1.1
A palavra metrologia tem uma longa tradição e deriva da palavra grega para medida.
É bem conhecido dizer que o conhecimento sobre qualquer coisa só é completo quando pode ser expresso
em números e algo é conhecido sobre ele. Assim, para cada tipo de quantidade medida, deve haver
uma unidade para medi-la e expressá-la em números dessa unidade. Além disso, para que esta unidade seja
seguida por todos e não por quem está fazendo as medições, deve haver um padrão universal
e as várias unidades para vários parâmetros de importância devem ser padronizadas. O mais importante
parâmetro em metrologia é o ‘comprimento’ que pode ser medido de várias formas e de várias maneiras.
As medições desempenham um papel vital em todos os campos de investigação e nos dias de hoje científicos e
progresso tecnológico resultou do progresso no campo das medições. Em geral,
medidas são feitas para aumentar o nosso conhecimento e compreensão do mundo com vista a
liderar uma vida melhor. A ciência das medições é vital para o comércio e para o comércio e é a base da ciência e da tecnologia modernas,
em metrologia, que é literalmente a ciência das medições, temos que ir um passo à frente,
e nos preocuparmos também com a exatidão das medições. Temos que ver se o resultado
é dado com a exatidão e exatidão suficientes para a necessidade particular ou não. Assim, nós estamos
priprimáriamente preocupados com métodos de medição baseados em unidades e normas acordadas. Metrologia
preocupa-se assim com o estabelecimento, reprodução, conservação e transferência de unidades de
medidas e seus padrões. A prática da metrologia envolve medições precisas
exigindo o uso de aparelhos e equipamentos (instrumentos e agregados necessários) para permitir o
grau de precisão requerido para ser obtido.
Metrologia, a ciência das medições, inclui todos os aspectos teóricos e práticos
com referência às medições, qualquer que seja a sua incerteza, e em quaisquer campos da ciência ou
tecnologia que ocorram. Assim, a metrologia é também a ciência da medição associada à
avaliação da sua incerteza. É importante compreender que apenas medir não é a especificidade
da metrologia, mas o núcleo da metrologia reside na validação do resultado, particularmente especificando
as suas reais limitações. A metrologia não se restringe apenas a padrões de comprimento e massa, mas também a outros
parâmetros em setores de preocupação social, tais como saúde, segurança e proteção ambiental também.
O domínio da ciência da medição é um pré-requisito para o progresso da própria ciência.
A fabricação industrial e muitos campos da vida requerem atividade a um alto nível científico e técnico
a nível no qual qualquer progresso alcançado tem que ser alcançado pelo progresso da metrologia. A automação crescente da fabricação requer o mais alto nível de precisão. Deve-se lembrar
o famoso ditado que o conhecimento do homem sobre a natureza, o universo, e como adaptar a natureza ao seu propósito, avança a passo com a sua capacidade de medir com precisão.
O metrologista tem que entender os princípios subjacentes para ser capaz de projetar e desenvolver
novos instrumentos e também para usar os instrumentos disponíveis da melhor maneira. A metrologia está, por isso, também preocupada com os métodos, execução e estimativa da precisão das medições; os instrumentos de medição e os inspectores. O padrão atual de precisão e confiabilidade é tão alto
que os instintos e sentidos básicos do homem são inadequados para lidar com eles’. Para isso, o uso tem de ser feito com instrumentos de medição de precisão e vários tipos de instrumentos convencionais e sofisticados
medidores e comparadores.
medidas, pode-se dizer que a metrologia está principalmente preocupada em (i) estabelecer as unidades de
medidas, reproduzir estas unidades na forma de padrões, e assegurar a uniformidade de
medidas, (ii) desenvolver métodos de medição, {Hi) analisar a precisão dos métodos de
medidas, estabelecer incertezas de medição, pesquisar as causas de medição
erros, e eliminá-los. com a inspeção industrial e suas várias técnicas. Devido à grande revolução industrial e à grande
advancement, a inspeção industrial não significa simplesmente o cumprimento das especificações estabelecidas
down pelos fabricantes. Pelo contrário, a inspecção em sentido real diz respeito à verificação de um produto em várias fases da sua fabricação, desde a forma da matéria-prima até ao produto acabado. A inspeção é feita com bitolas
e o metrologista está intimamente preocupado com o projeto, fabricação e teste de bitolas
de todos os tipos. A metrologia dinâmica está preocupada em medir pequenas variações de natureza contínua.
