A calibração de paquímetro e de micrômetro é a comparação das indicações do instrumento com o comprimento conhecido de blocos-padrão, em pontos distribuídos na faixa, somada à verificação das faces de medição. O resultado é o erro de indicação por ponto, com a incerteza, que a empresa compara com o erro máximo admissível do instrumento ou da tolerância que ele vai medir.
Resumo rápido
- As normas brasileiras de referência são a ABNT NBR NM 216 (paquímetros e paquímetros de profundidade) e a ABNT NBR NM-ISO 3611 (micrômetros para medições externas). Internacionalmente, há a série ISO 13385 para paquímetros.
- O padrão usual são blocos-padrão de comprimento, com certificado de calibração, a 20 °C, a temperatura de referência para metrologia dimensional.
- No paquímetro, além das medições externas, entram as medições internas (orelhas), de profundidade e de ressalto.
- No micrômetro, os pontos são escolhidos para não coincidir com voltas inteiras do fuso, porque o erro de passo da rosca aparece em posições intermediárias.
- A regra prática de escolha: o instrumento precisa de resolução e incerteza bem menores que a tolerância da peça.
Como funciona a calibração de paquímetro?
- Limpeza e inspeção das faces de medição, das orelhas e da haste de profundidade. Faces com rebarba ou desgaste visível são reparadas antes.
- Estabilização térmica. Paquímetro e blocos sobre a mesma bancada até igualarem a temperatura; segurar o instrumento na mão aquece e muda o resultado.
- Zero. Faces fechadas, conferir a indicação zero.
- Medições externas com blocos-padrão em pontos distribuídos na faixa, perto da ponta e perto da base dos bicos, porque o paralelismo das faces muda o resultado.
- Medição interna com anel-padrão ou combinação de blocos com acessórios.
- Profundidade e ressalto, com blocos sobre um desempeno.
- Cálculo do erro e da incerteza e avaliação contra o critério.
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Exemplo: paquímetro digital de 0 a 200 mm
Situação de exemplo, com números ilustrativos. Paquímetro digital de 0 a 200 mm, resolução de 0,01 mm, com critério de ±0,03 mm (especificação do fabricante adotada pela empresa). Blocos-padrão de aço com certificado. Três leituras por ponto nas faces externas.
| Bloco (mm) | Leituras (mm) | Erro médio (mm) | U (mm) | |Erro| + U | Critério ±0,03 mm |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 10,00; 10,01; 10,00 | +0,003 | 0,011 | 0,014 | Atende |
| 50 | 50,01; 50,00; 50,01 | +0,007 | 0,011 | 0,018 | Atende |
| 100 | 100,01; 100,01; 100,02 | +0,013 | 0,011 | 0,025 | Atende |
| 150 | 150,01; 150,02; 150,01 | +0,013 | 0,011 | 0,025 | Atende |
| 200 | 200,02; 200,01; 200,02 | +0,017 | 0,011 | 0,028 | Atende |
De onde vem o U. Em 200 mm: repetitividade das três leituras (0,0058 mm / √3 = 0,0033 mm, com 2 graus de liberdade), resolução (0,005 mm / √3 = 0,0029 mm), bloco-padrão (certificado com U = 0,0010 mm, k = 2: 0,0005 mm) e diferença de até 1 °C entre paquímetro e bloco (200 mm × 11,5 × 10⁻⁶ /°C × 1 °C = 0,0023 mm, retangular: 0,0013 mm). A incerteza combinada, pelo método do GUM, é cerca de 0,0046 mm. Como a repetitividade tem só 2 graus de liberdade, o veff fica perto de 7 e k ≈ 2,43, o que dá U ≈ 0,011 mm.
O paquímetro está aprovado, mas usa 93 % do critério em 200 mm. Repare que a resolução e a repetitividade, juntas, já respondem pela maior parte do U. Com resolução de 0,01 mm, nenhuma calibração melhora isso. Para medir peças com tolerância de ±0,02 mm, o instrumento certo é outro, como um micrômetro.
