ELETRICISTA MONTADORMEDIDAS ELTRICAS

MEDIDAS ELTRICAS

1

PETROBRAS Petrleo Brasileiro S.A. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de 19.2.1998. proibida a reproduo total ou parcial, por quaisquer meios, bem como a produo de apostilas, sem autorizao prvia, por escrito, da Petrleo Brasileiro S.A. PETROBRAS. Direitos exclusivos da PETROBRAS Petrleo Brasileiro S.A.

Badia, Jos Octavio e DUTRA FILHO, Getlio Delano Medidas Eltricas/ CEFET-RS. Pelotas, 2008. 117P.:147il.

PETROBRAS Petrleo Brasileiro S.A. Av. Almirante Barroso, 81 17 andar Centro CEP: 20030-003 Rio de Janeiro RJ Brasil

2

NDICEUNIDADE I ............................................................................................................................................ 14 1.1 Generalidades sobre os instrumentos de medio ..................................................................... 14 1.1.1 Classificao dos instrumentos de medio ........................................................................ 14 1.1.1.1 Quanto ao modo de indicao do valor da grandeza medida: ..................................... 14 1.1.1.2 Quanto ao uso:.............................................................................................................. 15 1.1.1.3 Quanto ao tipo de grandeza mensurvel: ..................................................................... 15 1.1.1.4 Quanto natureza do torque moto (instrumentos eletromecnicos):.............................. 16 1.1.3.1 Padro: .......................................................................................................................... 20 1.1.3.2 Aferio: ........................................................................................................................ 20 1.1.3.3 Calibrao: .................................................................................................................... 20 1.2 Teoria dos erros ........................................................................................................................... 21 1.2.1 Classificao dos erros ........................................................................................................ 21 1.2.1.1 Erros grosseiros ............................................................................................................ 21 1.2.1.2 Erros sistemticos ......................................................................................................... 22 1.2.1.3 Erros Instrumentais: ...................................................................................................... 22 1.2.1.4 Erros ambientais: .......................................................................................................... 23 1.2.1.5 Erros acidentais............................................................................................................. 23 1.2.1.6 Erro absoluto e erro relativo .......................................................................................... 23 1.3 Simbologia empregada nos instrumentos de medio................................................................ 25 1.3.1 - Consideraes Gerais ........................................................................................................ 25 1.4 Voltmetros ................................................................................................................................... 29 1.5 Ampermetros............................................................................................................................... 30 1.6 Volt-Ampermetro tipo alicate....................................................................................................... 31 1.7 Meghmetros ............................................................................................................................... 33 1.7.1 Como usar o Meghmetro.................................................................................................... 34 1.8 Medidores de Potncia ............................................................................................................. 36 1.9 Freqencmetros .......................................................................................................................... 37 1.9.1 Freqencmetros Eletrodinmicos........................................................................................ 37 1.9.2 Freqencmetros de Induo............................................................................................... 38 1.9.3 Freqencmetros de lingeta vibratria ................................................................................ 39 1.10 Terrmetros............................................................................................................................... 40 1.10.1 Eletrodo de aterramento ..................................................................................................... 41 1.10.2 Cuidados na medio ......................................................................................................... 42

3

1.10.3 Concluses e recomendaes ........................................................................................... 42 UNIDADE II ............................................................................................................................................ 43 2.1 Exemplos de Ferramentas Eltricas ............................................................................................ 43 2.2 Exemplos de Ferramentas Manuais ............................................................................................ 44 2.3 Alicates......................................................................................................................................... 45 2.3.1 Descrio.............................................................................................................................. 45 2.3.2 Utilizao .............................................................................................................................. 45 2.3.3 Classificao......................................................................................................................... 45 2.4 Desencapador de fios .................................................................................................................. 47 2.5 Alicates prensa terminal............................................................................................................... 48 2.5.1 Alicate Manual ...................................................................................................................... 48 2.5.2 Alicate Manual de Presso................................................................................................... 48 2.5.3 Alicate de Presso................................................................................................................ 49 2.5.4 Alicate Hidrulico .................................................................................................................. 50 2.6 Conectores compresso ........................................................................................................... 50 2.7 Alicate Rebitador.......................................................................................................................... 51 2.8 Rebites ......................................................................................................................................... 52 2.8.1 Procedimento de Rebitagem ................................................................................................ 52 2.9 Chaves de aperto......................................................................................................................... 53 2.9.1 Descrio.............................................................................................................................. 53 2.9.2 Comentrios ......................................................................................................................... 53 2.9.3 Classificao......................................................................................................................... 53 2.10 Morsa de bancada ..................................................................................................................... 59 2.10.1 Funcionamento ................................................................................................................... 60 2.10.2 Condio de Uso ................................................................................................................ 60 2.11 Arco de serra.............................................................................................................................. 61 2.11.1 Caractersticas.................................................................................................................... 61 2.11.2 Comentrios ....................................................................................................................... 62 2.12 Ferro de solda ............................................................................................................................ 63 2.13 Serrote ....................................................................................................................................... 64 2.14 Arco de Pua ............................................................................................................................... 64 2.15 Torqumetro................................................................................................................................ 65 2.15.1 Como usar o torqumetro.................................................................................................... 65 2.16 Verificadores e calibradores ...................................................................................................... 66 2.16.1 Tipos ................................................................................................................................... 66 2.16.2 Condies de Uso .............................................................................................................. 69 2.16.3 Conservao....................................................................................................................... 69 2.17 Compassos ................................................................................................................................ 69

