Slide Metrologia

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Metrologia
1
Unidades de medida
Unidade - milímetrosUnidade - milímetros
1 polegada = 25,4 mm
1 palmo = 200 mm
1 pé = 304,79mm1 pé = 304,79mm
1 jarda = 914,40mm
2
Sistemas de unidades
Sistemas de unidades:
As leis da física exprimem relações entre grandezas (físicas) como comprimento, tempo, força, 
energia e temperatura. A medição de uma destas grandezas envolve a comparação com um valor energia e temperatura. A medição de uma destas grandezas envolve a comparação com um valor 
unitário chamado de unidade.
3
Sistemas de Unidades
Sistemas de Unidades:
Como já comentamos, há além do SI, cerca de cinco sistemas de unidades que possuem alguma
representatividade e uso industrial. A seguir, resumidamente, comentaremos cada um deles, sob orepresentatividade e uso industrial. A seguir, resumidamente, comentaremos cada um deles, sob o
ponto de vista da mecânica.
L – Comprimento [metro ---- m]
M – Massa [quilograma ---- kg]
T – Tempo [segundo --- s]T – Tempo [segundo --- s]
A aceleração da gravidade possui valor 9,80665 m/s2.
Sistema CGS:
L – Comprimento [centímetro --- cm]L – Comprimento [centímetro --- cm]
M – Massa [grama ---- g]
T – Tempo [segundo ---- s]
A aceleração da gravidade possui valor 980,665 cm/s2.
Sistema Técnico MK*S:
L – Comprimento [metro --- m]
F – Força [quilograma-força --- kgf]
T – Tempo [segundo --- s]
4
T – Tempo [segundo --- s]
Sistemas de Unidades
Sistema Técnico Inglês IPS:
L – Comprimento [polegada ou inch --- in]
F – Força [libra ou libra-força ou Pound --- lb]
T – Tempo [segundo --- s]T – Tempo [segundo --- s]
Sistema Técnico Inglês FPS:
L – Comprimento [pé ou foot --- pé ou ft]
F – Força [libra ou libra-força ou pound --- lb]F – Força [libra ou libra-força ou pound --- lb]
T – Tempo [segundo --- s]
Síntese dos Sistemas de Unidades:
5
Unidades derivadas
Grandeza derivada Unidade derivada Símbolo
área metro quadrado m2área metro quadrado m2
volume metro cúbico m3
velocidade metro por segundo m/s
aceleração metro por segundo ao quadrado m/s2aceleração metro por segundo ao quadrado m/s
velocidade angular radiano por segundo rad/s
aceleração angular radiano por segundo ao quadrado rad/s2
massa específica quilogramas por metro cúbico kg/m3
intensidade de campo magnético ampéres por metro A/m
densidade de corrente ampéres por metro cúbico A/m3
concentração de substância mol por metro cúbico mol/m3
luminância candela por metro quadrado cd/m2luminância candela por metro quadrado cd/m2
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Unidades de comprimento
7
Unidade de comprimento
8
Múltiplos e Submúltiplos do Metro
9
10
Conversão de unidades
Comprimento
Km hm dam M dm cm mm
Km- Quilômetro
hm- hectômetroKm hm dam M dm cm mm
2 ?
10 ?
? 500
? 150
hm- hectômetro
dam- decâmetro
M- Metro
dm- decímetro
cm- centímetro5 ?
8 ?
? 10
? 30
cm- centímetro
mm- milímetro
Peso
t Kg dag g dg cg mg
3
T- Tonelada
Kg- Quilograma 3
1
100
500
2
3
Kg- Quilograma
dag- decagrama
g- grama
dg- decigrama
cg- centigrama
11
3
20
20
cg- centigrama
mg- miligrama
Unidades de pressão
12
Unidade de Temperatura
13
Exercício
Exercício:
1- Para calibrar os pneus de um automóvel, seu manual recomenda a pressão de 32 lbs/pol².
