Relatorio metrologia experimento pratico

UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
CLILSON SIMÕES DE OLIVEIRA
HUANDERLEI FERREIRA DA COSTA
MARCOS ANTONIO DE LIMA OLIVEIRA
MATHEUS TEIXEIRA BURCOWSKI DOS SANTOS
TIAGO APARECIDO VAZ
PAQUÍMETRO:EXPERIMENTO PRÁTICO
MICRÔMETRO:EXPERIMENTOPRÁTICO
CURITIBA
2016

CLILSON SIMÕES DE OLIVEIRA
HUANDERLEI FERREIRA DA COSTA
MARCOS ANTONIO DE LIMA OLIVEIRA
MATHEUS TEIXEIRA BURCOWSKI DOS SANTOS
TIAGO APARECIDO VAZ
PAQUÍMETRO:EXPERIMENTO PRÁTICO
MICRÔMETRO:EXPERIMENTOPRÁTICO
Relatório apresentado à disciplina Metrologia, do
curso de Engenharia Mecânica da Universidade
Tuiuti, como parte dos requisitos necessários para
a composição da nota do 1º bimestre.
Professor Orientador: Paulo Lagos
CURITIBA
2016

1 RESUMO
Um dos procedimentos fundamentais da física é a medição de dados
para a verificação de erros e incertezas. O paquímetro e o micrômetro são dois
importantes instrumentos de medida; suas medidas oferecem incertezas de
décimos, centésimos ou até mesmo de milésimos de milímetro (como é o caso
do micrômetro).Estes componentes geraram o objetivo deste relatório na
definição das incertezas de medição e estimativa de erros que ocorrem devido à
variação de leituras de medidas de uma única peça, estas variações que podem
ocorrer durante a realização de medições de um mensurando utilizando um
paquímetro e o micrometro. Essa variação é devido a diversos fatores que estão
diretamente ligados ao experimento ou qualquer outro procedimento de medição
de uma grandeza física, indicando que esta incerteza afeta o resultado de um
processo de medição.

2 OBJETIVO
Aprender a manipular dois equipamentos de medida: paquímetro e micrômetro,
para que com eles sejam obtidos os dados necessários; Comparar precisão e
exatidão dos equipamentos e dos dados encontrados nas medições de modo a
obter os resultados experimentais e as incerteza
Esse relatório foi desenvolvido de acordo com os experimentos práticos, com o
objetivo de ilustrar como funcionam as medições por paquímetro no dia a dia da
indústria e como surgem os erros na hora da medição. Esses experimentos foram
possíveis graças ao desenvolvimento de estudos de peças desenvolvidos durante
as aulas de metrologia, lecionadas pelo Professor Paulo Lagos na Universidade
Tuiuti doParaná.

3 PAQUÍMETRO
Paquímetro é um instrumento de precisão, muito usado na indústria para
medir dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. É
uma régua graduada em polegadas (parte superior) e em milímetros (parte
inferior), com encosto fixo, para que o cursor possa deslizar, o qual se ajusta a
régua e permite sua livre movimentação, com um mínimo de folga. Conta com
dois bicos de medição, sendo um ligado à escala e o outro ao cursor. Conta ainda
com uma escala auxiliar, chamada de nônio ou vernier, que permite a leitura de
frações da menor divisão da escala fixa.
É fabricado, normalmente, em aço inoxidável, com suas superfícies
planas e polidas, com suas graduações sendo aferidas a 20°C.
FIGURA 01 – PAQUÍMETRO UNIVERSAL
Fonte: Mitutoyo, ESPECIFICAÇÕES, 2008.