4

2.17.1 Constituio ........................................................................................................................ 69 2.17.2 Cuidados............................................................................................................................. 70 2.18 Chaves de Impacto .................................................................................................................... 71 2.18.1 Chaves de gancho.............................................................................................................. 71 2.18.2 Chaves de batida................................................................................................................ 72 2.19 Limas.......................................................................................................................................... 73 2.19.1 Descrio............................................................................................................................ 73 2.19.2 Utilizao ............................................................................................................................ 73 2.19.3 Classificao....................................................................................................................... 73 2.19.4 Comentrios ....................................................................................................................... 74 2.19.5 Aplicaes das limas segundo suas formas. ..................................................................... 75 2.20 Extratores para polias e rolamentos .......................................................................................... 76 2.20.1 Extrator de dois braos....................................................................................................... 76 2.20.2 Extrator auto-centrante ....................................................................................................... 76 2.20.3 Jogo de extrao ................................................................................................................ 77 2.20.4 Extrator hidrulico auto-centrante ...................................................................................... 77 2.20.5 Anel de injeo com dispositivo extrator ............................................................................ 78 2.21 Furadeiras .................................................................................................................................. 79 2.21.1 Funcionamento ................................................................................................................... 79 2.21.2 Furadeira de coluna............................................................................................................ 80 2.21.3 Furadeira Radial ................................................................................................................. 80 2.21.4 Furadeira Porttil ................................................................................................................ 81 2.21.5 Caractersticas.................................................................................................................... 81 2.21.6 Acessrios .......................................................................................................................... 81 2.21.7 Condies de uso ............................................................................................................... 82 2.22 Broca.......................................................................................................................................... 82 2.22.1 Descrio............................................................................................................................ 82 2.22.2 Comentrios ....................................................................................................................... 82 2.22.3 Classificao....................................................................................................................... 82 2.23 Machos de roscar ...................................................................................................................... 87 2.23.1 Machos de roscar Manual ............................................................................................... 87 2.23.2 A mquina........................................................................................................................... 88 2.23.3 Caractersticas.................................................................................................................... 88 2.23.4 Tipos de macho de roscar .................................................................................................. 90 2.23.5 Seleo dos machos de roscar, brocas e lubrificantes ou refrigerantes............................ 91 2.23.6 Condies de uso dos machos de roscar .......................................................................... 91 2.23.7 Conservao....................................................................................................................... 91 2.23.8 Classificao dos machos de roscar, segundo o tipo de rosca ......................................... 92

