Livro - Metrologia (2)

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<p>METROLOGIA METROLOGIA</p><p>ORGANIZADORES NARCO AFONSO RAVAZZOLI MACIEJEWSKI;</p><p>WILLIAM ROGER CARVALHO GOMES ORGANIZADORES NARCO AFONSO RAVAZZOLI MACIEJEWSKI;</p><p>WILLIAM ROGER CARVALHO GOMES</p><p>M</p><p>etrologia</p><p>GRUPO SER EDUCACIONAL</p><p>O livro Química medicinal avançada é direcionado para estudantes de</p><p>cursos de química e farmácia.</p><p>Além de abordar assuntos gerais, o livro traz conteúdo sobre a magnitude</p><p>da química medicinal; planejamento molecular de fármacos e planejamen-</p><p>to estrutural de fármacos; química medicinal de classes farmacêuticas.</p><p>Após a leitura da obra, o leitor vai ampliar sua perspectiva e exercitar o</p><p>conhecimento; promover uma familiarização com ferramentas de</p><p>trabalho; compreender que a prática e a atualização constantes são o</p><p>diferencial; reconhecer a modelagem molecular como uma ferramenta útil</p><p>no planejamento racional de fármacos; conhecer os bancos de dados de</p><p>proteínas e drogas e seu papel facilitador de pesquisas envolvendo o</p><p>planejamento de fármacos; apreciar o panorama sobre as patentes de</p><p>medicamentos no Brasil e os diferentes tipos de patente no âmbito</p><p>farmacêutico.</p><p>E não é só isso. Tem muito mais. O livro tem muito conteúdo relevante.</p><p>Agora é com você! Aproveite.</p><p>gente criando futuro</p><p>C</p><p>M</p><p>Y</p><p>CM</p><p>MY</p><p>CY</p><p>CMY</p><p>K</p><p>METROLOGIA</p><p>Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou</p><p>transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo</p><p>fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de</p><p>informação, sem prévia autorização, por escrito, do Grupo Ser Educacional.</p><p>Diretor de EAD: Enzo Moreira</p><p>Gerente de design instrucional: Paulo Kazuo Kato</p><p>Coordenadora de projetos EAD: Manuela Martins Alves Gomes</p><p>Coordenadora educacional: Pamela Marques</p><p>Equipe de apoio educacional: Caroline Guglielmi, Danise Grimm, Jaqueline Morais, Laís Pessoa</p><p>Designers gráficos: Kamilla Moreira, Mário Gomes, Sérgio Ramos,Tiago da Rocha</p><p>Ilustradores: Anderson Eloy, Luiz Meneghel, Vinícius Manzi</p><p>Maciejewski, Narco Afonso Ravazzoli.</p><p>Metrologia / Narco Afonso Ravazzoli Maciejewski; William Roger Carvalho Gomes:</p><p>Cengage – 2020.</p><p>Bibliografia.</p><p>ISBN 9786555580570</p><p>1. Metrologia 2. Mecânica</p><p>Grupo Ser Educacional</p><p>Rua Treze de Maio, 254 - Santo Amaro</p><p>CEP: 50100-160, Recife - PE</p><p>PABX: (81) 3413-4611</p><p>E-mail: sereducacional@sereducacional.com</p><p>“É através da educação que a igualdade de oportunidades surge, e, com</p><p>isso, há um maior desenvolvimento econômico e social para a nação. Há alguns</p><p>anos, o Brasil vive um período de mudanças, e, assim, a educação também</p><p>passa por tais transformações. A demanda por mão de obra qualificada, o</p><p>aumento da competitividade e a produtividade fizeram com que o Ensino</p><p>Superior ganhasse força e fosse tratado como prioridade para o Brasil.</p><p>O Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego – Pronatec,</p><p>tem como objetivo atender a essa demanda e ajudar o País a qualificar</p><p>seus cidadãos em suas formações, contribuindo para o desenvolvimento</p><p>da economia, da crescente globalização, além de garantir o exercício da</p><p>democracia com a ampliação da escolaridade.</p><p>Dessa forma, as instituições do Grupo Ser Educacional buscam ampliar</p><p>as competências básicas da educação de seus estudantes, além de oferecer-</p><p>lhes uma sólida formação técnica, sempre pensando nas ações dos alunos no</p><p>contexto da sociedade.”</p><p>Janguiê Diniz</p><p>PALAVRA DO GRUPO SER EDUCACIONAL</p><p>Autoria</p><p>Narco Afonso Ravazzoli Maciejewski</p><p>Engenheiro mecânico formado pela universidade estadual do oeste do Paraná (UNIOESTE), mestrado</p><p>em engenharia elétrica e computação também pela UNIOESTE e doutorado em andamento</p><p>em engenharia elétrica pela universidade de São Paulo (USP). Trabalha na área de detecção e</p><p>monitoramento de falhas em máquinas elétricas rotativas.</p><p>William Roger Carvalho Gomes</p><p>Mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS (2017), Possui</p><p>Especialização em Docência em Educação Profissional e Tecnológica (2015) e graduação em Engenharia</p><p>Mecânica pelo Instituto Federal Sul Riograndense (2019) e Graduação em Manutenção Industrial pela</p><p>Universidade Tecnológica Federal do Paraná (2011). Atualmente é Professor Auxiliar e Coordenador da</p><p>Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Controle Industrial e da Pós Graduação em MBE em</p><p>Manutenção Inteligente em Sistemas Industriais Complexos. Tem experiência na área de Engenharia</p><p>Mecânica, com ênfase em manutenção, automação e energia.</p><p>SUMÁRIO</p><p>Prefácio .................................................................................................................................................8</p><p>UNIDADE 1 - Introdução e conceitos fundamentais de metrologia .................................................9</p><p>Introdução.............................................................................................................................................10</p><p>1 Conceito de metrologia ...................................................................................................................... 11</p><p>2 Metrologia científica, industrial e legal .............................................................................................. 17</p><p>3 Conceito de precisão e de exatidão (acurácia) ................................................................................... 22</p><p>PARA RESUMIR ..............................................................................................................................27</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................................28</p><p>UNIDADE 2 - Sistemas de medição .................................................................................................29</p><p>Introdução.............................................................................................................................................30</p><p>1 Tipos de Medida ................................................................................................................................ 31</p><p>2. Unidades e padrões de medida ........................................................................................................ 32</p><p>3 Sistemas de Medição ......................................................................................................................... 40</p><p>4 Conversão do Sistema Internacional de Unidades para o Sistema Inglês ..........................................46</p><p>PARA RESUMIR ..............................................................................................................................50</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................................51</p><p>UNIDADE 3 - Padrões e equipamentos de medição e qualidade das medidas .................................53</p><p>Introdução.............................................................................................................................................54</p><p>1 Conceito de padrões e conceito de calibração................................................................................... 55</p><p>2 Instrumentos de medição .................................................................................................................. 57</p><p>3 Resolução dos instrumentos .............................................................................................................. 73</p><p>4 Erros e incertezas de medição e tolerâncias ...................................................................................... 74</p><p>PARA RESUMIR ..............................................................................................................................77</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................................78</p><p>UNIDADE 4 - Capacidade do processo de medição e produção .......................................................79</p><p>Introdução.............................................................................................................................................80</p><p>pelo autor, 2020.</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma tabela com 3 colunas, 4 linhas e apresenta a</p><p>representação dos submúltiplos do milímetro, como o décimo de milímetro, centésimo de</p><p>milímetro e o milésimo de milímetro.</p><p>O milésimo de milímetro, na prática, é representado pela letra grega µ (lê-se mi). Esse</p><p>submúltiplo é chamado de micrometro ou mícron (0,001 mm = 1 µm).</p><p>As unidades de medida, como o milímetro, são extremamente importantes na fabricação</p><p>de peças a partir de um desenho. Nota-se na Figura “Desenho de uma peça em dimensões em</p><p>milímetros” que todas as medidas apresentadas estão na unidade de milímetro.</p><p>Figura 9 - Desenho de uma Peça em dimensões em milímetros</p><p>Fonte: Elaborado pelo autor</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma peça em “L” com suas dimensões em milímetros (mm).</p><p>44</p><p>3.2 Sistema inglês de polegada</p><p>O uso de medidas do sistema inglês ainda vigora, pois diversas máquinas, equipamentos,</p><p>instrumentos e componentes são produzidos considerando a polegada como uma unidade</p><p>“base”, tanto a polegada fracionária como a polegada milesimal.</p><p>O sistema inglês de medidas é tradicionalmente muito empregado na Inglaterra e nos Estados</p><p>Unidos. Embora no Brasil, o sistema métrico seja o oficial, o sistema inglês possui uma relevância</p><p>principalmente na área metalmecânica, devido à grande quantidade de importação de máquinas,</p><p>equipamentos e ferramentas, assim como empresas instaladas no Brasil oriundas desses países.</p><p>O seu processo de extinção é lento devido às características já citadas, até porque não é um</p><p>conjunto de unidades integrantes do Sistema Internacional de Unidades. Por este motivo, esse</p><p>sistema aos poucos está passando por um processo de substituição pelo sistema métrico. Para</p><p>evitar problemas como suas equivalências, pois em muitos casos, esses dois sistemas ainda são</p><p>usados simultaneamente, é extremamente necessário realizar as conversões entre sistemas, do</p><p>sistema métrico para sistema inglês, ou do sistema inglês para sistema métrico.</p><p>Como já mencionado o sistema inglês tem como padrão a Jarda. Essa unidade tem como</p><p>origem na palavra inglesa “yard” que significa vara, em alusão a utilização de varas nas medições.</p><p>No século XII, o rei Henrique I, oficializou a sua utilização e decorrência da sua grande</p><p>utilização. A jarda acabou por definida na época, como a distância com o braço esticado, entre a</p><p>ponta do nariz do rei e a de seu polegar. (TOLEDO, 2014)</p><p>O rei Henrique ainda institui leis que correlacionavam a unidades existente, que eram</p><p>a Jarda, o Pé e a Polegada. Essa relação era que 1 jarda equivaleria a 3 pés ou 36 polegadas.</p><p>Proporcionalmente 1 pé equivale a 12 polegadas. Somente em 1558, o padrão da jarda foi</p><p>materializado em uma barra de bronze. Em 1878, um novo padrão foi instituído adorando a</p><p>distancia entre terminais de ouro de uma barra de bronze medido a 18 °C (68 °F). (TOLEDO, 2014)</p><p>Como a jarda apresentada anteriormente que é utilizada como delimitador no futebol</p><p>americano, a unidade de pé atualmente é utilizada, principalmente na aviação, para determinar</p><p>altitude dos aviões.</p><p>45</p><p>Figura 10 - Avião em pleno voo</p><p>Fonte: shutterstock 118279549, mediapool, 2020.</p><p>#PraCegoVer: Na imagem há um avião em pleno voo.</p><p>A polegada como o milímetro são unidades adotadas pelo sistema inglês, com aplicação</p><p>muito relevante na área de metalmecânica, sendo representada por dois diferentes sistemas: o</p><p>Sistema de polegada fracionária e o sistema polegada milesimal.</p><p>Para compreendermos melhor a polegada fracionária, é importante relembrar os conceitos</p><p>sobre fração. Quando há uma divisão de um valor por outro, obtemos a representação de uma</p><p>parte desse valor, ou seja, uma fração, que pode ser representada de duas formas.</p><p>Figura 11 - Representação da fração</p><p>Fonte: elaborado pelo autor, 2020</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra um a representação da fração, considerando o numerador,</p><p>denominador e o número inteiro.</p><p>O sistema de polegada fracionária apresenta-se da forma de dividir por dois a unidade e</p><p>as suas frações. Obtendo-se, assim, uma série decrescente, dividindo-se em frações ordinárias,</p><p>obtendo os denominadores: 2, 4, 8,16, 32, 64, 128. Essas divisões podem ser vistas nos exemplos</p><p>a seguir, dividindo-se por 2 obtém a polegada fracionária abaixo:</p><p>• 1” (uma polegada).</p><p>46</p><p>• 1/2” (meia polegada).</p><p>• 1/4” (um quarto de polegada).</p><p>• 1/8” (um oitavo de polegada).</p><p>• 1/16” (um dezesseis avos de polegada).</p><p>• 1/32” (um trinta e dois avos de polegada).</p><p>• 1/64” (um sessenta e quatro avos de polegada).</p><p>• 1/128” (um cento e vinte e oito avos de polegada).</p><p>No caso de frações com numeradores com números ímpares, não existem simplificações,</p><p>seguem exemplos:</p><p>• 3/4” (três quartos de polegada).</p><p>• 5/8” (cinco oitavos de polegada).</p><p>• 15/16” (quinze dezesseis avos de polegada).</p><p>• 9/32” (nove trinta e dois avos de polegada).</p><p>• 7/64” (sete sessenta e quatro avos de polegada).</p><p>• 127/128” (centro e vinte sete cento e vinte e oito avos de polegada).</p><p>Sendo o numerador par, existe a possibilidade de simplificação, e deve se proceder dessa</p><p>forma. Segue exemplos.</p><p>O método de simplificação das medidas apresentadas a seguir, considera o valor do</p><p>numerador como divisor comum do denominador, bem como o numerador, isto significará que</p><p>sempre o numerador será um número ímpar.</p><p>4”/16÷4/4=1”/4 16”/128÷16/16=1”/8 12”/16÷12/12=3”/4</p><p>4 CONVERSÃO DO SISTEMA INTERNACIONAL DE</p><p>UNIDADES PARA O SISTEMA INGLÊS</p><p>Conforme citado anteriormente, apesar de o SI ser o mais utilizado a redor do mundo,</p><p>inúmeros projetos, peças, ferramentas, máquinas ou mesmo catálogos estão com unidades no</p><p>sistema inglês. Mesmo que no Brasil o sistema inglês não seja usado oficialmente, e fundamental</p><p>realizar conversões de unidades entre os esses sistemas. Como regra prática, nas conversões</p><p>47</p><p>de unidade do sistema inglês para o sistema internacional considera-se que 1 polegada (”ou in)</p><p>equivale a 25,4 mm. Veremos alguns exemplos a seguir. Na 1ª possibilidade, será verificado a</p><p>conversão de polegadas para milímetros, aplicando a multiplicação de cada polegada apresentada</p><p>por 25,4 mm.</p><p>2” → (2 × 25,4) = 50,8 mm</p><p>7 5”/16 → (7 x 25,4) + 5 x 25,4/16 = 182,7375 mm</p><p>5”/8 → (5 × 25,4)/8 = 15,875 mm</p><p>0.475” → (0.475 x 25,4) = 12,065 mm</p><p>1.50” → (1,50 x 25,4) = 38,1 mm</p><p>Na 2ª possibilidade, será examinado a conversão de milímetros para polegadas fracionárias.</p><p>Para tal é imprescindível dividir o valor obtido em milímetros por 25,4 e multiplicar o resultado</p><p>por 128, apresentando assim a menor resolução da polegada fracionária. Ao termino deve-se</p><p>colocar o resultado encontrado sob o denominador de 128, sem resolver a operação fracionária,</p><p>podendo ao máximo simplificá-la.</p><p>Cabe salientar que se o numerador não apresentar um número exato, como boa prática deve-</p><p>se arredondar para um número inteiro mais próximo do número decimal encontrado.</p><p>6,35 mm → (6,35 x 128/25,4)/128 = 24/128 = 1”/4</p><p>12,70 mm →(12,70 x 128/25,4)/128 = 64/128 = 1”/2</p><p>22,225 mm → (22,225 x 128/25,4)/128 = 112/128 = 7”/8</p><p>25,002 mm →(25,002 x 128/25,4)/128 = 125,994/128 = 126/128 = 63”/64</p><p>95,725 mm →(95,725 x 128/25,4)/128 = 482,39/128 = 482/128 = 3” 98/128 = 3” 49/64</p><p>Na 3ª possibilidade, será verificado a conversão de milímetros para polegadas milesimais. Nos</p><p>exemplos, a seguir, são realizadas a conversão do milímetro para a polegada milesimal, dividindo-</p><p>se o número apresentado por 25,4.</p><p>12,7 mm → 2,7/25,4 = 0.500”</p><p>36,938 mm → 36,938/25,4= 1.454”</p><p>Por fim é apresentada a 4ª possibilidade, que permite converter polegadas milesimais para</p><p>48</p><p>polegadas fracionárias. Neste caso, existem duas regras práticas de conversão. Na primeira</p><p>regra aplica-se a converter a polegada milesimal para milímetros e, em seguida, para polegada</p><p>fracionária. Por exemplo, temos a medida 0.750”, então convertendo para milímetros, tem-se:</p><p>0,750 × 25,4 = 19,05 mm. Aplicando a conversão desse resultado para polegada fracionária,</p><p>obtém -se:</p><p>0.750” → 19,05 mm → (19,05 x 128/25, 4)/128 =</p><p>96/128 = 3”/4</p><p>Na segunda regra, é necessário multiplicar o número fornecido em polegada milesimal, no</p><p>numerador, por 8, 16, 32, 64 ou 128, mantendo o padrão do número escolhido no numerador,</p><p>porém sem executar a operação matemática de divisão. Como regra, deve-se também arredondar</p><p>o numerador, a fim de se obter um número inteiro mais próximo. Simplifique o resultado sempre</p><p>que possível.</p><p>Para um melhor entendimento, vamos utilizar o exemplo anterior.</p><p>0,750 x 8/8 = 6”/8 = 3”/4</p><p>Considerando um novo exemplo, a medida da polegada fracionária apresentada é de 1.7813”.</p><p>Aplicando a regra proposta, obtemos a seguinte ação de conversão.</p><p>2.7813 x 64/64 = 178/64 = 57/32 = 1” 25/32</p><p>Cabe salientar que nesse caso, que o numerador apresentou um valor mais próximo do valor</p><p>exato (178,0032), por isso foi aplicado o valor de 64.</p><p>Para converter uma medida em polegada fracionária para polegada milesimal, é a mais</p><p>simples de todas as conversões, basta dividir o numerador pelo denominador. Segue exemplos.</p><p>11”/16 → 0,6875”</p><p>3”/128 → 0,0234375”</p><p>Quando o valor apresenta um número inteiro na polegada é necessário separá-lo da parte</p><p>inteira da medida e adicionando após a conversão a parte fracionária para milesimal.</p><p>3” 3/128 → 3,0234375”</p><p>49</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>Muitas vezes os profissionais da área, procuram por tabelas de conversão prontas, a fim de</p><p>otimizar tempo na conversão, conforme a tabela seguinte link</p><p>50</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de:</p><p>• Diferenciar dentro das características de tipos de medições, direta e indireta.</p><p>• Compreender a aplicação das unidades e padrões de medida, bem como diferenciar</p><p>as unidades de base, suplementares e derivadas.</p><p>• Conhecer, dentro do sistema internacional (SI), o uso do sistema métrico Decimal.</p><p>• Conhecer o uso do sistema inglês de medidas, as aplicações de jardas, pés e polega-</p><p>das.</p><p>• Aplicar métodos de conversão entre os sistemas métricos e inglês.</p><p>PARA RESUMIR</p><p>ALBERTAZZI, A.; SOUSA, A. R. de. Fundamentos de metrologia científica e industrial. 2.</p><p>ed. São Paulo: Manole, 2017. 484 p.</p><p>CONSELHO NACIONAL DE METROLOGIA, NORMALIZAÇÃO E QUALIDADE INDUSTRIAL.</p><p>Resolução N° 3, de 22 de maio de 1984. Brasília: Conmetro, 1984. Disponível em: http://</p><p>www.inmetro.gov.br/legislacao/resc/pdf/RESC000095.pdf. Acesso em 09 fev. 2020.</p><p>OLIVEIRA, A. P. ; OLIVEIRA, R. P.; CARNEIRO JUNIOR, Júlio Cesar. Descrição padrão</p><p>das unidades de medidas. 2015. Disponível em: https://www.aedb.br/wp-content/</p><p>uploads/2015/04/19124.pdf. Acesso em 11 fev. 2020.</p><p>SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL (Espírito Santo). Mecânica:</p><p>Metrologia. Vitória: Senai, 1996. (Programa de Certificação de Pessoal de Manutenção).</p><p>SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL (Espírito Santo). Fundamentos de</p><p>mecânica: Departamento Nacional. Departamento Regional da Bahia. Brasília: SENAI/</p><p>DN, 2015.</p><p>TOLEDO, J. C. Sistemas de medição e metrologia. Curitiba: Intersaberes, 2014.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>UNIDADE 3</p><p>Padrões e equipamentos de medição</p><p>e qualidade das medidas</p><p>Introdução</p><p>Você está na unidade Padrões e Equipamentos de Medição e Qualidade das Medidas.</p><p>Conheça aqui o estudo dos padrões de calibração, para aprofundarmos nos conceitos</p><p>de medição. Após, entenda os temas relativos aos equipamentos de medição mais</p><p>utilizados na indústria e citado alguns outros dispositivos e, por fim, aprenda algumas</p><p>grandezas que nos trazem informações sobre o controle de qualidade das medidas. Essa</p><p>etapa é de essencial importância, pois servirá de base para o desenvolvimento da linha</p><p>de raciocínio acerca da metrologia e também para possíveis aplicações dos conceitos.</p><p>Para compreendermos esse assunto, objetiva-se que você conheça e seja capaz de</p><p>identificar e calcular erros sistemáticos e aleatórios presentes no processo de medição,</p><p>além de compreender e analisar as características metrológicas que definem um sistema</p><p>de medição.