4 TEORIA DE ERROS
Ao fazermos a medida de uma grandeza física achamos um número que
a caracteriza. Toda e qualquer medida que é realizada de forma experimental
vem inserida de erros associadosa esta medida e estes erros estão relacionados
ao próprio instrumento que tem os seus próprios limites de precisão e exatidão
de medida, ao operador que realiza a medida e a condições adversas.
Os objetivos da teoria de erros podem ser resumidos em:
 Obter o melhor valor para o mensurando a partir dos dados experimentais
disponíveis. Isto significa determinar em termos estatísticos a melhor
aproximação possível para o valor verdadeiro.
 Obter a incerteza no valor obtido, o que significa determinar em termos
estatísticos o grau de precisão e confiança na medida da grandeza física.
Geralmente, ocorrem erros de vários tipos numa mesma medição. Estes
erros podem ser agrupados em três grupos que são: os erros grosseiros, erros
sistemáticos e erros estatísticos (ou aleatórios).
Os erros Grosseiros são resultantes da imperícia ou distração do
operador, tais como: erros de leitura de escala, erros de conta, etc. A eliminação
deste erro só depende da atenção do operador.
O erro sistemático é um erro que afeta igualmente todas as medições.
Isto é, o conjunto completo das medições apresenta-se igualmente deslocada
com relação ao valor verdadeiro. E pode ser de vários tipos como:
 Erro sistemático instrumental: erro que resulta da calibração do
instrumento de medição.
 Erro sistemático ambiental: erro devido a efeitos do ambiente sobre a
experiência. Fatores ambientais como temperatura, pressão, umidade
e outros podem introduzir erros no resultado de medição.

 Erro sistemático observacional: erro devido a pequenas falhas de
procedimentos ou limitações do observador. Por exemplo, o efeito de
paralaxe na leitura de escalas de instrumentos.
O erro estatístico ou erro aleatório é a medida da dispersão dos
resultados em torno do valor verdadeiro. Resultam de variações aleatórias nas
medições, provenientes de fatores que não podem ser controlados ou que, por
algum motivo, não foram controlados. Por exemplo, na medição de massa com
balança, correntes de ar ou vibrações (fatores aleatórios) podem introduzir erros
estatísticos na medição.

5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Em laboratório foi designado como instrumento de medição o
paquímetro universal. Foram selecionados para aferição de medidas uma porca
castelo sem coroa, um parafuso M8x50 e uma arruela de pressão, definidos a
seguir:
PORCA CASTELO SEM COROA - UNF | UNS | MB
Material: Aço Carbono
Acabamento:
Polido | Zincado Branco
Bicromatizado
Dimensões:
Conforme Padrão
Rosca:
UNF – UNS ABSI
/ MB – DIN 13 (ISO 965)
PARAFUSO - M8x50
Material: Aço Liga AQ
Acabamento:
Polido | Bicromatizado
Dimensões:
Conforme Padrão
Rosca:
5g | 6g

ARRUELA DE PRESSÃO SIMPLES
Material: Aço Inoxidável |
AISI 316 / A4
Acabamento:
Passivado
Dimensões:
ANSI | ASME B 18.21.1 |
DIN 127 B
Rosca:
Não Possui
Fonte: Próprio autor, 2016.
As peças foram medidas pelos quatro alunos do grupo, resultando nos
valores da tabela a seguir:
TABELA 01 – MEDIÇÕES DOS MEMBROS DO GRUPO DE TRABALHO
INTEGRANTES GT PEÇA MEDIÇÃO
Tiago Ap. Váz
Porca castelo
Dint= 17.8 mm, 17.8 mm, 17.9 mm
Dext = 27 mm, 27 mm, 27.1 mm
H= 13.2 mm, 13.15 mm, 13.17 mm
Parafuso M8x50
D2 = 24 mm, 24 mm, 24.1 mm
H = 5.3 mm, 5.3 mm, 5.3 mm
C= 13 mm, 13 mm, 13 mm
Dt = 50 mm, 50 mm, 50 mm
Arruela de Pressão
Simples
D1 = 12.5 mm, 12.4 mm, 12.5 mm
D2 = 20.5 mm, 20.4 mm, 20.4 mm

