{"id":2601,"date":"2021-02-01T10:45:20","date_gmt":"2021-02-01T10:45:20","guid":{"rendered":"https:\/\/vea.it\/?p=2601"},"modified":"2023-08-28T14:04:58","modified_gmt":"2023-08-28T14:04:58","slug":"metrotronica-temperatura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vea.it\/pt\/metrotronic-temperatura\/","title":{"rendered":"METROTR\u00d3NICA notas: temperatura"},"content":{"rendered":"

A metrologia sai do laborat\u00f3rio e entra na f\u00e1brica<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Com este artigo vou aprofundar um dos aspectos que mais influencia as medi\u00e7\u00f5es feitas na linha de produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Vou dar um breve resumo para aqueles que n\u00e3o leram o artigo anterior.<\/p>\n\n\n\n

No sector industrial, especialmente no sector autom\u00f3vel, houve um aumento significativo na procura de medi\u00e7\u00f5es efectuadas directamente na linha de produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Da\u00ed a necessidade de garantir que todos os produtos cumpram as especifica\u00e7\u00f5es, tornando assim insuficientes os controlos estat\u00edsticos por amostragem realizados no laborat\u00f3rio.<\/p>\n\n\n\n

A necessidade de sair do laborat\u00f3rio envolve uma s\u00e9rie de actividades n\u00e3o indiferentes, tudo o que se enquadra no \u00e2mbito da adapta\u00e7\u00e3o dos instrumentos metrol\u00f3gicos para que possam operar directa e eficazmente num ambiente de produ\u00e7\u00e3o industrial foi identificado com o termo \"Metrotronics<\/strong>\", uma palavra composta por metro(logy)<\/strong> e (mecha)tr\u00f4nico<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Entre os v\u00e1rios aspectos da medi\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica num ambiente descontrolado, destaco agora o aspecto t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n

A temperatura \u00e9 definitivamente um dos par\u00e2metros mais controlados em um ambiente de laborat\u00f3rio, especialmente se forem realizadas medi\u00e7\u00f5es de comprimento.<\/p>\n\n\n\n

Normalmente em muitos laborat\u00f3rios de metrologia a temperatura \u00e9 mantida dentro de uma toler\u00e2ncia de \u00b1 1\u00b0.<\/p>\n\n\n\n

Para ter uma refer\u00eancia tang\u00edvel da incerteza gerada por esta toler\u00e2ncia saliento que um bloco de alum\u00ednio de 42 mm para cada grau cent\u00edgrado se expande em cerca de 1\u00b5m.<\/p>\n\n\n\n

Em um ambiente de produ\u00e7\u00e3o onde a temperatura pode variar entre 15 e 35 graus, os efeitos dessa incerteza s\u00e3o multiplicados por dez.<\/p>\n\n\n\n

Por esta raz\u00e3o, para medir em laborat\u00f3rio um peda\u00e7o de alguns quilos provenientes da produ\u00e7\u00e3o, \u00e9 necess\u00e1rio esperar mais de uma hora para estabilizar (ver tabela fig.1 - tempo de estabiliza\u00e7\u00e3o - mm).<\/p>\n\n\n\n

Na linha de produ\u00e7\u00e3o, por\u00e9m, a pr\u00e1tica mais adotada para reduzir essa incerteza \u00e9 calibrar os instrumentos com amostras de refer\u00eancia com per\u00edodos adequados \u00e0 incerteza a ser obtida, geralmente pelo menos uma vez ao dia.<\/p>\n\n\n\n

Assume-se que a dilata\u00e7\u00e3o da amostra de refer\u00eancia e da pe\u00e7a medida s\u00e3o iguais e a calibra\u00e7\u00e3o, ou talvez neste caso seja melhor dizer que a zeragem do instrumento, permite compensar a temperatura ambiente.<\/p>\n\n\n\n

Um dos problemas com esta pr\u00e1tica \u00e9 que os esp\u00e9cimes de refer\u00eancia muitas vezes n\u00e3o s\u00e3o feitos do mesmo material que o esp\u00e9cime medido, pelo que t\u00eam coeficientes de expans\u00e3o diferentes e isto afecta negativamente a incerteza.<\/p>\n\n\n\n

Existem tamb\u00e9m sistemas de medi\u00e7\u00e3o de temperatura compensada ou, mais simplesmente, folhas de c\u00e1lculo que transformam a leitura tendo em conta a temperatura ambiente tirada de um term\u00f3metro.<\/p>\n\n\n\n

Aqui ainda estamos no campo das medi\u00e7\u00f5es de amostras, mas realizadas em um ambiente de produ\u00e7\u00e3o. Este procedimento talvez n\u00e3o seja correto do ponto de vista formal, mas ainda \u00e9 amplamente utilizado, em primeiro lugar por empresas que n\u00e3o t\u00eam um laborat\u00f3rio com temperatura controlada, mas tamb\u00e9m por empresas que o fazem e que utilizam este procedimento para verifica\u00e7\u00f5es mais frequentes.<\/p>\n\n\n\n

Vamos passar aos sistemas de medi\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica. Quer voc\u00ea utilize sondas LVDT (Linear Variable Displacement Transducer), escalas \u00f3pticas, sistemas de vis\u00e3o \u00f3ptica, lasers, ou outros, o princ\u00edpio n\u00e3o muda, a temperatura faz com que a pe\u00e7a medida se expanda com tudo o que isso implica. Alguns destes instrumentos permitem a compensa\u00e7\u00e3o da temperatura, geralmente a temperatura ambiente, mais raramente a da pe\u00e7a analisada.<\/p>\n\n\n\n