5

2.24 Desandadores............................................................................................................................ 92 2.24.1 Descrio............................................................................................................................ 92 2.24.2 Utilizao ............................................................................................................................ 92 2.24.3 Classificao....................................................................................................................... 93 2.24.4 Tipos ................................................................................................................................... 93 2.24.5 Comentrios ....................................................................................................................... 94 2.24.6 Desandador para cossinetes.............................................................................................. 95 2.25 Cossinetes ................................................................................................................................. 96 2.25.1 Caractersticas dos cossinetes........................................................................................... 96 2.25.2 Uso dos cossinetes............................................................................................................. 97 2.25.3 Escolha dos cossinetes ...................................................................................................... 97 2.25.4 Cossinete bipartido ............................................................................................................. 97 2.25.5 Cossinete de pente............................................................................................................. 98 2.26 Talhadeira e bedame ................................................................................................................. 99 2.26.1 Descrio............................................................................................................................ 99 2.26.2 Utilizao ............................................................................................................................ 99 2.26.3 Caractersticas.................................................................................................................... 99 2.26.4 Comentrios ..................................................................................................................... 100 2.27 Ponteiro.................................................................................................................................... 100 2.28 Puno de Bico ........................................................................................................................ 100 2.28.1 Descrio.......................................................................................................................... 100 2.28.2 Classificao..................................................................................................................... 101 2.28.3 Utilizao .......................................................................................................................... 101 2.29 Martelo, Marreta e Macete....................................................................................................... 102 2.29.1 Martelo.............................................................................................................................. 102 2.29.1.1 Comentrios .............................................................................................................. 103 2.29.2 Marreta ............................................................................................................................. 104 2.29.3 Macete .............................................................................................................................. 104 2.29.3.1 Utilizao................................................................................................................... 105 2.29.3.1 Comentrios .............................................................................................................. 105 2.30 Serra tico-tico ........................................................................................................................... 105 2.31 Esmerilhadeira ......................................................................................................................... 106 2.32 Lixadeira................................................................................................................................... 106 2.33 Ferramentas de fora............................................................................................................... 107 2.33.1 Alavanca ........................................................................................................................... 107 2.33.1.1 Diversos tipos de alavanca. ...................................................................................... 107 2.33.2 Cunha ............................................................................................................................... 108 2.33.3 Macaco ............................................................................................................................. 108

6

2.33.4 Roldana ............................................................................................................................ 109 2.33.5 Cadernal ........................................................................................................................... 109 2.33.6 Talha ................................................................................................................................. 110 2.33.7 Tirfor ................................................................................................................................. 111 2.34 Escadas ................................................................................................................................... 111 2.34.1 Escada de Abrir ................................................................................................................ 111 2.34.2 Escada de Extenso......................................................................................................... 112 2.35 Luvas........................................................................................................................................ 112 2.36 Fitas e fios para enfiao......................................................................................................... 113 2.37 Ferramentas de curvar eletrodutos metlicos rgidos.............................................................. 114 2.38 Ferramenta de plvora para fixao ........................................................................................ 115 BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................................... 116

7

LISTA DE FIGURASFigura 1.1 Ponteiro acoplado a uma bobina mvel ............................................................................ 16 Figura 1.2 Partes principais de um instrumento de medidas eltricas ............................................... 17 Figura 1.3 Wattmetro e smbolos para classe de isolao. ............................................................... 19 Figura 1.4 -Noes de Padro, Aferio e Calibrao........................................................................... 20 Figura 1.5 Erro de paralaxe................................................................................................................. 22 Figura 1.6 Smbolos ............................................................................................................................ 25 Figura 1.7 Smbolos (Continuao) .................................................................................................... 26 Figura 1.8 Smbolos (continuao) ..................................................................................................... 27 Figura 1.9 Smbolos (Continuao) .................................................................................................... 28 Figura 1.10 Voltmetros ....................................................................................................................... 29 Figura 1.11 Ampermetros................................................................................................................... 30 Figura 1.12 Exemplo de ampermetro usado em painel de quadro eltrico ....................................... 30 Figura 1.13 Modelo de volt-ampermetro ............................................................................................ 31 Figura 1.14 Volt-ampermetro componentes bsicos ...................................................................... 31 Figura 1.15 Exemplo de medio com volt-ampermetro ................................................................... 32 Figura 1.16 Exemplo de medio com volt-ampermetro (continuao) ............................................ 32 Figura 1.17 - Exemplo de medio com volt-ampermetro (continuao) ............................................. 33 Figura 1.18 - Meghmetro...................................................................................................................... 33 Figura 1.19 Indicao em um meghmetro ........................................................................................ 34 Figura 1.20 Como utilizar o meghmetro............................................................................................ 34 Figura 1.21 Medio com meghmetro .............................................................................................. 35 Figura 1.22 Medidores de potncia..................................................................................................... 36 Figura 1.23 - Freqncmetros............................................................................................................... 37 Figura 1.24 - Freqncmetros de Induo............................................................................................ 38 Figura 1.25 - Freqncmetros de lingeta vibratria ............................................................................ 39 Figura 1.26 Exemplo de oscilao do Freqncmetro de lingeta vibratria .................................... 40 Figura 1.27 Terrometro Digital ............................................................................................................ 40 Figura 1.28 Terrmetro Analgico....................................................................................................... 41 Figura 2.1 Exemplos de ferramentas eltricas.................................................................................... 43 Figura 2.2 Exemplos de ferramentas manuais ................................................................................... 44 Figura 2.3 Alicate universal ................................................................................................................. 45 Figura 2.4 Alicate de corte .................................................................................................................. 46 Figura 2.5 Alicate de bico.................................................................................................................... 46 Figura 2.6 Alicate de compresso....................................................................................................... 46