Como funciona a calibração de micrômetro?
O micrômetro mede pelo avanço de um fuso roscado. Por isso, os ensaios típicos são três:
- Erro de indicação com blocos-padrão em vários pontos da faixa.
- Planeza das faces (fuso e batente), verificada com plano óptico pela observação das franjas de interferência.
- Paralelismo entre as faces, com planos ópticos paralelos de espessuras diferentes, que fazem o fuso parar em posições angulares distintas.
Os pontos de erro de indicação costumam seguir uma sequência como 2,5; 5,1; 7,7; 10,3; 12,9; 15,0; 17,6; 20,2; 22,8 e 25,0 mm, em micrômetros de 0 a 25 mm com passo de 0,5 mm. A ideia é que cada ponto pare o fuso numa posição angular diferente, revelando erros de passo e de excentricidade do tambor que pontos “redondos” como 5, 10, 15, 20 e 25 mm não mostram. É uma prática difundida entre laboratórios; confira no procedimento do seu fornecedor quais pontos ele usa.
Exemplo: micrômetro externo de 0 a 25 mm
Situação de exemplo, com números ilustrativos. Micrômetro digital de 0 a 25 mm, resolução de 0,001 mm. A empresa usa o instrumento em peças com tolerância de ±0,02 mm e definiu critério de ±4 µm (um quinto da tolerância). Blocos-padrão com U = 0,10 µm (k = 2). Erros médios encontrados, em micrômetros:
| Ponto (mm) | 2,5 | 5,1 | 7,7 | 10,3 | 12,9 | 15,0 | 17,6 | 20,2 | 22,8 | 25,0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Erro (µm) | 0 | +1 | +1 | +2 | +1 | 0 | +1 | +2 | +3 | +1 |
| |Erro| + U (µm) | 1,1 | 2,1 | 2,1 | 3,1 | 2,1 | 1,1 | 2,1 | 3,1 | 4,1 | 2,1 |
O U. Repetitividade de três leituras (0,33 µm, com 2 graus de liberdade), resolução (0,5 µm / √3 = 0,29 µm), bloco (0,05 µm) e temperatura (diferença de até 0,5 °C em 25 mm: 0,14 µm, retangular: 0,08 µm). Incerteza combinada de 0,45 µm, veff perto de 6, k ≈ 2,52 e U ≈ 1,1 µm.
A leitura. O ponto de 22,8 mm não atende ao critério (4,1 µm contra 4 µm), e os erros sobem de forma irregular ao longo da faixa, com picos em 10,3, 20,2 e 22,8 mm. Esse padrão sugere desgaste localizado do fuso na região de uso mais frequente. Com pontos “redondos”, o pico em 22,8 mm poderia passar despercebido. O instrumento deve sair de uso para manutenção ou troca, e as medições recentes de peças perto de 23 mm precisam de avaliação de impacto, como descrito em gestão de calibração.
O exemplo também mostra o peso da repetitividade: com só três leituras, o k ficou em 2,52. Com dez leituras por ponto e a mesma dispersão, o veff subiria para mais de 100, o k cairia para cerca de 2,03 e o U para perto de 0,7 µm. O ponto de 22,8 mm ficaria em 3,7 µm, dentro do critério por pouco. Ou seja, a decisão mudou com o número de leituras, o que é um bom motivo para o procedimento fixar esse número. E o padrão irregular dos erros continuaria pedindo inspeção do fuso. O cálculo do k está em incerteza expandida e fator k.
