde a um múltiplo do milímetro. 
 
Na figura 18 o valor de cada traço da escala fixa é igual a 1 mm. Se deslocarmos o cursor do 
paquímetro até que o zero do nônio coincida com o primeiro traço da escala fixa, a leitura da 
Nônio ou Vernier 
(polegada) 
Parafuso de trava 
Cursor Escala Fixa em polegadas 
Encosto Fixo Encosto Móvel
Nônio ou Vernier 
(milímetro)
Haste de Profundidade 
Escala Fixa em milímetros
Impulsor 
Resolução (mm) 
 
47 
medida será 1 mm (figura 19), no segundo traço 2 mm (figura 20), no terceiro traço 3 mm 
(figura 21), no décimo sétimo traço 17 mm (figura 22), e assim sucessivamente. 
 
A resolução se obtém com a fórmula: 
 
 
 
 
 
 
Figura 18 
 
 
 
 
 
 
 Figura 19 Figura 20 Figura 21 Figura 22 
 
 
De acordo com a procedência do paquímetro e o seu tipo, podemos ter diferentes resoluções, 
isto é, o nônio com número de divisões diferentes. Tem-se normalmente o nônio com 10, 20 e 
50 divisões, o que corresponde a uma resolução de 1mm/10 = 0,1mm, 1mm/20 = 0,05mm e 
1mm/50 = 0,02mm respectivamente. 
 
Para se efetuar uma leitura, conta-se o número de intervalos da escala fixa ultrapassados pelo 
zero do nônio e a seguir, conta-se o número de intervalos do nônio que transcorreram até o 
ponto onde um de seus traços coincidiu com um dos traços da escala fixa (figura 23). 
 
 
 
 
 
 
 
0
0
1 mm
2 4 6 8 10 
1 2 
Escala Fixa 
Resolução 
0
0
1 mm
2 4 6 8 10 
1 2 
Escala Fixa 
Nônio ou Vernier (mm) 
0 
0 
1 0 1 
0 0 
0 1 1 0 2
0 
 
48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 23 
 
Na figura 23 acima vemos que o décimo intervalo da escala fixa foi ultrapassado pelo zero do 
nônio, portanto a leitura da escala fixa é 10. 
No zero do nônio até o traço que coincidiu com o traço da escala fixa existem 4 intervalos, 
cada um dos quais é igual a 0,02 mm; portanto a leitura do nônio é 0,08. 
A leitura, portanto, da medida é 10,08 mm. 
 
Na figura 24 a leitura da medida é 6,04mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 24 
 
O uso do paquímetro no Sistema Inglês Decimal (polegada milesimal) é idêntico no uso do 
Sistema Internacional de Unidades. Tem-se apenas que determinar os valores correspondentes 
a cada intervalo da escala fixa e a cada intervalo do nônio. 
Como exemplo, na figura 25 o valor de cada intervalo é 0,025” pois no intervalo de 1” temos 
40 intervalos (1” ÷ 40 = 0,025”). 
 
 
 
 
 
Figura 25 
 
0,025” 
Nônio, resolução = 0,02 mm 
Nônio, resolução = 0,02 mm 
 
Traço do nônio que coincidiu com um traço da escala fixa 
0 1 2
Traço do nônio que coincidiu com o traço da escala fixa 
0 1 2
0 1 2
0 
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1”
1 2 3 4 5 
Escala Fixa 
0 2
 
49 
Se deslocarmos o cursor do paquímetro até que o zero do nônio coincida com o primeiro traço 
da escala, a leitura será 0,025 (figura 26), no segundo traço 0,050” (figura 27), no terceiro 
traço 0,075” no décimo traço 0,250” e assim sucessivamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 26 Figura 27 
 
 
Neste sistema podemos também ter nônios de diferentes resoluções. Por exemplo, se a menor 
divisão da escala fixa é 0,025” e o nônio possui 25 divisões a resolução será de 0,025”/25 = 
0,001” (Figura 28). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 28 
 
Para compor a medida da figura acima, temos: 
Leitura da escala fixa= 0,250” 
Leitura do Nônio = 0,009” 
Leitura da medida = 0,259” 
 
O uso do paquímetro no Sistema Inglês comum (polegada fracionária) é idêntico ao dos 
demais sistemas anteriormente descritos. 
 
A característica deste sistema é que os valores de medida são expressos na forma de frações 
de polegada. 
Assim, por exemplo, teremos para a escala fixa e para o nônio as seguintes graduações (figura 
29): 
0 
1 2 
0 
0 
1 2 
0
0 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 
1”
1 
Traço do nônio que coincidiu com o traço da escala fixa
0 5 10 15 20 25
Escala Fixa 
Nônio, resolução = 0,001” 
 
50 
 
 
 
Figura 29 
 
 
A escala fixa apresenta os valores de: 
1/16”, 1/8” (=2/16”), 3/16”, 1/4" (= 4/16”), 5/16”, 3/8”(=6/16”) e assim por diante. 
 
O nônio apresenta os valores de: 
1/128”, 1/64” (= 2/128”), 3/128”, 1/32” (= 4/128”), 5/128”, 3/64” (= 6/128”), 7/128” e 1/16” 
(= 8/128”) 
 
A figura 30 apresenta um exemplo de medida com resultados em polegada fracionária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 30 
Para compor a medida da figura 30 acima, temos: 
Leitura da escala fixa = 6/16” 
Leitura do nônio = 1/128” 
Leitura da medida = 6/16” + 1/128” = 49/128” 
 
 
6.4.2 Erros de Leitura 
 
Erros de leitura do paquímetro: são causados por dois fatores: 
a) paralaxe; 
b) pressão de medição. 
1/16” 
0 
0 4 
1”
8 
1/128”
Traço do nônio que coincidiu com traço da escala Nônio, resolução = 1/128” 
0 1”
1/128” 
0 4 8
 
51 
 
Paralaxe: o cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas, tem uma espessura mínima 
“a”. Assim, os traços do nônio TN são mais elevados que os traços da régua TM (figura 31). 
 
Figura 31 
 
Se colocarmos o paquímetro perpendicularmente à nossa vista teremos superpostos os traços 
TN e TM, que correspondem a uma leitura correta (Figura 32). Caso contrário, teremos uma 
leitura incorreta, pois o traço TN coincidirá não com o traço TM1, mas sim com o traço TM2 
(figura 33). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Leitura Correta Leitura Incorreta 
 
Figura 32 Figura 33 
 
Pressão de Medição: é a pressão necessária para se vencer o atrito do cursor sobre a régua, 
mais a pressão de contato com a peça por medir. Em virtude do cursor sobre a régua, que é 
compensado pela mola F (figura 34), a pressão pode resultar numa inclinação do cursor em 
relação à perpendicular

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