8

Figura 2.7 Alicate de eixo mvel ......................................................................................................... 47 Figura 2.8 Desencapador de fios ........................................................................................................ 47 Figura 2.9 Alicate prensa terminal - manual ....................................................................................... 48 Figura 2.10 Alicate prensa terminal manual de presso.................................................................. 48 Figura 2.11 Alicate prensa terminal manual de presso 2............................................................... 49 Figura 2.12 Alicate de presso............................................................................................................ 49 Figura 2.13 Alicate hidrulico .............................................................................................................. 50 Figura 2.14 Conectores compresso ............................................................................................... 50 Figura 2.15 Alicate Rebitador.............................................................................................................. 51 Figura 2.16 - Rebites .............................................................................................................................. 52 Figura 2.17 Rebitagem (1) .................................................................................................................. 52 Figura 2.18 Rebitagem (2) .................................................................................................................. 52 Figura 2.19 Rebitagem (3) .................................................................................................................. 52 Figura 2.20 Rebitagem (4) .................................................................................................................. 52 Figura 2.21 Chave de boca ................................................................................................................. 54 Figura 2.22 Chave Combinada ........................................................................................................... 54 Figura 2.23 Chave de boca fixa de encaixe........................................................................................ 55 Figura 2.24 Chave de boca regulvel inglesa.................................................................................. 55 Figura 2.24 Chave de boca regulvel - grifo ....................................................................................... 56 Figura 2.25 Chave Allen...................................................................................................................... 56 Figura 2.26 Chave radial ..................................................................................................................... 56 Figura 2.27 Chave corrente................................................................................................................. 57 Figura 2.28 Chave soquete ................................................................................................................. 57 Figura 2.29 Chave de parafuso de fenda............................................................................................ 58 Figura 2.30 Chave Phillips .................................................................................................................. 58 Figura 2.31 Morsa de bancada ........................................................................................................... 59 Figura 2.32 Morsa de bancada(2) ....................................................................................................... 59 Figura 2.33 Morsa de bancada(3) ....................................................................................................... 60 Figura 2.34 Tamanhos de morsas ...................................................................................................... 60 Figura 2.35 Arco de serra.................................................................................................................... 61 Figura 2.36 Arco de serra (2) .............................................................................................................. 62 Figura 2.37 - Arco de serra (3) .............................................................................................................. 62 Figura 2.38 Ferro de solda .................................................................................................................. 63 Figura 2.39 - Serrote .............................................................................................................................. 64 Figura 2.40 Arco de pua...................................................................................................................... 64 Figura 2.41 - Torqumetros..................................................................................................................... 65 Figura 2.42 Verificador de raio ............................................................................................................ 66 Figura 2.43 Verificador de ngulos ..................................................................................................... 66

9

Figura 2.44 Verificador de rosca ......................................................................................................... 67 Figura 2.45 Calibrador de folgas ......................................................................................................... 67 Figura 2.46 - Calibrador passa-no-passa .......................................................................................... 68 Figura 2.47 - Calibrador-tampo ............................................................................................................ 68 Figura 2.48 - Verificador de chapas e arames ....................................................................................... 68 Figura 2.49 - Compassos ....................................................................................................................... 69 Figura 2.50 Compassos (2)................................................................................................................. 70 Figura 2.51 - Chaves de gancho ............................................................................................................ 71 Figura 2.52 - Chaves de batida .............................................................................................................. 72 Figura 2.53 - Lima .................................................................................................................................. 73 Figura 2.54 Classificao das limas.................................................................................................... 73 Figura 2.55 Classificao das limas (2) .............................................................................................. 74 Figura 2.56 - Aplicaes das limas segundo suas formas..................................................................... 75 Figura 2.57 Extrator de dois braos .................................................................................................... 76 Figura 2.58 Extrator auto-centrante .................................................................................................... 76 Figura 2.59 Jogo de extrao.............................................................................................................. 77 Figura 2.60 Extrator hidrulico auto-centrante.................................................................................... 77 Figura 2.61 - Anel de injeo com dispositivo extrator .......................................................................... 78 Figura 2.62 - Furadeira........................................................................................................................... 79 Figura 2.63 - Furadeira de coluna .......................................................................................................... 80 Figura 2.64 - Furadeira Radial ............................................................................................................... 80 Figura 2.65 - Furadeira Porttil .............................................................................................................. 81 Figura 2.66 Broca Helicoidal ............................................................................................................... 83 Figura 2.67 Broca Helicoidal (2).......................................................................................................... 83 Figura 2.68 Broca Helicoidal (3).......................................................................................................... 84 Figura 2.69 - Broca Helicoidal (4)........................................................................................................... 84 Figura 2.70 Broca Helicoidal (5).......................................................................................................... 85 Figura 2.71 - Broca de Centrar............................................................................................................... 85 Figura 2.72 - Broca de Centrar (2) ......................................................................................................... 85 Figura 2.73 - Broca de Centrar (3) ......................................................................................................... 86 Figura 2.74 - Broca de Centrar (4) ......................................................................................................... 86 Figura 2.75 - Machos de roscar ............................................................................................................. 87 Figura 2.76 - Machos de roscar (2) ........................................................................................................ 88 Figura 2.77 - Machos de roscar (3) ........................................................................................................ 89 Figura 2.78 - Machos de roscar (4) ........................................................................................................ 90 Figura 2.79 - Machos de roscar (5) ........................................................................................................ 90 Figura 2.80 - Machos de roscar (6) ........................................................................................................ 90 Figura 2.81 - Machos de roscar (7) ........................................................................................................ 90

