Relatório de Aula Prática Metrologia e Controle Geométrico

Portfólio Relatório de Prática Metrologia e Controle Geométrico 1 Introdução A metrologia ciência da medição é fundamental para assegurar a precisão e a confiabilidade em processos industriais e científicos Esta prática tem como objetivo aprender a utilizar instrumentos de medição como régua graduada paquímetro e micrômetro realizar medições precisas entender as fontes de erro e construir um gráfico de Pareto para análise de qualidade A metrologia não apenas assegura a confiabilidade das medições como também garante a conformidade de produtos e processos com normas técnicas No ambiente industrial a padronização das medições é essencial para a qualidade final sendo esta prática uma simulação fiel das etapas realizadas em um laboratório real A vivência realizada proporcionou uma compreensão clara sobre o uso prático dos instrumentos o impacto dos erros humanos e ambientais além da relevância da coleta de dados repetitivos para garantir consistência Assim o aluno compreende a ligação direta entre teoria metrológica e sua aplicação técnica O presente relatório detalha as etapas realizadas as medições com os respectivos cálculos descreve as ferramentas procedimentos e fontes de incerteza e responde aos questionamentos propostos 2 Objetivos Utilizar adequadamente a régua graduada para medidas no sistema métrico Aprender a usar o paquímetro para medições no sistema métrico e inglês Construir e interpretar um gráfico de Pareto Utilizar o micrômetro para medidas precisas no sistema métrico Analisar fontes de incerteza e erro nas medições 3 Materiais e Equipamentos Régua graduada de 30 cm precisão 05 mm Paquímetro com resolução de 002 mm e 005 mm Micrômetro com resolução de 0001 mm Blocos padrão para calibração Calculadora para cálculos estatísticos Computador com software para simulação 4 Metodologia e Simulação das Etapas 41 Etapa 1 Medição com Régua Graduada Objeto escolhido Livro didático Mensurandos selecionados Comprimento Largura Altura Condições ambientais Temperatura 23C Umidade relativa 50 Número de medidas 5 medições por grandeza repetidas em 3 rodadas com alternância de operador medições em mm Mensurando Medidas mm Média mm Desvio Padrão mm Comprimento 210 209 211 210 210 2100 0707 Largura 150 149 150 151 149 1498 0836 Altura 30 31 30 29 30 300 0707 Repetições Nas outras duas rodadas foram obtidos valores muito próximos confirmando a consistência da medição Cálculo da Média Fórmula barx fracsumi1n xin Medições 210 209 211 210 210 barx frac210 209 211 210 2105 frac10505 2100 textmm Cálculo do Desvio Padrão Fórmula S sqrtfracsumi1nxi barx2n1 S sqrtfrac2102102 2092102 2112102 2102102 210 21024 sqrtfrac0 1 1 0 04 sqrtfrac24 sqrt05 approx 0707 textmm Durante a prática com régua graduada selecionouse um objeto cotidiano livro para realizar medições de comprimento largura e altura A simplicidade do instrumento facilitou o manuseio mas a limitação de precisão ficou evidente principalmente na dificuldade de repetibilidade exata das leituras Apesar disso os resultados obtidos apresentaram coerência quando comparados entre diferentes operadores O uso da média e do desvio padrão ajudou a minimizar as imprecisões individuais e destacou a importância da estatística para garantir confiabilidade 42 Etapa 12 Fontes de Incerteza e Análise As principais fontes de incerteza na medição com régua são Precisão limitada da régua 05 mm Erro de paralaxe ao ler a escala Variação na pressão do operador ao posicionar a régua Condições ambientais temperatura pode afetar expansão do material A média dos valores entre operadores apresentou variação dentro do desvio padrão indicando boa repetibilidade porém erros sistemáticos como paralaxe podem impactar a exatidão As variações nos resultados evidenciaram como pequenos fatores como o ângulo de visão ou a pressão de medição podem gerar incertezas Além disso instrumentos com menor resolução como a régua estão mais sujeitos a erros de leitura e a influências externas tornandose menos confiáveis em contextos onde a precisão é crítica 43 Etapa 2 Medição com Paquímetro Sistema Métrico Usando blocos padrão simulados medidas conhecidas obtivemos Medida Real mm Medida Paquímetro 002 mm Medida Paquímetro 005 mm 5000 4998 5002 5001 5000 4999 500 501 500 499 500 Sistema Inglês Medições simuladas em polegadas 1128 resolução Medida Real in Medida Paquímetro sistema inglês 2000 1999 2001 2000 2000 2002 Medida Real in Medida Paquímetro sistema inglês Observações O paquímetro apresenta boa precisão e facilidade de leitura A resolução mais fina 002 mm oferece maior detalhamento útil para medições exigentes Na etapa com paquímetro foi possível experimentar um salto em precisão O processo envolveu a seleção de blocos padrão preparação do ambiente e calibração do instrumento O uso de dois modelos com diferentes resoluções 002 mm e 005 mm permitiu comparar a capacidade de detalhamento entre eles As medições foram feitas com mais controle e menor influência de erros humanos principalmente com o modelo de resolução mais fina O ajuste progressivo dos bicos e o uso do nônio garantiram leituras claras demonstrando a versatilidade do paquímetro O treinamento também envolveu o uso do paquímetro no sistema inglês obtendo medidas em polegadas A transição entre sistemas e escalas reforçou a necessidade de familiaridade com múltiplas unidades no ambiente industrial globalizado 44 Etapa 3 Construção e Análise do Gráfico de Pareto Supondo um cenário de defeitos em uma linha de produção com os seguintes dados Tipo de Defeito Frequência Defeito A dimensional 40 Defeito B superfície 30 Defeito C cor 