Medir a temperatura da pe\u00e7a parece ser a ac\u00e7\u00e3o mais l\u00f3gica, mas na pr\u00e1tica a velocidade com que as medi\u00e7\u00f5es s\u00e3o normalmente efectuadas por estes sistemas autom\u00e1ticos n\u00e3o permite uma leitura fi\u00e1vel da temperatura.<\/p>\n\n\n\n

De fato, sondas de contato t\u00e9rmico como termopares ou Pt100 s\u00e3o muito lentas devido \u00e0 in\u00e9rcia t\u00e9rmica dos materiais dos quais s\u00e3o feitas, por outro lado, sondas t\u00e9rmicas infravermelhas (pir\u00f4metros) s\u00e3o afetadas, especialmente para metais, pelo problema da emissividade, que afeta sua precis\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, qualquer que seja o tipo de sonda utilizada, voc\u00ea s\u00f3 medir\u00e1 a superf\u00edcie externa da pe\u00e7a, e na metrotr\u00f4nica esse conhecimento nem sempre \u00e9 suficiente.<\/p>\n\n\n\n

As pe\u00e7as medidas em linha v\u00eam frequentemente de processos que aumentam a temperatura, mais raramente de processos que a baixam. Mesmo em condi\u00e7\u00f5es de estabilidade presumida, ou seja, a partir de pe\u00e7as provenientes de armaz\u00e9ns ou processos que n\u00e3o afectam o aspecto t\u00e9rmico, \u00e9 muitas vezes normal detectar diferen\u00e7as de alguns graus em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 temperatura ambiente.<\/p>\n\n\n\n

Nestas circunst\u00e2ncias, \u00e9 f\u00e1cil que a temperatura m\u00e9dia da pe\u00e7a n\u00e3o corresponda \u00e0 temperatura da sua superf\u00edcie e muito menos \u00e0 temperatura ambiente.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, o conhecimento da temperatura m\u00e9dia da pe\u00e7a \u00e9 necess\u00e1rio para uma medi\u00e7\u00e3o correcta, especialmente se a precis\u00e3o requerida for inferior a um mil\u00e9simo da medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Provavelmente existem solu\u00e7\u00f5es diferentes para estes problemas, mas examin\u00e1mos o problema concentrando-nos em dois aspectos.<\/p>\n\n\n\n

A primeira \u00e9 realizar uma sonda IR suficientemente r\u00e1pida e repet\u00edvel que, partindo da morfologia da pe\u00e7a, compense o problema da emissividade de forma mais eficaz do que o par\u00e2metro cl\u00e1ssico de compensa\u00e7\u00e3o RTC (compensa\u00e7\u00e3o de temperatura reflectida).<\/p>\n\n\n\n

O segundo \u00e9 aplicar um m\u00e9todo para conhecer a temperatura m\u00e9dia de um objeto que \u00e9, por exemplo, o resfriamento. Para atingir este objectivo somos ajudados pelo facto de que normalmente as pe\u00e7as medidas no ambiente de produ\u00e7\u00e3o s\u00e3o sempre as mesmas e conhecemos as suas caracter\u00edsticas.<\/p>\n\n\n\n

Tendo como dados iniciais algumas caracter\u00edsticas da pe\u00e7a, como volume, morfologia e material, \u00e9 poss\u00edvel determinar alguns par\u00e2metros termodin\u00e2micos como o HTC (Coeficiente de Transfer\u00eancia de Calor) e o n\u00famero de Biot.<\/p>\n\n\n\n

A partir daqui, ao medir a temperatura da superf\u00edcie em diferentes momentos da linha de produ\u00e7\u00e3o, \u00e9 poss\u00edvel estimar a temperatura m\u00e9dia por meio de f\u00f3rmulas termodin\u00e2micas. A aplica\u00e7\u00e3o da lei de Fourier para o fluxo de condu\u00e7\u00e3o no s\u00f3lido na superf\u00edcie e a lei de Newton para a perda convectiva na superf\u00edcie, permitem obter resultados j\u00e1 discretos; f\u00f3rmulas mais complexas permitem uma melhor fiabilidade.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
prot\u00f3tipo do sensor de temperatura r\u00e1pida HCE-TMP-02<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

O resultado destas duas investiga\u00e7\u00f5es s\u00e3o os novos sensores t\u00e9rmicos, particularmente compactos da s\u00e9rie HCE-TMP, que foram especialmente concebidos para compensar termicamente os sistemas de medi\u00e7\u00e3o em produ\u00e7\u00e3o.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Metrologia sai do laborat\u00f3rio e entra na f\u00e1brica Neste artigo vou examinar um dos aspectos que mais influencia as medi\u00e7\u00f5es feitas na linha de produ\u00e7\u00e3o. Aqui est\u00e1 um breve resumo para aqueles que n\u00e3o leram o artigo anterior. No setor de manufatura, especialmente no automotivo, houve um aumento significativo na demanda por medi\u00e7\u00f5es na linha de produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

METROTR\u00d3NICA notas: temperatura<\/span> Leia mais \"<\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":524,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"default","ast-global-header-display":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"default","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2601"}],"collection":[{"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2601"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2601\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3435,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2601\/revisions\/3435"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/524"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2601"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2601"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vea.it\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2601"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}