10

Figura 2.82 - Machos de roscar (8) ........................................................................................................ 90 Figura 2.83 - Machos de roscar (9) ........................................................................................................ 91 Figura 2.84 Classificao dos machos de roscar segundo o tipo de rosca........................................ 92 Figura 2.85 - Desandador fixo T .......................................................................................................... 93 Figura 2.86 - Desandador em T com castanhas regulveis .................................................................. 94 Figura 2.87 - Desandador para machos e alargadores ......................................................................... 94 Figura 2.88 - Desandador para cossinetes ............................................................................................ 95 Figura 2.89 Comprimentos dos desandador para cossinetes ............................................................ 95 Figura 2.90 - Cossinetes ........................................................................................................................ 96 Figura 2.91 Cossinetes bipartido......................................................................................................... 97 Figura 2.92 Cossinetes bipartido (2) ................................................................................................... 97 Figura 2.93 - Cossinete de pente ........................................................................................................... 98 Figura 2.94 - Talhadeira e bedame ........................................................................................................ 99 Figura 2.95 - Talhadeira e bedame Caractersticas............................................................................ 99 Figura 2.96 - Puno de Bico............................................................................................................... 100 Figura 2.97 - Puno de bico - utilizao ............................................................................................. 101 Figura 2.98 Martelo ........................................................................................................................... 102 Figura 2.99 Martelo de bola .............................................................................................................. 103 Figura 2.100 Martelo de borracha ..................................................................................................... 103 Figura 2.101 - Marreta.......................................................................................................................... 104 Figura 2.102 Macete ......................................................................................................................... 104 Figura 2.103 Serra tico-tico ............................................................................................................... 105 Figura 2.104 - Esmerilhadeira .............................................................................................................. 106 Figura 2.105 - Lixadeira ....................................................................................................................... 106 Figura 2.106 Tipos de alavanca ........................................................................................................ 107 Figura 2.107 - Cunha ........................................................................................................................... 108 Figura 2.108 - Macaco ......................................................................................................................... 108 Figura 2.109 - Roldana......................................................................................................................... 109 Figura 2.110 - Cadernal ....................................................................................................................... 109 Figura 2.111 - Talha ............................................................................................................................. 110 Figura 2.112 Talha (2) ....................................................................................................................... 110 Figura 2.113 - Tirfor.............................................................................................................................. 111 Figura 2.114 Escada ......................................................................................................................... 112 Figura 2.115 - Luvas ............................................................................................................................ 112 Figura2.116 - Fitas e fios para enfiao............................................................................................... 113 Figura 2.117 - Ferramentas de curvar eletrodutos metlicos rgidos .................................................. 114 Figura 2.118 - Ferramentas de curvar eletrodutos metlicos rgidos (2) ............................................. 114 Figura 2.119 - Ferramenta de plvora para fixao............................................................................. 115

11

LISTA DE TABELASTabela 1.1- Classe de preciso.............................................................................................................. 19 Tabela 1.2 Corrente do circuito X Resistncia de isolamento ............................................................ 35

