Bloco-padrão é um padrão materializado de comprimento: uma peça retangular, de aço, cerâmica ou metal duro, com duas faces de medição planas e paralelas, cuja distância entre si é conhecida com incerteza de frações de micrômetro. É com ele que se calibram paquímetros, micrômetros, relógios comparadores e máquinas de medir, ligando a medição da fábrica ao metro.
Como funciona
As faces são lapidadas a um acabamento tão fino que dois blocos limpos, deslizados um sobre o outro, aderem (o que se chama de aderência ou “wringing”). Assim, com um jogo de algumas dezenas de blocos é possível montar praticamente qualquer comprimento em passos de 0,001 mm ou 0,0005 mm, dependendo do jogo. O comprimento certificado vale a 20 °C, temperatura de referência das medições dimensionais.
Classes pela ISO 3650
| Classe | Uso típico |
|---|---|
| K | Laboratório de calibração, como referência, sempre usado com o valor do certificado |
| 0 | Laboratório e sala de medição, calibração de instrumentos de alta exatidão |
| 1 | Inspeção e calibração de instrumentos de oficina |
| 2 | Oficina, ajuste de máquinas e dispositivos |
A norma fixa, para cada classe e faixa de comprimento, os limites de desvio do comprimento central em relação ao nominal e a tolerância de variação de comprimento (que reflete planeza e paralelismo). A classe K é curiosa: tem as exigências mais apertadas de planeza e paralelismo, mas aceita desvio do nominal maior que a classe 0, porque se presume que será usada com o valor calibrado.
Exemplo: o efeito da temperatura
O aço de bloco-padrão tem coeficiente de expansão em torno de 11,5 × 10−6 /°C. Um bloco de 100 mm usado numa bancada a 22 °C fica, em relação a 20 °C, cerca de 100 mm × 11,5 × 10−6 × 2 = 0,0023 mm, ou 2,3 µm, mais longo. Se o micrômetro sendo calibrado também é de aço e está na mesma temperatura, boa parte disso se cancela. Se o bloco acabou de ser pego com a mão, não se cancela.
Calibração e certificado
Blocos de referência são calibrados por interferometria; blocos de trabalho, normalmente por comparação mecânica com um bloco de referência do mesmo nominal. No certificado, confira:
- desvio do comprimento central em relação ao nominal, bloco a bloco, em µm;
- variação de comprimento (diferença entre maior e menor comprimento na face);
- incerteza expandida, muitas vezes dada como função do comprimento;
- coeficiente de expansão adotado e temperatura de referência;
- classe declarada, se o laboratório avaliou conformidade.
Erro comum
Usar o bloco pelo valor nominal quando a classe não comporta isso, e guardar blocos de aço sem limpar e proteger contra oxidação. Um risco na face muda a aderência e a medição. Para o uso dos blocos na calibração de instrumentos, veja calibração de paquímetro e micrômetro, e para o controle dos próprios padrões, gestão de padrões de calibração.
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