Atps metrologia

ANÁPOLIS-GO

E4.2: Considere a medição de comprimentos pelo método diferencial da forma esquematizada na Figura 4.3. Analise o erro devido à temperatura quando o padrão e a peça a medir são de materiais que possuem o mesmo coeficiente de dilatação térmica. Em que condições os erros devidos à temperatura devem ser compensados?

R: Os efeitos da temperatura podem ser compensados em medições de extensômetros, por exemplo conectando vários strain gages em conjunto para formar uma ponte completa ou uma meia ponte. Essa abordagem utiliza o efeito de que no circuito de ponte de Wheatstone, que é normalmente utilizado, as tensões em diferentes strain gages são refletidas no sinal de medição com sinais opostos (ou seja, positivo e negativo). Por meio da organização dos extensômetros, a tensão da ponte resultante representará apenas a carga mecânica e os efeitos dependentes da temperatura vão se anular.

E4.3: Selecione da lista de exercício E4.1 três sistemas de medição que operam pelo método da indicação. Para cada um dos sistemas de medição, identifique seus módulos: transdutor, unidade de tratamento de sinais e dispositivo mostrador ou registrador.

R: O transdutor é o módulo do SM que está em contato com o mensurando. Gera um sinal

proporcional (mecânico, pneumático, elétrico ou outro) ao mensurando segundo uma função bem definida, normalmente linear, baseada em um ou mais fenômenos físicos.

A unidade de tratamento do sinal (UTS), além da amplificação da potência do sinal, pode assumir funções de filtragem, compensação, integração, processamento, etc. É às vezes chamada de condicionador de sinais. Este módulo pode não estar presente em alguns SM mais simples. O dispositivo mostrador recebe o sinal tratado (amplificado, filtrado, etc) e através de recursos mecânicos, eletro-mecânicos, eletrônicos ou outro qualquer, transforma-o em um número inteligível ao usuário, isto é, produz uma indicação direta perceptível. Este módulo subentende também dispositivos registradores, responsáveis pela descrição analógica ou digital do sinal ao longo do tempo ou em função de outra grandeza independente

E4.4: Para cada sistema de medição da lista do exercício E4.1 que opera pelo método da indicação, identifique os seguintes parâmetros: (a) faixa de indicação; (b) faixa de medição (se disponível); (c1) valor de uma divisão da escala, se analógico, ou (c2) o incremento digital, se digital; (d) resolução adotada por você; e (e) erro máximo (faça uma estimativa baseada no seu bom senso se esta informação não estiver disponível).

R: A faixa de indicação (FI) é o intervalo entre o menor e maior valor que o dispositivo mostrador do SM teria condições de apresentar como indicação direta (ou indicação). Nos medidores de indicação analógica a FI corresponde ao intervalo limitado pelos valores extremos da escala. Nos instrumentos com mostradores digitais, corresponde à menor variação da indicação direta possível de ser apresentada. Deve-se atentar o fato que nos mostradores digitais a variação do último dígito não é sempre unitária. Com freqüência a variação é de 5 em 5 unidades e algumas vezes de 2 em 2 unidades. Resolução é a menor diferença entre indicações que pode ser significativamente percebida. A avaliação da resolução é feita em função do tipo de instrumento: a) Nos sistemas com mostradores digitais, a resolução corresponde ao incremento digital; b) Nos sistemas com mostradores analógicos, a resolução teórica é zero.

E4.5: Use o modelo esquematizado na figura 4.16 para verificar que o atrito em combinação com a elasticidade podem dar origem à histerese. Considere a movimentação do conjunto a partir do elemento “X” e a posição do elemento “Y”. Para que o elemento “Y” se desloque, é necessário que a força exercida pela mola supere a força de atrito entre o elemento “Y” e a superfície onde está apoiado.

R: O deslocamento do bloco é iniciado quando a deformação na mola é suficiente para originar uma força maior do que a força de atrito estático. Com o movimento a deformação da

mola diminui, diminuindo também a força aplicada. Se essa força aplicada é menor do que a força de atrito, o bloco para. O resultado é um movimento intermitente com paradas.

E5.1: Por que é necessário calibrar uma sistema de medição?

R: Calibrar é medir equipamentos e compará-los com padrões para assegurar que os mesmos são estáveis e que podem fornecer valores de medição confiáveis em qualquer condição para as quais foram desenhados, produzidos e destinados.

E5.2: Cite pelo menos cinco exemplos de padrões.

R: massa-padrão de 1kg, resistor-padrão de 100Ω, padrão de corrente elétrica, padrão de freqüência de césio, eletrodo-padrão de hidrogênio.

E5.3: Quais as principais diferenças entre calibração e verificação?

R: Calibração e a relação entre os valores indicados por um sistema de medição ou valores representados por uma medida materializada, ou material de referência e o valor correspondente das grandezas estabelecido por padrões.

Verificação é uma calibração simplificada que visa testar se um sistema de medição ou medida materializada está em conformidade com uma dada especificação técnica.

E5.4: Quais as semelhanças e a principal diferença entre regulagem e ajuste?

R: a regulagem é um ajuste que emprega somente os recursos disponíveis no sistema de medição para o usuário. Ajuste é uma operação corretiva destinada a fazer com que um instrumento de medição tenha desempenho compatível com o seu uso. O ajuste pode ser automático, semi-automático ou manual.

E5.5: Em que ocasiões a calibração in loco pode ser vantajosa?

R: Quando se suspeitar que existe forte influência de diversos fatores sobre o desempenho do sistema de medição, é recomendável efetuar uma Calibração “In loco”. Para tal, um valor padrão da grandeza a medir é aplicado sobre este sistema de medição e os erros são avaliados nas próprias condições de utilização.

E5.6: Dê dois exemplos de calibração direta.

R: Medidas materializadas são aplicadas sobre o sistema de medição, e o seu valor verdadeiro convencional