12

APRESENTAOEsta apostila foi desenvolvida visando dar ao Eletricista montador uma noo sobre instrumentos de medio eltrica bem como o adequado uso do ferramental existente em uma obra, permitindo-lhe que execute suas atividades dentro dos padres exigidos com segurana e habilidade. Dividimos a apostila em duas partes, sendo a primeira sobre Instrumentos de medio eltrica e a segunda parte sobre ferramental empregado numa obra. Na primeira parte trataremos do processo de medio, que em geral, envolve a utilizao de um instrumento como o meio fsico para determinar uma grandeza ou o valor de uma varivel. O instrumento atua como extenso da capacidade humana e, em muitos casos, permite que algum determine o valor de uma quantidade desconhecida, o que no seria realizvel apenas pela capacidade humana sem auxlio do meio utilizado. Um instrumento pode ento ser definido como o dispositivo de determinao do valor ou grandeza de uma quantidade ou varivel. Existem vrios tipos de instrumentos de medio tais como : de bobina mvel; de ferro mvel; eletrodinmicos; de induo; de bobinas cruzadas; eletrostticos mas a apresentao de todos ficaria impossvel nesta disciplina. Portanto, daremos mais nfase aos instrumentos mais utilizados tais como voltmetros, ampermetros, volt-ampermetro de alicate, meghmetros, medidores de potncia, freqncmetros e terrmetros mas discutiremos antes algumas genarilidades sobre os instrumentos de medies eltricas, teoria dos erros e as simbologias utilizadas nos instrumentos de medio dando com isto uma viso geral do assunto ao aluno. Outro fator importante para realizao de uma montagem eltrica, a utilizao correta das ferramentas empregadas as atividades ento na segunda parte da apostila desenvolvemos atravs de figuras e algum material existente em sala de aula, as ferramentas mais usuais no dia-a-dia do eletricista montador, pois assim facilitaremos o trabalho do profissional dando-lhe segurana a realizao de suas atividades.

13

I MEDIDAS ELTRICAS1.1 Generalidades sobre os instrumentos de medio1.1.1 Classificao dos instrumentos de medio 1.1.1.1 Quanto ao modo de indicao do valor da grandeza medida:Podemos dividir os instrumentos de medida quanto ao seu emprego nos seguintes grupos: Instrumentos Indicadores ou Mostradores; Instrumentos Registradores; Instrumentos Integradores.

Instrumentos indicadores ou mostradores: So instrumentos que indicam em qualquer momento o valor instantneo, eficaz, mdio ou de pico da grandeza a ser medida Exemplos: ampermetro, voltmetro, Ohmmetro, wattmetro, etc. A indicao da grandeza pode se dar pelo deslocamento de um ponteiro sobre uma escala graduada (instrumentos analgicos) ou pela representao numrica em um display (instrumentos digitais). Um instrumento de medio indicador tambm pode fornecer um registro. Instrumentos registradores: So instrumentos que registram os valores da grandeza sobre um rolo de papel graduado, permitindo que mesmo aps o instrumento ter sido desligado possamos fazer uma analise da variao da grandeza medida durante o perodo em que o instrumento permaneceu ligado. Os instrumentos que so ligados a computadores, para armazenamento temporrio ou permanente do valor da(s) grandeza(s) medida em disco rgido, disquete, cd, etc., tambm so classificados como registradores. Um instrumento registrador tambm pode apresentar uma indicao da grandeza.

14

Instrumentos integradores: So instrumentos cujo mostrador apresenta o valor acumulado da grandeza medida, desde o momento em que os mesmos foram instalados at o presente momento. Exemplos: Medidor de energia eltrica. Nestes instrumentos o valor da grandeza obtido pela diferena entre a leitura no fim do perodo, chamada leitura atual e a leitura feita no incio do perodo, chamada de leitura anterior.

1.1.1.2 Quanto ao uso:Instrumentos para painis ou quadros de comando: So empregados para medidas contnuas, isto , so fixos ou embutidos em painis indicando, controlando ou registrando continuamente uma grandeza qualquer. normalizadas para facilidade de troca sem grandes interrupes. Instrumentos portteis: Os instrumentos portteis so empregados na manuteno ou em laboratrio e, portanto, de uso descontnuo, para avaliao, controle e pesquisa de uma instalao ou de um outro instrumento. De acordo com a finalidade de uso do instrumento, deve-se fazer a sua escolha, portanto, um instrumento para a manuteno de instalaes, sujeito a trabalhos em condies adversas, deve ser um instrumento slido, construdo de modo a suportar choques e vibraes, no havendo necessidade de ter grande sensibilidade ou uma grande preciso. Isto no acontece no entanto, com os instrumentos e laboratrio que podero ser de construo mais frgil, mas conservando grande sensibilidade e preciso, pois podero servir como padres para aferio de outros instrumentos ou empregados para medies exatas de grandezas importantes. Geralmente tm dimenses

1.1.1.3 Quanto ao tipo de grandeza mensurvel:

Ampermetro; Voltmetro; Freqncmetro; Wattmetro; Fasmetro; Varmetro; Ohmmetro, etc.