</p><p>Bons estudos!</p><p>55</p><p>1 CONCEITO DE PADRÕES E CONCEITO DE</p><p>CALIBRAÇÃO</p><p>Para a realização de um processo de medição adequado é necessário considerar alguns fatores,</p><p>sendo que o valor verdadeiro de uma grandeza experimental é dificilmente conhecido, como estudado</p><p>na unidade 1. Para isso, é necessário selecionar o equipamento de medição mais adequado e calibrá-</p><p>lo, segundo os padrões internacionais ou nacionais de medição. E, após isso, pode-se ter uma ideia da</p><p>qualidade da medição com os parâmetros de resolução do equipamento, erro, incerteza e tolerâncias</p><p>admitidas (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; INMETRO, 2000; CONEJERO, 2003).</p><p>A calibração é um processo experimental pelo qual determina-se a relação entre os valores</p><p>do mensurando e os valores obtidos pelo sistema de medição (AKKARI, 2017). Esse processo atua</p><p>como um conjunto de operações em condições controladas a fim de se identificar a relação entre</p><p>grandezas estabelecidas por padrões e grandezas medidas experimentalmente por meio de um</p><p>equipamento de medição (LIRA, 2015; CONEJERO, 2003).</p><p>Nas unidades anteriores, ao se estudar o Sistema Internacional de Unidades, foi determinado</p><p>o conceito de padrão de medição. O padrão de medição é uma referência bem determinada e</p><p>que possui relação com o objeto a ser mensurado, e esse processo é possível, pois pode-se inferir</p><p>no valor verdadeiro dos padrões com baixas incertezas (AKKARI, 2017; INMETRO, 2000). Como</p><p>exemplo de padrões de referência, tem-se a chapa de platina que anteriormente representava o</p><p>padrão do metro (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; BIPM, 2020).</p><p>Retornando o pensamento sobre o conceito de calibração, sendo formado por operações</p><p>de comparação entre as medidas do mensurando e de padrões bem-definidos. O uso de</p><p>padrões de referência é fundamental para esse processo, pois permite analisar a coerência dos</p><p>resultados de medição com a realidade (LIRA, 2015). Desse modo, a calibração não se aplica</p><p>em apenas sistemas de medição, mas também em medidas materializadas e deve ser realizada</p><p>periodicamente para que os produtos sejam aptos a realizarem suas funções (AKKARI, 2017;</p><p>CONEJERO, 2003). Esse processo é explicado pelo fato de que todos os sistemas de medição se</p><p>degradam com o tempo, e com a calibração é possível assegurar as características do sistema.</p><p>Ainda, o intervalo entre calibrações varia de acordo com a intensidade de uso e as condições de</p><p>medição dos equipamentos (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; INMETRO, 2000).</p><p>Como resultado de um processo de calibração, têm-se a determinação das incertezas e</p><p>erros de medição, o valor do mensurando e, com isso, o fator de correção para se aplicar no</p><p>instrumento de medição (LIRA, 2015 BIPM, 2020). Deste modo, é possível confeccionar um</p><p>certificado de calibração para o equipamento de medição, contendo (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008;</p><p>INMETRO, 2000):</p><p>56</p><p>• Descrição e identificação do sistema de medição que será calibrado.</p><p>• Data de calibração.</p><p>• Identificação dos procedimentos de calibração a serem adotados.</p><p>• Padrão que foi empregado e sua incerteza, explicitando a data e a entidade que executou</p><p>a calibração deste objeto.</p><p>• Condições ambientais sob as quais foi desenvolvida a calibração.</p><p>• Resultados da calibração obtidos.</p><p>• Descrição se, por ventura, houve a realização de manutenções, ajustes, regulagens ou</p><p>reparos.</p><p>• Descrição se houve limitação de uso, como faixa de medição restrita.</p><p>• Identificação e assinaturas dos responsáveis pelo processo de calibração.</p><p>• Número de série ou equivalente do certificado.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>57</p><p>Sobre o processo da calibração, existem dois tipos, a direta e a indireta. A principal diferença</p><p>entre os tipos de calibração é a existência ou não de padrões para a grandeza a ser calibrada. Por</p><p>exemplo, ao se calibrar uma balança, existe um padrão de massa, sendo aplicado uma calibração</p><p>direta. No entanto, ao se calibrar um medidor de velocidade, a grandeza velocidade não pode ser</p><p>materializada e, então, deve ser aplicado a calibração</p><p>indireta (LIRA, 2015 BIPM, 2020).</p><p>Na calibração direta, o padrão é diretamente submetido ao sistema de medição que será</p><p>calibrado e, então, o valor verdadeiro do padrão é comparado com a indicação do sistema de</p><p>medição a calibrar.</p><p>Em contrapartida, na calibração indireta, é necessário um dispositivo auxiliar, comparando</p><p>a indicação do sistema de medição a calibrar com a indicação do sistema de medição padrão</p><p>(ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; INMETRO, 2000).</p><p>Outro aspecto importante para a calibração é o conceito de rastreabilidade. A rastreabilidade é</p><p>o resultado de uma medição que pode ser relacionado com uma cadeia de medições hierárquicas</p><p>de acordo com o Sistema Internacional de Unidades. De outra forma, é a garantia de que os</p><p>padrões usados na calibração condizem com os padrões internacionais de unidades (ALBERTAZZI;</p><p>SOUSA, 2008 BIPM, 2020; CONEJERO, 2003).</p><p>Dessa maneira, para se obter resultados de medição adequados para cada aplicação, os</p><p>equipamentos devem sempre estar calibrados tendo como referência os padrões adequados</p><p>para a faixa de medição. Após, é possível se obter resultados de medição precisos e exatos, tendo</p><p>conhecimento de suas incertezas também.</p><p>2 INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO</p><p>Com os conceitos abordados nas unidades passadas foi possível identificar a importância</p><p>de equipamentos adequados em sistemas de medição para se obter medidas com controle de</p><p>qualidade. E, ainda, nessa unidade, quando discutido sobre os padrões de referência de medidas,</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>Antes de realizar a calibração, deve-se atentar a elaboração de um roteiro de calibração.</p><p>Nesse roteiro, devem estar contidas todas as informações para a realização desse processo,</p><p>desde a escolha do padrão até o procedimento experimental (AKKARI, 2017; INMETRO,</p><p>2000). O padrão, como já comentado, depende da faixa de utilização do equipamento e</p><p>o que se deseja medir e os dados do meio de realização da calibração também devem ser</p><p>anotados, como temperatura e umidade. Em outras palavras, o processo de calibração deve</p><p>simular o uso real do equipamento, assim deve-se atentar a todas as variáveis de interesse</p><p>(ALBERTAZZI; SOUSA, 2008 BIPM, 2020; CONEJERO, 2003).</p><p>58</p><p>foi possível perceber que a qualidade das medidas se devem a representação fidedigna e calibração</p><p>de acordo com esses padrões. Agora, antes de se efetivar qualquer medida, é necessário saber</p><p>qual a grandeza que se pretende medir e o grau de exatidão pretendido como resultado dessa</p><p>medição, para só então escolher o instrumento ou sistema de medição adequado (ALBERTAZZI;</p><p>SOUSA, 2008; CONEJERO, 2003).</p><p>Ainda, antes de se iniciar um processo de medição, é imprescindível que o instrumento de</p><p>medição tenha sido calibrado adequadamente. E lembrando que todos os aspectos da metrologia</p><p>são baseados no controle de qualidade, por isso, nesse tópico serão abordados os principais</p><p>equipamentos de medição utilizados na indústria, paquímetro e micrômetro, e citados alguns</p><p>outros dispositivos.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>2.1 Paquímetro</p><p>O Paquímetro é um equipamento utilizado para mensurar comprimentos, diâmetros, distâncias</p><p>entre outras medidas de dimensão. O paquímetro é apresentado na Figura 1, e é constituído</p><p>pela associação de uma escala, como padrão de comprimento, dois bicos de medição, como</p><p>meios de alcance do mensurado, sendo um ligado à escala e outro ao cursor, e, um nônio como</p><p>interpolador para a indicação entre traços e para medidas fracionárias. Na Figura 1, à esquerda,</p><p>é mostrado um paquímetro universal, contendo bicos para medições internas e lingueta para</p><p>medições de profundidade, e na mesma figura à direita, tem-se um paquímetro simples contendo</p><p>um parafuso de chamada para o ajuste fino da posição do cursor. Mais informações acerca das</p><p>partes constituintes do paquímetro serão apresentadas adiante (MAS, 2002).</p><p>59</p><p>Figura 1 - Paquímetro universal, à esquerda, e paquímetro com parafuso de chamada à direita.</p><p>Fonte: Adaptado de LEMOS (2009) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura há duas imagens, a imagem da esquerda representa um paquímetro</p><p>universal comum, e na imagem da direita um paquímetro com parafuso de chamada para ajuste</p><p>fino do cursor.</p><p>Os paquímetros são adquiridos de acordo com suas especificações e suas capacidades de medição.</p><p>Desta forma, há uma grande variedade de paquímetros existentes que podem ser selecionados de</p><p>acordo com a faixa de indicação, o nônio, pelas dimensões e pelas formas dos bicos. No geral, os</p><p>paquímetros possuem faixa de indicação entre 120 mm e 2000 mm, e o comprimento dos bicos entre</p><p>35 mm e 200 mm, dependendo da aplicação. Ainda, ao se trabalhar com casos especiais, é possível</p><p>encontrar paquímetros com bicos mais compridos e com faixas de medição maiores.</p><p>Como citado anteriormente, o paquímetro é um instrumento usado para medir dimensões</p><p>lineares, sendo estas internas, externas e de profundidade. E vale ressaltar que, no geral, um</p><p>paquímetro é composto por uma régua graduada e com encosto fixo no qual se movimenta uma</p><p>garra móvel. Na Figura 2, pode ser observado um paquímetro de uso geral, ou chamada universal,</p><p>com a indicação de seus componentes (MAS, 2002).</p><p>Figura 2 - Paquímetro universal com indicação de todas as partes constituintes</p><p>Fonte: Adaptado de LEMOS (2009) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura, observa-se um paquímetro universal com a indicação da nomenclatura</p><p>de suas partes constituintes.</p><p>60</p><p>Na prática da medição com o paquímetro, o cursor ajusta-se à régua de modo a permitir</p><p>sua livre movimentação, com uma folga mínima necessária para ocorrer o deslizamento. Os</p><p>paquímetros, e outros equipamentos de medição, são dotados de uma escala auxiliar, chamada</p><p>de nônio ou vernier, como será elucidado adiante. Essa escala tem o objetivo de aumentar a</p><p>qualidade das medidas alcançando maiores precisões. O uso do paquímetro universal é muito</p><p>comum em indústrias de usinagem e metal mecânica para se medir peças com uma precisão</p><p>acima de 0,02 mm. Na Figura 3, é apresentado várias formas de se medir utilizando paquímetros,</p><p>desde medições externas, internas e de profundidade até a medição de ressaltos.</p><p>Figura 3 - Modalidades de mensuração com o uso de paquímetros</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na Figura, apresenta-se quatro condições de medição utilizando o paquímetro.</p><p>A primeira para medição externa, a segunda para medição interna, a terceira para medição de</p><p>profundidade e a quarta para medição de ressaltos.</p><p>2.2 Tipos e uso de paquímetros</p><p>Há diversos tipos de paquímetros existentes dependendo de suas aplicações. Como já foi</p><p>comentado, os paquímetros podem ter variações quanto ao nônio, quanto à faixa de medição,</p><p>quanto ao tamanho dos bicos etc. Mas, relembrando o que foi comentado nas outras unidades, o</p><p>equipamento de medição depende exclusivamente das tolerâncias, precisão e exatidão buscadas</p><p>para cada aplicação.</p><p>O paquímetro universal, apresentado nas Figuras 1 e 2, são utilizados para medições externas,</p><p>internas de profundidade e de ressaltos, como pode ser visto na Figura 3. Esse tipo de paquímetro</p><p>é chamado de universal, pois é o tipo mais versátil e, portanto, o mais utilizado.</p><p>61</p><p>Com o objetivo de facilitar a leitura das medições feitas por paquímetros, o paquímetro</p><p>universal com relógio é utilizado. Nesse tipo, um relógio de medição é acoplado ao cursor e facilita</p><p>a leitura, tornando o processo de medição mais rápido. Este tipo de paquímetro é apresentado</p><p>na Figura 4 (MAS, 2002).</p><p>Figura 4 - Paquímetro universal com relógio acoplado ao cursor.</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura, tem-se um paquímetro universal com um relógio de medição</p><p>acoplado ao seu cursor.</p><p>Ao vermos os paquímetros universais, é óbvio concluir que estes equipamentos de medição</p><p>são empregados apenas para medir peças planares. No entanto, existe o paquímetro com bico</p><p>móvel, ou também chamado de basculante, que pode ser empregado para medir peças cônicas</p><p>ou com rebaixos de diferentes</p><p>diâmetros. A Figura 5, mostra um paquímetro com bico móvel.</p><p>Figura 5 - Paquímetro com bico móvel ou basculante</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura, pode-se observar um paquímetro de bico móvel, onde a inclinação</p><p>dos bicos pode ser regulada para medir peças cônicas.</p><p>Nessa linha, há também um paquímetro específico para medições de profundidade, o</p><p>paquímetro de profundidade, que é mostrado na Figura 6. Essa modalidade do equipamento é</p><p>usada para medir a profundidade de furos não vazados, rasgos, chavetas, rebaixos etc.</p><p>62</p><p>Figura 6 - Paquímetro de profundidade</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um paquímetro de profundidade, onde não existem</p><p>bicos, apenas um batente para referências das medições.</p><p>Todos os paquímetros citados são utilizados para a fabricação e mensuração de peças no</p><p>geral. No entanto, ao se fabricar engrenagens, é necessário se portar de um paquímetro duplo,</p><p>que é construído justamente para medir esse tipo de peça. A Figura 7 apresenta um paquímetro</p><p>duplo e o modo de medição.</p><p>Figura 7 - Paquímetro duplo usado para medição de dentes de engrenagens</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: A figura mostra um paquímetro duplo usado para medir dentes de engrenagens,</p><p>onde a medição é horizontal e vertical ao mesmo tempo.</p><p>O funcionamento do paquímetro duplo se consiste em alguns passos, pois é um equipamento</p><p>muito específico. Segue o passo a passo do funcionamento desse instrumento de medição, lembrando</p><p>que esse procedimento é específico apenas para esse equipamento (MAS, 2002; LEMOS, 2009):</p><p>a) Procure na tabela fornecida com o instrumento o número de dentes da engrenagem e</p><p>encontre o adendo (s”) corrigido. Este número é para um passo de diâmetro com medida em</p><p>63</p><p>polegada - divida-o pelo número do passo de diâmetro, que é também o número para módulo de</p><p>1 mm quando a medida é em milímetros. Multiplique-o pelo número requerido do módulo. Isto</p><p>dá o adendo correto para este específico número de dentes.</p><p>b) Em seguida, meça o diâmetro externo real da engrenagem e adicione ou subtraia metade</p><p>da diferença entre o diâmetro teórico da engrenagem e o real medido do adendo corrigido (s”),</p><p>encontrado no primeiro passo.</p><p>c) Ajuste o novo valor calculado do adendo à lingueta ajustável do instrumento. Agora, com a</p><p>lingueta no topo do dente, meça a espessura da corda com o nônio do bico horizontal. E compare</p><p>com o número da coluna “t” na tabela.</p><p>No contexto de se facilitar o processo de medição, como apresentado pelo paquímetro</p><p>universal com relógio, tem-se o paquímetro digital. Esse equipamento é usado para leituras</p><p>rápidas e livre de erros de paralaxe, como será discutido posteriormente, e ideal para se realizar</p><p>o controle estatístico das medições. Esse equipamento é mostrado na Figura 8.</p><p>Figura 8</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é mostrado um paquímetro digital que possui um mostrador digital</p><p>de medidas acoplado ao cursor.</p><p>2.3 Princípio do nônio</p><p>Nesta unidade, foram citadas várias vezes o nome nônio para se referir à escala dos</p><p>paquímetros. Nesse caso, a escala do cursor de um paquímetro é chamada de nônio ou vernier,</p><p>em homenagem ao português Pedro Nunes e ao francês Pierre Vernier, considerados seus</p><p>inventores. A Figura 9 apresenta um paquímetro universal com indicação da localização do</p><p>nônio e uma ampliação da escala, onde mais adiante será utilizada para aumentar a precisão das</p><p>medições com esse equipamento.</p><p>64</p><p>Figura 9 - Paquímetro universal com a representação do nônio</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um paquímetro universal com a indicação do</p><p>componente nônio e uma ampliação da escala para o aumento da precisão das medidas com</p><p>paquímetros.</p><p>No sistema métrico, existem paquímetros em que o nônio possui dez divisões equivalentes a</p><p>nove milímetros. Assim, existe uma diferença de 0,1 mm entre o primeiro traço da escala fixa e o</p><p>primeiro traço da escala móvel. A diferença tende a aumentar 0,2 mm entre o segundo traço de</p><p>cada escala, e 0,3 mm entre os terceiros traços e assim por diante. Esse processo é observado na</p><p>Figura 10 com as representações decimais para o sistema métrico.</p><p>Figura 10 - Representação de um nônio e como funcionam suas subdivisões</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura são apresentados a escala graduada fixa do paquímetro e a escala</p><p>graduada móvel do nônio, com indicações dos decimais para o sistema métrico.</p><p>As diferenças entre a escala fixa e a escala móvel de um paquímetro podem ser calculadas pela</p><p>sua resolução. A resolução é a menor medida que o instrumento oferece. Ela é calculada utilizando</p><p>a Equação 1, onde UEF significa a unidade de escala fixa e o NDN o número de divisões do nônio.</p><p>Resolução= UEF/NDN (1)</p><p>Por exemplo, para um paquímetro no sistema métrico, um nônio com dez divisões, a resolução</p><p>seria, segundo a Equação 1 de 1 mm/10 divisões = 0,1 mm. Aumentando as divisões do nônio, a</p><p>65</p><p>resolução irá diminuir e mais exata será a medida. Com um nônio de 20 divisões, a resolução seria</p><p>1 mm/20 divisões = 0,05 mm, e assim por diante.</p><p>Já no sistema inglês, cuja unidade base é a polegada, ou 25,4 mm, tem-se também o conceito</p><p>de resolução. E as divisões do nônio são realizadas em frações de polegadas e a resolução é</p><p>calculada da mesma maneira para o sistema métrico. Por exemplo, a unidade fixa de 1/16” com</p><p>um nônio de 8 divisões, daria uma resolução de 1/128”.</p><p>2.4 Leitura de paquímetros</p><p>No sistema métrico e no sistema inglês, as leituras são realizadas da mesma maneira,</p><p>mudando apenas a unidade base, que para o métrico é o metro e para o inglês é a polegada.</p><p>Especificamente, para o sistema métrico, na escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita</p><p>antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro.</p><p>Em seguida, deve-se contar os traços do nônio até o ponto em que um deles coincidir com</p><p>um traço da escala fixa. Após, soma-se o número que leu na escala fixa ao número que leu no</p><p>nônio. Para o melhor entendimento deste processo de leitura de medições no paquímetro, é</p><p>apresentado alguns exemplos de leitura.</p><p>Para uma escala em milímetros e nônio com 10 divisões, como visto anteriormente, tem-se a resolução</p><p>de 0,1 mm. Os resultados e modo da leitura são observados na Figura 11. No exemplo da esquerda da</p><p>Figura 1, a medição na escala fixa foi de 1 mm, enquanto que o terceiro traço do nônio foi coincidente com</p><p>0,3 mm, totalizando 1,3 mm. No segundo exemplo, da direita, o procedimento é o mesmo.</p><p>Figura 11 - Exemplos de medição com paquímetro utilizando o nônio com dez divisões</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura são apresentados dois exemplos de medição utilizando o nônio com</p><p>dez divisões. O primeiro, o nônio está coincidente com o terceiro traço, sendo o resultado da</p><p>medição composto pela leitura em escala fixa que foi de 1 mm somando com o resultado do</p><p>nônio que foi de 0,3 mm, totalizando 1,3 mm. Já o segundo, apresenta uma medida em escala fixa</p><p>de 103 mm e o quinto traço do nônio coincidente com 0,5 mm, totalizando 103,05 mm.</p><p>66</p><p>Outro exemplo com o nônio com 20 divisões é apresentado na Figura 12. Nesse exemplo a</p><p>resolução é de 0,05 mm, utilizando a Equação 1. Pode-se perceber o aumento da precisão da medida,</p><p>pois com maiores divisões do nônio aumenta-se o número de casas decimais no resultado da medição.</p><p>Nesse caso, a leitura da escala fixa foi de 73 mm, e o traço que coincidiu do nônio foi a divisão superior</p><p>do sexto traço, sendo um valor de 0,65 mm, formando um resultado de medição de 73,65 mm.