Paquímetro e micrômetro: comparação rápida
| Aspecto | Paquímetro | Micrômetro externo |
|---|---|---|
| Resolução típica | 0,01 a 0,05 mm | 0,001 a 0,01 mm |
| Norma brasileira | ABNT NBR NM 216 | ABNT NBR NM-ISO 3611 |
| Ensaios típicos | Externo, interno, profundidade, ressalto, paralelismo dos bicos | Erro de indicação, planeza e paralelismo das faces |
| Padrões | Blocos-padrão, anel-padrão, desempeno | Blocos-padrão, planos ópticos |
| Erro mais comum | Desgaste das pontas dos bicos e folga do cursor | Desgaste das faces e do fuso |
Erros comuns
- Calibrar só nas faces externas. Se o paquímetro mede furos, a medição interna precisa estar no certificado.
- Medir sempre na ponta dos bicos. A posição de medição muda o erro quando as faces não são paralelas.
- Ignorar a temperatura. Em 200 mm de aço, 1 °C de diferença representa 2,3 µm.
- Usar o micrômetro sem a catraca. A força de medição muda a leitura; a calibração e o uso precisam seguir a mesma forma de aplicar a força.
- Esquecer a definição de resolução. Pelo VIM (item 4.14), resolução é a menor variação que muda a indicação de forma perceptível; no digital de 0,01 mm, metade disso entra na incerteza.
- Escolher o instrumento pela faixa, não pela tolerância. Paquímetro de 0,01 mm para peça de ±0,01 mm não funciona, calibrado ou não.
Como o Sismetro ajuda
No Sismetro, paquímetros e micrômetros recebem um layout de canais (externo, interno, profundidade, se for o caso) com faixa, tolerância e validade em meses, aplicado a todos os instrumentos do mesmo tipo. Os blocos-padrão são cadastrados como padrões de calibração, com certificado e validade. Na emissão própria, o técnico registra as leituras ponto a ponto e o sistema calcula erro, incerteza, k e a avaliação contra a tolerância; certificados de laboratórios externos são registrados por canal, com o PDF. Com QR code no instrumento, o técnico de campo encontra o cadastro e a situação da calibração no celular. O módulo de calibração e metrologia tem plano grátis para começar.
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Faça o teste na bancada
Pegue três paquímetros em uso e um bloco-padrão de 100 mm. Meça o bloco com cada um, na ponta e na base dos bicos. Se a diferença entre as duas posições passar de 0,02 mm em algum deles, ele precisa de manutenção antes da próxima calibração. Os outros instrumentos do programa estão no guia de calibração de instrumentos, e ferramentas de torque em calibração de ferramentas. O verbete erro de medição resume o conceito usado nas tabelas.
Laboratórios acreditados em dimensional podem ser encontrados pela consulta descrita no guia da RBC.
Perguntas frequentes
Como é feita a calibração de paquímetro?
Com blocos-padrão de comprimento certificado, medidos em pontos distribuídos na faixa nas faces externas, além de medições internas, de profundidade e de ressalto. O laboratório calcula o erro e a incerteza por ponto e emite o certificado.
Qual norma se aplica à calibração de paquímetro?
No Brasil, a ABNT NBR NM 216 trata das características construtivas e dos requisitos metrológicos de paquímetros e paquímetros de profundidade. Internacionalmente, há a série ISO 13385.
Quais pontos usar na calibração de micrômetro?
Pontos distribuídos na faixa que não coincidam com voltas inteiras do fuso, como 2,5; 5,1; 7,7; 10,3; 12,9; 15,0; 17,6; 20,2; 22,8 e 25,0 mm num micrômetro de 0 a 25 mm. Assim aparecem erros de passo da rosca que pontos redondos escondem.
O que é verificado nas faces do micrômetro?
A planeza de cada face e o paralelismo entre elas, normalmente com planos ópticos, pela observação das franjas de interferência. Faces desgastadas ou não paralelas geram erro que depende da posição da peça.
Com que frequência calibrar paquímetro e micrômetro?
A empresa define o intervalo pelo uso e pelo histórico. Doze meses é um ponto de partida comum, com verificação rápida com bloco-padrão na bancada entre calibrações para instrumentos de uso intenso.