Chegando ao posto de serviços, o proprietário do veículo constata que o manômetro do
compressor de ar registra as pressões em kg/cm².compressor de ar registra as pressões em kg/cm².
2- Um projetista está dimensionando uma mola e precisa de um material que tenha o limite
elástico mínimo de 500 MPa (tensão mecânica). Consultando os dados de um fornecedor, ele
encontra um material, que após sofrer tratamento térmico de têmpera e revenido, de 600encontra um material, que após sofrer tratamento térmico de têmpera e revenido, de 600
N/mm². Este material serve ao projeto?
3- Imagine que você foi contratado para ser o projetista de uma indústria local. O seu primeiro
trabalho é dimensionar um grande número de barras de sustentação de carga e para tanto,trabalho é dimensionar um grande número de barras de sustentação de carga e para tanto,
descobre que precisa de um aço que tenha o limite elástico mínimo de 360 MPa. Consultando
os dados de um fornecedor, mostrados na tabela abaixo
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Introdução a Metrologia
 A metrologia é a ciência que estuda as unidades de
medida e de processo de medição.medida e de processo de medição.
 Tanto os equipamentos de fabricação como os
instrumentos de medida são imperfeitos.instrumentos de medida são imperfeitos.
 O controle de medidas consiste, pois, na aplicação de
processos que permitam manter os erros de fabricaçãoprocessos que permitam manter os erros de fabricação
dentro de limites aceitáveis, previamente
estabelecidos.
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Métodos empregados
 Medição direta- Medição direta-
 feita por instrumentos, aparelhos e máquinas de 
medir por coordenada.medir por coordenada.
 Medição indireta- Medição indireta-
 feita por comparação com aquela que é padrão.
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Métodos empregados
 Medição direta:
 feita por instrumentos, aparelhos e máquinas de medir 
por coordenada, paquímetros, micrometros, relógios 
comparadores.comparadores.
17
Métodos empregados
 Medição indireta:
 bloco padrão, calibrador para eixos, furos ou roscas. bloco padrão, calibrador para eixos, furos ou roscas.
 Passa ou não passa. Passa ou não passa.
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Conversões de medidas
 Fração ordinárias
 ½’’
¼’’ ¼’’
 1/8’’
1/16’’ 1/16’’
 Conversão de milímetros em polegadas fracionarias.
 12,7mm 12,7mm
 19,8mm
 22,22mm 22,22mm
 38,1mm
 50,8mm
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Exercício
 Cite dois métodos de medição empregados na 
metrologia?
Cite três exemplos de cada método? Cite três exemplos de cada método?
 Conversão de medidas:
 ¾’’ converter para mm; ¾’’ converter para mm;
 5/8’’ converter para mm;
111/2’’ converter para mm;
 19.05mm converter para polegada fracionaria
 18,875mm converter para polegada fracionaria
 38.1 mm converter para polegada fracionaria
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Tópicos de discussão
 Sistemas de medidas
 Erros e incertezas de medição Erros e incertezas de medição
 Técnicas de medição e controle
 Régua graduada Régua graduada
 Compasso
 Metro articulado
 Trena
 Paquímetro
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Tópicos de discussão
 Paquímetro - Conservação e técnicas de utilização
 Micrômetro
 Micrômetros internos
Goniômetro Goniômetro
 Conversões de medidas
 Relógio comparador Relógio comparador
 Blocos padrão
 Régua e mesa de seno Régua e mesa de seno
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Métodos empregados
Medição direta:Medição direta:
Instrumentos
 Medição indireta:
Por comparaçãoPor comparação
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Erros e incertezas de medição
 Erros de medição
Por razões diversas, toda medição pode apresentar  Por razões diversas, toda medição pode apresentar 
erro. O erro de uma medida é dado pela equação:
 E = M - VV E = M - VV
 onde:
 E = Erro
M = Medida M = Medida
 VV = Valor verdadeiro
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Tipos de Ajustes
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Tolerância Dimensional
Tolerância é a variação entre a dimensão máxima Tolerância é a variação entre a dimensão máxima 
e a dimensão mínima. Para obtê-la, calculamos a 
diferença entre uma e outra dimensão.
