Fundamentos da Metrologia

Público METROLOGIA E CONTROLE GEOMÉTRICO Roteiro Aula Prática 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA METROLOGIA E CONTROLE GEOMÉTRICO Unidade U1FUNDAMENTOSDAMETROLOGIA Aula A4PARÂMETROS CARACTERÍSTICOS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Aprender como utilizar adequadamente a régua graduada e como realizar medidas nas escalas do sistema métrico SOLUÇÃO DIGITAL NÂO PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Aprender como utilizar adequadamente a régua graduada para realização de medidas no sistema métrico bem como os cálculos relacionados a um estudo metrológico Atividade proposta Escolher um objeto presente em seu local de estudo como um livro didático celular ou caderno Em seguida deverá realizar medições dimensionais do objeto identificando possíveis fontes de incerteza e avaliando os parâmetros característicos do instrumento utilizado para a medição Procedimentos para a realização da atividade Etapa 11 Procedimento de Medição e Cálculo Elaborar o roteiro de medição o Definir os mensurandos ou seja as grandezas que serão avaliadas no objeto selecionado Exemplos comprimento largura altura volume massa ideal trabalhar com ao menos três grandezas o Indicar o operador do procedimento e data de realização o Descrever e avaliar o instrumento de medição régua graduada o Descrever as condições de medição Exemplo temperatura umidade o Definir número de medidas e os cálculos que serão realizados 3 Público Realizar as medidas no objeto o Mensurar ao menos cinco vezes cada mensurando o Calcular a média das medidas para cada grandeza o Calcular o desvio padrão para cada grandeza avaliada o Apresentar o resultado para cada mensurando indicando o desvio Etapa 12 Indicar Possíveis Fontes de Incerteza Tabele os resultados encontrados na Etapa 1 o Compare os resultados de cada grandeza o Avalie os motivos pelos quais os resultados são ou não iguais o Descreva as principais fontes de incerteza que podem atuar em um processo de medição e associe com os parâmetros característicos do equipamento de medição Avaliando os resultados 1 Quais equipamentosferramentas podem ser utilizados para efetuar inspeções visando obter medidas de precisão Descreva cada ferramenta e as formas pelas quais podem ser empregadas Checklist o Selecionar o objeto para o estudo o Elaborar o roteiro de medição o Realizar as medidas e os cálculos necessários o Registrar os resultados para cada mensurando o Apresentar e avaliar os resultados encontrados nos procedimentos o Descrever possíveis fontes de incerteza que podem atuar em um processo de medição o Elaborar relatório da prática RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Não se esqueça de responder as questãoes levantadas no Avaliando o resultado e documentar processo da execução da prática Referências bibliográficas ABNT quando houver 4 Público Resultados de Aprendizagem Como resultados dessa prática esperase que os alunos saibam como utilizar adequadamente a régua graduada para realização de medidas no sistema métrico bem como os cálculos relacionados a um estudo metrológico 1 OBJETIVOS O presente relatório tem como objetivo principal a execução de medições dimensionais de um livro didático utilizando uma régua graduada visando Identificar e analisar as principais fontes de incerteza inerentes ao processo de medição Avaliar os parâmetros metrológicos característicos do instrumento utilizado resolução repetibilidade Aplicar métodos estatísticos elementares cálculo de média e desvio padrão para a análise dos dados coletados e expressão dos resultados finais 2 PROCEDIMENTOS PRÁTICOS 21 Seleção do Objeto e Mensurandos Foi selecionado como objeto de estudo um livro didático As grandezas dimensionais definidas para medição foram Comprimento Largura Altura espessura 22 Instrumento de Medição e Condições Instrumento Régua graduada em milímetros precisão 1 mm Operador Seu Nome Data de Realização Data da Atividade Condições Ambientais Temperatura ambiente aproximadamente 25C umidade relativa do ar em condições normais 23 Procedimento de Medição Para cada mensurando foram