INTEGRANTES GT PEÇA MEDIÇÃO
Huanderlei Costa
Porca castelo
Dint= 17.8 mm, 17.9 mm, 17.9 mm
Dext= 27,1 mm, 27 mm, 27 mm
H= 13.2 mm, 13.2 mm, 13.18 mm
Parafuso M8x50
D2 = 23.9 mm, 24 mm, 24.1 mm
H = 5.3 mm, 5.29 mm, 5.3 mm
C= 13 mm, 13 mm, 13 mm
Dt = 50.1 mm, 50 mm, 50 mm
Arruela de Pressão
Simples
D1 = 12.4 mm, 12.5 mm, 12.5 mm
D2 = 20.5 mm, 20.5 mm, 20.5 mm
Marcos Antonio
Porca castelo
Dint= 17.7 mm, 17.8 mm, 17.8 mm
Dext= 27mm, 26.9 mm, 27 mm
H= 13.2 mm, 13.2 mm, 13.19 mm
Parafuso M8x50
D2 = 23.9 mm, 24 mm, 24 mm
H = 5.31 mm, 5.3 mm, 5.3 mm
C= 13 mm, 13 mm, 13 mm
Dt = 50 mm, 49.9 mm, 50 mm
Arruela de Pressão
Simples
D1 = 12.4 mm, 12.4 mm, 12.5 mm
D2= 20.5 mm, 20.5 mm, 20.45 mm
Matheus B
Clison
Porca castelo
Dint=17.81 mm,17.8 mm, 17.8 mm
Dext= 27.2 mm, 27.1 mm, 27 mm
H= 13.2 mm, 13.19 mm, 13.2 mm
Parafuso M8x50
D2 = 23.9 mm, 24 mm, 24.1 mm
H = 5.3 mm, 5.3 mm, 5.3 mm
C= 13 mm, 13 mm, 13 mm
Dt = 50 mm, 50 mm, 50 mm
Arruela de Pressão
Simples
D1=12.41 mm,12.4 mm, 12.42 mm
D2= 20.5 mm, 20.51 mm, 20.5 mm

6 ANÁLISE DE DADOS
Após todas as medições concluídas é notável uma pequena divergência
entre elas. A partir dessas divergências serão calculadas as médias dos valores
obtidos, o desvio padrão ( n1 ) , desvio padrão do valor
médio ( m ) e a incerteza padrão final ( p ) .
6.1 CÁLCULOS DE MÉDIA, DESVIOS E INCERTEZA
A seguir analisaremos as medidas obtidas por cada integrante na peça
porca castelo.
INTEGRANTE GT: Ângelo Amorelli RESULTADOS
DIÂMETRO INTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
QUANTIDADE DE MEDIDAS
MÉDIA = 17.83 mm
2
( ) = √SOMATÓRIA (VALOR ENCONTRADO−MÉDIA)
n1
N MEDIDAS−1
(n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
√QUANTIDADE DE MEDIDAS
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066833 mm
DIÂMETRO EXTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 27.03 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066833 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13.17 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.025495 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.014719 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.029438 mm
INTEGRANTE GT: Jeverson Zavatti RESULTADOS
DIÂMETRO INTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 17.87 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.002233 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.001289 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.002578 mm
DIÂMETRO EXTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 27.03 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066833 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13.19 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.710105 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.409979 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.819958 mm
INTEGRANTE GT: Pricyla Chwist RESULTADOS
DIÂMETRO INTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 17.77 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066833 mm
DIÂMETRO EXTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 26.97 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066833 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13.2 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.494974 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.285773 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.571546 mm
INTEGRANTE GT: Wilson Mendes RESULTADOS
DIÂMETRO INTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 17.8 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.007071 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.004082 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.008164 mm
DIÂMETRO EXTERNO
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 27.1 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.1 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.057735 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.115470 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13.2 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.007071 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.004082 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.008164 mm
Analise das medidas para o parafuso M8x50:
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 24.03 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.049497 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.028577 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.057154 mm
DIÂMETRO T
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 50 mm

2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 5.3 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
C
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 24 mm

2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.1 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.057735 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.115470 mm
DIÂMETRO T
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 50.03 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 5.3 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.007071 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.004082 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.008164 mm
C
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
(n1 ) = 0 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
INTEGRANTE GT: Pricyla Chwist RESULTADOS
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 23.97 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
DIÂMETRO T
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 49.97 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 5.3 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.007071 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.004082 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.008164 mm
C
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 24 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.1 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.057735 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.115470 mm
DIÂMETRO T
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 50 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
ALTURA
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 5.3 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
C
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 13 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm

Análise das medidas para a arruela de pressão:
DIÂMETRO 1
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 12.47 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 20.43 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
(n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
DIÂMETRO 1
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 12.47 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 20.5 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0 mm
INTEGRANTE GT: Pricyla Stephani Chwist RESULTADOS
DIÂMETRO 1
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 12.43 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 20.48 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.029154 mm

( )=
(n1)
m
( m ) = 0.016832 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.033664 mm
DIÂMETRO 1
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 12.41 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
(n1 ) = 0.057879 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.033416 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.066832 mm
DIÂMETRO 2
SOMA DAS MEDIDAS
MÉDIA =
MÉDIA = 20.43 mm
2
n1
N MEDIDAS−1
( n1 ) = 0.01 mm
( )=
(n1)
m
( m ) = 0.005773 mm
2 2
( p )= √( n1) + (m )
( p ) = 0.011546 mm