Exemplo:
Afastamentos
Os afastamentos são os desvios aceitáveis das dimensões nominais, para Os afastamentos são os desvios aceitáveis das dimensões nominais, para 
mais ou menos, que permitem a execução da peça sem prejuízo para o 
seu funcionamento e intercambiabilidade.
Nessa representação, os valores dos afastamentos tem por finalidade 
facilitar a visualização do campo de tolerância, que é o conjunto dos facilitar a visualização do campo de tolerância, que é o conjunto dos 
valores compreendidos entreo afastamento superior e o afastamento 
inferior, intervalo que vai da dimensão mínima à dimensão máxima.
Ajustes:
Qualquer dimensão efetiva entre os afastamentosQualquer dimensão efetiva entre os afastamentos
superior e inferior, inclusive a dimensão máxima e a
dimensão mínima, está dentro do campo de tolerância.
As tolerâncias de peças que funcionam em conjuntoAs tolerâncias de peças que funcionam em conjunto
dependem da função que estas peças vão exercer.
Conforme a função, um tipo de ajuste é necessário.Conforme a função, um tipo de ajuste é necessário.
Interpretação de tabelas de tolerâncias
O diâmetro interno do furo representado neste desenho é
40 H7. A dimensão nominal do furo é de 40 mm.
A tolerância vem representada por H7, a letra maiúsculaA tolerância vem representada por H7, a letra maiúscula
“H” representa a tolerância de furo padrão, o número “7”
indica a qualidade de trabalho, que no caso corresponde
a uma mecânica de precisão.a uma mecânica de precisão.
Interpretação de tolerâncias
A tabela que corresponde a este ajuste tem oA tabela que corresponde a este ajuste tem o
título de: Ajustes recomendados dos sistema
furo-base “H7”. Veja, a seguir, a reprodução dofuro-base “H7”. Veja, a seguir, a reprodução do
cabeçalho da tabela.
Erros e incertezas de medição
 Um erro pode decorrer do sistema de medição e do
operador, sendo muitas as possíveis causas. Ooperador, sendo muitas as possíveis causas. O
comportamento de sistema de medição é influenciado
por perturbações externas e internas.por perturbações externas e internas.
 Temperatura.
 Desgaste do instrumento.
Paralaxe. Paralaxe.
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Técnica de medição e controle
 Instrumentos de medidas lineares: Instrumentos de medidas lineares:
 Régua graduada, Compasso, Metro, trena, Paquímetro,
Micrômetro externo e interno, Relógio comparador e
apalpador.apalpador.
 Instrumentos de medidas angulares:
 Goniômetro ou transferidor de grau. Goniômetro ou transferidor de grau.
 Goniômetro com nônio.
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Régua graduada
Característica: É necessário que os traços da escala sejam
gravados, bem definidos, uniformes e finos. As distâncias entre os
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gravados, bem definidos, uniformes e finos. As distâncias entre os
traços devem ser iguais.
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Exercício
1. Leia os espaços marcados nas réguas abaixo e escreva os valores 
correspondentes.
a= ________________ a= ________________ 
b=_________________
c=_________________
d=________________
e=_________________
f=_________________f=_________________
g=_________________
h=_________________
i=_________________i=_________________
j=_________________
l=_________________
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m=________________
n=_________________
Metro articulado
O metro articulado é um instrumento de medição linear, fabricado 
de madeira, alumínio ou fibra.
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Trena
Trata-se de um instrumento de medição constituído por uma fita
de aço, fibra ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces,
no sistema métrico e/ou no sistema inglês, ao longo de seuno sistema métrico e/ou no sistema inglês, ao longo de seu
comprimento, com traços transversais.
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Paquímetro
O paquímetro é um instrumento usado para medir dimensões
lineares: internas, externas, ressalto e de profundidade.
Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, na qualConsiste em uma régua graduada, com encosto fixo, na qual
desliza uma garra móvel. Abaixo, apresenta-se um paquímetro de
uso geral; daí, seu nome: paquímetro universal.
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Princípio do Nônio
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Exercício
1º Faça a leitura e escreva as medidas nas linhas.
40
Exercícios
41
Exercício
1 Faça a leitura e escreva as medidas nas linhas.
2 Escala em milímetro e nônio com 50 divisões.
42
Exercícios
43
Exercícios
44
Exercício
45
Exercício
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Tipos de Paquímetros
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Tipos de medição
O cursor ajusta-se à régua de modo a permitir sua livre
movimentação, com um mínimo de folga. Ele é dotado de uma
escala auxiliar, chamada de nônio ou vernier. Essa escalaescala auxiliar, chamada de nônio ou vernier. Essa escala
permite que se alcance uma maior precisão nas medidas.
48
Tipos de Paquímetros
Paquímetro de profundidade: serve para medir profundidade de 
furos não vazados, rasgos, rebaixos, etc.
49
Tipos de Paquímetros
Paquímetro de bicos alongados: medição de partes internas.
50
Exercício
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Tipos de erros
Além da falta de habilidade do operador, outros fatores podem
provocar erros de leitura no paquímetro, como por exemplo, a
paralaxe e a pressão de medição.paralaxe e a pressão de medição.
Paralaxe:
Dependendo do ângulo de visão do operador, aparentemente háDependendo do ângulo de visão do operador, aparentemente há
coincidência entre um traço da escala fixa com outro da móvel.
Pressão de medição:
Já o erro de pressão de medição origina-se no jogo do cursor,
controlado por uma mola. Pode ocorrer uma inclinação do cursor
em relação à régua, o que altera a medida.em relação à régua, o que altera a medida.
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Medidas externas
Nas medidas externas, a peça a ser medida deve ser colocada o 
mais profundamente possível entre os bicos de medição para mais profundamente possível entre os bicos de medição para 
evitar qualquer desgaste na ponta dos bicos:
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Formas de medir
Para maior segurança nas medições, as superfícies de medição 
dos bicos e da peça devem estar bem apoiadas.dos bicos e da peça devem estar bem apoiadas.
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Medidas internas
Nas medidas internas, as orelhas precisam ser colocadas o mais
profundamente possível. O paquímetro deve estar sempre
paralelo à peça que está sendo medida:paralelo à peça que está sendo medida:
55
Medir diâmetros internos
Para maior segurança nas medições de diâmetros internos, as
superfícies da medição das orelhas devem coincidir com a linha
de centro do furo.de centro do furo.
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Medir Profundidade
No caso de medidas de profundidade, apóia-se o paquímetro
corretamente sobre a peça, evitando que ele fique inclinado.
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Micrômetros
O micrômetro, é um instrumento de medição de comprimentos.
Sua precisão é maior do que a do paquímetro, permitindo medir,
por leitura direta, dimensões com aproximação de 0,01 mm oupor leitura direta, dimensões com aproximação de 0,01 mm ou
mesmo de 0,001 mm (um mícron).
Daí, esse instrumento ser chamado de “micrômetro”. ODaí, esse instrumento ser chamado de “micrômetro”. O
micrômetro permite a medição de comprimento de 0 a 25mm, de
25 a 50 mm... 2000 mm. Seu funcionamento baseia-se no avanço
de um parafuso micrométrico. O passo do parafuso é de 0,5 mm,de um parafuso micrométrico. O passo do parafuso é de 0,5 mm,
e cada volta dividi-se em aproximadamente 50 partes iguais,
podendo, ainda, conter um nônio.
