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ml |) Tr Treinamento Preparatório para Eletricista de Manutenção na ABRAMAN Treinamento Preparatório para Eletricista de Manuienção na ABRAMAN Escola Técnica ATENEW METROLOGIA ELÉTRICA BÁSICA Metrologia A metrologia aplica-se a todas as grandezas determinadas e, em particular, às-dimensões lineares e angulares das peças mecânicas. Nenhum processo de usinagem permite que se obtenha rigorosamente uma dimensão prefixada. Por essa razão, é necessário conhecer a grandeza do erro tolerável, antes de se escolherem os meios de fabricação e controle Convenientes Medição O conceito de medir traz, em si, uma idéia de comparação. Como só se podem comparar “coisas” da mesma espécie, cabe apresentar para a medição a seguinte definição, que, como as demais, está sujeita a contestações: “Medir é comparar uma dada grandeza com outra da mesma espécie, tomada como unidade”. Uma contestação que pode ser feita é aquela que se refere à medição de temperatura, pois, nesse caso, não se comparam grandezas, mas, sim, estados. A expressão “medida de temperatura”, embora consagrada, parece trazer em si alguma inexatidão: além de não ser grandeza, ela não resiste também à co dição de soma e subtração, que pode ser considerada implícita na própria definição de medir. Quando se diz que um determinado comprimento tem dois metros, pode- se afirmar que ele é a metade de outro de quatro metros; entretanto, não se pode afirmar que a temperatura de quarenta graus centígrados é duas vezes maior que uma de vinte graus, e nem a metade de outra de oitenta. Portanto, para se medir um comprimento, deve-se primeiramente escolher outro que sirva como unidade e verificar quantas vezes a unidade cabe dentro do comprimento por medir. Uma superfície só pode ser medida com unidade de superfície; um volume, com unidade volume; uma velocidade, com unidade de velocidade; uma pressão, com unidade de pressão, etc. Unidade Entende-se por unidade um determinado valor em função do qual outros valores são enunciados. Usando-se a unidade METRO, pode-se dizer, por exemplo, qual é o comprimento de um corredor. A unidade é fixada por definição e independe do prevalecimento de condições físicas como temperatura, grau higroscópico (umidade), pressão, etc. Padrão O padrão é a materialização da unidade; é influenciada por condições físicas, podendo-se mesmo dizer que é a materialização da unidade, somente sob condições especificas. O metro-padrão, por exemplo, tem o comprimento de um metro, somente quando está a uma determinada temperatura, a uma determinada pressão e suportado, também, de um modo definido. É óbvio que a mudança de qualquer uma dessas condições alterará o comprimento original. Método, Instrumento e Operador Um dos mais significativos índices de progresso, em todos os ramos da atividade humana, é a perfeição dos processos metrológicos que neles se empregam. Principalmente no domínio da técnica, a Metrologia é de importância transcendental. O sucessivo aumento de produção e a melhoria de qualidade requerem um ininterrupto desenvolvimento e aperfeiçoamento na técnica de medição; quanto maiores são as necessidades de aparatos, ferramentas de medição e elementos capazes. Na tomada de quaisquer medidas, devem ser considerados três elementos fundamentais: o método, o instrumento e o operador. Método a) Medição Direta Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta com instrumentos, aparelhos e máquinas de medir. Esse método é, por exemplo, empregado na confecção de peças-protótipos, isto é, peças originais utilizadas como referência, ou, ainda, quando o número de peças por executar for relativamente pequeno. 1- Temperatura, Umidade, Vibração e Espaço A Conferência Internacional do Ex-Comité 1.S.A. fixou em 20ºC a temperatura de aferição dos instrumentos destinados a verificar as dimensões ou formas. Em conseguência, o laboratório deverá ser mantido dentro dessa temperatura, sendo tolerável a variação de mais ou menos 1ºC; para isso, faz-se necessária a instalação de reguladores automáticos. A umidade relativa do ar não deverá ultrapassar 55%; é aconselhável instalar um higrostato (aparelho regulador de umidade); na falta deste, usa-se o CLORETO DE CÁLCIO INDUSTRIAL, cuja propriedade química retira cerca de 15% da umidade relativa do ar. Para se protegerem as máquinas e aparelhos contra vibração do prédio, forra-se a mesa com tapete de borracha, com espessura de 15 a 20mm, e sobre este se coloca chapa de aço, de ômm. No laboratório, o espaço deve ser suficiente para acomodar em armários todos os instrumentos e, ainda, proporcionar bem-estar a todos que nele trabalham. 