MEDIÇÃO E VERIFICAÇÃO
GENERALIDADES SOBRE
MEDIÇÃO DE GRANDEZAS LINEARES
Medições e padrões
Medir uma grandeza é compará-la com outra da mesma espécie que se toma para unidade. Por exemplo: comparar um comprimento com o metro, com o centímetro ou com polegada, comparar um peso com quilograma, etc.
Assim, verificamos que as relações existentes entre os diversos fenómenos físicos, assim como os fatores que
intervêm na sua produção, podem ser determinados uns e
outros, por meio de medições quer geométricas ou mecânicas, quer térmicas ou eléctricas, etc. Portanto, uma medição é uma operação ou série de operações efetuadas com o fim de determinar o valor de uma grandeza
física.
A unidade escolhida é materializada por meio de um padrão que se constrói, tanto quanto possível, invariável, e serve de modelo para todas as
reproduções (cópias e comparações).
Padrões – São sólidos de aço tratado, fabricados com grande precisão e com a sua superfície finamente polida, permitindo definir
rigorosamente uma dimensão linear ou angular. Como os metais
dilatam-se pela acção do calor, as dimenções desses padrões entendem-se para uma determinada
temperatura, chamada temperatura de
referência (20˚C).
TIPOS DE MEDIÇÃO
Para se
determinar o valor de uma grandeza existem os seguintes tipos de medição a saber:
-
Medições directas –
São aquelas em que o valor da grandeza que se pretende medir se obtém pela leitura do instrumento ou aparelho com que se faz a
medição. Resultam portanto, de comparar diretamente a grandeza a
estudar com o padrão escolhido, o qual representa a
unidade (ou um múltiplo ou submúltiplo de unidade). Por exemplo: medir a intensidade da
corrente eléctrica com um amperímetro, medir o comprimento de um varão com uma fita métrica, etc.
- Medições indirectas – São aquelas em que o valor da grandeza se obtém combinando os resultados de duas ou mais medições directas ou indirectas de outras grandezas. Em muitos
casos estas medições avaliam-se por meio de padrões de espécie diferente, servindo-nos das relações geométricas ou físicas que ligam as diferentes grandezas entre si. Por exemplo:
a medição da área de um rectúngulo, medindo os comprimentos dos dois lados e multiplicando
os resultados obtidos.
- Medições por estimativa – Na prática, quando não se exige rigor na medição podemos determinar aproximadamente a vísta fracções dessas divisões. Diz-se então que se faz uma medição ou avaliação por estimativa.
ERROS DE MEDIÇÃO
Origem dos erros
E impossível fazer uma medição sem erros. A medida efetiva que se encontra numa medição difere, mais ou menos, da dimensão real da peça medida. Isto é motivado quer pelo grau de sensibilidade da pessoa que faz a medição, quer pela imperfeição dos aparelhos de medição, quer pela deficiência dos métodos de medida, ou ainda pelas influências exteriores como a temperatura, a lúz, o grau de humidade, e outras mais.
Erros absolutos – É a diferença entre o verdadeiro valor da grandeza e o valor encontrado na medição. Daqui resulta que, sendo o valor real desconhecido, forçozamente será desconhecido o erro absoluto. Oque se faz na prática é, então, determinar o limite superior do erro absoluto, isto é, um valor que ele não ultrapassará nem mesmo atingirá.
Os erros
absolutos são de duas espécies a saber:
a) Erros sistemáticos – São erros cometidos devido a efeitos
constantes do processo escolhido, a imperfeição do instrumento empregado e a
características da própria pessoa que faz a medição; reproduzem-se sempre nas mesmas condições de igual maneira, no mesmo sentido.
Por exemplo: erros
cometidos na medição de um comprimento com uma régua
defeituosamente graduada; na leitura de uma temperatura com um termómetro de mercúrio no qual não se leva em conta o
deslocamento do zero; no desprezar das influências da pressão e da temperatura na maior parte das medições, etc.
b) Erros fortuitos ou acidentais – São erros cometidos devido a causas fortuitas variáveis, não obedecendo individualmente a lei alguma e afetando
o resultado umas vezes para mais e outras vezes para menos. São traduzidos por
uma variação desordenada dos números que exprimem os resultados das medições embora esses números se distribuam em torno de um
valor central.
Por exemplo: erros cometidos na medição de um mesmo comprimento com a mesma régua de milímetros; na pesagem de uma substância com a mesma balança; etc.