realizadas cinco medições repetidas conforme descrito a seguir Posicionamento do objeto O livro foi colocado sobre uma superfície plana alinhado com a escala da régua Leitura As medidas foram registradas em milímetros com cuidado para evitar erro de paralaxe Registro Os valores obtidos foram anotados em tabela para posterior análise 3 DADOS OBTIDOS E CÁLCULOS 31 Tabela de Medições Medição Comprimento mm Largura mm Altura mm 1 280 210 20 2 279 209 19 3 281 210 20 4 280 211 19 5 278 210 20 32 Cálculos Estatísticos Média Aritmética Comprimento 280279281280278 5 2796 mm Largura 210209210211210 5 2100mm Altura 2019201920 5 96mm Desvio Padrão Amostral Comprimento 114 mm Largura 071 mm Altura 055 mm 33 Resultados Finais Comprimento 2796 114 mm 2796 114mm Largura 2100 071 mm 2100 071mm Altura 196 055 mm 196 055mm 4 FONTES DE INCERTEZA As principais fontes de incerteza identificadas no processo de medição foram 1 Resolução do Instrumento A régua graduada em milímetros limita a leitura a valores inteiros o que introduz incerteza na interpolação de frações de milímetro 2 Erro de Paralaxe O posicionamento do operador em relação à escala pode levar a leituras incorretas 3 Condições do Objeto Irregularidades na superfície do livro eg lombada cantos desgastados afetam a repetibilidade das medições 4 Pressão de Contato A régua pode comprimir levemente o objeto especialmente na medição da espessura 5 Alinhamento O não alinhamento perfeito entre a régua e as arestas do livro introduz erros sistemáticos Essas fontes estão diretamente relacionadas aos parâmetros característicos do instrumento como resolução exatidão e repetibilidade 5 AVALIANDO OS RESULTADOS Questão Quais equipamentosferramentas podem ser utilizados para efetuar inspeções visando obter medidas de precisão Descreva cada ferramenta e as formas pelas quais podem ser empregadas Paquímetro Utilizado para medições internas externas e de profundidade com resolução típica de 005 mm ou 002 mm É adequado para peças mecânicas e componentes com tolerâncias estreitas Micrômetro Oferece alta precisão 001 mm ou menos sendo ideal para medições de espessura diâmetros externos e internos em usinagem e controle de qualidade Relógio Comparador Empregado para verificar desvios de planaridade excentricidade e alinhamento com leitura amplificada por meio de um mostrador analógico ou digital Projetor de Perfil Permite a medição indireta de contornos e geometrias complexas por meio de ampliação óptica comum em inspeção de peças injetadas ou estampadas Cada instrumento deve ser utilizado conforme normas técnicas e calibrado periodicamente para garantir a confiabilidade metrológica 6 CONCLUSÃO A prática permitiu a aplicação de conceitos fundamentais de metrologia como a correta utilização de instrumentos de medição a realização de medições repetidas e a análise estatística dos dados A identificação de fontes de incerteza reforçou a importância do controle de variáveis influentes e da escolha adequada do instrumento para cada aplicação Concluise que mesmo com instrumentos simples como a régua graduada é possível realizar um estudo metrológico consistente desde que seguidos procedimentos estruturados e críticos 7 CHECKLIST DE ATIVIDADES Selecionar o objeto para o estudo Elaborar o roteiro de medição Realizar as medidas e os cálculos necessários Registrar os resultados para cada mensurando Apresentar e avaliar os resultados encontrados Descrever possíveis fontes de incerteza Elaborar relatório da prática REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALBERTAZZI G SOUSA A R Fundamentos de Metrologia Científica e Industrial 2 ed São Paulo Editora Blucher 2018 BARBOSA J F CARVALHO M A Metrologia Teoria e Prática 4 ed Rio de Janeiro LTC Editora 2020 INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia Vocabulário Internacional de Metrologia VIM 2012 Brasília INMETRO 2012 MOURA R A SILVA L P Instrumentação e Controle Geométrico 3 ed Porto Alegre Bookman 2019 SILVEIRA M A Metrologia na Engenharia Princípios e Aplicações 1 ed São Paulo Érica 2017 SOUZA C R FERNANDES R B Controle Dimensional e Metrologia 2 ed Curitiba Interciência 2021