A ciência da medição hoje em dia desenvolveu para equipamentos operados e controlados eletronicamente,
sistemas auxiliados por computador para monitoramento on-line, opto-mecânico, laser e fibras ópticas baseadas
instrumentos, etc.
No que diz respeito à medição de comprimento (inspeção dimensional), estaremos tratando de medições lineares não
precisão e precisão e estudando os vários instrumentos utilizados para esta finalidade
. A padronização de várias unidades também é importante e estudaremos quais são os
vários padrões para medições lineares e como são feitas tentativas para preservar e manter
estes padrões. Veremos também como o padrão de onda de luz nos ajuda a eliminar o material
padrão. Para medições muito precisas, métodos baseados em fenômenos de interferência de ondas de luz
também formarão um capítulo separado.
Atividades metrológicas partem do estabelecimento de padrões de medição, avaliação de
vários parâmetros físicos incluindo dimensões, desenvolvimento de instrumentos de medição e
técnicas, e calibração de equipamentos de teste e medição. Tudo isso é essencial para a correção
medição operacional para a qualidade e produtos e serviços prestados pela indústria. Presente
a indústria atual exige não apenas uma única vez, mas visa a conformidade envolvendo tais
aspectos como repetibilidade, reprodutibilidade, intercambialidade, de muitas dimensões e carac-
terísticas e evidências das mesmas, para a confiança tanto dos produtores quanto dos clientes. Isto é possível por
criação de normas e técnicas de medição.
devido à produção em massa, pode-se facilmente perceber que não é possível medir os
vários elementos de um componente por métodos convencionais. Assim, outros dispositivos, ou seja, medidores e comparadores
comparadores serão estudados em detalhe. Além disso, também não é aconselhável medir todos os componentes
em produção em massa, se eles estão saindo de máquinas automáticas. Será visto que a inspeção de
a poucos componentes de um grande lote é suficiente sob o estudo do controle estatístico de qualidade, o
conhecimento do qual é muito essencial agora-um dia.
No que diz respeito à montagem e ajuste de vários componentes, algum sistema de limites e ajustes tem
a ser seguido ao longo de todo e estudaremos o padrão indiano para ‘Limites e Ajustes’. Para montagem
produtos em forma de máquina, é essencial que os movimentos relativos de várias partes da máquina
ocorram de uma forma desejada. Para este fim o estudo de testes de alinhamento de máquinas-ferramentas é muito essencial.
Muitas vezes na produção real, a medição do ângulo apresenta um grande problema e seu
compreensão completa e várias técnicas envolvidas nela e divisão circular formam uma
parte importante da metrologia. Às vezes nos deparamos com várias medidas que são realmente
quitetura típica e problemas deste tipo podem ser facilmente resolvidos com a ajuda de algumas trigonométricas
relações. Tais medidas serão estudadas no capítulo de Miscellaneous Measurements.
Tal medida pode ser enfatizada aqui que o homem tem que lidar com vários instrumentos e senso de sensação’
desempenha um papel muito importante. Para que todas as pessoas obtenham as mesmas leituras para um componente pelo mesmo instrumento
, o instrumento deve ser projetado de tal forma que sempre seja aplicada uma pressão constante entre o componente e o instrumento. Também o instrumento deve ser mantido de tal forma que o senso de ‘sentir’ presente na mão seja livre para dar a decisão correta. No entanto, nas Máquinas Universais, uma
atenta é feita para eliminar erros humanos devido a diferentes sentidos de tacto e tacto.
As boas máquinas e o seu bom funcionamento exige superfícies muito bem acabadas e assim
estudo do acabamento superficial e vários métodos para o estimar quantitativamente é muito essencial. A
ferramenta mais usada na mão do metrologista é o ‘dial-indicator’ que será estudado em detalhe
separadamente. Os testes de calibres e medidas dinâmicas também merecem toda a atenção.
Estaremos também a tratar da medição de roscas e medidas de engrenagens e
calibres para roscas de parafuso, uma vez que estas são as peças mais populares que se encontram numa oficina e
máquinas.
um capítulo também é dedicado aos ensaios não destrutivos de metais e ligas para familiarizar-se com os métodos que não destroem o material e, ao mesmo tempo, verificar todas as propriedades desejadas
propriedades e examinar a estrutura interna dos materiais para homogeneidade.
