Instrumental e Técnicas de Medidas

Instrumental e Técnicas de Medidas
INSPEÇÃO DE SOLDAGEM Instrumental e Técnicas de Medidas

INTRODUÇÃO Na tomada de quaisquer medidas, devem ser considerados três elementos fundamentais: o método, o instrumento e o operador. Operador - De sua habilidade depende a precisão conseguida. Bom operador servindo-se de instrumentos menos precisos consegue melhores resultados que um operador inábil com excelentes instrumentos. O operador deve conhecer perfeitamente os instrumentos que utiliza, ter iniciativa para adaptar às circunstâncias o método mais aconselhável e possuir conhecimentos suficientes para interpretar os resultados encontrados. Cabe ao inspetor de soldagem dominar a técnica e os instrumentos de medição

NORMAS GERAIS DE MEDIÇÃO 1 - Segurança 2 - Limpeza 3 - Cuidado 4 - Paciência 5 - Senso de responsabilidade 6 - Sensibilidade 7 - Finalidade da medida 8 - Instrumento adequado 9 - Domínio sobre o instrumento

RECOMENDAÇÕES EVITAR: 1 - Choques, quedas, arranhões, oxidação, sujeira 2 - Misturar instrumentos 3 - Cargas excessivas no uso; medir provocando atrito entre a peça e o instrumento 4 - Medir peças cuja temperatura esteja fora da temperatura de referência Medir peças sem importância com instrumentos caros CUIDADOS Sempre que possível usar proteção de madeira, borracha ou feltro, para apoiar os instrumentos Sempre que possível deixar a peça atingir a temperatura ambiente antes de tocá-la com o instrumento.

PIRÔMETRO DE CONTATO Função: Medir temperaturas de superfícies. Na soldagem serve para medir temperatura de préaquecimento, interpasse e pós-aquecimento. Constituição: Indicador de temperatura e sensor Opera mediante contato físico do sensor com a superfície. Cada sensor atua em um intervalo de temperatura. .

PIRÔMETRO DE CONTATO Precauções na operação: 1 - Verificar se o tipo de sensor é adequado para o instrumento (sensor calibrado em conjunto com o instrumento) 2 - Verificar se o pirômetro tem mecanismo de compensação da temperatura ambiente (Pirômetros digitais não necessitam correção) 3 - Verificar se o sensor é adequado para a faixa de temperatura 4 - Observar a unidade de medição .

PIRÔMETRO DE CONTATO Vantagens: Boa precisão - 2% ou menos do total da escala de medição Não contamina a peça Desvantagens: - Pirômetros de contato com ponteiro devem ser ajustados para cada posição de trabalho. Apresentam variações para a posição vertical e horizontal. - Instrumentos eletrônicos são delicados - Custo elevado

LÁPIS DE FUSÃO Instrumentos destinados a verificar a temperatura de materiais. Utiliza a propriedade de que cada substância tem um ponto de fusão único e característico. Fabricados nas variadas temperaturas OBS - Verificar a unidade de medição). Na soldagem utilizados para controle das temperaturas de pré-aquecimento, interpasse e pós-aquecimento. Alguns lápis em vez de fundirem-se a uma determinada temperatura, mudam de cor quando a temperatura é atingida.

LÁPIS DE FUSÃO Vantagens: - Boa precisão: 1% segundo o fabricante - Baixo custo - Não requer grandes cuidados no manuseio Desvantagens: - Risco de contaminação da solda - Não pode ser utilizado sobre superfície isolante

MEDIDORES E REGISTRADORES DE TEMPERATURA, TERMOPARES - TERMOPARES Funcionamento baseia-se na diferença de potencial criado pela diferença de temperatura entre as suas extremidades. A diferença de temperatura é entre as duas extremidades do par de fios dissimilares. A diferença de potencial varia com a diferença de temperatura. As diferenças de tensão são convertidas em diferença de temperatura.

- TERMOPARES As duas combinações de fios mais utilizada: Cromel - Alumel Ferro - Constantan Ferro - Constantan - até 760 oC Cromel - Alumel - até 1260 oC Cromel - alumel é o mais utilizado no aquecimento por resistência elétrica. Ferro - constantan - O fio positivo é o ferro (magnético) e o negativo (revestimento vermelho) é o constantan.