</p><p>Figura 12 - Exemplo de medição com paquímetro utilizando nônio com 20 divisões</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um exemplo de medição utilizando o nônio com 20</p><p>divisões. O nônio está coincidente com a divisão superior do</p><p>sexto traço, sendo o resultado da</p><p>medição composto pela leitura em escala fixa que foi de 73 mm somando com o resultado do</p><p>nônio que foi de 0,65 mm, totalizando 73,65 mm.</p><p>Para aumentar a resolução da medição, aumenta-se a quantidade de divisões do nônio, como</p><p>visto anteriormente. Por exemplo para um nônio de 50 divisões, a resolução seria de 0,02 mm,</p><p>então o resultado de medição seria da ordem de precisão de 0,02 mm.</p><p>Para leituras no sistema inglês, de polegada, o procedimento é o mesmo que para a escala</p><p>em milímetro. Contam-se as unidades 0,025” que estão à esquerda do zero do nônio e, a seguir,</p><p>somam-se os milésimos de polegada indicados pelo ponto em que um dos traços do nônio</p><p>coincide com o traço da escala fixa.</p><p>No paquímetro, no sistema inglês, a escala fixa do paquímetro é dividida em 16 partes, ou</p><p>seja, cada polegada está dividida em 16 partes iguais, portanto cada traço da escala fixa (sem</p><p>contar o zero) equivale a 1/16 de polegada. Dois traços seriam 2/16”, que reduzindo a fração fica</p><p>1/8” e assim por diante. A Figura 13 mostra as divisões do nônio no sistema inglês.</p><p>Figura 13 - Divisões do nônio no sistema inglês de unidades</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>67</p><p>#PraCegoVer: Na figura é mostrado a escala fixa e o nônio com as divisões no sistema inglês.</p><p>Tem-se o exemplo de uma medição apresentada na Figura 15 no sistema inglês. A escala fixa</p><p>apresenta um valor de 3/16”, e o nônio está coincidente no quinto traço, tendo valor de 5/128,</p><p>assim, o resultado da soma forma o resultado da medição de 29/128”.</p><p>Figura 14 - Exemplo de medição para o sistema inglês</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um exemplo de medição no sistema inglês. A escala</p><p>fixa apresenta um valor de 3/16”, e o nônio está coincidente no quinto traço, tendo valor de</p><p>5/128, assim, o resultado da soma forma o resultado da medição de 29/128”.</p><p>2.5 Erros de leitura e conservação do paquímetro</p><p>Há diversos tipos de erros que podem aparecer durante uma medição, como já comentado</p><p>anteriormente nas unidades passadas. Além da falta de habilidade do operador, outros fatores</p><p>podem provocar erros de leitura no paquímetro como, por exemplo, a paralaxe.</p><p>Dependendo do ângulo de visão do operador, pode ocorrer o erro por paralaxe, pois devido</p><p>a esse ângulo, aparentemente há coincidência entre um traço da escala fixa com outro móvel.</p><p>O cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas de construção, normalmente tem uma</p><p>espessura mínima, e é posicionado sobre a escala principal. Assim, os traços do nônio são mais</p><p>elevados que os traços da escala fixa. Colocando o instrumento em posição não perpendicular à</p><p>vista e estando sobrepostos os traços do nônio da escala fixa, cada um dos olhos projeta o traço</p><p>do nônio em posição oposta, o que ocasiona um erro de leitura (MAS, 2002).</p><p>Para não cometer o erro de paralaxe, é aconselhável que se faça a leitura situando o</p><p>paquímetro em uma posição perpendicular aos olhos. Além disso, esse erro pode aparecer em</p><p>todos os sistemas de medição analógicos.</p><p>Os cuidados com a utilização de paquímetros e equipamentos de medição também podem</p><p>influenciar nas medidas. Seguem os principais cuidados a se tomar ao manusear o equipamento</p><p>de medição (MAS, 2002):</p><p>• Manejar o paquímetro sempre com todo cuidado, evitando choques.</p><p>• Não deixar o paquímetro em contato com outras ferramentas, o que pode lhe causar da-</p><p>68</p><p>nos tais como: arranhões, empenos, perda da visualização da nitidez da escala graduada.</p><p>• Evitar arranhaduras ou entalhes, pois isso prejudica a graduação.</p><p>• Ao realizar a medição, não pressionar o cursor além do necessário para não comprome-</p><p>ter a precisão das medidas.</p><p>• Limpar e guardar o paquímetro em local apropriado, após sua utilização, livre de umida-</p><p>de e calor excessivo, em estojos ou similares destinados para esse fim.</p><p>• Verificar se a peça a ser medida está isenta de rebarbas ou sujeiras, porque interfere na</p><p>exatidão das medidas.</p><p>• Os paquímetros são fabricados para medição de peças estáticas, portanto não medir</p><p>peças em movimento.</p><p>• Não forçar o deslizamento do cursor nem aplicar nele força excessiva.</p><p>• Após o uso, limpar o paquímetro com lenço de papel ou pano macio que não solte fiapo. Se o</p><p>paquímetro for guardado por um período longo, recomenda-se lubrificá-lo com um pano em-</p><p>bebido com óleo para relojoeiro. Para paquímetros digitais, consultar o manual do fabricante.</p><p>• Guardar o paquímetro com as pontas de medição ligeiramente separadas.</p><p>Micrômetro</p><p>Outro equipamento muito utilizado na indústria é o micrômetro. Geralmente, usa esse</p><p>equipamento para aumentar a exatidão de medidas já realizadas com paquímetros. Jean Louis</p><p>Palmer apresentou, pela primeira vez, um micrômetro para requerer sua patente. O instrumento</p><p>permitia a leitura de centésimos de milímetro, de maneira simples. Com o decorrer do tempo,</p><p>o micrômetro foi aperfeiçoado e possibilitou medições mais rigorosas e exatas do que o</p><p>paquímetro. De modo geral, o instrumento é conhecido como micrômetro. Na França, entretanto,</p><p>em homenagem ao seu inventor, o micrômetro é denominado palmer (MAS, 2002).</p><p>O micrômetro externo é um instrumento de medição de comprimentos. Sua precisão é maior</p><p>do que a do paquímetro, permitindo medir, por leitura direta, dimensões com aproximação</p><p>de 0,01 mm ou mesmo de 0,001 mm (um mícron). Por isso, esse instrumento é chamado de</p><p>“micrômetro”, pois realiza medidas da ordem de mícrons. O micrômetro permite a medição</p><p>de comprimentos que variam de 0 mm a 25mm, de 25 mm a 50 mm, e assim por diante, em</p><p>espaçamentos de 25 mm. Seu funcionamento se baseia no avanço de um parafuso micrométrico.</p><p>O passo do parafuso é de 0,5 mm, e cada volta divide-se em aproximadamente 50 partes iguais,</p><p>podendo, ainda, conter um nônio.</p><p>A Figura 16 apresenta um micrômetro com todos seus componentes destacados. Segue uma</p><p>descrição dos principais componentes de um micrômetro:</p><p>69</p><p>• O arco é constituído de aço especial ou fundido, tratado termicamente para eliminar as</p><p>tensões internas.</p><p>• O isolante térmico, fixado ao arco, evita sua dilatação porque isola a transmissão de calor</p><p>das mãos para o instrumento.</p><p>• O fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e retificado para garantir</p><p>exatidão do passo da rosca.</p><p>• As pontas de medição tocam a peça a ser medida e, para isso, apresentam-se rigorosa-</p><p>mente planas e paralelas. Em alguns instrumentos, os contatos são de metal duro, de alta</p><p>resistência ao desgaste.</p><p>• O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Ele gira ligado ao fuso micrométrico.</p><p>Portanto, a cada volta, seu deslocamento é igual ao passo do fuso micrométrico.</p><p>• A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante.</p><p>• A trava permite imobilizar o fuso numa medida predeterminada.</p><p>Figura 15 - Micrômetro externo com os principais componentes nomeados</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um micrômetro com os seus principais componentes</p><p>destacados e nomeados.</p><p>Os micrômetros apresentam diversas características que os diferenciam de outros</p><p>equipamentos de medição. As principais são a capacidade, a resolução e a aplicação.</p><p>A capacidade de medição dos micrômetros normalmente é de 25 mm (ou 1”), variando o</p><p>tamanho do arco de 25 em 25 mm (ou 1” em 1”). Podem chegar a 2000 mm (ou 80”). A resolução</p><p>nos micrômetros pode ser de 0,01 mm; 0,001 mm, 0.001” ou 0.0001”. No micrômetro de 0 a 25</p><p>mm ou de 0 a 1”, quando as faces dos contatos estão juntas, a borda do tambor coincide com o</p><p>traço zero da bainha. A linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com o zero da escala do</p><p>tambor, esse também é um sinal de boa calibração dos micrômetros.</p><p>70</p><p>O modo de leitura dos micrômetros é semelhante ao apresentado para os paquímetros. As</p><p>Figuras 17 e 18 apresentam exemplos de leituras de medidas.</p><p>Figura 16 - Exemplo de medição utilizando o micrômetro com uma resolução de 0,01 mm</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA</p><p>(2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um micrômetro sendo utilizado para leitura. A bainha</p><p>se encontra no traço de 2,5 mm e o tambor no vigésimo quarto traço, sendo um valor de 0,24</p><p>mm, e totalizando 2,74 mm para o resultado de medição.</p><p>Figura 17- Exemplo de medição utilizando o micrômetro com uma resolução de 0,001 mm</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um micrômetro sendo utilizado para leitura. A bainha</p><p>se encontra no traço de 10,5 mm e o tambor no nonagésimo oitavo traço, sendo um valor de</p><p>0,0,098 mm, totalizando 10,598 mm para o resultado de medição.</p><p>71</p><p>O tipo de micrômetro, que não é tão comum, é o micrômetro interno. Os micrômetros internos</p><p>são utilizados, exclusivamente, para medidas cilíndricas internas. No entanto, os métodos de leitura e</p><p>de medição são semelhantes ao do micrômetro externo. Ainda, os cálculos de resolução abordados</p><p>para o paquímetro, o uso e os cuidados se estendem para todos os equipamentos de medição.</p><p>Outros equipamentos</p><p>Existem diversos outros tipos de equipamentos para medição, cada um com suas peculiaridades</p><p>e aplicações específicas. Nesta unidade, foi apresentado a fundo os dois equipamentos mais</p><p>utilizados na indústria, o paquímetro e o micrômetro. Agora, serão apresentados outros</p><p>equipamentos de forma simplificada e dependendo da área de aplicação as referências utilizadas</p><p>para o paquímetro e micrômetro podem ser usadas (MAS, 2002).</p><p>Relógio comparador</p><p>É um instrumento de precisão de grande sensibilidade. É utilizado tanto na verificação de</p><p>medidas, superfícies planas, concentricidade e paralelismo, como para leituras diretas.</p><p>Por sua elevada precisão e versatilidade, o relógio pode ser usado medindo ou comparando diversas</p><p>formas de peças. Pode apresentar ainda alguns acessórios ou variações na construção que possibilitem</p><p>diferentes tipos de medida. Sua finalidade é possibilitar controle em série de peças, medições especiais</p><p>de superfícies verticais, de profundidade, de espessuras de chapas etc.Também pode ser encontrados</p><p>tipos com visor digital que fornecem uma leitura direta do deslocamento mensurado.</p><p>A Figura 19 mostra um relógio comparador convencional com a identificação de alguns</p><p>componentes. O apalpador é encostado sobre a superfície de medição e ele é ligado diretamente</p><p>ao relógio comparador que é calibrado a cada nova medição. Com o menor deslocamento do</p><p>apalpador, o ponteiro do relógio comparador atua em direção à medição.</p><p>Régua de controle</p><p>Para a verificação de superfícies planas, tem-se o equipamento chamado régua de controle.</p><p>Esses dispositivos são construídos de aço, ferro fundido ou de granito, e apresentam diversas</p><p>formas e tamanhos, dependendo da aplicação.</p><p>Esquadro</p><p>Outro equipamento para medição de superfícies. É um instrumento em forma de ângulo reto,</p><p>construído de aço, ou granito. Usa-se para verificação de superfícies em ângulo de 90º.</p><p>Goniômetro</p><p>Para uperfícies com ângulos diferentes de 90º. Trata-se de um instrumento de medição ou de</p><p>72</p><p>verificação de medidas angulares. O goniômetro simples, também é conhecido como transferidor</p><p>de grau. É utilizado em medidas angulares que não necessitam de extremo rigor. Sua menor</p><p>divisão é de 1º.</p><p>Traçador de altura</p><p>Baseia-se no mesmo princípio de funcionamento do paquímetro, apresentando a escala</p><p>fixa com cursor na vertical. É empregado na função de traçar peças, para facilitar o processo de</p><p>fabricação e, com auxílio de acessórios, no controle dimensional.</p><p>Figura 18 - Relógio comparador convencional</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017) e OLIVEIRA (2016)</p><p>#PraCegoVer: Na figura é apresentado um relógio comparador convencional com indicação</p><p>de alguns componentes.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>73</p><p>3 RESOLUÇÃO DOS INSTRUMENTOS</p><p>No estudo de paquímetros e micrômetros, mais especificamente na parte de leitura de</p><p>medição, foi falado sobre o conceito de resolução desses equipamentos. Frente a isso, a definição</p><p>dessa característica, resolução, dos equipamentos de medição é a menor variação da grandeza</p><p>experimental medida que causa uma variação perceptível na indicação correspondente. No</p><p>paquímetro e micrômetro foi possível observar que a resolução dependia do número de divisões</p><p>do nônio, ou seja, seria a menor medida desses instrumentos de medição, e abaixo desses valores</p><p>estão os limites de tolerância. Ainda vale ressaltar que todos os equipamentos de medição</p><p>apresentam uma certa resolução e este é um fator predominante na escolha do equipamento</p><p>adequado para se realizar as medições (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008).</p><p>A resolução dos equipamentos de medição compõe uma das parcelas da incerteza de medição</p><p>e pode depender do atrito, do ruído, das condições internas e também do valor da grandeza</p><p>experimental a ser medida (LIRA, 2015). A avaliação da resolução é determinada de acordo com</p><p>o tipo dos instrumentos de medição e como são apresentados os valores medidos, podendo ser</p><p>de duas formas (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008):</p><p>a) Para dispositivo mostrador digital, a resolução é a variação na indicação quando o dígito</p><p>menos significativo varia de uma unidade.</p><p>b) Nos sistemas de medição com dispositivo mostrador analógico, a resolução é função das</p><p>limitações do executor da leitura, da qualidade do indicador e da própria necessidade de leituras</p><p>mais ou menos criteriosa, como no caso do paquímetro universal.</p><p>Os instrumentos de medição são fabricados de modo a satisfazerem uma faixa de medição,</p><p>ou uma faixa de trabalho, que é o conjunto de medidas de um mensurando para o qual se admite</p><p>que o erro de um instrumento de medição se mantém dentro dos limites especificados, ou seja,</p><p>admite-se os erros do instrumento adotado. A faixa de medição é dividida em indicações mínimas</p><p>para qualquer sistema de medição e a menor diferença entre estas indicações que pode ser</p><p>significativamente percebida é denominada de resolução (LIRA, 2015).</p><p>Ainda, para o equipamento detectar determinado valor experimental é necessário que a</p><p>grandeza seja maior que a resolução, e assim surge o conceito de sensibilidade. A sensibilidade</p><p>do equipamento está ligada diretamente com a resolução e se apresenta como a variação de sua</p><p>resposta dividida pela correspondente variação do estímulo. Em outras palavras, é a variação da</p><p>medida em função do valor total da grandeza a ser medida (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008).</p><p>Desta maneira, para se selecionar um equipamento de medição é necessário determinar a</p><p>precisão e exatidão necessária, como já estudado, e, acima de tudo, a resolução necessária para</p><p>o resultado de medição não possuir erros e incertezas perceptíveis.</p><p>74</p><p>4 ERROS E INCERTEZAS DE MEDIÇÃO E TOLERÂNCIAS</p><p>Nas unidades anteriores, foi definido que nenhum equipamento é possível de medir o valor</p><p>verdadeiro de uma grandeza experimental, apenas relacionar as medidas com modelos e padrões. Por</p><p>mais que o operador do equipamento seja cuidadoso, as medidas de grandezas experimentais nunca</p><p>apresentarão precisão e exatidão inquestionáveis. Contudo, algumas medições são mais precisas e</p><p>exatas que outras e, então, é necessário determinar uma grandeza que verifica o quão bom é o valor</p><p>da medição, em termos de qualidade (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; ALMEIDA, 2003; VUOLO, 1996).</p><p>Para isso, introduz-se o conceito de erros e incertezas. O conceito de erro, na nomenclatura</p><p>do Guia para Expressão da Incerteza da Medição, é empregado exclusivamente para indicar a</p><p>diferença entre o valor verdadeiro e o resultado de uma medição. Desse modo, para se determinar</p><p>o erro de uma medida de uma grandeza experimental é necessário conhecer seu valor verdadeiro</p><p>(LIRA, 2015). E, como já comentado, o valor verdadeiro da maioria das grandezas experimentais é</p><p>desconhecido e o conceito de erro tem pouco uso na prática (VUOLO, 1996).</p><p>No entanto, pode-se determinar as fontes de erro, que são de grande valia para o sistema</p><p>de medição. Frente a isso, existem diversos fatores em um processo de medição que causam o</p><p>aparecimento de erro, ou seja, que contribuem</p><p>para que o resultado da medição se desvie do seu</p><p>valor verdadeiro (LIRA, 2015). Esses fatores são chamados fontes de erro, e em procedimentos</p><p>experimentais, no geral, existem várias fontes de erro. Desta maneira, seguem algumas das</p><p>principais fontes de erro existentes (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; ALMEIDA, 2003; VUOLO, 1996):</p><p>Calibração do instrumento</p><p>Todo o instrumento de medição deve ser calibrado direta ou indiretamente em relação a</p><p>um padrão internacional de referência. Como nenhum processo de calibração é perfeito,</p><p>esse procedimento pode ser uma fonte de erro. Quanto mais imperfeita for a calibração do</p><p>instrumento, maior o erro associado ao resultado de medição (VUOLO, 1996).</p><p>Condições de uso e armazenamento do instrumento</p><p>Dependendo do material de que é fabricado, das suas condições de uso e armazenamento,</p><p>o instrumento pode ter o funcionamento comprometido e mostrar resultados de medição com</p><p>erros associados. Ainda, todos os instrumentos estão sujeitos, ao longo do tempo, a perderem</p><p>sua calibração original, sendo necessário refazer o protocolo de calibração frequentemente</p><p>(VUOLO, 1996).</p><p>Interação instrumento-objeto</p><p>A interação entre o instrumento e o objeto da medição pode alterar o valor verdadeiro da</p><p>75</p><p>grandeza experimental mensurada. Esse tipo de erro é evidente em instrumentos elétricos, pois a</p><p>simples introdução do instrumento no circuito em observação altera as características do circuito</p><p>(VUOLO, 1996).</p><p>Variáveis não controláveis</p><p>As grandezas físicas estão relacionadas umas às outras. Portanto, é fundamental controlar</p><p>as variáveis às quais essa grandeza está relacionada para se obter um resultado de medição</p><p>confiável. Embora seja impossível neutralizar completamente todas as fontes de erro em um</p><p>experimento, é imprescindível tentar controlá-las (VUOLO, 1996).</p><p>Outro parâmetro que atesta a qualidade de uma medição é a incerteza. Por definição,</p><p>incerteza é uma estimativa que quantifica a confiabilidade do resultado de uma medição. Quanto</p><p>maior for a incerteza, tanto menor será a confiabilidade desse resultado. Ainda, é importante</p><p>destacar que incerteza não é erro. O cálculo do erro depende de conhecermos o valor verdadeiro</p><p>daquilo que estamos medindo, como comentado anteriormente (AKKARI, 2017; ALMEIDA, 2003;</p><p>VUOLO, 1996). Em contrapartida, o cálculo da incerteza não apresenta esse tipo de restrição</p><p>e deve ser calculada mesmo quando não há o conhecimento do valor verdadeiro da grandeza</p><p>experimental (LIRA, 2015).</p><p>Desta maneira, a incerteza é um conceito com maior aplicabilidade que o conceito de erro.</p><p>Frente a isso, vale destacar que existem dois tipos de incertezas, os tipos A e B. As incertezas</p><p>apresentam tipos diferentes pelo fato de serem calculadas por processos diferentes (AKKARI, 2017).</p><p>Tipo A</p><p>É proveniente de uma série de observações da mesma grandeza física experimental.</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>As fontes de erro acima são toleradas na medida em que são inevitáveis e devem ser</p><p>contabilizadas e associadas ao resultado de medição (AKKARI, 2017; ALMEIDA, 2003). Todo</p><p>o resultado de medida experimental possui algum erro, por isso, é importante destacar</p><p>que a impossibilidade de controlar completamente as fontes de erro não justifica que o</p><p>experimento seja feito com desleixo, mas esses aspectos devem ser incluídos no resultado</p><p>de medição (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008).</p><p>76</p><p>Como exemplo, ao se realizar uma série de medições, o resultado da medição é apresentado</p><p>em forma de média, e a incerteza do tipo A em forma de desvio padrão da média (LIRA, 2015;</p><p>ALMEIDA, 2003).