58
Micrômetros
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Micrômetros
Tipos e características
É importante saber, também, que os micrômetros se
caracterizam pela capacidade e pela aproximação da leitura:
Pela capacidade, os micrômetros variam de 0 a 25mm;Pela capacidade, os micrômetros variam de 0 a 25mm;
de 25 a 50mm... de 1975 a 2000 mm;
Pela aproximação de leitura, podem ser de 0,01mm e 0,001mm
ou de .001” e de .0001”.
No micrômetro de 0 a 25 mm, quando as faces das pontas estão
juntas, a borda do tambor coincide com o traço zero da bainha. Ajuntas, a borda do tambor coincide com o traço zero da bainha. A
linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com “zero” da
escala centesimal do tambor.
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Micrômetros
Os micrômetros podem ser ainda externos ou internos,
dependendo da medida que se quer fazer: externa ou interna.
61
Micrômetros externos com batentes
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Micrômetros Profundidade
Existem também com leitura digital com base e hastes
temperadas, retificadas e lapidadas; trava, catraca e hastestemperadas,retificadas e lapidadas; trava, catraca e hastes
intercambiáveis.
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Micrômetros interno
Micrômetros internos – tipo paquímetro (tambor e cilindro com
acabamento cromo-acetinado)
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Micrômetros externo
Micrômetros externos (com relógio comparador embutido):
65
Micrômetros externos
(Micrômetros para roscas ):
Utilizados para medição de diâmetro primitivo de roscasUtilizados para medição de diâmetro primitivo de roscas
com indicação direta.
Pontas de medição são opcionais
Os micrômetros maiores de 50mm (2”) são fornecidos com 
padrão de rosca de 60°
Leitura: 0,01mm ou .001”Leitura: 0,01mm ou .001”
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Formas de medir micrômetro externo
Resolução: passo da rosca / divisões do tambor.
Exemplo: 0,5 / 50 = 0,01mm
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Exercício Micrômetro externo
Faça a leitura e escreva a medida:
Resolução do instrumento 0,01mm
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Micrômetro com resolução 0,001
69
Exercício Micrômetro externo
70
Exercício Micrômetro externo
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Micrômetros Interno
Os micrômetros internos são utilizados exclusivamente
para medidas cilíndricas internas. Há dois tipos principais: o
micrômetro interno de três contatos e o micrômetro interno demicrômetro interno de três contatos e o micrômetro interno de
dois contatos.
Micrômetros de três contatos.
Esse tipo de micrômetro possui três contatos
intercambiáveis, para furos roscados, canais e furos sem saída.
72
Exercício Micrômetro Interno
O micrômetro interno de dois contatos. Este 
micrômetro serve para medidas acima de 5mm.micrômetro serve para medidas acima de 5mm.
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Exercício Micrômetro Interno
74
75
• 1 volta do ponteiro = 1 mm
• Número de divisões = 100

• Número de divisões = 100
• Resolução = 1 mm / 100 = 0,01
mm
 Contador de voltas: 3,00 mm
 Ponteiro Principal: 0,15 mm
Leitura: 3,15 mm 
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Leitura: 3,15 mm 
com fuso 
perpendicula
com mostrador
nos dois ladosperpendicula
r ao 
mostrador
nos dois lados
Relógio de 
77
Relógio de 
alta precisão
Digital 
Eletrônico
Relógio comparador
Relógio comparador é um instrumento medido por comparação, dotado 
de uma escala e ponteiro.
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Relógio comparador
Quando a ponta do apalpador toca na peça, e o ponteiro gira em sentido horário, significa que a
peça está maior, e quando gira em sentido anti-horário a peça está menor.
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Exercício
80
Relógio Apalpador
81
Comparador de
Diâmetros Internos
Batente Fixo Cabo Antitérmico Relógio Comparador
Porca de Fixação
Roletes Guia
Batente Móvel
Batentes Fixos Espaçadores
82
Tipos de Comparadores
de Diâmetros Internos
0,95 a 18 
mm 6 a 10 mm 35 a 150 
mm
35 a 400 
mmmm
83
18 a 60 mm 60 a 400 
mm
10 a 18 mm
84