Se repetirmos as experiências várias vezes encontraremos sempre
valores diferentes porque ou a luminosidade do ambiente se modificou, ou a
temperatura subiu ou desceu, ou respirou sobre o travessão da balança, ou o fixe do suporte da balança estremeceu, etc., bastando qualquer desses acidentes para
falsear o resultado e torna-lo diferente do anteriormente obtido. Em resumo
diremos que os erros acidentais não podem ser eliminados mas que é possível atenuar os seus efeitos. Isto
consegue-se aumentando o número de medições e combinando convenientemente os resultados.
Valor mais provável de uma grandeza
O valor mais provável de uma grandeza costuma tomar-se para resultado de uma medição o valor mais provável da grandeza medida, isto é, o valor que essa grandeza é susceptível de tomar mais vezes e em torno do qual se distribuem os vários resultados obtidos.
Erro relativo – É o quociente entre o erro absoluto e o verdadeiro valor da grandeza:
Geralmente o erro relativo exprime-se por uma fracção cujo denominador é uma potência de 10 sendo o mais vulgar o denominador 100.
Como se verifica é o erro relativo que caracteriza a precisão da medida pois esta é tanto maior quanto menor for aquele erro.
Aparelhagem de medição e de verificação
Dum modo geral, em qualquer oficina de serralheria, as medições reduzem-se a leituras de comprimento sobre escalas retilíneas, ou leituras de ângulos sobre escalas circulares.
Os instrumentos de medição destinam-se a determinar diretamente a dimensões, ou cotas, entre duas faces, duas linhas ou dois pontos de uma peça.
Os instrumentos de medição mais
correntemente empregados são:
A) Para grandezas retilíneas:
- metro;
- escalas ou réguas metálicas graduadas.
- paquímetros de corrediça (paquímetros,
batímetros e altímetros) e paquímetros de fuso (micrometros, batímetros e altímetros).
B) Para grandezas angulares:
- mestras e ângulos salientes que se
utilizam para verificar, ou marcar, ângulos reentrantes.
- mestras de ângulos reentrantes que
se utilizam para verificar, ou marcar, ângulos salientes.
- esquadros.
- conta-fios.
- sutas (vulgares e universais).
Os instrumentos de verificação servem de complemento aos
instrumentos de medição assegurando aqueles o controle das peças trabalhadas
quer durante a sua execução, quer posteriormente, isto é, permitindo que a cota
medida (dimensão realizada) está dentro dos limites de tolerância exigidas.
Os instrumentos de verificação mais
correntemente empregados são:
- calibres ou verificadores de diâmetro
(machos e fêmeas);
- calibres ou verificadores de máximos
e mínimos (tolerâncias);
- calibres ou verificadores de
roscados (parafusos e porcas), sendo o mais conhecido o conta-fios;
- verificador de folgas (tipo
canivete, com várias lâminas);
- verificador de nível (nível vulgar
e nível de precisão); fio de prumo;
- escantilhões (de curvas, de ângulos,
de roscados, etc.).
Metro
É do conhecimento geral que existem vários tipos de metro.
Os metros articulados são geralmente de madeira
(para carpintaria), de latão, de aço ou ligas de alumínio (para serralheria e
caldeiraria) com dez ramos articulados e graduados em milímetros e polegadas.
Não podemos emprega-los numa medição
rigorosa visto que a medida será apenas aproximada em virtude das folgas que
sempre existem nas suas articulações (as quais aumentam com o uso) e da
dificuldade em mantê-los bem esticados quando se efetua uma medição. Assim estes
instrumentos não podem ser utilizados para a determinação de comprimentos com precisão
superior a 0,5mm.
Os metros flexíveis são constituídos por
laminas de aço graduados numa face em centímetro e milímetro e na outra face em
polegadas. Muitas vezes os dez primeiros centímetros são graduados também em
meio milímetros. São principalmente usados pelos caldeireiros e fundidores e
tem o inconveniente de ocuparem muito espaço devido ao seu tamanho.
Os metros flexíveis enrolados,
vulgarmente conhecidos por fitas métricas, são laminas de aço de pequena
espessura que permitem o seu enrolamento e conservação, como se fossem molas,
dentro de pequenas caixas circulares metálicas, ou de plástico (baquelite,
etc.). Ocupam assim um espaço muito reduzido razão porque são ideais para
transportar na algibeira. A sua graduação é feita numa só face em unidades métricas,
ou em unidades inglesas, num só bordo.