TERMOPARES Tipo “J” - Ferro- constantan Tipo “K” - Cromel- alumel Extremidade quente do termopar em contato direto com a peça Isolar o termopar do calor irradiado pela resistência elétrica. Fios devem ser da mesma composição em toda a extensão Controle da temperatura pode ser automático ou manual Controladores automáticos são tanto aos termopares quanto a fonte de energia. Controlador automático contém contadores de tempo e relés que podem ligar e desligar a energia. Antes do controle da temperatura o controlador é programado.

- TERMOPARES

- Registrador e controlador da temperatura

REGISTRADORES DE TEMPERATURA São instrumentos eletrônicos que indicam a um tempo programado a temperatura de um termopar, a qual é impressa em uma fita de papel, que, tracionada por um motor, avança a uma velocidade estabelecida. Um único registrador pode registrar a temperatura de vários termopares, sendo os pontos referentes a cada termopar impressos em cor diferente. Na soldagem normalmente empregado para registro de tratamento térmico Registro de curva tempo x temperatura

REGISTRADORES DE TEMPERATURA

REGISTRADORES DE TEMPERATURA Precauções: Calibração periódica Verificar unidade de medição Verificar velocidade de avanço da fita de papel Vantagens Registro da condições do tratamento térmico Controle de vários termopares simultanea,mente Desvantagens Instrumento caro Frágil

MEDIDORES DE TEMPERATURA Semelhantes aos registradores, podem indicar a temperatura de mais de um termopar Cuidados com termopares são as mesmas dos registradores Vantagens Mais baratos que os registradores Desvantagens Não há registro

GABARITOS Dispositivos fabricados pelo usuário para verificar a conformidade do serviço, quando os instrumentos convencionais não atendem às necessidades. Exemplos de Uso: Verificação de alinhamento vertical de chapas do costado de tanques Verificação de embicamento de soldas Verificação de ovalização de tubos Vantagens Bons resultados quando fabricados corretamente Processo rápido de verificação Desvantagens Somente devem ser utilizados em verificações repetitivas Devem ser fabricados com bastante precisão

GABARITOS

INSTRUMENTOS ESPECIAIS PARA CHANFROS E SOLDAS Semelhantes a calibres “passa - não passa” Podem ser elaborados pelo usuário ou comprados no mercado (Ex. Calibre FBTS) Vantagens: Método rápido Bons resultados Fabricados pelo usuário, com dimensões específicas, eliminam erro de leitura Desvantagens Fabricados pelo usuário demandam tempo de fabricação e somente tem uma aplacação

Calibre fabricado pelo usuário

Trena Instrumento mais elementar utilizado em caldeiraria Utilizada para tomar medidas lineares quando não há exigência de grande precisão Construída de aço com diversos comprimentos. Trenas pequenas têm gancho na extremidade que permite a medição com um único operador. Maiores comprimentos têm elo na extremidade. Algumas trenas têm zero deslocado da extremidade. Trena pode ser convexa ou plana (convexa tem maior rigidez

Trena Características de uma boa trena Ser de aço (trenas de fibra não devem ser utilizadas Ter graduação uniforme Apresentar traços bem finos e salientes Conservação Evitar quedas e contato com outras ferramentas Evitar dobrá-la ou torcê-la Limpar após o uso

Trena Graduação da escala Sistema inglês comum

Trena Graduação da escala Sistema métrico decimal

Paquímetro Utilizado para a medição de peças quando a quantidade não justifica um instrumento específico e a precisão requerida não é superior a 0,02 mm, 1/128” e 0,001” Geralmente construído de aço inoxidável e a suas graduações referem-se a 20 oC. Escala graduada em milímetros e polegadas O cursor é provido de uma escala que define a precisão da leitura, chamada de nônio ou vernier, que se desloca em relação a escala da régua e indica o valor da dimensão tomada.

Paquímetro

Paquímetro Cálculo da precisão

Paquímetro

Paquímetro Sistema decimal inglês

Paquímetro Sistema inglês comum

Paquímetro Erros de leitura do paquímetro Paralaxe Pressão de medição

Paquímetro Erros de leitura do paquímetro Pressão de medição Pressão para vencer o atrito Pressão e contato com a peça

Paquímetro Erros de medição De influências objetivas (erros do instrumento) erros de planicidade erros de paralelismo erros de divisão da régua erros de divisão do nônio erros de colocação do zero De influências subjetivas Causadas pelo operador (erros de leitura)