15

1.1.1.4 Quanto natureza do torque moto (instrumentos eletromecnicos):Os instrumentos dividem-se de acordo com a finalidade e quanto aos sistemas de medio com qual funcionam. Os sistemas de medio mais empregados so os seguintes: Bobina Mvel e m permanente ( BMIP ); Ferro Mvel; Lminas vibrteis; Eletrodinmico; Eletrnico Digital.

Modernamente esto se impondo os instrumentos com sistema eletrnico em virtude do aperfeioamento e confiabilidade sempre melhor dos componentes eletrnicos. Principio de funcionamento dos instrumentos de medio Os primeiros instrumentos para medidas de grandezas eltricas eram baseados na deflexo de um ponteiro acoplado a uma bobina mvel imersa em um campo magntico, conforme figura 1.1.

Figura 1.1 Ponteiro acoplado a uma bobina mvel

Uma corrente aplicada na bobina produz o seu deslocamento pela fora de Lorentz. Um mecanismo de contra reao (em geral uma mola) produz uma fora contraria ao modo que a deflexo do ponteiro proporcional corrente na bobina. Estes instrumentos analgicos, mesmo com a sua grande utilizao, so de qualidades inferiores se comparadas s dos instrumentos digitais, pois apresentam impreciso de leitura, fragilidade, desgastes mecnicos entre outros fatores.

16

Os instrumentos digitais atuais so inteiramente eletrnicos, no possuindo partes mveis. So mais robustos, precisos, estveis e durveis. So baseados em conversores analgicos/digitais (A/D) e so facilmente adaptveis a uma leitura automatizada. Alm disso, o custo dos instrumentos digitais em geral inferior (com exceo dos osciloscpios). Detalhes Construtivos A figura 1.2 mostra as partes principais de um instrumento de medidas eltricas. O instrumento, propriamente dito, com os seus acessrios internos intercambiveis se chama instrumento de medida eltrica.

Figura 1.2 Partes principais de um instrumento de medidas eltricas

O instrumento com seus acessrios externos intercambiveis, ou no, formam o conjunto de medio. Desmembrando o instrumento de medida eltrica em seus componentes principais encontramos as seguintes partes: O mecanismo ou sistema de medio; A caixa externa de proteo; O mostrador; O ponteiro;

Acessrios internos. Cada uma das partes mencionadas acima apresentam as caractersticas e funes que so caractersticas de cada instrumento. Algumas caractersticas eltricas dos instrumentos de medio No possvel fazer uma medio cujo resultado seja absolutamente exato, importante conhecer-se qual o grau de exatido da medida e como os diferentes tipos de erros afetam a medio. Um bom aparelho de medio requer sensibilidade e exatido. Sensibilidade a relao entre o deslocamento da marca (percurso que a marca efetua sobre a escala durante a medio) e a variao da grandeza de medida, referida sempre e somente ao

17

deslocamento da marca e nunca ao ngulo de desvio. Sensibilidade no significa o mesmo que exatido, como se pode comparar com a explicao que se d de exatido. Exatido a aptido de um instrumento para dar respostas prximas ao valor verdadeiro do mensurando. A exatido pressupe a variabilidade das medidas (embora feitas em condies idnticas), sendo o valor central da distribuio (geralmente a mdia aritmtica) o exato. Portanto, quanto maior a quantidade de medidas feitas, mais exata ser sua representao. Obviamente, recomendvel que todo instrumento ou mtodo possua preciso e exatido. A primeira dessas qualidades de fidedignidade controlada pela calibrao, feita por comparao medida de um padro cujo valor (preciso) conhecido. Sem esse conhecimento, o desvio da escala no pode ser aferido. J a segunda caracterstica (exatido) pode ser conseguida pelo aumento infinito do nmero de medidas. Ou, pelo menos, com um nmero finito, mas at a aproximao desejada ou necessria. Classe de preciso ou de exatido: a margem de erro porcentual que se pode obter na medio de uma determinada grandeza, por meio de um instrumento de medidas eltricas. Os instrumentos de preciso para laboratrio tm classe de preciso de 0,1; 0,2 ou 0,5. Os instrumentos de servio para fins normais tm classe de preciso de 1,0; 1,5; 2,5 ou 5,0. Estes nmeros so conhecidos como ndice de classe (IC) e podem ser calculados pela seguinte equao:

Onde

representa o erro absoluto mximo.