2- Iluminação e Limpeza A iluminação deve ser uniforme, constante e disposta de maneira que evite ofuscamento. Nenhum dispositivo de precisão deve estar exposto ao pó, para que não haja desgastes e para que as partes óticas não fiquem prejudicadas por constantes limpezas. O local de trabalho deverá ser o mais limpo e organizado possível possível, evitando-se que as peças fiquem umas sobre as outras. ————T UNIDADES DIMENSIONAIS LINEARES As unidades de medidas dimensionais representam valores de referência, que permitem: * expressar as dimensões de objetos (realização de leituras de desenhos mecânicos); | * confeccionar e, em seguida, controlar as dimensões desses objetos (utilização de aparelhos e instrumentos de medida). Exemplo: A altura da torre EIFFEL é de 300 metros; a espessura de uma folha de papel para cigarros é de 30 micrômetros. *Atorre EIFFEL e a folha de papel são objetos. * Aaltura e a espessura são grandezas. * 300 metros e 30 micrômetros são unidades. Sistema Métrico Decimal Histórico: O metro, unidade fundamental do sistema métrico, criado na França em 1795, é praticamente igual à décima milionésima parte do quarto do meridiano terrestre (fig.1); esse valor, escolhido por apresentar caráter mundial, foi dotado, em 20 de maio de 1875, como unidade oficial de medidas por dezoito nações. Observação: A 26 de junho de 1862, a lei imperial nº 1.157 adotava, no Brasil, o sistema métrico decimal. + Metro Padrão Universal O metro-padrão universal é a distância materializada pela gravação de dois traços no plano neutro de uma barra de liga bastante estável, composta de 90% de platina e 10% de irídio, cuja secção, de máxima rigidez, tem a forma de um X (fig.2) Múltiplos e Submúltiplos do Metro Terâmetro - Tm - 1012 - 1 000 000 000 000m Gigâmetro - Gm - 109 - 1 000 000 000m Megâmetro - Mm - 106 - 1 000 000m Quilômetro - Km - 103 - 1 000m Hectômetro - Hm - 102 - 100m Decâmetro - Dam - 101 - 10m METRO (unidade) - m - 1m decímetro - dm - 10-1 - 0,1m centímetro - cm - 10-2 - 0,01m milímetro - mm - 10-3 - 0,001m micrômetro - um - 10-6 - 0,000 001m nanômetro - nm - 10-9 - 0,000 000 001m picômetro - pm - 10-12 - 0,000 000 000 001m femtômetro - fm - 10-15 - 0,000 000 000 000 001m attômetro - am - 10-18 - 0,000 000 000 000 000 001m + Unidades Não Oficiais Sistemas Inglês e Americano Os países anglo-saxãos utilizam um sistema de medidas baseado na farda imperial (yard) e seus derivados não decimais, em particular a polegada inglesa (inch), equivalente a 25,399 956mm à temperatura de 0ºC Os americanos adotam a polegada milesimal, cujo valor foi fixado em 25,400 050mm à temperatura de 16 2/3ºC. Em razão da influência anglo-saxônica na fabricação mecânica, emprega-se frequentemente, para as medidas industriais, à temperatura de 20ºC, a polegada de 25,4mm. Observação: Muito embora a polegada extinguiu-se, na Inglaterra, em 1975, será aplicada em nosso curso,em virtude do grande número de máquinas e aparelhos utilizados pelas indústrias no Brasil que obedecem a esses sistemas. Unidades de Comprimento m um mm em dm um imo - Ear) 10 1 tum = 1 war | | am mm = nt ] w* 19º 10º tem = 1 ig ! 10! UM vim — 1 | ar 1 t 1" tam - e part | at | ! Unitades da Comprimanto [Cont mm | um mm A pm mA tmm = 1 te qm 10" ag | ag tum =| 0! 1 um O O enmo =) mt | mê 1 1 1a” 1 tá =| an | ar te 1 | oo tam. =) 0º | set | apt | dE i B tmà = [art [oo [art [oa]! 