1. INTRODUÇÃO
Os micrômetros são instrumentos de medição de comprimentos vastamente
utilizados na área metrológica.
Estes instrumentos foram os primeiros a atenderem o princípio de Ernest Abbé,
que diz que o mensurando deve estar posicionado no eixo da escala do
instrumento de medição.
2. FUNCIONAMENTO INTERNO
O micrômetro mede por meio de duas superfícies de medição, sendo que uma
delas se movimenta por meio de um fuso roscado. Esta superfície é a face frontal
do fuso, ou parafuso micrométrico.
Um fuso roscado possui, da mesma forma que uma escala, uma divisão contínua e
uniforme, representada pelos filetes da rosca. A tomada de medida é efetuada
girando o fuso na porca correspondente, obtendo-se entre estes elementos um
movimento relativo de um passo para cada volta completa. Frações de passo
podem ser obtidas, subdividindo-se uma volta completa em tantas partes quantas
se queira.
Os erros do movimento de avanço de um fuso de medição que corresponde aos
erros de divisão de uma escala dependem principalmente dos erros do passo da
rosca, que geram erros progressivos e periódicos, e das características
geométricas e de posicionamento das superfícies de medição e do tambor de
leitura.
O ajuste do ponto zero do micrômetro deve ser efetuado para minimizar seus
erros.
O valor Eo, correspondente à “linha zero” deve ser indicado para que esta possa
ser traçada. A linha zero distribui os erros globais em torno de si.
Fig. 1: Ajuste do ponto zero
A norma ISO 3611 especifica que para um micrômetro de 0 – 25 m, Eo pode
apresentar valor igual a ±2 µm.
Pode ocorrer também o erro devido ao “curso morto”, que se origina pela folga
entre rosca e porca. Para que não ocorra, o movimento final do fuso deve ser no
mesmo sentido.
3. PARTES PRINCIPAIS DE UM MICRÔMETRO

O principal mecanismo de um micrômetro é o fuso roscado. Seu passo é de 0,5 m
geralmente, ou seja, o deslocamento longitudinal para uma volta completa é de 0,5
m. Os materiais empregados para sua fabricação são aço liga ou aço inoxidável.
Eles são retificados e temperados
O tambor divide uma rotação em 50 partes, ou seja, uma divisão do tambor
corresponde a 0,01 m.
O tubo graduado possui as escalas de milímetro e de meio milímetro, e ainda pode
ter uma escala auxiliar chamada nônio, que geralmente tem 10 divisões.
A resolução comumente adotada em micrômetros quando o mesmo não possui
nônio é igual a 1/5 da divisão de escala, ou seja, 2 µm, caso contrário é dada pelo
próprio nônio e vale 1 µm. Nos micrômetros digitais a resolução é equivalente ao
incremento digital, que em geral é 1 µm.
A trava impede o deslocamento do fuso, possibilitando a fixação de uma medida
qualquer.
A catraca é um limitador de torque que possibilita uma força de medição constante.
O isolamento térmico evita erros devido à dilatação térmica do arco.
Os sensores de medição são placas de metal duro que resistem ao desgaste que
estão sujeitos por estarem em contato com a peça a ser medida.
No eliminador de folga, graças ao ajuste cônico sobre o guia do fuso, com o aperto
da porca consegue-se eliminar o curso morto, permitindo ainda deslizamento
suave ao girar o fuso.
Para medidas grandes, a bigorna, e às vezes também o mecanismo micrométrico
são construídos de modo ajustável, permitindo faixas de medição maiores do que
25 m, por exemplo, de 300 a 350 m. Nestes casos deve-se ajustar a bigorna e o
mecanismo micrométrico de 25 em 25 m, com auxílio de blocos padrão ou hastes
padrão calibradas.
O arco é feito de aço forjado ou ferro fundido especial e deve ser livre de tensões e
envelhecido artificialmente.
Fig. 2: Partes de um micrômetro
4. TIPOS DE MICRÔMETROS