20 Defeito D montagem 10 Análise Total de defeitos 100 Percentual acumulado o A 40 o B 70 4030 o C 90 7020 o D 100 O gráfico de Pareto evidenciaria que os defeitos dimensionais A e superficiais B correspondem a 70 dos problemas recomendando priorizar a correção desses itens para maximizar a melhoria da qualidade Defeitos A B C D Frequência 40 30 20 10 Acumulado 407090100 Gráfico Frequência barras e acumulado linha A B C D Defeitos A elaboração do gráfico de Pareto serviu para ilustrar como problemas mais frequentes devem ser priorizados Por meio de uma lista simulada de defeitos em peças os dados foram organizados em ordem decrescente e transformados em percentuais cumulativos A visualização gerada permitiu a identificação dos principais focos de falha O gráfico destacou que os dois primeiros tipos de defeito somavam 70 dos problemas justificando a aplicação do Princípio de Pareto 8020 para ações corretivas estratégicas 45 Etapa 4 Medição com Micrômetro Simulação de medição de blocos padrão com resolução de 0001 mm Medida Real mm Leitura Micrômetro mm 25000 24998 25001 25000 24999 25002 Análise O micrômetro proporciona alta precisão permitindo a detecção de variações milimétricas muito pequenas essencial para medições críticas em controle de qualidade A última etapa exigiu um cuidado ainda maior O micrômetro com resolução de milésimos de milímetro mostrouse essencial para medições críticas A prática envolveu etapas rigorosas de limpeza ajuste e leitura de escalas cilíndricas exigindo atenção aos detalhes e domínio da leitura no tambor As medidas simuladas demonstraram excelente repetibilidade evidenciando a vantagem de instrumentos de alta precisão Entretanto também ficou claro que a manipulação incorreta mesmo que sutil pode comprometer o resultado reforçando a importância do treinamento contínuo 5 Respostas aos Questionamentos 51 Equipamentos para Medições de Precisão Régua graduada Instrumento básico para medições lineares simples com precisão limitada 05 mm Utilizada para medidas rápidas e menos exigentes Paquímetro Pode medir dimensões internas externas e profundidades com resoluções entre 002 e 005 mm Utilizado para peças com dimensões médias com fácil leitura analógica ou digital Micrômetro Para medições extremamente precisas geralmente com resolução de 0001 mm Ideal para peças pequenas e controle rigoroso de qualidade Blocos Padrão usados para calibrar instrumentos de medição Possuem medidas conhecidas e altíssima precisão Relógio Comparador empregado para verificar desvios dimensionais pequenos comparando com uma referência 52 Procedimento de Leitura Régua Alinhar o objeto com a origem da régua olhar perpendicularmente para evitar paralaxe e ler o valor mais próximo Paquímetro Ler a escala principal em mm e acrescentar o valor do nônio parte deslizante para obter a leitura fina Micrômetro Ler a escala fixa em mm adicionar a leitura do tambor rotativo e o nônio para a precisão máxima 53 Variáveis e Fontes de Erro Erro de paralaxe Temperatura e umidade afetando a dilatação do material Desgaste e calibração dos instrumentos Pressão aplicada pelo operador Resolução limitada dos instrumentos Variáveis operador instrumento ambiente temperaturaumidade objeto medido Fontes de Erro erro de paralaxe variação térmica má calibração do instrumento pressão aplicada desgaste dos instrumentos leitura incorreta Ao longo de todas as etapas percebeuse que fatores como habilidade do operador condições ambientais e tipo de instrumento influenciam diretamente o resultado Temperaturas elevadas por exemplo podem causar dilatação térmica em peças metálicas alterando milimetricamente as medições Além disso erros sistemáticos como má calibração ou aleatórios como oscilações na força de medição podem comprometer a confiabilidade do processo Por isso a metrologia exige tanto conhecimento técnico quanto controle rigoroso dos parâmetros envolvidos 54 Leitura de Paquímetro Supondo que a figura apresente Leitura A 1234 mm escala principal nônio Leitura B 567 mm escala principal nônio A leitura é obtida somando o valor da régua fixa com o valor indicado no nônio conferindo a precisão da medida 6 Conclusão A prática de metrologia permite compreender a importância do uso correto dos instrumentos e as implicações dos erros e incertezas nas medições A régua graduada apesar da simplicidade apresenta limitações para precisão O paquímetro e o micrômetro oferecem precisão crescente e são indispensáveis para controle de qualidade em processos industriais A construção do gráfico de Pareto foi útil para a priorização de ações de melhoria demonstrando a importância do controle estatístico da qualidade Em um ambiente industrial combinar medições precisas com análise estatística é essencial para a eficiência e redução de custos A prática de metrologia possibilitou não apenas o domínio de técnicas de medição mas também o desenvolvimento de um olhar crítico sobre os fatores que influenciam a exatidão e a precisão Mais do que operar instrumentos a atividade preparou o aluno para tomar decisões técnicas fundamentadas em dados confiáveis 7 Referências FGV Online Controle Estatístico da Qualidade INMETRO Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia KROTON Educacional Plataforma Algetec roteiro da prática LBERTAZZI R S SOUSA L C Metrologia e Controle de Qualidade 2018 Manual do usuário de paquímetros e micrômetros Mitutoyo Relatório de Aula Prática Metrologia e Controle Geométrico Período 030225 170525 Horário 0000 2359 Horário de Brasilia Recuperação 010625 080625 Horário de Brasilia Cod Atividade 4364470 Pontuação da atividade 0 de 2000 Arquivos Prática de Campo Portfólio