Paquímetro Precauções no uso Não pressionar demasiadamente (pressão excessiva leva a erro de medição) Fazer a leitura da medida com o paquímetro aplicado à peça Manter o paquímetro limpo e acondicionado no estojo próprio Antes do uso, com o paquímetro totalmente fechado verificar se não há folga entre os seus encostos ou garras Guardar o paquímetro com folga entre os bicos

Goniômetro Instrumento para medir ou verificar ângulos. Na soldagem utilizado para medir ângulo do bisel. Tipo Simples (transferidor de grau) Medição sem extremo rigor Divisão angular 90 graus com 90 divisões de 1 grau Leitura A precisão da leitura é sempre igual à metade da menor divisão da escala Precauções no uso Mantê-los limpos e acondicionados em estojos próprios Fazer a leitura com o goniômetro aplicado à peça

Amperímetro Intensidade de corrente é a medida do número de elétrons que passa por uma seção de um condutor por unidade de tempo. Unidade de intensidade de corrente elétrica = ampère O aparelho utilizado para medir corrente elétrica é o Amperímetro. O Amperímetro tem escalas de medição. Medição de intensidade maior que a escala pode danificar o instrumento. As melhores medições são feitas no meio da escala. A leitura deve ser feita sempre de frente para o mostrador (mostrador não digital), evitando erro de paralaxe. Precisão igual a metade da menor divisão da escala. Ajustar sempre o zero do medidor. Utilizar equipamento calibrado.

Voltímetro Equipamentos elétricos são projetados para operar com uma certa intensidade de corrente. Para existir a corrente é necessário a presença de uma força eletro-motriz ou tensão para provocá-la. O valor da tensão determina a intensidade de corrente. A unidade de tensão = volt O aparelho utilizado para medir tensão é o Voltímetro. Se aplicam aos voltímetros as mesmas observações feitas aos amperímetros

Voltímetro e Amperímetros Em soldagem a tensão (voltagem) e a intensidade de corrente (amperagem) são parâmetros importantes. Valores incorretos de tensão e corrente na soldagem podem resultar em descontinuidades na solda. Algumas máquinas têm voltímetro e amperímetro incorporado. A leitura requer todos os cuidados anteriormente citados, ou seja: Evitar erros de paralaxe Manter o mostrador limpo Verificar se a escala é adequada Verificar se o aparelho é adequado ao tipo de corrente (contínua ou alternada) Verificar se o medidor está com o zero ajustado.

Manômetros Instrumentos para medir pressão. Podem ser divididos em três grupos: Medem equilibrando a pressão contra uma pressão conhecida (Tubos U e colunas) Medem por deformação elástica (Bourdon e espiral) Medem através de alteração de propriedades físicas (cristal piezelétrico) Maior aplicação na área de soldagem são os que medem por deformação elástica, mais notadamente os tipo “Bourdon” Aplicação Uso em coletores ou conjugados com outros instrumentos para controle de operações de oxi-corte ou soldagem. Precauções Não ultrapassar a 2/3 da escala total indicada Precisão: +- 1% da indicação máxima da escala

Reguladores de pressão Instrumentos que atuam de forma a reduzir a pressão de saída de cilindros de gás, a níveis ótimos de trabalho, permitindo o controle preciso das operações de oxi-corte ou soldagem. Podem ser de um ou dois estágios Regulador de pressão de um estágio Composto basicamente de dois manômetros e um redutor de pressão. O primeiro manômetro indica a pressão de entrada do regulador e o segundo a pressão de saída Geralmente aplicado no controle de operações de oxi-corte, que não são muito afetadas por flutuações na pressão de saída. Regulador de pressão de dois estágios Diferente do anterior por proporcionar dupla redução de pressão. No primeiro estágio na entrada do regulador a pressão é reduzida para um nível intermediário e no segundo estágio a pressão, ou vazão, é regulada manualmente pelo operador para um nível desejado. Composto de dois redutores de pressão e dois manômetros ou um manômetro e um regulador de vazão. Mais indicado para soldagem com gás de proteção por permitir controle mais preciso da pressão e vazão do gás. Precauções Mesmas dos manômetros

Unidades de medidas Decreto de 03/05/78 regulamenta a utilização de unidades de medidas no Brasil Embora os instrumentos podem indicar resultados em outras unidades, os relatórios devem ser feitos utilizando as medidas oficiais.

Quadro Geral de Medidas Parte da resolução do CONMETRO 01/82 de 27/04/82

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