Quanto à obtenção do resultado de medição, podemos classificar os micrômetros
em 2 grupos, os mecânicos e os digitais.
Fig. 3: Micrômetros mecânicosFig. 4: Micrômetros digitais
A leitura nos micrômetros mecânicos, também conhecidos como convencionais, é
realizada com auxílio das escalas presentes no mesmo, o que deixa a medição um
pouco mais demorada e difícil. O grupo dos digitais apresenta os elementos
básicos do micrômetro convencional, porém permitem a realização de medições
com menor incerteza de medição devido à facilidade de leitura no instrumento, se
ganha tempo, diminui-se os erros de medição associados principalmente a
construção da escala e de paralaxe.
Além dos micrômetros convencionais com sensores de medição planos, existem
micrômetros especiais com sensores de medição adaptados aos objetivos da
medição.
Fig. 6: Comprimento de base tangente Fig. 7: Superfícies curvas
Fig. 5: Micrômetro para medir ranhuras
São utilizados para as mais diversas operações como medição de roscas externas
e internas, módulos de engrenagens, rasgos de chavetas, etc.
Para medição do diâmetro de flancos (diâmetro primitivo) de roscas, utilizam-se
sensores de medição do tipo cone e prisma, cujas dimensões são adaptadas ao
perfil da rosca a controlar. A fim de evitar a necessidade de um micrômetro para
cada passo e para cada perfil da rosca, os sensores de medição de roscas são
substituíveis.

Outros tipos de micrômetros são os comparadores de roscas. Os sensores são
cônicos e fabricados especialmente para utilização em rápidas comparações da
qualidade da rosca em operações de usinagem de parafusos, e ainda para a
medição de rasgos de chavetas, rebaixos, ranhuras e muitas outras aplicações
inacessíveis com micrômetros comuns.
Outro tipo de micrômetro especial é o de profundidade, utilizado para medidas de
ressaltos e profundidades, comumente equipado de um conjunto de hastes de
vários comprimentos que são parafusadas, intercambiavelmente, no corpo do
micrômetro. Quando o local é de difícil acesso geralmente usa-se micrômetros com
meia base.
Fig. 8: Micrômetro de profundidade
5. FONTES DE ERROS NAS MEDIÇÕES COM MICRÔMETRO
O estudo das fontes de erros em micrômetros é importante para sua minimização
durante o processo de medição.
5.1 Grandezas Físicas que Influenciam Sobre O Sistema de Medição 5.1.1
Temperatura
Deve-se à transferência de calor no momento em que o operador trabalha com o
micrômetro segurando-o, incidência direta de luz solar e proximidade de um forno
ou ventilador.
Causa erros de leitura, desalinhamento dos sensores pela dilatação do arco.
Reduzido pelo emprego de um plástico isolante no arco do micrômetro, segurando
o mesmo por intermédio de um pedaço de couro ou o mais apropriado utilizando
um suporte especial que se fabrica para este fim.
5.1.2 Força de medição
Forças excessivas provocam deformações e achatamentos nas peças submetidas
à medição.
Causam deflexão do arco resultando na separação das superfícies de medição.
Força de medição deve ser igual àquela usada na ajustagem e que não seja
demasiada (valor normalizado de 5 até 10 N), o fuso deve ser apertado lentamente
(sem impulso) sempre por intermédio da catraca, deixando-se deslizar durante 3 a
5 voltas.
5.1.3 Outros Influentes
Erros de leitura por paralaxe são evitados lendo-se o tambor perpendicularmente.

Durante a medição não se deve empurrar o micrômetro sobre superfícies ásperas
ou sujas, abrir o micrômetro para uma certa medida, acionar a trava e forçá-lo
sobre a peça.
6. PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO
6.1 Cuidados Iniciais Rigorosa inspeção no que se refere aos aspectos de
conservação:
• Verificação visual da qualidade da superfície dos sensores
• Análise da condição do funcionamento do instrumento (catraca, trava, folga no
parafuso micrométrico);
• Identificação da necessidade ou não de manutenção corretiva prévia.
6.2 Normas Técnicas
• ISO 3611 (nível internacional) • NBR EB-1164 (Brasil)
• DIN 863 (Alemanha)
• JIS B 7502 (Japão)
• VSM 58050 (Suíça)
Além delas os próprios fabricantes de micrômetros podem ter normas internas para
qualificar seus instrumentos.
6.3 Parâmetros a Serem Qualificados 6.3.1 Erros de indicação e repetitividade
É o item mais importante a ser verificado, englobam os efeitos de todos os erros
individuais, como por exemplo, erro de passo do parafuso micrométrico, das faces
de medição (planeza e paralelismo dos sensores de medição), da construção de
escala entre outros.
6.3.1.1 Erro de indicação
É um erro sistemático, determinado com o auxílio de blocos padrão classe I. É
fundamental que os blocos padrão estejam calibrados de modo a garantir a
confiabilidade dos resultados. As normas especificam que os comprimentos dos
blocos utilizados sejam os seguintes: 2,5 - 5,1 - 7,7 -10,3 -12,9 - 15,0 - 17,6 - 20,2 -
2,08 e 25,0 m. O ponto zero ou o limite inferior da faixa de medição também é um
ponto de calibração.
O erro máximo (por norma) para qualquer ponto da faixa de medição do
micrômetro é determinado por:

onde L é o limite inferior da faixa de operação.
Fig. 9: Erro máximo de micrômetros
considerando-se o processo de calibração de um instrumento com faixa de
medição
As normas definem que o micrômetro deve atender a dois requisitos simultâneos
0-25 m:
A tendência para ponto de calibração não pode ser superior a 4mµ. Isto significa
que este erro pode assumir sinal positivo ou negativo (ISO 3611). A diferença entre
a tendência máxima e mínima determinada na calibração não pode exceder 4mµ
(DIN 863).
Diferença entre as duas normas: ISO permite uma tendência residual de zero e a
DIN exige que o instrumento seja ajustado obrigatoriamente de modo a obter erro
igual a “zero” no ponto zero ou limite inferior da faixa de medição.
6.3.1.2 Repetitividade
É um erro aleatório com confiabilidade de 95%, ocorre em medições repetidas
realizadas em condições variáveis.
6.3.2 Erro de paralelismo dos sensores
Determinado pela observação das franjas de interferência geradas através da
aplicação de um plano óptico especial entre os sensores de medição do
micrômetro
Para uma análise mais ampla utiliza-se um conjunto de quatro planos ópticos, que
se diferenciam pela espessura escalonada de um quarto de passo.
O plano óptico deve estar paralelo à superfície de um dos sensores. O número
total de franjas não deve exceder a oito, quando sob a luz comum.

Fig. 10: Medição de erro de paralelismo 6.3.3 Erro de planeza dos sensores
Determinado por meio de um plano óptico, colocado de tal maneira que o número
de franjas de interferência seja mínima ou que existam em círculos fechados.
Para superfícies com tolerância de planeza de 0,001mm devem ser visíveis no
máximo quatro franjas circulares e concêntricas da mesma cor, as superfícies de
medição devem ser lapidadas e cada superfície deve ter planicidade dentro de 1
mµ.
6.3.4 Rigidez do arco
A rigidez dos arcos de micrômetros deve ser tal que uma força de 10N aplicada
entre os sensores não provoque uma flexão que ultrapasse valores indicados por
normas. O controle é efetuado aplicando uma força de 10N no eixo de medição do
arco.
6.3.5 Força de medição
A força de acionamento da catraca sobre a peça a medir deve apresentar valores
entre 5 a 10N. A força de medição pode ser medida por um dinamômetro de
alavanca.
6.3.6 Erro de ajuste do zero
O micrômetro deve apresentar dispositivo para apresentar dispositivo para ajuste
do zero e em geral, quando para faixas de medição superiores a 0 -25mm, devem
vir acompanhados de padrões com dimensão igual ao limite inferior da faixa de
medição do instrumento para possibilitar o ajuste de escala.
Para ajustagem de micrômetros de rosca pelo método do prisma-cone, os padrões
de comprimento apresentam-se como uma extremidade em forma de “V” e a outra
em forma de cone, permitindo o contato entre os sensores com o objetivo de
simular uma rosca comum.
Os padrões de comprimento para ajustagem de micrômetros externos são
cilíndricos e apresentam as superfícies de medição planas e/ou esféricas com raio
aproximadamente igual à metade do comprimento padrão. São fabricadas de aço
ferramentas especialmente selecionadas. As superfícies são temperadas e
lapidadas.