</p><p>Tipo B</p><p>O conceito de incerteza do tipo B é utilizado quando é muito complexo realizar observações</p><p>repetidas. Do ponto de vista teórico, os procedimentos de avaliação da incerteza do tipo B são</p><p>mais sofisticados que os do tipo A (AKKARI, 2017; ALMEIDA, 2003).</p><p>Ainda, as incertezas do tipo B podem ser utilizadas para construir intervalos de confiança para</p><p>o resultado de medição.</p><p>Vale destacar, que os dois tipos de incerteza são determinados por meio da aplicação de</p><p>técnicas de estatística analítica e descritiva (LIRA, 2015).</p><p>Ainda na linha de raciocínio de atestar a qualidade de um processo de medição, tem-se o</p><p>conceito de tolerância, ou nesse caso de tolerância dimensional. A tolerância é determinada como</p><p>a variação admitida para uma dimensão no projeto de uma peça ou produto (AKKARI, 2017).</p><p>Essa variação, depende quase sempre do processo de fabricação e deve ser determinada pelo</p><p>projetista. Por exemplo, ao se produzir chapas metálicas, o projetista pode identificar a tolerância</p><p>aceitável, para não prejudicar a função do componente, como sendo 0,01 mm para mais ou para</p><p>menos da dimensão projetada (ALBERTAZZI; SOUSA, 2008; ALMEIDA, 2003).</p><p>Deste modo, todos os parâmetros a serem determinados em um processo de medição</p><p>dependem das condições e do que se deseja medir e para qual objetivo. Assim, o operador, ou</p><p>projetista, pode selecionar os equipamentos adequados, o processo de calibração, as incertezas</p><p>e tolerâncias admitidas, e tudo isso para se obter um resultado de medição confiável, preciso e</p><p>exato (LIRA, 2015).</p><p>77</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de:</p><p>• aprender sobre os padrões de calibração;</p><p>• aprofundar os conceitos de medição;</p><p>• conhecer os equipamentos de medição;</p><p>• capacitar-se sobre o controle de qualidade das medidas.</p><p>PARA RESUMIR</p><p>AKKARI, A. C. S. Metrologia e controle geométrico. 1. ed. Londrina: Editora e distribuidora</p><p>educacional S. A., 2017.</p><p>ALBERTAZZI, A. G. J; SOUSA, A. R. Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial. 1.</p><p>ed. São Paulo: Editora Manole, 2008.</p><p>ALMEIDA, L. A. Metrologia: instrumento de cidadania. 2003.</p><p>BIPM. Bureau International des Poids et Mesures. The role and objectives of tha BIPM.</p><p>Paris, 2017. Disponível em: http://www.bipm.org/en/about-us/. Acesso em: 04 mar.</p><p>2020.</p><p>CONEJERO, A. S. A importância da metrologia. São Paulo: [s.n.], 2003.</p><p>INMETRO. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. Vocabulário</p><p>internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia. 2. ed. Brasília: SENAI/</p><p>DN, 2000.</p><p>LEMOS, L. L. et al. Modelagem matemática dos processos de medição utilizando</p><p>paquímetro. Proceedings of the XI Semana de Engenharia Mecânica e Mecatrônica,</p><p>2009.</p><p>LIRA, F. A. Metrologia na Indústria. 3. ed. São Paulo: Erica, 2015.</p><p>MAS. Análise dos sistemas de medição: manual de referência. 3. ed., 2002.</p><p>OLIVEIRA, E. L. Apostila de Metrologia. Instituto Federal de Santa Catarina, 2016.</p><p>VUOLO, J. H. Fundamentos da teoria de erros. Editora Blucher, 1996.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>UNIDADE 4</p><p>Capacidade do processo de medição</p><p>e produção</p><p>Você está na unidade Capacidade do processo de Medição e Produção. Conheça aqui a</p><p>teoria dos erros, considerando os seus diferentes tipos, como o erro sistêmico, aleatório</p><p>e a análise de tendência de erro. Outro objeto de conhecimento que será visto nessa</p><p>unidade, é a importância na escolha dos sistemas de medição e seus instrumentos de</p><p>medição.</p><p>Nesta unidade aprenda os fundamentos relacionados à capacidade do processo de</p><p>medição utilizando o cálculo da repetibilidade e reprodutibilidade, além de aplicar</p><p>os fundamentos relacionados à capacidade do processo de produção, utilizando os</p><p>indicadores de capacidade e performance, bem como aos conceitos de estabilidade e</p><p>variabilidade a curto e longo prazo</p><p>Bons estudos!</p><p>Introdução</p><p>81</p><p>1. TEORIA DOS ERROS</p><p>Quando pesquisamos a palavra erro no dicionário, mais precisamente a sua explicação</p><p>matemática, fornece a seguinte definição “diferença entre o valor exato de uma grandeza e o</p><p>valor dado por uma medição” (DICIO, 2020).</p><p>Em nosso cotidiano o erro pode ser traduzido como toda vez que um comportamento real se</p><p>afasta do planejado ou real. Por exemplo, ao usarmos uma analogia simples de um prego e um</p><p>martelo, pois o ato de pregar pode ser um tanto doloroso se não acertarmos a direção do centro</p><p>do prego. Suponhamos que um carpinteiro necessite de 10 marteladas para pregar um conjunto</p><p>de madeira. Se ele</p><p>errar cada vez que o martelo não atingir esse centro do prego, poderá cometer</p><p>um pequeno ou grande erro, dependendo da distância desse erro. Ao tentar repetir a ação de</p><p>acertar o centro do alvo, ele poderá cometer erros, mas, possivelmente, não os mesmos.</p><p>Figura 1 - Precisão e Exatidão</p><p>Fonte: Shutterstock, 2020.</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra 4 alvos que podemos ilustrar o centro interno branco, como o prego.</p><p>Cabe lembrarmos que o conceito de exatidão é a medida de posição, representada pela</p><p>diferença entre uma média de medições efetuadas e seu valor verdadeiro. Em outras palavras é a</p><p>capacidade de um instrumento em fornecer um valor aproximado do verdadeiro. No conceito de</p><p>precisão, é a característica de um equipamento em fornecer as indicações muito próximas, quando</p><p>se mede o mesmo item por “n” vezes sob as mesmas condições. Nesse caso, defini a capacidade</p><p>do instrumento em reproduzir um valor adquirido em uma medição, mesmo que ele esteja errado</p><p>(SILVA, 2015).</p><p>82</p><p>Com base no contexto apresentado e trazendo para o âmbito da metrologia, as imperfeições</p><p>do sistema de medição influenciam sobre a incerteza dos resultados de medição. Os fatores que</p><p>afetam os resultados de medição podem estar relacionados com a aptidão do operador, com as</p><p>condições ambientais, com o procedimento do sistema de medição e com as definições do que está</p><p>sendo medido.</p><p>Quando mensuramos o que está sendo medido é fundamental determinarmos o que se espera</p><p>do resultado obtido do sistema de medição, para tal a grandeza e sua unidade de medida devem</p><p>corresponder ao resultado esperado. Por exemplo, ao medir o comprimento de uma barra é</p><p>importante determinarmos se a medida será em metro, centímetro ou milímetro, quando o seu uso</p><p>for o Sistema Internacional de Medidas ou, até mesmo, baseado no sistema inglês, como a jarda, pé</p><p>ou polegada. Portanto, essas seis unidades de medidas correspondem a resultados distintos obtidos</p><p>na medida dessa barra dada no exemplo. Outra relação importante é a variabilidade desta peça que</p><p>está sendo medida, que a sua variação deve corresponder à medida da base proposta.</p><p>O procedimento de medição pode afetar de maneira considerada o resultado obtido, pois esse</p><p>aspecto está relacionado à preparação do ato de medir, à sequência de operações, ao número de</p><p>medições repetidas, bem como ao uso de modelos de cálculo, nos casos de medições indiretas.</p><p>Dependendo do procedimento adotado de medição, pode se associar à incerteza de medição. Veja</p><p>dois procedimentos que podem afetar de maneira substancial a incerteza do resultado de medição.</p><p>No primeiro caso, ao realizar a medição de uma peça no final de seu turno (final da tarde),</p><p>o operador constatou que as medidas estavam dentro do especificado, liberando para o setor</p><p>de qualidade. Esta peça entrou na “fila” para conferência do setor de qualidade, que acabou</p><p>por conferi-la somente no dia seguinte no período da manhã. Como de manhã a temperatura</p><p>ambiente era menor as medidas da peça, apresentaram uma variação menor devido à dilatação</p><p>térmica do material.</p><p>No segundo caso, ao terminar a peça, o operador removeu os resíduos da fabricação, levou</p><p>para o setor de controle de qualidade, onde possuía um ambiente com temperatura controlada</p><p>e climatizada. Antes de medir a peça, foi aguardado a estabilização da temperatura da peça.</p><p>No procedimento de medição foram realizadas 10 repetições de medições, esta ação serve para</p><p>calcular a média e ajustar possíveis erros no processo produtivo.</p><p>Os dois casos claramente induzirão a resultados das medições com incertezas bem distintas.</p><p>No primeiro caso relata um outro problema, que está relacionada às condições ambientais. A</p><p>alteração de temperatura mencionada, modificou a medida da peça, devido à dilatação térmica. A</p><p>temperatura é umas das condições ambientais que afetam os resultados das medições. Os fatores</p><p>como partículas em suspensão no ar, nevoas, campo eletromagnéticos, vibrações, corretes de ar</p><p>e radiação térmica ou nuclear podem associar às condições ambientais a piora da incerteza de</p><p>medição (ALBERTAZZI; SOUSA, 2017).</p><p>83</p><p>O operador é fundamental no processo de medição, pois exerce grande influência nos</p><p>resultados do processo de medição. A utilização correta de instrumento de medida, bem como o</p><p>uso correto das técnicas são primordiais para a determinação dos erros sistêmicos e aleatórios.</p><p>(ALBERTAZZI; SOUSA, 2017).</p><p>É importante caracterizar esses erros, pois eles podem ocorrer em uma mesma medição, e</p><p>podem ser definidos como erros sistemáticos, de tendência, estatísticos ou aleatórios.</p><p>1.1 Erros sistêmicos</p><p>O erro sistemático pode ser caracterizado pela diferença dos resultados obtidos de medições</p><p>realizadas, tomando como base que existem as mesmas condições para obter valor verdadeiro.</p><p>Este erro está associado a limitações do operador, físicas ou dos instrumentos de medição.</p><p>O erro sistemático pode ocorrer devido a um instrumento danificado, calibração inadequada</p><p>ou não realizada ou, até mesmo, por um procedimento de medição equivocado. Em nenhuma</p><p>dessas ações é muito difícil detectar esses erros, pois mesmo que se repita as mesmas condições</p><p>de medição os erros sempre ocorreram. Existem três formas de Erros sistemáticos sendo eles:</p><p>• Erro sistemático instrumental.</p><p>• Erro sistemático ambiental.</p><p>• Erro sistemático observacional.</p><p>No erro sistemático instrumental, como o nome próprio já diz, está relacionado aos erros</p><p>condicionantes aos instrumentos de medição. Por exemplo, a falta de calibração dos instrumentos.</p><p>O erro sistemático ambiental faz referência aos efeitos do ambiente sobre o sistema de</p><p>medição, induzindo erros no resultado de medição. Dentre os fatores ambientais que interferem,</p><p>estão relacionados à temperatura, à pressão e à umidade, entre outros.</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>O operador é fundamental no processo de medição, pois exerce grande influência nos</p><p>resultados do processo de medição. A utilização correta de instrumento de medida, bem</p><p>como o uso correto das técnicas são primordiais para a determinação dos erros sistêmicos e</p><p>aleatórios. (ALBERTAZZI; SOUSA, 2017).</p><p>84</p><p>O erro sistemático observacional condiz a falhas de procedimentos ou limitações do</p><p>observador do processo de medição. Um exemplo clássico está relacionado ao efeito de paralaxe</p><p>na leitura de escalas de instrumentos.</p><p>1.2 Erros aleatórios ou estatísticos</p><p>O erro estatístico ou aleatório se define pela maior variabilidade do sistema, podendo ser</p><p>representada pela distribuição ou Curva de Gauss como visto na Figura “Distribuição de Gauss”.</p><p>Esses erros resultam de fatores não controlados ou que não podem ser controlados, acarretando</p><p>em variações aleatórias nas medições.</p><p>Para exemplificar melhor como este erro afeta os processos de medição, é possível relacioná-</p><p>lo a uma balança. Uma corrente de ar ou até mesmo vibrações podem condicionar esses erros</p><p>aleatórios ou estatísticos na medição.</p><p>Devido a esses erros aleatórios, produz um aumento das imprecisões no método analítico, o</p><p>que acabaram fornecendo um desvio padrão para a média encontrada pelas inúmeras medidas</p><p>realizadas. As imprecisões relacionadas a esses erros ficam difícil de determinar o esclarecimento</p><p>das suas causas, bem como as direções e a suas dimensões.</p><p>Um sistema é conspirado estável quando os dados gerados do processo de medição oscilam</p><p>em torno da média, sem apresentar um distanciamento exacerbado da linha de centro da</p><p>distribuição gaussiana.</p><p>Figura 2 - Distribuição de Gauss</p><p>Fonte: Shutterstock, 2020.</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra a Distribuição ou curva de Gauss, onde o é a média ou</p><p>linha central das medições realizadas..</p><p>85</p><p>1.3 Análise de tendência</p><p>Na análise da Tendência associada na metrologia, conceitua que a diferença entre a média</p><p>das medições de uma determinada grandeza e seu valor de referência (VR), realizadas por um</p><p>operador utilizando um mesmo equipamento e método.</p><p>Para Albertazzi e Sousa (2017), na tendência, ou também conhecida como tendência</p><p>instrumental, é avaliada a partir</p><p>da diferença entre a média de uma quantidade limitada de</p><p>medições repetitivas de um determinado componente e de seu valor de referência. Isto se trata</p><p>de um valor aproximado, no qual está associado a uma incerteza da tendência.</p><p>Para avaliar a tendência de um sistema de medição para medir a largura de uma peça, com tolerância</p><p>de 0,07 mm. Esta largura é medida com um micrômetro analógico com capacidade de 25 – 50 mm e</p><p>com resolução de 0,001 mm. No projeto foi determinado o valor de referência VR = 48,53 mm. Para</p><p>exemplificar melhor, na Tabela “Medidas aplicadas a processo de fabricação de uma peça” mostra os</p><p>valores fornecidos de medição realizadas nas peças de um determinado processo de fabricação.</p><p>Tabela 1 - Medidas aplicadas a processo de fabricação de uma peça</p><p>Fonte: Elaborada pelo autor, 2020.</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma tabela que apresenta 12 variações de medida de uma</p><p>mesma peça, bem como o seu valor de referência.</p><p>A partir dos dados apresentados, obtivemos a média de todas as medições em torno de 48,56</p><p>mm. Para o cálculo de tendência, segue a equação 1.</p><p>onde é a média calculada dos valores e VR é o valor de referência. Tomando como base o</p><p>86</p><p>exemplo, chegamos ao valor de + 0,03 mm. Ao interpretar esses dados, analisamos que os valores</p><p>medidos por esse operador, utilizando esse instrumento e o método proposto apresentam valores</p><p>superiores ao VR em 0,03 mm.</p><p>Nota que os valores obtidos indicam 0,03 mm a mais do que o micrômetro deveria apresentar,</p><p>indicando uma tendência de estar 0,03 mm a mais, e essa tendência está associada ao um erro</p><p>sistemático no instrumento.</p><p>2.ESCOLHA CORRETA DO INSTRUMENTO A SER</p><p>UTILIZADO NA MEDIÇÃO</p><p>Ao especificar um sistema de medição, é necessário realizar algumas reflexões, pois é uma</p><p>tarefa que exige atenção como, por exemplo, quais os métodos de fabricação e suas tolerâncias</p><p>estão associadas ao componente a ser construído. Também é importante relacionar os custos</p><p>envolvidos para aquisição do instrumento de medição, quando isto for necessário.</p><p>O treinamento para os recursos humanos é fundamental, ainda mais se o instrumento de</p><p>medição possuir alguma tecnologia mais atual ou de vanguarda. Nesse mesmo aspecto, os custos</p><p>de calibração, de manutenção e de assistência técnica devem ser considerados, a fim de verificar</p><p>a disponibilidade desse instrumento quando solicitado.</p><p>Enfim, o ponto de início para a seleção de um sistema de medição passa por todos os itens</p><p>anteriormente mencionados, como os aspectos técnicos, econômicos e lógicos. Sem definir de</p><p>uma maneira clara, é impossível obter uma performance nos processos de medição.</p><p>Para esclarecer melhor, sugiro 12 passos para ajudar na escolha do melhor sistema de</p><p>medição. Cabe salientar que os passos 10, 11 e 12, refere-se para sistemas que necessitam de um</p><p>processo de análise mais automatizados.</p><p>• Primeiro passo: deve estabelecer quais grandezas, unidades de medida e quantas vezes é</p><p>necessário medir o componente.</p><p>• Segundo Passo: verificar a real necessidade de medir aquela grandeza, visto a sua impor-</p><p>tância para o processo ao qual ela está inserida.</p><p>• Terceiro passo: é importante conhecer os aspectos ambientais do processo onde será</p><p>medido o componente, visto que isto é determinante para os outros passos.</p><p>• Quarto passo: depois de verificado as condições ambientais do processo de medição,</p><p>deve estabelecer os locais que serão realizados o controle do processo de medição, por</p><p>exemplo: laboratório, in loco, entre outros.</p><p>• Quinto passo: ao definir onde será medido, é importante determinar os procedimentos</p><p>87</p><p>técnicos que devem ser seguidos, a fim de manter a padronização do processo de medição.</p><p>• Sexto passo: cada processo produtivo possui características próprias, é importante definir</p><p>os intervalos que as medições são realizadas. Uma norma que pode ser utilizada para</p><p>esse fim é a NBR 5426. Planos de amostragem e procedimentos na inspeção.</p><p>• Sétimo passo: cada instrumento possui uma incerteza de medição, deve-se certificar que</p><p>a incerteza de medição é inferior a variação de fabricação (tolerância) fornecida pelo</p><p>projeto.</p><p>• Oitavo passo: ao definir a incerteza de medição e conhecendo as tolerâncias do processo,</p><p>é necessário definir a resolução do instrumento de medida. Uma regra de ouro que se</p><p>aplica à metrologia, caracteriza como ideal que a resolução do instrumento deve ser 1/10</p><p>da tolerância proposta no projeto de fabricação.</p><p>• Nono passo: considerando a velocidade que as medições serão feitas, deve-se estimar o</p><p>tempo necessário para completar a medição de um item sem afetar a análise da qualida-</p><p>de da peça, bem como a produção. No caso da produção, refere-se à liberação de produ-</p><p>ção quando foi para try-out de uma linha, por exemplo.</p><p>• Décimo passo: dependendo do processo, principalmente em sistemas contínuos de gran-</p><p>dezas dinâmicas, é necessário determinar um certo nível de automação para aquisição</p><p>de dados.</p><p>• Décimo primeiro passo: para sistemas contínuos de grandezas dinâmicas, deve estipular</p><p>o range de medidas, bem como a taxa que serão coletadas as medidas em sequência. Um</p><p>exemplo disso é a pressão de uma caldeira a vapor.</p><p>• Décimo segundo passo: nos casos de medições de sistemas contínuos de grandezas di-</p><p>nâmicas é importante a geração de banco de dados, geração de gráficos para um melhor</p><p>controle estatístico do processo. Claro que este item não é exclusivo para este tipo de</p><p>medição, pode também ser aplicado às medições que os seus resultados dependem da</p><p>inserção de um operador no sistema.</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>Para se aprofundar no assunto, recomenda-se a leitura das seguintes normas:</p><p>NBR 5426: Planos de amostragem e procedimentos na inspeção.</p><p>NBR 5427: Guia para utilização da norma NBR 5426. Planos de amostragem e procedimentos</p><p>na inspeção por atributos.</p><p>NBR 5429: Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por variáveis.</p><p>NBR 5430: Guia de utilização da norma ABNT NBR 5429. Planos de amostragem e</p><p>procedimentos na inspeção por variáveis.</p><p>88</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>3.CAPACIDADE DO PROCESSO DE MEDIÇÃO</p><p>UTILIZANDO O CÁLCULO DA REPETIBILIDADE &</p><p>REPRODUTIBILIDADE (R&R)</p><p>Segundo Automotive Industry Action Group (AICG, 2010), o conceito de repetibilidade</p><p>apresenta-se por meio da variação das medições adquiridas, considerando os seguintes aspectos:</p><p>• Instrumentos de medição usados várias vezes na mesma peça.</p><p>• Mesmo operador, com a mesma técnica de medição.</p><p>• Mesmo procedimento de medição.</p><p>Em outras palavras, resume-se a um curto prazo de tempo a variação em medidas sucessivas,</p><p>sob mesmos aspectos do ambiente de trabalho, portanto caracteriza-se como as possíveis</p><p>variações que um determinado instrumento de medição pode apresentar quando solicitado.</p><p>Para Carvalho et al. (2011), as medições realizadas em componentes aparentemente</p><p>idênticos, em circunstâncias também aparentemente idênticos, não apresentam na maioria dos</p><p>casos resultados iguais. Isto se deve a inúmeros erros aleatórios que afetam substancialmente</p><p>os resultados de medições. Estes fatores são inerentes aos procedimentos de cada medição que,</p><p>infelizmente, não podem ser totalmente controlados.