Há uma grande consciência sobre a qualidade e as indústrias estão adotando a abordagem de Total
Quality Management. Assim, os capítulos têm sido dedicados a Programas de Garantia de Qualidade e
Gestão Total da Qualidade com referência à ISO 9000. Um capítulo também é dedicado a Machine Vision
Systems.
Em sentido mais amplo, a metrologia (a ciência e arte da medição de precisão, testes e
avaliação) é a ciência mãe para o desenvolvimento tecnológico. Os avanços na indústria
dependem, em grande medida, da qualidade e confiabilidade da precisão e precisão dimensional
medição de outras características físicas.
1.1.1.

Metrologia Legal.

Metrologia Legal é a parte da metrologia que trata as unidades de medida, os métodos de medição e os instrumentos de medida, em relação aos requisitos legais, técnicos e estatutários
. Assegura a segurança e precisão apropriada de
medidas. A falta de legislação relativa a várias medidas levará a grande incerteza.
Metrologia legal é dirigida por uma organização nacional, ou seja, o Serviço Nacional de Legalização
Metrologia cujo objectivo é resolver problemas de metrologia legal num determinado país. As suas funções
são assegurar a conservação dos padrões nacionais e garantir a sua exactidão por comparação
com os padrões internacionais; e também dar a exactidão adequada aos padrões secundários de
do país por comparação com os padrões internacionais.
A organização contemporânea de metrologia inclui uma série de organizações internacionaisações a saber (a) A Organização Internacional de Pesos e Medidas : e (6) Serviço Nacional
da Metrologia Legal cujo objectivo final é manter a uniformidade das medidas em todo o mundo
.
As actividades do serviço de metrologia legal são : controlo (ensaio, verificação, verificação, stand-
ardização) dos instrumentos de medição; ensaio de protótipos/modelos de instrumentos de medição ;
exame de um instrumento de medição para verificar a sua conformidade com os requisitos legais, etc.
Metrologia legal tem aplicação em :
(i) Transações comerciais (quantidade líquida)
(ii) Medições industriais (controlo adequado da precisão das medições, de modo a garantir
intermutabilidade com vista a promover a produção em massa.
(iii) Medições necessárias para garantir a saúde pública e a segurança humana.
Uma lei nacional relativa à metrologia legal cobre os seguintes pontos :
(i) Unidades legais de medição. Em 1976, o Parlamento promulgou uma lei abrangente, a lei
Standards of Weights and Measures Act 1976, para estabelecer o Sistema Internacional de Unidades (SI),
para regular o comércio interestadual ou comércio de pesos e medidas, e para prever outras matérias
importante do ponto de vista da protecção do consumidor.
(ii) apresentação física das unidades legais ;
(Hi) hierarquia das normas – sua manutenção e custódia;
Padrões Nacionais (Echelon-I)
Padrões de Referência (Echelon-II)
Padrões Secundários (Echelon-Ill A)
Padrões de Trabalho (Echelon-Ill B)
(iv) especificações ou regulamentos técnicos de instrumentos de medição no que diz respeito às suas
Requisitos técnicos e metrológicos ;
(v) controle metrológico de instrumentos de medição ; (aprovação do modelo, verificação inicial,
verificação periódica; verificação após reparações, inspecção da utilização dos instrumentos de medição)
(vi) controlo metrológico de produtos pré-embalados ;
(vii) controlo de fabrico, reparação e venda de instrumentos de medição ;
(viii) organização/serviço de metrologia legal ;
(ix) imposição e cobrança de taxas ;
(x) penalizações por infracções ;
(xi) formação de pessoal.
1.1.2.

Deterministic Metrology.

Esta é uma nova filosofia na qual a medição de peças é
substituída pela medição de processos. Na metrologia determinística, a vantagem total é tirada da natureza determinística
determinística das máquinas de produção (máquinas sob controle automático são totalmente deter-
minística no desempenho) e todos os subsistemas de fabricação são otimizados para manter
determinística no desempenho dentro de níveis aceitáveis de qualidade. Nesta ciência, os processos do sistema
são monitorizados pela temperatura, pressão, fluxo, força, vibração, sensores acústicos de “impressão digital”,
estes sensores são rápidos e não intrusivos. A nova técnica, como a compensação de erros 3D por sistemas
CNC (Computer Numerical Control) e sistemas especialistas são aplicados, levando a um controle totalmente
adaptativo. Esta tecnologia é utilizada para maquinaria de fabrico de muito alta precisão e
sistemas de controlo para obter precisões microtecnológicas e nanotecnológicas.