Anéis padrão são utilizados para ajustagem de micrômetros para medição de
diâmetros internos.
É permitido calcular um erro de indicação de ajustes de escala, segundo ISSO
3611, dada pela equação:
sendo L o limite inferior da faixa de medição do instrumento em milímetros
A norma DIN 863 não permite erros residuais no limite inferior da faixa de medição.
Fig. 1: Padrões de comprimento 6.3.7 Qualidade dos traços e algarismos
O micrômetro deve apresentar traços de graduação nítidos e uniformes, regulares,
sem interrupção e sem rebarbas. A distância entre os centros dos traços não
devem ser menores que 0,8mµ.
6.3.8 Erros devido ao acionamento da trava
Quando acionada a trava, a distância entre os sensores de medição não deve
alterar mais que 2mµ.
6.4 Intervalos de Calibração
As normas para qualificação de micrômetros não especificam o tempo entre as
calibrações. Recomenda-se que os micrômetros devem ser calibrados de acordo
com a freqüência de utilização.
É necessária a calibração no ponto zero e alguns pontos da faixa de medição,
alternando com calibrações completas e detalhadas em intervalos semanais ou
mensais em função do rápido deterioramento das características metrológicas em
função do mau uso, choques.
Necessidade de manutenção ou substituição de instrumentos danificados ou
excessivamente desgastados devido ao uso.
Como intervalo inicial de calibração recomenda-se o período entre três a seis
meses.
7. Questionário

7.1 Qual a relação entre o passo da rosca do parafuso micrométrico e o valor de
divisão de escala do micrômetro?
Um giro completo do fuso corresponde a um deslocamento longitudinal de um
passo, que é lido na escala do tubo graduado. Se o passo for de 0,5 m, cada giro
corresponde a 0,5 m e como o tambor é dividido em 50 partes o valor de escala é
de (0,5 / 50) m = 0,01 m.
7.2 Qual a vantagem em se utilizar micrômetros digitais em relação aos
mecânicos?
Permitem a realização de medições com menor incerteza de medição devido à
facilidade de leitura no instrumento, se ganha tempo, diminui-se os erros de
medição associados principalmente a construção da escala e de paralaxe.
7.3 Para que podemos utilizar os micrômetros especiais?
São utilizados para as mais diversas operações como medição de roscas externas
e internas, módulos de engrenagens, rasgos de chavetas, para medidas de
ressaltos e profundidades, etc.
7.4 O que podemos fazer para minimizar os erros em uma medição com
micrômetro?
Utilizar a catraca aliada a um movimento suave e lento para garantir uma força de
medição constante resultando em uma pequena dispersão de medição, segurar o
micrômetro num suporte especial para que não haja troca de calor do operador
com o micrômetro evitando erro de leitura e desalinhamento dos sensores pela
dilatação do arco, não empurrar o micrômetro sobre superfícies sujas ou ásperas,
não abrir o micrômetro para uma certa medida, acionar a trava e forçá-lo sobre a
peça evitando um desgaste rápido dos sensores.
7.5 Cite os parâmetros a serem verificados na qualificação de um micrômetro.
Erros de indicação e repetitividade, erro de paralelismo dos sensores, erro de
planeza dos sensores, rigidez do arco, força de medição, erro de ajuste do zero ou
do limite inferior da faixa de medição, qualidade dos traços e algarismos, erros
devido ao acionamento da trava.

7 CONCLUSÃO
A falta de habilidades com as ferramentas de medição, e o manuseado para
a retirada correta das medidas é fundamental para a realização de um estudo
como o mesmo proposto, existindo o aumento ou diminuição da divergência de
erros existentes nos processos de medição.
Assim também, foi possível verificar que o grau de precisão em um processo
de medição pode aumentar ou diminuir o coeficiente de erro, pois quanto mais
precisa for à medida, maior será a divergência do erro. Essa foi uma experiência
que a disciplina nos proporcionou para além de apresentar a alguns grupos de
trabalho dois elementos de medição muito utilizados na indústria.

REFERÊNCIA
INTRODUÇÃO a Teoria de Erros. Disponível em:
<http://www.fis.ita.br/labfis24/erros/errostextos/erros2.htm>. Acesso em: 10 set.
2016
SENAI. Metrologia. Telecurso 2000 profissionalizante. São Paulo. Disponível
em: <http://bmalbert.yolasite.com/resources/Telecurso%202000%20-
%20Metrologia.pdf>. Acesso em: 01 set. 2016
(TELECURSO 2000) Metrologia – 04. Paquímetro (11min19seg). Disponível em:
<https://www.youtube.com/watch?v=H0iXXF1zu70>. Acesso em: 01 set. 2016.

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