</p><p>Carvalho et al. (2011) ainda ilustra que na interpretação dos resultados esta variabilidade</p><p>deve ser levada em consideração, porém, a diferença entre o resultado de uma medição e seu</p><p>valor preestabelecido, pode conter os erros aleatórios, considerando neste caso um desvio real</p><p>89</p><p>do valor preestabelecido.</p><p>No caso de reprodutibilidade, a Automotive Industry Action Group (AICG, 2010) aponta que</p><p>a definição de reprodutibilidade é a variação na média das medições realizadas por diferentes</p><p>pessoas, quando utilizado o mesmo instrumento de medição para medir o mesmo aspecto de</p><p>um determinado componente. Portanto, nessa característica, a única variável apresentada é a</p><p>quantidade de pessoas que estão no processo de medição, então, neste caso, a reprodutibilidade</p><p>é conhecida como variação de pessoas no processo de medição. Na Tabela “Comparação</p><p>entre</p><p>Repetibilidade & Reprodutibilidade”, elucida melhor as comparações entre os dois aspectos.</p><p>Tabela 2 - Comparação entre Repetibilidade & Reprodutibilidade</p><p>Fonte: Elaborada pelo autor, adaptado Metrologia e Normalização, 2015.</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra a uma tabela que apresenta a comparação entre</p><p>Repetibilidade e Reprodutibilidade.</p><p>A repetibilidade é calculada considerando a amplitude e o desvio padrão dos resultados</p><p>adquiridos nas medições de um determinado aspecto de um componente. Cabe salientar que</p><p>quanto menor for a amplitude e o desvio padrão nos resultados das medições, melhor é a sua</p><p>repetitividade. Na equação 2 apresenta a forma de calcular a repetitividade, considerando o</p><p>cálculo da estimativa do desvio padrão.</p><p>Onde Sre é estimativa do desvio padrão para repetitividade, é a amplitude média, e d2</p><p>constante em função do número de medições por peça. A constante d2 pode ser obtida na Tabela</p><p>“Estimativa do desvio padrão - d2”, onde é necessário conhecer o número de repetições pelo</p><p>número de amostras.</p><p>Com base na estimativa do desvio padrão, o cálculo de repetitividade apresenta um nível de</p><p>confiança de 99%, isto significa uma probabilidade de 99% dos resultados retratarem a realidade.</p><p>90</p><p>Considerando essa questão, deve-se ponderar os limites da repetitividade em relação à média,</p><p>é adotado uma constante de ± 2,576 σ, isto é, apresentando uma extensão de repetitividade na</p><p>ordem de 5,152 σ, como apresentado na equação 3 (TOLEDO, 2014).</p><p>Onde a Repe é a faixa de repetitividade.</p><p>No caso da reprodutibilidade, ela é relacionada com base na diferença da média das medições,</p><p>considerando as diferentes condições para essa análise como, por exemplos, operadores distintos,</p><p>condições ambientais, quando utilizado o mesmo instrumento de medição. Como no cálculo de</p><p>repetitividade, para que as condições mencionadas apresentem uma distância menor entre as</p><p>médias, melhor será a capacidade do processo de medição em corroborar resultados similares</p><p>nas medições. A equação 4 determina a amplitude média entre os envolvidos, considerando</p><p>média de cada operador, entre o maior e a menor média apresentada. (TOLEDO; PAULISTA, 2017).</p><p>Onde a Rop é a determinação da amplitude. O valor da determinação da amplitude Rop,</p><p>servirá para encontrar o valor da estimativa do desvio padrão para reprodutibilidade, a partir da</p><p>amplitude entre operadores e a constante obtida na Tabela “Estimativa do desvio padrão - d2”,</p><p>como apresentado na equação 5.</p><p>Como na estimativa do desvio padrão para repetitividade, o cálculo de estimativa do desvio</p><p>padrão para reprodutibilidade, baseia-se também no nível de confiança de probabilidade de 99%.</p><p>No entanto, esse valor representa a reprodutibilidade final e está contaminada pela repetitividade</p><p>do processo de medição.</p><p>A equação 6 apresenta o cálculo para este item (TOLEDO, 2014).</p><p>Como o item de reprodutibilidade está contaminado com valores de repetitividade no</p><p>processo de medição, é importante eliminá-lo dessa influência como apresentado na equação 7.</p><p>Onde Reproc é a faixa de reprodutibilidade corrigida, n é número de amostras e r é número</p><p>de avaliadores.</p><p>91</p><p>Para a análise do parâmetro de repetibilidade e reprodutibilidade (R&R), a equação 8</p><p>apresenta a variabilidade total do processo de medição obtendo os seus valores absolutos</p><p>(TOLEDO, 2014).</p><p>Segundo Albertazzi e Souza (2017), o processo de avaliação consiste em apresentar a</p><p>característica do R&R em forma percentual da tolerância, como apresentado na Tabela “Análise</p><p>conclusiva dos percentuais de aceite”. Diante disso, o valor de R&R deverá apresentar valor</p><p>percentual, conforme a equação 9, para depois cruzar as informações com a tabela citada,</p><p>Como VT simboliza a variação total da capacidade do processo de medição, ela deve ser</p><p>calculada por meio da equação 10, adotando as estimativas de desvios da repetitividade, da</p><p>reprodutibilidade e do processo de fabricação (TOLEDO; PAULISTA, 2017).</p><p>onde Ser é estimativa do desvio padrão para repetitividade, Sop é a estimativa do desvio</p><p>padrão para reprodutibilidade e Ssp é a estimativa do desvio padrão do processo de fabricação.</p><p>No caso da estimativa do desvio padrão do processo de fabricação é quando apresenta uma</p><p>análise de mais peças. Que pode ser observado pela equação 11.</p><p>onde Rsp é determinado pelas médias de cada peça.</p><p>Como já mencionado, a análise da capacidade do processo de medição, deve-se relacionar o</p><p>valor de R&R na forma percentual, considerando na Tabela “Análise conclusiva dos percentuais</p><p>de aceite”, se os valores encontrados estão coerentes ou não. Caso não esteja coerente, ações de</p><p>diagnóstico e de reparo nos processos de medição devem ser tomados a fim de garantir uma boa</p><p>estabilização e certificação do processo.</p><p>92</p><p>Figura 3 - Análise conclusiva dos percentuais de aceite</p><p>Fonte: Elaborada pelo autor, adaptada de Albertazzi e Souza (2017)</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma tabela que apresenta a análise conclusiva dos</p><p>percentuais de aceite ou não do processo de medição.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>4. CAPACIDADE DO PROCESSO DE PRODUÇÃO</p><p>A capacidade de um processo de produção pode ser definida por índices que apresentam o</p><p>seu desempenho de manter o processo de fabricação de peças e componentes em um nível de</p><p>controle aceitável.</p><p>93</p><p>Esses índices se apresentam como uma forma de classificar e comparar os mais diferentes</p><p>processos produtivos, assim traduzindo as suas capabilidades. Devido a essas características,</p><p>os índices de performe e capacidade de produção vêm ganhando uma considerável aceitação,</p><p>visto que procuram representar o comportamento complexo do processo produtivo por um meio</p><p>quantitativo, baseado em uma análise estatística de simples compreensão.</p><p>A utilização desses índices torna-se mais atrativa, pois apresenta-se como uma demonstração</p><p>prática da capabilidade dos seus processos aos clientes, como recomenda a norma QS 9000.</p><p>Entretanto, o seu uso sem critérios ou, até mesmo, sem cuidados matemáticos, pode levar a</p><p>tomadas de decisão equivocadas no que tange os processos de produção. Comumente, os dados</p><p>para os cálculos são levantados sem nenhum critério, nem mesmo o tamanho da amostragem</p><p>claramente estabelecido, o que acaba por comprometer a análise do processo, revelando</p><p>conclusões incongruentes e, em muitos casos, trazendo prejuízo por essas ações.</p><p>Dentre os índices mais comuns no setor fabril, destacam-se o Cp, Cpk e o Cpm. Para</p><p>esses índices, é importante considerar como os principais elementos na sua determinação,</p><p>os respectivos limites de tolerância, bem como os parâmetros estatísticos do processo e as</p><p>características de qualidade dos componentes a serem estudados. No caso da medida nominal</p><p>e de seus limites, todo processo de fabricação estipula esses valores sempre como referência,</p><p>normas ou determinações técnicas, requisitos de clientes ou exigências regulatórias. Para os</p><p>índices Cp e Cpk que são os objetos de estudos, os parâmetros estatísticos são baseados nas</p><p>medidas da média (µ) e no seu desvio padrão (s).</p><p>4.1 Índice de Capacidade Potencial (Cp)1</p><p>O índice CP ou Capacidade Potencial é definido como o processo está centrado em um determinado</p><p>valor nominal da especificação em relação aos limites ou tolerâncias. Geralmente, esse estudo apresenta</p><p>uma característica de distribuição bilateral, como pode ser definido pela equação 12.</p><p>onde LSE é o limite superior de especificação, LIE é o limite inferior de especificação e σ é o</p><p>desvio padrão do processo.</p><p>O índice Cp compara as tolerâncias permitidas no processo com a medidas reais apresentadas</p><p>nos processos, por meio do desvio padrão. Para saber se o processo se encontra dentro dos</p><p>limites de controle aceitáveis, apresenta-se a tabela “Interpretação do Índice CP”. Nota-se que</p><p>quanto maior for o índice evidenciado de Cp, melhor será a capacidade do processo sem se</p><p>manter dentro das especificações, desde que a média calculada esteja centralizada no valor</p><p>nominal proposto. Nesta Tabela é apresentada três</p><p>1. Teoria dos erros ................................................................................................................................ 81</p><p>2.Escolha correta do instrumento a ser utilizado na medição ..............................................................86</p><p>3.Capacidade do processo de medição utilizando o cálculo da repetibilidade</p><p>& reprodutibilidade (R&R) .................................................................................................................... 88</p><p>4. Capacidade do processo de produção .............................................................................................. 92</p><p>PARA RESUMIR ..............................................................................................................................96</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................................97</p><p>O livro Metrologia informa o leitor, além de conceitos básicos da área, o conteúdo</p><p>descrito a seguir em suas quatro unidades.</p><p>Entre muitos assuntos, a primeira unidade, Introdução e conceitos fundamentais</p><p>de metrologia,apresenta o estudo dos fundamentos e conceitos gerais da metrologia.</p><p>Explica como identificar e calcular erros sistemáticos e aleatórios presentes no</p><p>processo de medição, além de compreender e analisar as características metrológicas</p><p>que definem um sistema de medição.</p><p>A segunda, Sistemas de medição, explica os tipos e unidades de medidas aplicadas</p><p>aos diferentes sistemas de medição, como o sistema métrico decimal, sistema</p><p>internacional de unidades (SI) e o sistema inglês de medição. Explica os fundamentos</p><p>relacionados às medidas lineares com a conversão de unidades de medidas lineares.</p><p>A terceira unidade, Padrões e equipamentos de medição e qualidade das medidas,</p><p>trata do estudo dos padrões de calibração e dos conceitos de medição. Ainda, serão</p><p>abordados temas relativos aos equipamentos de medição mais utilizados na indústria</p><p>e serão elucidados algumas grandezas que trazem informações sobre o controle de</p><p>qualidade das medidas.</p><p>Para finalizar a descrição da obra, a quarta unidade, Capacidade do processo</p><p>de medição e produção, explica a teoria dos erros, considerando os seus diferentes</p><p>tipos, como o erro sistêmico, aleatório e a análise de tendência de erro. A importância</p><p>na escolha dos sistemas de medição e seus instrumentos de medição também são</p><p>estudados aqui.</p><p>Esta é apenas uma pequena amostra do que o leitor aprenderá após a leitura do</p><p>livro.</p><p>Desejamos que os leitores tenham uma carreira de sucesso. A eles, sorte em seus</p><p>estudos!</p><p>PREFÁCIO</p><p>UNIDADE 1</p><p>Introdução e conceitos fundamentais</p><p>de metrologia</p><p>Olá,</p><p>Você está na unidade Introdução e Conceitos Fundamentais de Metrologia. Conheça aqui</p><p>o estudo dos fundamentos e conceitos gerais da metrologia. Essa etapa é de essencial</p><p>importância, pois servirá de base para os aprofundamentos ao longo das outras unidades</p><p>e permitirá entender como surgiu essa ciência e quais os seus desdobramentos na</p><p>sociedade atual. Para compreendermos esse assunto, objetiva-se que você conheça e</p><p>seja capaz de identificar e calcular erros sistemáticos e aleatórios presentes no processo</p><p>de medição, além de compreender e analisar as características metrológicas que definem</p><p>um sistema de medição.</p><p>Bons estudos!</p><p>Introdução</p><p>11</p><p>1 CONCEITO DE METROLOGIA</p><p>A palavra metrologia se originou do termo grego metron, que significa medida, e do termo</p><p>logos, que remete à ciência. Assim, entende-se a metrologia como a ciência das medições (LIRA,</p><p>2015). De acordo com o Vocabulário de Termos Fundamentais e Gerais de Metrologia (VIM),</p><p>conceitua-se metrologia como a “ciência da medição que abrange todos os processos teóricos e</p><p>práticos relativos às medições, qualquer que seja a incerteza, em quaisquer campos da ciência ou</p><p>da tecnologia” (INMETRO, 2000).</p><p>“Quando você pode medir aquilo de que fala e expressá-lo em números, você sabe alguma</p><p>coisa sobre isto. Mas quando você não pode medi-lo, quando você não pode expressá-lo em</p><p>números, o seu conhecimento é limitado e insatisfatório. Se você não pode medir algo, não pode</p><p>melhorá-lo.” (Lord Kelvin)</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>A Metrologia é a ciência das medições (INMETRO, 2000)</p><p>Abrangendo todos os aspectos teóricos e práticos que asseguram a exatidão exigida no</p><p>processo produtivo.</p><p>Procurando garantir a qualidade de produtos e serviços através da calibração de instrumentos</p><p>e da realização de ensaios.</p><p>Sendo a base fundamental para a competitividade das empresas.</p><p>A metrologia é uma ferramenta imprescindível para (INMETRO, 2000)</p><p>12</p><p>Avaliar a conformidade de produtos e processos.</p><p>Garantia de justas relações de troca (relações comerciais).</p><p>Promover a cidadania (saúde, segurança e meio ambiente).</p><p>Qualidade, inovação e competividade.</p><p>Assegurar reconhecimento nacional e internacional.</p><p>Objetivos da Metrologia (INMETRO, 2000)</p><p>Traduzir a confiabilidade nos sistemas de medição.</p><p>Garantir especificações técnicas, regulamentos e normas existentes.</p><p>Proporcionem as mesmas condições de perfeita aceitabilidade na montagem e encaixe de</p><p>partes de produtos finais, independentemente de onde sejam produzidas.</p><p>Nos dias atuais, as medidas em geral fornecem confiabilidade em ações de compra e venda</p><p>de produtos no geral. Desta maneira, a metrologia se torna cada vez mais essencial para a vida</p><p>cotidiana, como exemplo no mercado quando o cliente adquiri produtos, como legumes que são</p><p>comprados por sua massa. Ainda, há exemplos de medições importantes de volume, como água,</p><p>ou quantidade de corrente elétrica consumida por uma residência, que são medidos para se</p><p>obter o valor desses produtos. Não obstante, a metrologia pode afetar diretamente a economia</p><p>dos países, pois tudo que é exportado ou importado passa por algum processo de medição</p><p>para a estimativa e avaliação do valor e, consequentemente, do lucro gerado, tudo depende da</p><p>finalidade e qualidade requerida (DIAS, 1998). Assim, destaca-se a motivação e a justificativa para</p><p>estudo deste tema, que não são apenas medidas, mas também está relacionada com a qualidade</p><p>dos produtos oferecidos (HOWARTH; REDGRAVE, 2008).</p><p>No início da história humana, quando as sociedades começaram a se formar as formas de</p><p>medições e unidades de medidas já eram comuns em negócios e trocas entre vilarejos. Por exemplo,</p><p>se um vilarejo produz feijão e outro vinho, esses vilarejos trocavam esses produtos entre si. Mas a</p><p>grande pergunta seria qual a quantidade de vinho que valeria uma certa quantidade de feijão?</p><p>Então, com o tempo os humanos foram obrigados a quantificar seu trabalho para realizar</p><p>essas trocas, mas ainda era necessário a criação de unidades de medida. Desta maneira, criaram-</p><p>se algumas unidades de medida rudimentares, de certa forma, como os barris de vinho para</p><p>medida de volume, barris de cereal para medidas de massa e passos do pé como medidas de</p><p>comprimento. Assim, era garantido que todos os barris de cereal continham a mesma massa, por</p><p>exemplo. No entanto, essas unidades de medida são rudimentares e susceptíveis a vários erros,</p><p>13</p><p>como diferentes tamanhos de barris ou diferentes tamanhos de pé (DIAS, 1998).</p><p>Mesmo com a criação das primeiras unidades de medida, ainda era necessário criar novas</p><p>unidades mais precisas e constantes para tornarem seu uso universal. Observando em outro</p><p>panorama, no Egito antigo era comum o uso de aspectos antropomorfométricos para se realizar</p><p>medições. Uma dessas medidas era o cúbito como medida de comprimento, sendo a distância</p><p>do cotovelo até a ponta do dedo médio do faraó. Mas um grande problema, é que de tempos em</p><p>tempos os faraós se alteravam entre pais e filhos, invalidando todas as medições passadas. Já na</p><p>Roma antiga, mil passos de um legionário equivaliam a uma milha, unidade de medida utilizada</p><p>até os dias de hoje. Enquanto isso, os ingleses eram habituados com a utilização da polegada, do</p><p>pé e da jarda, todas medidas baseadas na anatomia humana. Inclusive foi</p><p>intervalos de referência para exemplificar a</p><p>forma de interpretação.</p><p>94</p><p>Tabela 3 - Intervalos de referência</p><p>Fonte: Elaborada pelo autor, adaptado de Montgomery (2004)</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma tabela que apresenta a interpretação da análise dos</p><p>resultados evidenciados no processo de fabricação.</p><p>O índice Cp fornece somente uma base de como o processo está condicionado, se pode ser</p><p>considerado capaz, aceitável ou incapaz, considerando as características aplicadas no projeto.</p><p>Para exemplificar o conceito do índice Cp, segue a equação 13, no qual serão considerados</p><p>os seguintes dados:</p><p>• Média encontrada nas peças medidas: 79,99 mm. Medida nominal com tolerância: 80 ±</p><p>0,05 mm. Desvio padrão: 0,0163 mm.</p><p>Considerando o exemplo proposto, o processo encontra-se em um nível aceitável. Mas,</p><p>somente esse dado apresentado não caracteriza que o processo esteja sob controle, é necessário</p><p>conhecer Índice de Capacidade Relativo à Localização (Cpk).</p><p>4.2 Índice de Capacidade Relativo à Localização (Cpk)</p><p>Como já mencionado, o índice Cp, por si só não mostra o real controle do processo produtivo,</p><p>pois na prática, nem sempre os processos são caracterizados em relação do valor central ao valor</p><p>nominal das especificações. De posse dessa informação, utilizar somente o índice Cp poderá</p><p>levar o analista a conclusões equivocadas. De acordo com Kane (1986), indicou que o índice Cpk</p><p>leva em consideração a distância da média calculada do processo em relação a menor medida</p><p>apresentada por um dos limites de tolerância. A equação 14 aponta o cálculo do índice Cpk.</p><p>onde LSE é o limite superior da tolerância, LIE é o limite inferior de tolerância, μ é a média</p><p>calculada do processo e σ é o desvio padrão do processo. Cabe lembrar novamente que o “MIN”</p><p>significa que é a menor distância entre a média em relação aos limites.</p><p>Considerando o exemplo apresentado no tópico 4.1, seguem as seguintes características:</p><p>95</p><p>• Média encontrada nas peças medidas: 79,99 mm. Medida nominal com tolerância: 80 ±</p><p>0,05 mm. Desvio padrão: 0,0163 mm.</p><p>Para o cálculo do Índice Cpk, será considerado a equação 15. Para evidenciar o caso, note que</p><p>a média encontrada nas peças medidas é de 79,99 mm, e ela se aproxima do limite inferior (LIE)</p><p>que é de 79,95 mm,</p><p>Como o valor de Cpk está diferente de Cp, sabe-se que o processo está descentrado, isto</p><p>significa que o desvio padrão extrapola os valores apresentados da tolerância do componente,</p><p>caracterizando que o processo está incapaz ou fora de controle. Para as interpretações do índice</p><p>Cpk são realizadas com a mesma regra apresentada pela tabela mostrada para o índice Cp. É</p><p>fundamental que a análise dos itens sejam feitas em conjunto.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>4.3 Estabilidade e Variabilidade a curto e longo prazo</p><p>Como já visto, os índices Cp e Cpk apresentam estabilidade ou variabilidade a curto prazo.</p><p>Já os índices Pp e Ppk representam a performance, e usam a variação a longo prazo por meio</p><p>da estimativa do desvio padrão populacional em vez do amostral. Quando o processo está</p><p>controlado ou estável, as variações têm como causas, situações comuns, assim, a capacidade e</p><p>a performance são idênticas. Porém, se o processo apresenta certa instabilidade, a performance</p><p>refletirá no comportamento do processo, porque terá variações comuns e especiais.