Paquimetro

AULA 04 – INSTRUMENTOS DE MEDIDAS - PAQUÍMETRO

Neste tópico serão abordadas as características e modo de operação de um instrumento de medidas muito utilizado no Laboratório de Física. Uma das medidas mais comum é a medida do comprimento, para efetuarmos essas medidas usam-se vários instrumentos de medidas, dentre eles destacaremos a régua milimetrada, a trena e o paquímetro.

A precisão instrumental deve ser dada pelas especificações do fabricante e, caso não tenha esta informação, uma fração estimada da menor divisão da escala deve ser utilizada.

4.1-Instrumento de medidas de comprimento

Régua milimetrada

É geralmente construída de plástico ou aço inoxidável e é utilizada quando não é necessário uma medida de comprimento com alta precisão. A menor divisão da régua comum é de 1mm, sendo que algumas mais precisas possuem divisão de 0,5mm. A incerteza instrumental de uma régua está entre 0,1 e 0,3mm, não podendo, portanto, ser usada em medidas de pequenas dimensões ou onde uma boa precisão seja necessária. Nestes casos os paquímetros ou micrômetros devem ser utilizados.

Trena

É uma fita graduada, metálica ou de plástico, enrolada dentro de uma caixa suporte. Ao se puxar a extremidade da fita, esta é desenrolada permitindo que se faça a medida. Ao ser liberada ela retorna para dentro do suporte através de um mecanismo interno de recolhimento. Não devemos puxar a fita além do valor máximo de medida de cada trena, sob pena de danificar o mecanismo interno de recolhimento. Possui, geralmente, a mesma escala de medida de uma régua milimetrada e, portanto, a mesma incerteza instrumental.

Paquímetro

O paquímetro, figura, é usado principalmente para medir diâmetros externos, diâmetros internos, espessuras e profundidades com precisão de décimos ou centésimos de milímetro ou frações de polegadas. É geralmente construído de aço inoxidável e possui superfícies planas e polidas e sua calibração é feita a 20ºC.

Pra se fazer uma medida externa com o paquímetro coloca-se o objeto a ser medido ente as garras para medidas externas. Faz-se uma pressão suave com o dedo polegar contra o impulsor para que a garra móvel entre em contato com a peça, sem forçá-la. Para uma medida interna, diâmetro de tubos, por exemplo, colocam-se as garras para medidas internas no interior do orifício a ser medido e abre-se o paquímetro de modo que as garras toquem, de maneira suave, a superfície interna do orifício. Para medidas de profundidades coloca-se a haste de profundidade no interior da cavidade a ser medida, encostando-a na superfície interna do objeto, até que sua extremidade toque o fundo.

1- Orelha fixa, {Garras ou esperas para medidas internas}

2- Orelha móvel {Garras ou esperas para medidas internas}

3- Nônio ou vernier (polegada)

4- parafuso de pressão (trava)

5- Cursor

6-Escala principal em polegadas

7- Bico fixo

8-Encosto fixo {Garras ou esperas para medidas externas}

9- Encosto móvel {Garras ou esperas para medidas externas}

10 – Bico móvel

11- Nônio ou vernier (milímetros)

12- Impulsor

13- Escala fixa de milímetro

14- haste de profundidade

O paquímetro possui em seu corpo duas escalas fixas. Na parte superior apresenta uma escala graduada em polegadas e na parte inferior uma escala graduada em milímetros.

Acoplado ao corpo do paquímetro têm-se o nônio ou vernier, cuja escala se move sobre a escala principal.

A finalidade do nônio ou vernier é aumentar a precisão da medida, pois torna a medida mais precisa do que os nossos olhos poderiam determinar na escala principal. O princípio do nônio é utilizado em muitos instrumentos de qualidade para aumentar a precisão da medida (goniômetro, barômetro, microscópios, etc.).

Quando o zero do nônio coincidir exatamente com uma divisão da escala principal a leitura é feita diretamente na escala fixa.

Quando o zero do nônio não coincidir exatamente com uma divisão da escala principal, a leitura deve ser adicionada de uma fração que é dada pela divisão do nônio que coincidir com a divisão da escala principal. Por isso, a leitura da medida representada na figura deve ser 0,5mm, pois é a quinta marca do nônio que coincide com uma das marcas da escala fixa.

O princípio de funcionamento do nônio ou vernier de dez divisões se baseia no fato de que nele estão gravadas a marca 0(zero) e mais 10 outras marcas distanciadas de 0,9mm umas das outras. Portanto, uma divisão do nônio é 1/10 menor que a divisão da escala principal. Na leitura anterior, a primeira marca do nônio que coincide com as marcas da escala principal é a de número cinco. Como a distancia das marcas do nônio é de 0,9mm, segue que a marca de número quatro está a 1-0,9=0,1mm da marca da escala principal mais próxima. Portanto a marca do número três está deslocada de 0,2mm à direita da marca da escala mais próxima, e assim por diante. Finalmente a marca zero está a 0,5mm à direita da marca zero mm da escala principal. Portanto, a medida da espessura é 0,5mm.

Há também nônios que contêm 20 divisões, ou até mesmo 50 divisões onde cada subdivisão corresponde a 1/50 (0,02 mm). Neste caso a coincidência da terceira marca do nônio (marca entre o 1 e o 2) com a escala principal representa uma fração de 3/50 ou (0,06). Na figura podemos fazer a leitura como sendo 3,58mm.

Uma coincidência com a marca 2 do nônio daria uma fração 0,04mm. A coincidência com a marca 7 seria uma fração 0,14mm e assim por diante. A fração da escala principal que cada traço do nônio representa, chama-se “Natureza do Paquímetro”, ou seja, para um paquímetro com nônio de “n” divisões ela é dada pela grandeza 1/n. Portanto, a natureza do paquímetro que possui um nônio de 10 divisões é 0,1mm e a de um com 20 divisões