1 À = ngstrom tm = + UI (unisgadea ou Ronigen) área ÁTEI CU SUperfide & 3 produto ce Dale co! O memo quadrado * a uniiade 3 Gimbaio & mé Linidades os Área Pressão Li= Mig Na área industrial trabalhamos com três conceitos de pressão: Pressão Atmosférica ou Barométrica - E a pressão do ar e da atmosfera vizinha. Pressão Relativa ou Manométrica - E a pressão tomada em relação à pressão atmosférica. Pode assumir valores negativos (vácuo) ou positivos (acima da pressão atmosférica). Pressão Absoluta - É a pressão tomada em relação ao vácuo completo ou pressão zero. Portanto só pode assumir valores positivos. O Pascal é a unidade SI de pressão, e o seu símbolo é Pa. Um Pascal é a pressão de uma força de 1 Newton exercida numa superfície de 1 metro quadrado. Relacões entre Unidades de Pressão F-pressão Dm E F-Foma A-dres Kgiem? | thsipo” | BAR Palha | Polio | atm mmHa | mmb:D | xpa Kgiem” 1 14,282 | 0,8807 28,06 383,83 | OMETA | 735,65 10003 u8,07 ibsipol” | Qaros 1 DG8S9 | 2036 | 27,589 | D0BB s1.71 T0328 | 6.895 EAR LOI9T | tus0a 1 20,53 401.8 | 0.55892 | 75006 | 10200 IDE PolHg | Quats | 0491] | 002585 1 12,599 | Q033 | 25900 | 24540 | 2,3863 PolH;D| 60025 | 005811 | DlObZas | 0.h7353 1 000245 | 18677 | Z5:395 | 62450] AT 5332 14.896 1.0133 | 25,525 | 406,535 1 780,05 10335 10,332 mmHg | 000135 | 001535 | 000125 | Dioags7 | 0:5554 | 000131 1 15.582 | D.19532 mmbao | O, ii D9pidz nobado bo0280 | 903837 | 9,00005 | a.n7353 1 Donas Kpe | BOWIE | DdsD | 001 | 020505 | 4.015: | 000925 | 7GDCSE | 101.098 1 Temperatura O Kelvin é unidade SI de temperatura, e o seu símbolo é K. O Kelvin é definido como a fração 1/273,15 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água (equilíbrio simultâneo das fases sólida, líquida e gasosa). Na prática utiliza-se o grau Celsius (ºC). Existem também as escalas Rankine e Fahrenheit. Unidace de Temperatura K ao L Rank Ponto de =bulição (Água) 3345 | Mm =i2 | 9,87 Porto de Sotidificação (Água) za | 8 az | ami Zero Absoluto B -E73,15 HER 67 E] a Das = = Mala rt = q Ta Ta = 4 ct = 18 T. to = — tp - 32) = Te-273,t5 E = 1Bte+ 2 = Ta - 455,67 Te, Ta to 2 tr são 08 valores numéricos de uma temperatura nas escalas: Kelvin, Rankine; Celsius e Fahrenheit Comparação de Unidade Anglo-Americana com as Métricas Unidades de Comprimento pol | pé | jarda | mm | m | km tpol = 1 008333 | O0Z77 | 254 | 00254 = tpê = 12 1 03333 | 304,8 | 0,3048 E tjatda = 36 3 | 914,4 | 09144 E tmm = | 003937 | 328110? | 1094. 10º 1 0,001 10º im =| 3937 3281 1,094 1000 1 7.001 tkm =| 39370 3281 10% 10º 1000 1 Unidades de Área poê | pé | jarda | em | dm | m tpo? = 1 = E GA52 | 0,05452 E ip =| 144 1 au | 92 929 | 00929 ljarda” = | 1296 q 1 8361 | 8361 | 0,361 tem” =| 0155 - - 1 001 | 0.0001 tdm? =| 155 | Q1076 | 001196 | 100 ] 201 imé =| 1550 | 1076 1,196 | 10000 100 1 Unidades de Volume po? | pé | jada | em | dm | mé tpoé = 1 - = 16,39 | 0,01639 E 1pé =| 1728 1 0037 | 25320 | 2832 | 00283 tjarda” = | 46656 37 | 765400 - - tem” = | 0,06102 | 353110º | 131.10? 1 2.001 10º td” =| 6102 | 003531 | 600131 | 1000 | 2,001 imé =| 61023 353 130,7 10º 1000 1 Unidadas de Massa [| draema | 02 | bo logo likg | Mg [dracma = | 0,0625 | 0,0023906 | 1,772 | 0.00177 a lonça = 16 | 0,0525 | 2835 | 0,02835 - tb =| 256 16 1 4536 | 014536 - tg =| 065644 | 003527 | 0,002205 | 0,001 10º 1kg =| 5544 3527 2205 1000 1 0,001 1Mg =|5644.10º | 35270 2205 10º 1000 1 Outras Unidades 1 milha inglesa 1 milha maritima internacional 1 milha geográfica 1 légua brasileira (3000 braças) 1 milha brasileira (1000 braças) 1 galão imperial (Ingl.) 1 galão Americano (EUA) 1 braça (2 varas) 1 vara (5 palmos) 1 passo geométrico (5 pés) 1 alqueire paulista 1 alqueire mineiro 1 short ton (US) 1 long ton (GB, US) 1 Btu/pé? = 9,547 kcallm” 1 Btuilb = 0,556 kcal/kg 1 Ibipé” = 4,882 kpim? 1 Ib/polê (= 1 psi) 0,0703 kp/em? o MM A MAD Momo mom 1609 m 1852 m 7420 m 6600 m 2200 m 4,546 dm, 3,785 dm” 220m 1,10m 1,65m 24200 m, 48400 m 0,9072 Mg 1,0160 Mg 39 964 N m/m 2327 N mikg 47,8924 Nim” 0,6896 N/cm? Régua Graduada - Tipos e Usos - Graduações da Escala O mais elementar instrumento de medição utilizado nas oficinas é a régua graduada (escala). É usada para 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 (fig.1). Sistema Métrico Graduação em milímetros (mm). mm = fm 1000 Sistema Inglês Graduação em polegadas (”). 1º = 1 jarda 36 A escala ou régua graduada é construída de aço, tendo sua graduação inicial situada na extremidade esquerda. E fabricada em diversos comprimentos: 6” (152,4 mm), 12” (304 A régua graduada apresenta-se em vários tipos, conforme mostram as figuras 2, 3 e 4. Te TOTrTETTtãiEsTa E [print Régua de encosto intérno Fig.2 A O COMPARA O O A O O O O O A Régua de profundidade Fig.3 encosto externo (graduação na face oposta) O uso da régua graduada torna-se frequente nas oficinas, conforme mostram as figuras 5, 6,7,8€e 9. Medição de comprimento com face de referência Fig. Medição de comprimento sem encosto de referência Fig.6 