</p><p>Quando falamos da necessidade do cliente, a verificação das variações a longo prazo acaba</p><p>permitindo avaliar o processo muito mais próximo dessa realidade. Isso se deve porque a variação</p><p>a longo prazo avalia as variações das causas comuns e especiais que poderão ocorrer ao decorrer</p><p>do processo como, por exemplo, variações devido à compra de matéria-prima de diferentes</p><p>fornecedores.</p><p>96</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de:</p><p>• Compreender a melhor forma de escolha de instrumentos de medição.</p><p>• Conhecer os conceitos e o equacionamento da repetibilidade e reprodutibilidade dos</p><p>processos de medição.</p><p>• Analisar a capacidade do processo de medição por meio da repetibilidade e</p><p>reprodutibilidade dos processos de medição.</p><p>• Analisar a capacidade do processo de produção por meio dos indicadores de</p><p>capacidade de produção.</p><p>• Compreender conceitos de estabilidade e variabilidade de processos a curto e longo</p><p>prazo.</p><p>PARA RESUMIR</p><p>ALBERTAZZI, A.; SOUSA, A. R. Fundamentos de metrologia científica e industrial. 2. ed.</p><p>São Paulo: Manole, 2017. p. 484.</p><p>Automotive Industry Action Group (AIAG). Measurement Systems Analysis (MSA):</p><p>Reference Manual. Fourth Edition. AIAG, 2010.</p><p>CARVALHO, I. A. et al. Repetibilidade & Reprodutibilidade. Manaus: UEA. 2011.</p><p>DICIO. Significado de Erro. Disponível em: https://www.dicio.com.br/erro/. Acesso em:</p><p>22 fev. 2020.</p><p>KANE, V. E. Process capability indices. Journal of Quality Technology, v. 18, n. 1, p. 41-52,</p><p>1986.</p><p>Metrologia e normalização. SGS Academy. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2015.</p><p>MONTGOMERY, D. C. Introdução ao Controle Estatístico da Qualidade. São Paulo: 4. ed.</p><p>Editora LTC, 2004.</p><p>SILVA, J. F. Comparação de métodos de estimação de componentes de erro de mensuração:</p><p>repetibilidade, reprodutibilidade e variação de um sistema de medida - abordagem por</p><p>análise de variância e pelo método descritivo. 2015. 39 f. TCC (Graduação) - Curso de</p><p>Estatística, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2015. Disponível</p><p>em: https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/133672/000986081.</p><p>pdf?sequence=1. Acesso em: 24 fev. 2020.</p><p>TOLEDO, J. C. Sistemas de medição e metrologia. Curitiba: Intersaberes, 2014.</p><p>TOLEDO, H. G.; PAULISTA, P. H. Ensaios experimentais para análise de repetitividade e</p><p>reprodutibilidade (R&R) no laboratório de metrologia. V Simpósio de Engenharia de</p><p>Produção: SIMEP, Recife, p. 3632-3641, 24 maio 2017.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>O livro Metrologia é direcionado para estudantes de cursos de</p><p>mecânica e metrologia.</p><p>Além de abordar assuntos gerais, o livro traz conteúdo sobre</p><p>introdução e conceitos fundamentais de metrologia; sistemas de</p><p>medição; padrões e equipamentos de medição e qualidade das</p><p>medidas; capacidade do processo de medição e produção.</p><p>Após a leitura da obra, o leitor vai conhecer os aspectos</p><p>fundamentais do histórico e evolução da metrologia; aprender e</p><p>identificar a metrologia científica, a industrial e a legal; entender o</p><p>conceito de exatidão e precisão; diferenciar os tipos de medições:</p><p>direta e indireta; aplicar métodos de conversão entre os sistemas</p><p>métricos e inglês; analisar a capacidade do processo de produção</p><p>por meio da dos indicadores de capacidade de produção.</p><p>E não é só isso. Tem muito mais. O livro tem muito conteúdo</p><p>relevante.</p><p>Agora é com você! Aproveite.</p><p>Capa E-Book_Metrologia_CENGAGE_V2</p><p>E-Book Completo_Metrologia_CENGAGE_V2</p><p>o rei Henrique I, no</p><p>século XII, que mensurou a distância entre a ponta de seu nariz e seu polegar apontado para cima</p><p>com o braço esticado e nomeou essa medida de jarda (ALBERTAZZI, 2008; DIAS, 1998).</p><p>Essas medidas citadas, baseadas na anatomia humana e em objetos conhecidos poderiam</p><p>ser suficientes para quantificarem coisas unitárias e que não fossem ser comparadas com outras</p><p>unidades de medida. No entanto, levando em consideração as relações comerciais entre diferentes</p><p>povoados, não era possível comparar as unidades de medida e saber quem era o correto, ainda</p><p>mais com a aproximação dos povos. Nesse contexto, havia a necessidade primordial de se criar</p><p>um sistema que unificasse todos os povos em termos de unidades de medidas. Muitos cientistas</p><p>tomaram a frente dessa missão de se criar um sistema global de unidades, dentre eles tem-</p><p>se Gauss, Maxwell e Thomson. Com isso, deu-se início à criação do Sistema Internacional de</p><p>Unidades (do francês, Système international d’unités, SI) na França (MILOJEVIĆ, 1973).</p><p>Oficialmente, o Sistema Internacional de Unidades foi criado apenas em 1860, tendo sua</p><p>origem como anterior à criação do sistema métrico de medição, durante a Revolução Francesa.</p><p>De acordo com a história, John Wilkins foi o precursor da ideia de criar o novo sistema de unidades</p><p>partindo de uma única medida universal, o metro. Inicialmente, a medida metro foi utilizado para</p><p>definir o comprimento, o volume e a massa. Mas era necessária uma forma de medição robusta</p><p>para se definir o metro, que foi determinado como dez milionésimos da distância da linha do</p><p>Equador até o Polo Norte, através do meridiano da terra que passa por Paris.</p><p>Assim, foi possível determinar as definições das unidades de volume e massa. O volume foi</p><p>definido como o litro, que seria 0,001 m³ e a massa definida com o quilograma de um litro de água</p><p>destilada a 4 ºC. Apesar dessas unidades serem definidas com padrões da natureza, era necessário</p><p>ter esses padrões fisicamente para se calibrar equipamentos de medição. Como, por exemplo,</p><p>para se calibrar réguas de comprimento ou balanças de laboratório. adas com nomenclaturas e</p><p>símbolos específicos que são formadas por junções das sete unidades básicas. Dentre estas, temos</p><p>a tensão elétrica, em Volts; a força, em Newtons; a energia, em Joules; a potência, em Watts, entre</p><p>outras. O Quadro 1 define as sete unidades básicas atuais e podem ser mensuradas diretamente</p><p>14</p><p>pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas - BIPM (do francês, Bureau International de Poids</p><p>et Mesures), órgão que surgiu em 1875, na França, a partir da Convenção do Metro e que possui</p><p>como objetivo definir, manter e promover o SI internacionalmente (BIPM, 2017). O Quadro 1,</p><p>contendo a descrição das sete unidades básicas, possui fundamental importância no mundo todo,</p><p>pois transações comerciais de importação e exportação, o trabalho e outras medidas globais são</p><p>mensuradas de acordo com esses parâmetros.</p><p>Assim, posteriormente, criou-se padrões de platina, que era conhecido como o metal</p><p>mais resistente ao desgaste, para designar o comprimento e a massa, designando o metro e</p><p>o quilograma respectivamente. Esses padrões de platina foram depositados nos arquivos da</p><p>república em Paris e hoje se encontram em museus (NEWELL, 2014).</p><p>As medidas de comprimento, volume e massa, tendo como padrões o metro, o litro e o</p><p>quilograma, poderiam parecer suficientes, mas haviam outras grandezas que necessitavam de</p><p>padrões. Como exemplo a quantidade de corrente elétrica e a quantidade de matéria. Assim,</p><p>pesquisadores trabalharam para definir os padrões para todas as medidas fundamentais, das</p><p>quais as outras seriam chamadas de unidades derivadas. Após anos de pesquisas, formou-se a</p><p>estrutura fundamental de todas as unidades e do Sistema Internacional de Unidades, contidas</p><p>em sete unidades de base. As sete unidades básicas são unidades de comprimento, de massa,</p><p>de corrente elétrica, de tempo, de temperatura, de intensidade luminosa e de quantidade</p><p>de matéria. Além dessas, há cerca de 22 unidades derivadas com nomenclaturas e símbolos</p><p>específicos que são formadas por junções das sete unidades básicas. Dentre estas, temos a</p><p>tensão elétrica, em Volts; a força, em Newtons; a energia, em Joules; a potência, em Watts, entre</p><p>outras. O Quadro 1 define as sete unidades básicas atuais e podem ser mensuradas diretamente</p><p>pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas - BIPM (do francês, Bureau International de Poids</p><p>et Mesures), órgão que surgiu em 1875, na França, a partir da Convenção do Metro e que possui</p><p>como objetivo definir, manter e promover o SI internacionalmente (BIPM, 2017). O Quadro 1,</p><p>contendo a descrição das sete unidades básicas, possui fundamental importância no mundo todo,</p><p>pois transações comerciais de importação e exportação, o trabalho e outras medidas globais são</p><p>mensuradas de acordo com esses parâmetros.</p><p>15</p><p>Quadro 1 - Descrição das sete unidades de base do Sistema Internacional de Unidades</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017).</p><p>#PraCegoVer: O quadro mostra uma tabela com 4 colunas, 8 linhas e apresenta a grandeza, a unidade</p><p>de medida, a definição e o símbolo de cada unidade de medida do Sistema Internacional de Unidades.</p><p>Ainda, existem as unidades derivadas que são grandezas que se derivam das unidades de</p><p>base a partir de operações matemáticas. Como exemplo, tem-se a unidade de medição de área</p><p>que é derivada da unidade base de comprimento por meio da operação de multiplicação.</p><p>Em alguns casos de aplicações de medições, há a ocorrência de números além da compreensão,</p><p>como em casos de números muito grandes ou muito pequenos, impedindo o uso efetivo do valor</p><p>obtido. Assim, são casos como esse que justificam a existência e o uso de prefixos, auxiliando</p><p>na expressão dos resultados de medição de um modo mais assertivo. O Quadro 2 apresenta os</p><p>16</p><p>prefixos, sendo os múltiplos e os submúltiplos utilizados no SI. Vale a ressaltar que os prefixos</p><p>são expressos a partir de potências inteiras de base 10, sendo que cada uma possui um nome e</p><p>símbolo específicos, variando de 10-24 até 1024 (ALBERTAZZI, 2008). Para empregar os prefixos</p><p>em uma medição, acrescenta-se o nome do prefixo na frente do nome da unidade de medida,</p><p>formando o múltiplo ou o submúltiplo da unidade.</p><p>Figura 1 - Prefixos utilizados no Sistema Internacional de unidades</p><p>Fonte: Adaptado de AKKARI (2017).</p><p>#PraCegoVer: O quadro mostra uma tabela com 4 colunas, 21 linhas e, apresenta o nome do</p><p>prefixo, o símbolo do prefixo e o fator de multiplicação pelo qual é adicionado a unidade.</p><p>Após a apresentação dos conceitos fundamentais gerais da metrologia, é importante</p><p>compreender essa área no Brasil. A primeira formulação política nacional de metrologia brasileira</p><p>data de 1967 e, dentre outros aspectos, essa iniciativa englobava a constatação do uso exclusivo</p><p>do recém-criado SI no país (INMETRO, 2000).</p><p>A partir de então, tem-se o Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade</p><p>Industrial – Sinmetro, instituído pela Lei 5.966, de 11 de dezembro de 1973, que atualmente</p><p>17</p><p>é constituído por organizações públicas e privadas vinculadas à área da metrologia. Dentre as</p><p>entidades constituintes desse sistema brasileiro, tem-se a parte formada por um órgão normativo,</p><p>o Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial – Conmetro, e outra</p><p>constituída por órgão executivo, o Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade</p><p>Industrial – Inmetro (INMETRO, 2000). O Conmetro, como a própria denominação representa,</p><p>é um colegiado interministerial que exerce a função de órgão normativo (regulação e controle)</p><p>do Sinmetro e que tem o Inmetro como sua secretaria executiva (executa operações técnicas e</p><p>outras correlatas à metrologia tendo como missão prover confiança à sociedade brasileira nas</p><p>medições e nos produtos). Dentre as atividades do Inmetro, destacam-se as áreas responsáveis</p><p>pela Metrologia Científica e Industrial e Metrologia Legal.</p><p>Neste momento, após essa breve explanação</p><p>sobre os conceitos fundamentais de metrologia</p><p>acredita-se que seja possível ampliar a perspectiva e aprofundar mais alguns conceitos e também,</p><p>exemplificar alguns aspectos práticos para se utilizar quando se necessitar de processos de medição.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>2 METROLOGIA CIENTÍFICA, INDUSTRIAL E LEGAL</p><p>Como visto no tópico introdutório da unidade, percebeu-se a importância da definição</p><p>de unidades de medida padrão para o funcionamento adequado do mundo todo no quesito</p><p>de medições. Isso foi comprovado com os esforços empregados para a construção do Sistema</p><p>Internacional de Unidades. No entanto, os padrões utilizados para o Sistema Internacional de</p><p>Unidades são únicos, o que impossibilita a calibração de equipamentos com esses objetos de</p><p>definição. Deste modo, são criados padrões genéricos de medições, no mundo todo, que estes</p><p>são calibrados por meio dos originais, para então serem utilizados em laboratórios, industrias e</p><p>outros ramos que necessitam de calibrações.</p><p>18</p><p>Com o objetivo de quantificar a qualidade das medições nas mais diversas áreas, foi criada</p><p>a metrologia. Ainda, cada área do conhecimento requer uma precisão e exatidão adequada das</p><p>medições para o seu propósito, sendo então criadas algumas subdivisões geral da metrologia,</p><p>dentre elas a metrologia científica, industrial e legal.</p><p>A metrologia científica é caracterizada como a mais fidedigna aos padrões de medições</p><p>internacionais e nacionais. É utilizada em laboratórios de pesquisa e de empresas para a elaboração</p><p>de protótipos e inovações que necessitam de altos graus de confiabilidade para a realização</p><p>de experimentos. Ainda, esse ramo da metrologia é utilizado em instituições de ensino, mais</p><p>especificamente das engenharias e ciências exatas, para as determinações da precisão e acurácia</p><p>das medições, e a calibração de instrumentos de laboratório relacionados à qualidade das medidas.</p><p>Por exemplo, na construção mecânica, quando se deseja realizar ensaios em metais estruturais para</p><p>atestar seu uso na obra, deve-se realizar testes mecânicos. Para isso, corpos de prova metálicos são</p><p>submetidos a equipamentos que solicitam esses componentes simulando o modo que ocorreria</p><p>na construção. Assim, esses equipamentos devem estar perfeitamente calibrados para que os</p><p>resultados condizem com a realidade e não falhem. Então, há uma grande importância nesse</p><p>processo, pois se o material falhar devido a medições incorretas podem haver perdas financeiras ou</p><p>até mesmo vidas humanas. E esse processo se estende a várias outras áreas do conhecimento, como</p><p>medicina, no teste de bombas de hemodiálise, na construção civil, no teste de corpos de prova de</p><p>concreto, na indústria farmacêutica, nas composições corretas de componentes de medicamentos</p><p>por meio de balanças analíticas, e entre outras aplicações (ALMEIDA, 2003).</p><p>A metrologia científica foca suas abordagens inteiramente para a qualidade das medições,</p><p>como visto acima. Do mesmo modo, a metrologia industrial abrange o controle de qualidade</p><p>de produtos fabricados em processos produtivos. Esse tipo de metrologia é o mais adequado</p><p>para com os consumidores de equipamentos e dispositivos existentes no mercado, como cabos</p><p>elétricos, brinquedos, automóveis, bicicletas e entre outros. Ainda, esse processo possui grande</p><p>importância no controle de linhas de produção, para que todas as peças possam chegar ao</p><p>consumidor com a qualidade especificada. Por exemplo em indústrias de fabricação de parafusos,</p><p>onde são concebidos milhares de parafusos por dia, é impossível verificar a qualidade de peça</p><p>por peça porque não é operacional. Assim, a metrologia industrial embasa o fabricante a analisar</p><p>as peças por amostragens em lotes, sendo estatisticamente representativa do todo e, com isso,</p><p>pode-se atestar a qualidade de um lote de produtos ao se testar apenas algumas peças. No</p><p>entanto, pode-se haver os outliers, que, nesse caso, seriam peças defeituosas mesmo após o</p><p>controle metrológico, pois tudo se baseia na estatística do sucesso e geralmente não alcança</p><p>100% da produção (ALMEIDA, 2003; INMETRO, 2000).</p><p>Para as funções de proteção ao consumidor nos casos onde o produto pode oferecer riscos</p><p>ao mesmo, a designação de metrologia responsável é a metrologia legal. Essa modalidade trata</p><p>de unidades de medidas, de métodos e de instrumentos de medição para atender os requisitos</p><p>19</p><p>técnicos e legais dos produtos para assim, então, garantir a proteção do consumidor. Desta</p><p>maneira, aplica-se em atividades comerciais, medições nas áreas da saúde, de segurança e meio</p><p>ambiente, com ações da metrologia legal. Como exemplo, há a especificação técnica e legal na</p><p>fabricação de botijões de gás de cozinha, o GLP, os taxímetros, bombas de abastecimento de</p><p>combustível, seringas para infusão de medicamentos e a maioria dos equipamentos invasivos</p><p>utilizados na medicina (ALBERTAZZI, 2008).</p><p>Ainda sobre metrologia legal, o processo de intervenção das ações deste tipo de metrologia é</p><p>função exclusiva e regulamentada pelo estado. Em sua essência, é composta por procedimentos</p><p>técnicos, jurídicos e administrativos, estabelecidos pelas autoridades públicas. Assim, para se conceber</p><p>novos produtos por licenciamento, após o processo de patenteamento, o produto deve ser aprovado</p><p>pelo órgão da metrologia legal e os correlatos, sendo disponibilizado aos consumidores. Ainda, esses</p><p>novos produtos devem atender requisitos de proteção ao consumidor em aspectos comerciais, de</p><p>segurança e também de proteção ao meio ambiente (ALMEIDA, 2003; INMETRO, 2000).</p><p>Nesse sentido, através da metrologia legal, o Estado intervém sobre certas categorias</p><p>de instrumentos de medição utilizados nos relacionamentos econômicos e oficiais e sobre</p><p>determinadas operações de medição (saúde pública, meio ambiente etc.).</p><p>Portanto, a metrologia legal foca sua atenção em quatro direções básicas (INMETRO, 2000):</p><p>• A qualidade dos instrumentos de medição utilizada nas transações comerciais, visando</p><p>assegurar a confiabilidade das medidas e evitar a fraude.</p><p>• As atividades essenciais do Estado, oferecendo os meios de medição e controle que ga-</p><p>rantam segurança, equidade e eficácia à ação do Estado.</p><p>• As atividades produtivas, tendo em vista disponibilizar às empresas instrumentos de</p><p>medição mais adequados e compatíveis com suas necessidades.</p><p>• A indústria nacional de aparelhos de medição e de produtos pré-medidos, visando à</p><p>melhoria da qualidade de seus produtos e ao aumento de sua competitividade.</p><p>A metrologia é utilizada para realizar o controle das medições, e cada um dos tipos de</p><p>metrologia citados, científica, industrial e legal são aplicadas para diferentes abordagens.</p><p>O controle de medição não tem por fim somente reter ou rejeitar os produtos fabricados fora</p><p>das normas, destina-se, antes, a orientar a fabricação, evitando erros. Representa, por conseguinte,</p><p>um fator importante na redução das despesas gerais e no acréscimo da produtividade, quando</p><p>aplicado às indústrias.</p><p>Um controle eficaz deve ser total, isto é, deve ser exercido em todos os estágios de</p><p>transformação da matéria, integrando-se nas operações depois de cada fase de produção ou</p><p>20</p><p>medição. Todas as operações de controle dimensional são realizadas por meio de aparelhos e</p><p>instrumentos e devem-se, portanto, controlar não somente as peças fabricadas, mas também os</p><p>aparelhos e instrumentos verificadores (ALMEIDA, 2003; INMETRO, 2000).</p><p>Nos tópicos seguintes, será comentado o conceito de valor verdadeiro. Essa definição é de</p><p>grande valia, pois ao se realizar uma medição e efetuar o controle de qualidade, sabe-se que o</p><p>valor medido é uma aproximação do valor verdadeiro do mensurando. Assim, é necessário que o</p><p>resultado da medição seja acompanhado de parâmetros que atestem a precisão e exatidão dessa</p><p>medida, aumentando a confiabilidade da medida. Frente a isso, define-se que todas as medidas</p><p>estão sujeitas a incertezas de medição, e sempre devem acompanhar o resultado da medição</p><p>dando uma ideia qualitativa do valor</p><p>verdadeiro.</p><p>As incertezas nas medidas podem estar relacionadas ao próprio objeto que se deseja medir</p><p>ou também aos instrumentos e sistemas de medição e sem contar os fatores ambientais, como</p><p>ruídos, temperatura, vibração, umidade etc. Ainda, as incertezas ou imperfeições da medição</p><p>podem ser ocasionados pelo operador do instrumento de medição ou ao protocolo de medição</p><p>empregado (CONEJERO, 2003; INMETRO, 2000; MSA, 2002). Diante da influência de todos os</p><p>elementos ambientais e humanos que podem alterar um resultado de medição, tem-se uma</p><p>pergunta-chave nesse processo: se não existem processos de medição perfeitos, como é possível</p><p>assegurar que certo produto atenda às especificações?</p><p>Após a reflexão sobre a pergunta acima, é óbvio que todas as medidas precisam estar</p><p>acompanhadas de outras medidas que simbolizam a qualidade daquela medição. Tomando isso</p><p>como premissa, por exemplo, quando os produtos são fabricados, as imperfeições, ou incertezas,</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>O controle de qualidade é o cerne dos três tipos de metrologia descritos, até mesmo na</p><p>metrologia legal. Porque o consumidor espera ao adquirir um produto que ele atenda</p><p>plenamente as especificações do projeto e pelo que ele pagou, cumprindo as definições</p><p>de qualidades para com as funções requeridas do produto. Segundo Albertazzi & Souza</p><p>(2008), “o controle da qualidade envolve um conjunto de operações de medição com</p><p>função de assegurar que os produtos fabricados por uma empresa atendam plenamente</p><p>as especificações técnicas para serem introduzidos no mercado, sendo um requisito</p><p>fundamental para a sobrevivência de qualquer empresa”. No entanto, nos dias atuais</p><p>podemos perceber que existem empresas focadas apenas na produção, barateando o custo</p><p>e denegrindo a qualidade do produto e o contrário também, em empresas onde o foco é a</p><p>qualidade do produto e do processo.</p><p>21</p><p>estão sempre presentes. Deve-se atentar para que os produtos apresentem as imperfeições</p><p>dentro de limites toleráveis, que não comprometam a função requerida do produto acabado para</p><p>o consumidor. Portanto, os projetistas, engenheiros e técnicos devem estabelecer tolerâncias</p><p>seguras que são limites que as previsíveis imperfeições não devem ultrapassar. Os projetistas</p><p>definem as maiores tolerâncias possíveis levando em consideração a preservação da qualidade</p><p>com que o produto realiza a sua função e o barateamento da produção, ou seja, tenta-se buscar</p><p>um equilíbrio técnico econômico (CONEJERO, 2003; MSA, 2002). Essa função é uma das mais</p><p>importantes de projetistas, que além dos conceitos técnicos existentes na literatura, deve-se</p><p>atentar aos requisitos da metrologia científica, industrial e/ou legal.</p><p>Outro aspecto importante é a escolha do equipamento ou sistema de medição adequado para</p><p>cada aplicação. Assim, deve-se escolher o meio de medição correto levando em consideração</p><p>os fatores já citados, como a incerteza de medição, a capacidade de medição do equipamento,</p><p>a resolução do equipamento e o protocolo ou processo de medição. A metrologia, no geral,</p><p>estabelece o manual de Análise dos Sistemas de Medição (MAS) para recomendar o correto</p><p>meio de medição, a resolução do instrumento ou o processo de medição para cada magnitude</p><p>de produto. Segundo esse manual, esses parâmetros devem ser de um décimo do campo de</p><p>tolerância. Essa determinação não segue qualquer regulamento ou norma, mas sim uma</p><p>recomendação de segurança, devido à própria incerteza da medição que qualquer instrumento</p><p>carrega. Da mesma forma, é função do operador do equipamento também observar o histórico</p><p>das calibrações do meio de medição, assim como o padrão utilizado na última calibração do</p><p>mesmo. No Brasil, tem-se o INMETRO que estabelece esses padrões e possuem equipes para</p><p>realizarem essas calibrações (INMETRO, 2000; MSA, 2002).</p><p>Do ponto de vista prático, sabe-se obviamente que quanto menor a incerteza do padrão de</p><p>calibração, melhor será o resultado encontrado. Contudo, quanto menor a incerteza do padrão,</p><p>maior será o seu custo, voltando no contexto de custo versus qualidade. Assim, procura-se buscar</p><p>um equilíbrio técnico e econômico para a situação, respeitando as recomendações da metrologia</p><p>científica, industrial e legal de acordo com a aplicação. O ponto ideal dessa equação é próximo</p><p>da condição em que o padrão tenha uma incerteza de um décimo da incerteza do meio a calibrar,</p><p>como recomenda o manual de Análise de Sistemas de Medição. Ainda, é preciso ressaltar que</p><p>este ponto ideal pode ser alterado dependendo de qual sistema de medição que será calibrado,</p><p>cabendo recomendações do projetista e do operador do equipamento. Estatisticamente e na</p><p>prática, numa calibração, a incerteza do padrão deve ser de no mínimo um terço do meio a</p><p>calibrar (CONEJERO, 2003; MSA, 2002).</p><p>Neste momento, foi possível conhecer os aspectos das fundações da metrologia para o</p><p>prosseguimento dos estudos. Desse modo, formamos uma base para os conceitos de técnicas de</p><p>medição e os equipamentos, assim como a escolha desses protocolos de metrologia.</p><p>22</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>3 CONCEITO DE PRECISÃO E DE EXATIDÃO</p><p>(ACURÁCIA)</p><p>Anteriormente, foi visto que um resultado de medição pode implicar em medidas incertas</p><p>devido ao equipamento ou sistema de medição ou ao operador dos equipamentos. É necessário</p><p>admitir tolerâncias para essas medidas que são de responsabilidade do projetista e que esse</p><p>processo é regulamentado pela metrologia científica, industrial e/ou legal. Vale ressaltar ainda,</p><p>que em um processo de medição, busca-se sempre a obtenção do valor verdadeiro da grandeza</p><p>física a ser medida. Dito isso, o alvo que se busca na aplicação de um processo de medição é o</p><p>valor verdadeiro, no entanto os sistemas de medição são imperfeitos e é necessário conter mais</p><p>informações para atestar a qualidade da medida.</p><p>Nesta unidade serão apresentadas duas medidas de qualidade da medição ou do processo de</p><p>medição, a precisão e a exatidão, ou acurácia. De maneira geral, a exatidão traz informações do</p><p>quão próximas estão as medidas do valor verdadeiro, ou valor real, da grandeza física avaliada.</p><p>Enquanto isso, a precisão é uma medida que se refere à dispersão entre as medidas, sem levar</p><p>em conta o valor alvo. Em outras palavras, quanto mais dispersas as medidas entre si, menor a</p><p>precisão e vice-versa (ALBERTAZZI, 2008; AKKARI, 2017).</p><p>As medidas precisas são mais constantes, ou seja, menos dispersas e quando repetidas tender</p><p>a apresentar os valores próximos ou iguais, de acordo com o sistema de medição. No entanto, isso</p><p>não garante que as medidas precisas sejam exatas, ou seja, estejam próximas ao valor verdadeiro</p><p>do resultado de medição. De maneira geral, a exatidão sempre leva em consideração o valor</p><p>verdadeiro, enquanto que a precisão não (AKKARI, 2017).</p><p>Segundo Albetazzi (2008), a precisão de uma medição é o “Grau de concordância entre</p><p>23</p><p>indicações ou valores medidos, obtidos por medições repetidas, no mesmo objeto ou em objetos</p><p>similares, sob condições especificadas”. Interpretando esse conceito, podemos perceber que a</p><p>precisão de uma medida é usada para descrever a repetibilidade de medição. Assim, quando uma</p><p>medida é repetida e os valores são os mesmos ou apresentam pouca variação, essa medida é dita</p><p>precisa. Pode-se quantificar a precisão por meio das médias e desvios padrão da medida com</p><p>relação ao valor verdadeiro. Como o desvio padrão é uma medida de dispersão, os dados terão</p><p>um significado numérico. Os conceitos de médias e desvios-padrões serão vistos nas unidades</p><p>seguintes (ALBERTAZZI, 2008).</p><p>Devido a essas informações, é de fundamental importância se conhecer e definir o valor</p><p>verdadeiro e suas limitações para aplicar os sistemas de medição. Muitos autores descrevem</p><p>que todas as grandezas experimentais possuem apenas um valor verdadeiro. Então, os avanços</p><p>na metrologia buscam determinar o valor verdadeiro por meio das medidas que, atualmente,</p><p>está limitado à capacidade humana e de equipamentos de se conhecer esse valor por meio</p><p>de</p><p>sistemas de medição (AKKARI, 2017).</p><p>Com base no exposto, é dito que o valor de uma grandeza física experimental é sempre</p><p>desconhecido (VUOLO, 1996). No entanto, há algumas grandezas determinadas por pesquisadores</p><p>que não podem mudar o seu valor em nenhuma hipótese, tendo seu valor verdadeiro conhecido.</p><p>As grandezas que apresentam valor verdadeiro bem definido, são aquelas que não dependem</p><p>de dados experimentais para serem determinadas. Por exemplo, a razão entre o comprimento</p><p>e o diâmetro de uma circunferência, conhecido por π, com valor de 3,1415..., que apresenta</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>Pode parecer óbvio a premissa de que todas as grandezas físicas possuem um valor</p><p>verdadeiro específico. No entanto, os sistemas de medição, como já dito, são imperfeitos</p><p>assim como a capacidade humana. Assim, para se determinar as medidas, mesmo</p><p>desconhecendo o valor verdadeiro de certa medida, adotam-se modelos. Esses modelos</p><p>são como os descritos no Quadro 1 para as unidades básicas do Sistema Internacional de</p><p>Unidades. E a medição do valor verdadeiro de uma grandeza apenas é considerada confiável</p><p>e bem definida após a consideração de um modelo (AKKARI, 2017; ALBERTAZZI, 2008).</p><p>Por exemplo, ao tomar uma régua para medir o comprimento e um objeto, pressupõe-</p><p>se que esse objeto seja perfeitamente plano, quando, na verdade, pode ser deformado.</p><p>Mesmo nas medições mais simples, é impossível determinar o mensurando sem adotar</p><p>alguns pressupostos e idealizações e todas as grandezas experimentais são determinadas</p><p>por meio de modelos.</p><p>24</p><p>exatamente o mesmo valor para todas as circunferências, e o número de Euler, com valor e =</p><p>2,7182... Já quando se necessita de grandezas experimentais, os valores de medição dependem</p><p>de dados experimentais para serem determinadas, incorrendo no uso de operadores e sistemas</p><p>de medição. Por exemplo, a constante da gravitação universal, a corrente em um circuito elétrico,</p><p>a temperatura ambiente, entre outras grandezas físicas (ALBERTAZZI, 2008).</p><p>Desta maneira, fica definido que uma grandeza experimental é alcançada por meio de</p><p>dados experimentais. E, segundo essa definição, os padrões internacionais de medidas, como</p><p>os do Sistema Internacional de Unidades, não são considerados grandezas experimentais, pois</p><p>servem de modelo para todas as outras medições. Como exemplo, o padrão internacional de</p><p>comprimento que até 1983 era definido com a distância entre duas marcações feitas em uma</p><p>barra de platina mantida até hoje no Bureau International des Poids et Mesures (BIPM, França).</p><p>Com base histórica, nos séculos de avanços da metrologia, afirma-se que todos os processos</p><p>de medição apresentam alguma incerteza relacionada. Essas incertezas, como discutido</p><p>anteriormente, podem ser devido ao operador dos equipamentos, ao próprio equipamento e</p><p>também devido ao meio, como temperatura, umidade, vibração e ruído. A influência do meio</p><p>é pouco discutida, mas apresenta grande influência, pois medidas realizadas em condições</p><p>ambientais diferentes podem apresentar resultados diferentes. Um exemplo disso seria o efeito</p><p>da temperatura em equipamentos metálicos, que podem se contrair ou dilatar de acordo com</p><p>a temperatura, gerando incertezas nas medições. Dito isso, é recomendado que o operador</p><p>dos equipamentos de medição e o projetista nunca confiem plenamente em um resultado de</p><p>medição, a menos que essa medida seja acompanhada por critérios de qualidade. Frente ao</p><p>exposto, fica atestado mais uma vez que o valor verdadeiro de qualquer grandeza experimental é</p><p>sempre desconhecido e também que os sistemas e processos de medição podem ser melhorados</p><p>com base em sua aplicação (ALBERTAZZI, 2008).</p><p>No início deste tópico, foram antecipados os conceitos básicos de exatidão e precisão</p><p>para prover base no estudo do valor verdadeiro. Esses conceitos representam características</p><p>diferentes, mas essenciais para a avaliação de qualidade de medição ou de processos de medição</p><p>e precisam ser considerados.</p><p>No que diz respeito à metrologia, a ciência que estuda os processos de medição, a exatidão,</p><p>também denominada audácia, é uma informação referente ao grau de proximidade de uma</p><p>medida com o valor algo da medição. Quanto mais próximo do valor verdadeiro forem as medidas,</p><p>mais acuradas serão as medidas (ALBERTAZZI, 2008). De outra maneira, a precisão, também</p><p>relacionada com fidedignidade ou repetibilidade, traz informações sobre o grau de dispersão das</p><p>medidas com relação a elas mesmas, quando repetidas sob as mesmas variáveis. Dessa maneira,</p><p>uma medida precisa apresentaria resultados semelhantes em diversas repetições do processo de</p><p>medição (AKKARI, 2017).</p><p>25</p><p>Frente ao exposto, observou-se que a exatidão e a precisão são propriedades das medidas</p><p>diferentes, mas que se complementam. Por exemplo, o ideal seria alcançar, após um processo de</p><p>medição, um resultado apurado, ou exato, e preciso. No entanto, dependendo do que se deseja</p><p>medir, dos equipamentos e de diversas outras variáveis, pode se obter resultados de medição exato</p><p>e impreciso, inexato e preciso, inexato e impreciso. A Figura 1 ilustra uma analogia de tiro ao alvo</p><p>com os conceitos de precisão e exatidão para representar os resultados de medições (LIMA, 2012).</p><p>Figura 2 - Analogia com tiro ao alvo para diferenciar exatidão e precisão em um processo de</p><p>medição</p><p>Fonte: Adaptado de LIMA (2012).</p><p>temos 4 alvos com cada um representando uma configuração entre exatidão e precisão. O</p><p>A mostra o conceito de exatidão e precisão, o B de precisão e inexatidão, o C de imprecisão e</p><p>exatidão e D de imprecisão e inexatidão.</p><p>Na Figura é apresentado uma analogia que funciona exatamente da mesma maneira que</p><p>para resultados de um processo de medição. O alvo da figura, é análogo ao valor verdadeiro</p><p>buscado pelo processo de medição, e os tiros ao alvo são as medições realizadas pelo processo</p><p>de medição. Nos quatro casos, há visivelmente diferenças nos tiros ao alvo, análogo as medições,</p><p>com relação ao valor verdadeiro, ou alvo. O caso ideal para um bom processo de medição, seria</p><p>o caso A, com medidas precisas e exatas. O caso B apresenta boa precisão, mas o aglomerado de</p><p>medidas está distante do valor verdadeiro, sendo uma medida inexata. Em contrapartida, no caso</p><p>C as medições estão afastadas entre si, mas todas em torno do valor alvo, ou verdadeiro, sendo</p><p>que nesse caso as medidas são imprecisas e exatas. Por final, o caso D representado por medidas</p><p>distantes entre si e também distantes do valor verdadeiro, apresentando-se como um processo</p><p>de medição impreciso e inexato.</p><p>Nessa analogia é possível perceber claramente os conceitos de precisão e exatidão discutidos.</p><p>Como exemplo, as medições mais dispersas, constituídas pelos casos C e D, e nas mais distantes</p><p>do alvo, nos casos B e D. Essa analogia é muito importante porque nos permite perceber que</p><p>uma medida muito precisa nem sempre é a melhor. Por exemplo, sabemos que um micrômetro</p><p>é mais preciso que um paquímetro. Também sabemos que um paquímetro é mais preciso que</p><p>26</p><p>uma trena. Então, fica dúvida de qual desses instrumentos é o melhor. E a resposta correta é de</p><p>que depende daquilo que desejamos medir. Imagine o que aconteceria se tentássemos medir o</p><p>comprimento de uma mesa com um paquímetro. Utilizar instrumentos precisos não garante uma</p><p>medida exata. Por isso, os melhores instrumentos nem sempre são os mais precisos, mas os mais</p><p>adequados à fidedignidade perseguida (ALBERTAZZI, 2008; LIMA, 2012).</p><p>Ainda, segundo o INMETRO (2000), a garantia da qualidade das medições apresenta alguns</p><p>desafios básicos, como:</p><p>1 Ampliar a infraestrutura laboratorial, na dimensão regional e setorial, com serviços de</p><p>reconhecida competência, visando atender à demanda.</p><p>2 Aprimorar a qualidade e a competitividade dos serviços prestados e a excelência no</p><p>atendimento ao cliente, segundo padrões internacionais.</p><p>3 Manter uma constante harmonização entre as medições realizadas no País e aquelas</p><p>realizadas no exterior.</p><p>4 Promover mecanismos para a sustentabilidade dos laboratórios</p><p>prestadores de serviços</p><p>metrológicos.</p><p>27</p><p>Nesta unidade, você teve a oportunidade de:</p><p>• Conhecer os aspectos fundamentais do histórico e evolução da metrologia.</p><p>• Aprender e identificar a metrologia científica, industrial e legal.</p><p>• Entender o conceito de exatidão e precisão.</p><p>• Diferenciar os processos de medição em termos de exatidão e precisão.</p><p>• Aprender que nem sempre o equipamento mais preciso é o mais adequado para uma</p><p>medição.</p><p>PARA RESUMIR</p><p>AKKARI, A. C. S. Metrologia e controle geométrico. 1. ed. Londrina: Editora e distribuido-</p><p>ra educacional S.A., 2017.</p><p>ALBERTAZZI, A. G. J; SOUSA, A. R. Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial. 1.</p><p>ed. São Paulo: Editora Manole, 2008.</p><p>ALMEIDA, L. A. Metrologia: instrumento de cidadania. 2003.</p><p>BIPM. Bureau International des Poids et Mesures. The role and objectives of tha BIPM.</p><p>Paris, 2017. Disponível em: http://www.bipm.org/en/about-us/. Acesso em: 04 mar.</p><p>2020.</p><p>CONEJERO, A. S. A importância da metrologia. São Paulo: [s.n.], 2003.</p><p>DIAS, J. L. M. Medida, normalização e qualidade: aspectos da história da metrologia no</p><p>Brasil. 1998.</p><p>HOWARTH, P.; REDGRAVE, F. Metrology – in short. 3. ed. Germany: EURAMET, 2008.</p><p>INMETRO. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. Vocabulário in-</p><p>ternacional de termos fundamentais e gerais de metrologia. 2. ed. Brasília: SENAI/ DN,</p><p>2000.</p><p>LIMA JUNIOR, P. et al. O laboratório de mecânica. Porto Alegre: IF-UFRGS, 2012.</p><p>LIRA, F. A. Metrologia na Indústria. 3. ed. São Paulo: Erica, 2015.</p><p>MILOJEVIC, A. Some remarks on the development of metrology. Nuclear Instruments and</p><p>Methods, v. 112, p. 1-3, 1973.</p><p>MAS. Análise dos sistemas de medição: manual de referência. 3. ed., 2002.</p><p>NEWELL, D. B. A more fundamental International System of Units. Phys. Today, v. 67, p.</p><p>35-41, 2014.</p><p>VUOLO, J. H. Fundamentos da teoria de erros. Editora Blucher, 1996.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>UNIDADE 2</p><p>Sistemas de medição</p><p>Você está na unidade Sistemas de Medição. Conheça aqui os tipos e unidades de medidas,</p><p>aplicadas aos diferentes sistemas de medição como, por exemplo, o sistema métrico</p><p>decimal - sistema internacional de unidades (SI) e o sistema inglês de medição.</p><p>Nesta unidade aprenda os fundamentos relacionados às medidas lineares juntamente</p><p>com a conversão de unidades de medidas lineares. Estes tópicos são importantes para os</p><p>estudos dos diferentes tipos de sistemas de medição, bem como os métodos de conversão</p><p>entre esses sistemas.</p><p>Bons estudos!</p><p>Introdução</p><p>31</p><p>1 TIPOS DE MEDIDA</p><p>Neste tópico é abordado os princípios e conceitos das medidas, considerando suas</p><p>classificações, bem como suas unidades e sistemas de medição. O primeiro tópico a ser abordado</p><p>serão os tipos de medidas: direta e indireta.</p><p>1.1. Medição direta</p><p>A utilização de instrumento de medida como uma trena ou uma escala, que apresentam</p><p>valores de comprimento por exemplo, essa grandeza apresentada nesta medição, refere-se</p><p>à medida direta. A medição direta também pode ser aplicada a sistemas elétricos, como por</p><p>exemplo, a tensão elétrica, medida com um multímetro. Outro exemplo relacionado ao nosso</p><p>cotidiano, é medidor de velocidade do carro, o velocímetro.</p><p>A medição direta pode ser aplicada em uma única medida ou em várias medidas. Medição</p><p>direta de única medida, é quando a leitura é realizada uma única vez como, por exemplo, medir o</p><p>tamanho do comprimento de uma viga. Quando se trata da medição direta de várias medidas, é</p><p>necessário realizar diversas leituras, para alcançar uma média.</p><p>1.2. Medição indireta</p><p>Para uma medição indireta, é necessário a aplicação de uma equação matemática, vinculando</p><p>uma determinada medida a ser verificada, correlacionando com outras grandezas mensuráveis.</p><p>Um exemplo clássico é a verificação da velocidade média de um automóvel. Neste caso a medida</p><p>da velocidade média pode ser exposta na equação 1 a seguir.</p><p>v = ∆x/∆t (1)</p><p>onde ∆x é a distância percorrida e o ∆t é a intervalo de tempo. Outro exemplo do cotidiano é</p><p>a determinação de uma área retangular de uma sala de estar, pois o simples fato de multiplicar o</p><p>seu comprimento pela sua largura, que são oriundos de medidas diretas, já é caracterizada uma</p><p>medida indireta.</p><p>Esse tipo de medida, como relata Albertazzi e Sousa (2017) é apontada por fatores como:</p><p>impossibilidade física de realizar a medição; aspecto econômico ou operacional; incerteza de</p><p>medição que pode ser mais vantajosa por meio de operações matemáticas do que a realizada</p><p>por medições diretas.</p><p>32</p><p>2. UNIDADES E PADRÕES DE MEDIDA</p><p>Desde os primórdios o ser humano necessita quantificar as abstrações de quantidade, de peso,</p><p>de volume e das dimensões dos objetos. Para tal foi fundamental definir as unidades específicas</p><p>necessárias para realizar essas medições, da mesma forma que suas padronizações se tornaram</p><p>mais confiáveis para essas unidades de medidas, principalmente com o desenvolvimento de</p><p>instrumentos de medição.</p><p>Como já relatado, as dimensões de objetos são expressas com as unidades de medidas</p><p>dimensionais que são representadas como valores de referência, permitindo produzir e controlar</p><p>as dimensões com o uso de instrumentos de medida.</p><p>A exemplo disso segue um dos maiores edifícios do mundo o Burj Khalifa, localizado nos</p><p>Emirados Árabes Unidos, possuindo uma altura de 828 metros de altura, sendo que 828 é a</p><p>grandeza, e a unidade é dada em metros.</p><p>Figura 1 - Arranha Céu Burj Khalifa</p><p>Fonte: iStock 647003776, mediapool, 2020.</p><p>#PraCegoVer: Na imagem, temos a vista de um dos maiores edifícios do mundo o Burj Khalifa,</p><p>localizado nos Emirados Árabes Unidos, possuindo uma altura de 828 metros de altura e com 160</p><p>andares.</p><p>2.1 Unidades Dimensionais Lineares</p><p>O contexto histórico é importante para discernirmos como o Brasil do século XXI se desenvolveu</p><p>com os seus padrões de medida atuais. A humanidade para se desenvolver necessitou criar</p><p>padrões, mas cada povo que teve que criar seu próprio sistema de medidas, principalmente</p><p>33</p><p>baseadas no corpo humano, como o palmo, pé, polegada, braça, côvado. Além de ser imprecisa,</p><p>ocasionava diversos problemas para o comércio, pois as pessoas de uma localidade utilizavam um</p><p>sistema de unidade diferente de outra. Suponha o quanto era difícil realizar o escambo na época.</p><p>Quando o sistema feudal entrou em crise, foi necessário desenvolver diversas transformações,</p><p>principalmente políticas e econômicas, a fim de integrar os diversos interesses da classe nobre</p><p>com a ascendente burguesia mercadora.</p><p>A partir da formação dos Estados Nacionais, diversas características surgiram como, a</p><p>criação de moedas; determinação de um idioma nacional; bem como a padronização dos pesos</p><p>e medidas, tudo isso para estabilizar o mercado daquela época. Uma das características que</p><p>foram marcantes foi a padronização dos pesos e medidas, sendo definido o Sistema Métrico</p><p>Decimal, que inicialmente adotou três unidades básicas de medida: o metro como unidade de</p><p>comprimento, o quilograma como unidade de massa e o segundo como unidade de tempo.</p><p>Historicamente o metro, que é unidade fundamental do sistema métrico, foi criado na França</p><p>em 1795, é praticamente igual a décima milionésima parte do quarto do meridiano terrestre</p><p>entre o Polo Norte e a linha do Equador; esse valor, escolhido por apresentar caráter mundial, foi</p><p>dotado, em 20 de maio de 1875, como unidade oficial de medidas por dezoito nações. O Brasil</p><p>adotou, por meio da Lei Imperial nº 1.157, o sistema métrico decimal no dia 26 de junho de 1862</p><p>(SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL, 1996).</p><p>O metro padrão foi a unidade de comprimento adotada internacionalmente até 1960,</p><p>correspondendo a distância entre duas linhas paralelas existentes em uma peça de platina</p><p>irradiada, na temperatura de 0ºC e em condições de sustentação perfeitamente definidas. Essa</p><p>barra estava depositada na Agência Internacional de Pesos e Medidas, em Saint-Cloud, França.</p><p>(TOLEDO, 2014)</p><p>Hoje o metro padronizado, que está em vigor no Brasil é recomendado pelo Instituto</p><p>Nacional</p><p>de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), fundamentado na velocidade da luz, de</p><p>acordo com a decisão da XVIII Conferência Geral dos Pesos e Medidas, de 1983. O Inmetro, em</p><p>sua Resolução nº 3, de 22 maio de 1984, publicada no Diário Oficial da União, definiu o metro</p><p>como “o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante o intervalo de tempo de</p><p>1/299.792.458 do segundo”. (CONMETRO, 1984)</p><p>Cabe salientar que desde a criação do metro, até os dias atuais, as suas definições</p><p>estabeleceram uma maior exatidão do valor da unidade (TOLEDO, 2014), que de acordo com</p><p>Albertazzi e Sousa (2017), a nova definição propiciou uma redução da incerteza de precisão do</p><p>metro na ordem de 10-7 m para 10-12 m. Considerando as variações dos múltiplos e submúltiplos</p><p>do metro é apresentada a Tabela “Múltiplos e submúltiplos do metro” a seguir.</p><p>34</p><p>Figura 2 - Múltiplos e submúltiplos do metro</p><p>Fonte: adaptada de Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (1996).</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma tabela com 4 colunas, 16 linhas e apresenta todos os</p><p>múltiplos e submúltiplos do metro, bem como cada simbologia e notação científica.</p><p>2.2 Sistema Internacional (SI)</p><p>Além do metro, apresentado no tópico anterior, existem outras seis unidades de base do</p><p>sistema internacional (SI). Essas unidades de base são estabelecidas universalmente, permitindo</p><p>a sua reprodução com exatidão. O valor de cada unidade é constante, podendo sofrer alterações</p><p>como aconteceu com o metro em 1984. Essas modificações podem ocorrer devido aos avanços</p><p>científicos e tecnológicos de forma a apresentar uma redução na incerteza de precisão da unidade</p><p>de base.</p><p>Na Tabela “Descrição das sete unidades base” são apresentadas as grandezas com as sete</p><p>unidades base, bem como a sua definição, símbolo e a incerteza de precisão atualizada.</p><p>35</p><p>Figura 3 - Descrição das sete unidades base</p><p>Fonte: adaptada de Albertazzi e Sousa (2017)</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma tabela com 5 colunas, 8 linhas e apresenta as sete</p><p>unidades de base, com suas respectivas descrições.</p><p>Cabe frisar que o metro depende da definição do segundo, este elo entre ambas as unidades é a</p><p>velocidade da luz no vácuo, atualmente definida como uma constante exata. (ALBERTAZZI; SOUSA, 2017)</p><p>Para Toledo (2014, p. 53) os átomos, quando excitados, emitem radiações monocromáticas,</p><p>fenômenos que permitem a determinação do segundo com base na frequência das radiações.</p><p>A radiação do césio é a referência para estabilizar a frequência de um oscilar de quartzo. A</p><p>exatidão da escala de tempo atômica pode ser comparada a um relógio que, em 1 milhão de</p><p>anos, apresenta uma variação de menos 1 segundo.</p><p>36</p><p>O quilograma se apresenta com o símbolo kg, mesmo utilizando o prefixo k a forma correta</p><p>de escrita em português é quilograma. O quilograma apresenta singularidades dentre as unidades</p><p>base, sendo a única que possui um prefixo, e também é a única definida por um artefato escolhido</p><p>em 1889, e praticamente não sofreu alteração ou revisão. O seu padrão primário é o artefato</p><p>internacional do quilograma que está na Bureau (agência) Internacional de Pesos e Medidas</p><p>(BIPM). Esta peça é um cilindro com composição de 90% de platina e com 10% de irídio, com</p><p>diâmetro e altura de 39 mm.</p><p>A intensidade luminosa é fornecida em candela, onde seu símbolo é cd, que de acordo com</p><p>Oliveira, Oliveira e Carneiro Junior (2015), quando projetada a certa direção de uma fonte, emite</p><p>uma radiação monocromática na ordem de frequência de 540x1012 Hz, sujeita a uma intensidade</p><p>energética na mesma direção de 1/633 watt por esterradiano. Ainda Oliveira, Oliveira e Carneiro</p><p>Junior (2015) diz que o rendimento luminoso ou eficácia luminosa espectral dessa radiação</p><p>monocromática da ordem da frequência mencionada é exatamente a 683 Lm/W (lumens por watt).</p><p>Dentro do Sistema Internacional existe as unidades suplementares e derivadas. As unidades</p><p>suplementares são caracterizadas por:</p><p>• Ângulo plano, com a unidade em radiano e símbolo em rad.</p><p>• Ângulo sólido, com a unidade em esterradiano e símbolo em sr.</p><p>Para exemplificar melhor o que é o ângulo sólido, cujo a sua definição pode ser orientado a</p><p>partir do centro de uma esfera, no qual percorre uma determinada área sobre a superfície deste</p><p>objeto.De acordo Albertazzi e Sousa (2017, p. 20) o vértice de um cone ou o ângulo em que</p><p>se espalha no espaço 3D o facho de luz produzido por uma lanterna são exemplos de ângulos</p><p>sólidos, se o ângulo do ângulo sólido for posicionado de forma que coincida com o centro de</p><p>uma esfera de raio unitário, o ângulo sólido abrangerá uma fração da superfície total da área da</p><p>superfície esférica. O ângulo sólido corresponderá a um esterradiano, o que corresponde à área</p><p>de toda a superfície de uma esfera com raio unitário. O ângulo sólido máximo de 4p sr é o ângulo</p><p>descrito pela luz emitida em todas as direções por uma fonte de luz pontual levitando no espaço.</p><p>37</p><p>Figura 4 - Representação de um ângulo sólido</p><p>Fonte: Elaborado pelo autor</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma esfera, com uma representação de uma pequena área</p><p>quadrada em sua superfície, representada em forma angular até o centro da esfera, formando um</p><p>ângulo entre as arestas da representação quadrada.</p><p>Para o cálculo do ângulo sólido de um determinado objeto, a partir do seu centro, basta</p><p>calcular a área direcionada a partir do centro do objeto sobre a esfera, tomando como base o</p><p>centro do próprio objeto e dividir esse valor pelo quadrado do raio dessa esfera como apresentado</p><p>na Equação 2 e ilustrado na Figura “Representação de um ângulo sólido”.</p><p>Ω= A/r^2 [sr] (2)</p><p>onde A é a área direcionada a partir do centro do objeto e o r² é o raio da esfera ao quadrado.</p><p>Já as medidas derivadas, é possível apresentar-se por:</p><p>• Área, com a unidade em metro quadrado e símbolo em m².</p><p>• Volume, com a unidade em metro cúbico e símbolo em m³.</p><p>• Frequência, com a unidade em hertz e símbolo em Hz.</p><p>• Densidade, com a unidade em quilograma por metro cúbico e símbolo em kg/m³.</p><p>• Velocidade, com a unidade em metro por segundo e símbolo em m/s.</p><p>• Velocidade angular, com a unidade em radiano por segundo e símbolo em rad/s.</p><p>Quanto à grafia das unidades de medida, devem ser seguidas algumas regras, por exemplo,</p><p>o emprego de letras minúsculas no início das unidades de medida, mesmo que elas possuam</p><p>nomes de cientistas, como newton, kelvin, ampere, entre outros.</p><p>38</p><p>Outra regra é que se a unidade estiver composta de um prefixo, não deve usar hífen e nem</p><p>espaço, como por exemplo megapascal, giganewton, entre outros, mesmo que esta ação contrarie</p><p>o novo acordo ortográfico da Língua Portuguesa. Em se tratando de prefixo não pode colocá-lo</p><p>no plural como, por exemplo, “quilosgramas”, esta grafia da unidade de medida está equivocada.</p><p>Quando uma unidade de medida com denominador como, por exemplo, m/s deve-se incluir</p><p>a palavra por metro por segundo.</p><p>No emprego da grafia correta na unidade de temperatura kelvin, nota-se que não aparece a</p><p>palavra “grau”, diferentemente das unidades de graus Celsius e graus Fahrenheit.</p><p>Para o emprego do plural deve ser inserido o “s” ao término de cada palavra como por</p><p>exemplo, amperes horas, quando na sua forma plural, ou amperes hora, quando a forma plural é</p><p>somente a intensidade de corrente elétrica. A forma singular desta unidade é ampere hora.</p><p>O espaçamento entre o número e o seu símbolo deve ser usado, a não utilização ou sua supressão</p><p>deve ser aplicada somente em casos de possibilidade de fraude, preservando o não acréscimo de</p><p>outro algarismo entre o número e seu símbolo.Outro erro comum é colocar plural em símbolo, cabe</p><p>frisar que símbolos são invariantes, isso quer dizer que não pode incluir plural em sua forma de</p><p>grafia. Quem nunca viu uma placa de sinalização como a apresentada Figura “Placa de sinalização</p><p>com grafia equivocada”? Além de colocar no plural, inventaram de colocar um “t” perdido ali.</p><p>Figura 5 - Placa de sinalização com grafia equivocada</p><p>Fonte: Elaborado pelo</p><p>autor</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra uma placa de sinalização de altura máxima permitida com o</p><p>símbolo da unidade equivocada.</p><p>2.3 Unidades Não Pertencentes ao Sistema Internacional (SI)</p><p>O emprego de algumas unidades fora do sistema internacional é reconhecido, em publicações</p><p>científicas, relatórios técnicos e aplicações comerciais, e continuarão o seu uso por um longo</p><p>tempo. Isto se deve pelas características as quais essas unidades estão inseridas no seu contexto,</p><p>ora por vertentes históricas, culturais ou até mesmo por viés comercial.</p><p>39</p><p>Alguns exemplos clássicos são, o uso do hectare (ha), que corresponde a 10000 m² (dez mil</p><p>metros quadrados de área), e do litro (L) como medida de volume, que corresponde a 1dm³</p><p>=10³cm³=10-3m³.</p><p>Outros exemplos de unidades fora do Sistema internacional são:</p><p>• Ângulo plano – grau(°), minuto(’) e segundo(’’).</p><p>• Tempo – dia (d); hora (h) e minuto (min).</p><p>• Força – dina (dyn) = 10-5 N, outra unidade de força fora do SI é kgf (quilograma força)</p><p>que representa 1 Kgf = 9,807 N.</p><p>• Temperatura – grau Celsius (°C) = (kelvin) K – 273,15.</p><p>Uma curiosidade sobre a grandeza da temperatura, é que existe a unidade de graus</p><p>Fahrenheit, sendo uma escala de temperatura postulada por Daniel Gabriel Fahrenheit no ano</p><p>de 1724, cujo seu símbolo é representando pelo °F. Umas das características desta unidade</p><p>de medida é que o ponto de fusão da água é de 32 °F e seu ponto de ebulição é de 212 °F.</p><p>Confrontando a proporcionalidade com o graus Celsius é para cada 1,8 °F equivale a 1 °C. O</p><p>zero absoluto nesta escala é definido em - 459,67 °F. Como regra prática é possível realizar um</p><p>cálculo para exemplificar melhor essa conversão de graus Fahrenheit para de graus Celsius, segue</p><p>a equação 3 da conversão.</p><p>°C= (°F-32)/1,8 (3)</p><p>Na equação 4 é possível verificar a conversão de graus Celsius para de graus Fahrenheit.</p><p>°F=(°C x 1,8)+32 (4)</p><p>A conversão de graus Fahrenheit para kelvin, segue a equação 5 para exemplificar melhor a</p><p>conversão.</p><p>K=(°F-32)/1,8+273,15 (5)</p><p>Ainda existem outras unidades de medidas que surgiram a 4000 anos atrás. Algumas dessas</p><p>unidades primitivas eram baseadas em partes do corpo humano, que eram referências universais,</p><p>pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por qualquer pessoa, surgindo</p><p>assim medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo.</p><p>Algumas dessas medidas são usadas até hoje, como referência a jarda. Se você já assistiu</p><p>a um jogo de futebol americano, provavelmente ouviu dizer a palavra jarda. Como na figura 4</p><p>apresentada cada risco menor refere-se a 1 jarda que corresponde a 0,9144 m.</p><p>40</p><p>Figura 6 - Campo de Futebol Americano</p><p>Fonte: shutterstock 493321462, 2020.</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra as marcações das jardas do campo de futebol americano.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>3 SISTEMAS DE MEDIÇÃO</p><p>Por meio de um sistema de medição, é possível efetuar o processo da operação medir. Dentro</p><p>desse sistema de medição é necessário determinar a grandeza que está sob medição e seus</p><p>valores apresentados, em muitos casos, confrontado com uma unidade de referência. O resultado</p><p>deste processo é mensurado um número seguido da unidade de referência aplicada.</p><p>FIQUE DE OLHO</p><p>Não é necessário decorar todas as unidades de medidas e suas conversões existe uma</p><p>ferramenta na web que Convertworld é um dos serviços de conversão de unidades mais</p><p>utilizados no mundo..</p><p>41</p><p>O sistema de medição tem por definição monitorar, controlar e investigar eventos físicos nos</p><p>processos. Em aplicações de monitoração, os sistemas de medição indicam apenas um valor da grandeza</p><p>medida como, por exemplo, os barômetros, os termômetros, os higrômetros, bem como medidores</p><p>do consumo de energia elétrica ou consumo do volume d’água, entre outros. Esse monitoramento</p><p>pode ser unitário ou contínuo, o que depende do contexto de produção que o sistema de medição</p><p>está inserido. No gráfico “Fluxo do Esquema do sistema de medição” “apresenta um fluxo de como</p><p>ocorre um sistema de medição. Visto que o sensor transmite os dados para a unidade de tratamento</p><p>de sinais, transformando o sinal obtido da medição em uma linguagem acessível do usuário, sendo</p><p>representado no mostrador. Existem duas formas de sinais gerados: o sinal analógico e o digital.</p><p>O sinal analógico é apresentado no visor ou na escala de medição, por exemplo, a medição</p><p>com uma trena é analógica, pois a sua escala é predefinida, contínua e proporcional. (SERVIÇO</p><p>NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL, 2015)</p><p>Para o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (2015), o sinal digital é gerado é</p><p>representado no visor, e sua variação é descontínua, utilizando os sinais eletrônicos, ou seja, a</p><p>informação é digital, admitindo apenas dois estados, sistema binário, somente 0 e 1.</p><p>Figura 7 - Fluxo do esquema do sistema de medição</p><p>Fonte: adaptado Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (2015)</p><p>#PraCegoVer: A imagem mostra um fluxograma do esquema do sistema de medição,</p><p>considerando a peça, sensor, a unidade transformadora e o mostrador.</p><p>Em um sistema de medição contínuo, geralmente está atrelado a um sistema de controle</p><p>do processo, ou seja, o próprio sistema de medição realiza o controle do processo. Isto se deve</p><p>ao fato de envolver um sensor, capaz de manter uma grandeza determinada dentro dos limites</p><p>preestabelecidos para o bom fluxo do processo. O valor da grandeza é medido e posteriormente</p><p>comparado com o valor de referência estabelecido, deixando o controlador apto a tomar a</p><p>decisão do controle do processo. Cabe salientar que todo esse processo contínuo do sistema de</p><p>medição, quando bem estabelecido, não há interferência humana.</p><p>Trazendo todo esse contexto para nossa realidade é possível analisar o próprio refrigerador da</p><p>sua casa. Vamos considerar o sistema de Medição da temperatura no interior do seu refrigerador.</p><p>Existe um sensor que realiza a medição da temperatura na parte interna, e a compara com o</p><p>valor estabelecido de referência. Quando a temperatura interna apresentar um valor acima do</p><p>aceitável, o compressor é ligado até que a temperatura alcance o valor mínimo desejado.</p><p>42</p><p>Então cabe frisar que todo processo de medição é o procedimento experimental, independente</p><p>da sua característica, com uma medição direta ou indireta, ou unitária ou contínua, pois essa ação</p><p>sempre apresentará o aspecto do valor momentâneo da grandeza física estudada.</p><p>Dentro de todo esse aspecto que tange a metrologia, os controles dimensionais aplicados</p><p>a peças e componentes é primordial para a definição de um bom sistema de medição. Outro</p><p>ponto importante é definir padronização de unidades de medidas da grandeza, até a escolha dos</p><p>instrumentos de medida e/ou sensores de medição e controle.</p><p>Utilize o QR Code para assistir ao vídeo:</p><p>3.1 Sistema métrico Decimal - Sistema Internacional (SI)</p><p>O metro é uma das sete unidades base do Sistema Internacional para a grandeza de</p><p>comprimento, mas a sua aplicação depende da área de atuação, podendo ser usado os múltiplos</p><p>ou submúltiplos. Por exemplo na metalmecânica, é muito comum usar o milímetro como uma</p><p>unidade “base” e submúltiplos do milímetro como o décimo, centésimo e milésimo do milímetro.</p><p>O que facilita o uso do sistema métrico, é que ele é baseado no sistema decimal com múltiplos e</p><p>submúltiplos de dez, como já mencionado anteriormente.</p><p>O milímetro tem por definição a milésima parte do metro, sendo igual a uma parte do metro</p><p>dividida em 1000 partes iguais. Na metalmecânica, o milímetro é a unidade mais utilizada,</p><p>quando se trata de precisão e intercambialidade como, por exemplo, eixos, rolamentos, buchas,</p><p>entre outros.</p><p>As características de precisão e intercambialidade metalmecânica empregam medidas ainda</p><p>menores que o milímetro, confira na tabela “Representação dos submúltiplos do milímetro”.</p><p>43</p><p>Figura 8 - Representação dos submúltiplos do milímetro</p><p>Fonte: elaborado</p>