Como exemplo da utilizao da classe de preciso, consideremos a medio de tenso indicada em 120V por um voltmetro de classe de preciso 1,5 e cuja escala graduada seja de 0 a 300V. Para tanto est sendo solicitado que voc calcule o erro absoluto mximo

Aplicando os dados acima na equao teremos o seguinte desenvolvimento e resultado:

18

Este resultado indica que os 120 V lidos no instrumento so, na realidade 1204,5, ou seja, pode variar de 115,5V a 124,5V. importante salientar que a Classe de preciso ou de exatido deve vir impresso no visor do instrumento, conforme tabela abaixo.Tabela 1.1- Classe de preciso

Instrumentos de alta preciso Classe 0,1 Erro em percentagem do valor, no final da escala +- 0,1 +- 0,2 +- 0,5 0,2 0,5

Instrumentos normais 1,0 1,5

para 2,5

fins 5,0

+- 1,0

+- 1,5

+- 2,5

+- 5,0

Tenso de isolao ou tenso de prova o valor mximo de tenso que um instrumento pode receber entre sua parte interna (de material condutor) e sua parte externa (de material isolante). Este valor simbolicamente representado nos instrumentos por meros 1, 2, 3 ou 5, contidos no interior de uma estrela.

Figura 1.3 Wattmetro e smbolos para classe de isolao.

Os valores significam tenses de isolao em KV. Quando a estrela se encontrar vazia a tenso de isolao de 500V. Devemos tomar o cuidado de no utilizar instrumentos de medidas eltricas com tenso de isolao inferior tenso da rede, pois podemos causar danos aos instrumentos e risco ao operador. A tenso de isolao deve ser sempre maior que a tenso da rede. Categoria de medio: definida pelos padres internacionais, podendo variar entre os nveis I a IV, onde os sistemas so divididos de acordo com a distribuio de energia. Esta diviso baseada no fato de que um transiente perigoso de alta energia, como um raio, ser atenuado ou amortecido medida que passa pela impedncia (resistncia CA) do sistema.

19

Figura 1.4 -Noes de Padro, Aferio e Calibrao

1.1.3.1 Padro: um elemento ou instrumento de medida destinado a definir, conservar e reproduzir a unidade base de medida de uma determinada grandeza. Possui uma alta estabilidade com o tempo e mantido em um ambiente neutro e controlado. (temperatura, presso, umidade, etc.)

1.1.3.2 Aferio:Procedimento de comparao entre o valor lido por um instrumento e o valor padro apropriado da mesma grandeza. Apresenta carter passivo, pois os erros so determinados, mas no corrigidos.

1.1.3.3 Calibrao:Procedimento que consiste em ajustar o valor lido com um instrumento com o valor padro de mesma natureza. Apresenta carter ativo, pois alm de determinado corrigido.

20

1.2 Teoria dos erros1.2.1 Classificao dos errosPodemos definir os erros que surgem nas leituras dos instrumentos de medio como sendo o desvio observado entre o valor medido e o valor verdadeiro (ou aceito como verdadeiro). De acordo com a causa, ou origem, dos erros cometidos nas medidas, estes podem ser classificados em: grosseiros, sistemticos e acidentais.

1.2.1.1 Erros grosseirosSo erros causados por falha do operador, como por exemplo a troca na posio dos algarismos ao escrever os resultados, os enganos nas operaes elementares efetuadas, posicionamento incorreto da vrgula nos nmeros contendo decimais, ajustes e aplicaes incorretas dos equipamentos e o erro de "paralaxe". Esses erros ocorrem normalmente pela impercia ou distrao do operador. O erro de paralaxe um erro de observao que ocorre quando o olho humano no est diretamente sobre o ponteiro do medidor. Uma visada oblqua causa o deslocamento aparente do ponteiro para a direita ou para a esquerda, dependendo de que lado do ponteiro o olho do observador est localizado, conforme podemos ver na figura 2.1. A fim de reduzir o erro de paralaxe, a maioria dos instrumentos de bancada e multitestes so providos de um espelho no mostrador. Para usar a escala de espelho, um olho s deve ser empregado; o olho deve ento ser posicionado de modo a fazer com que o ponteiro e seu reflexo no espelho coincidam. A seguir, a medida pode ser lida com o mximo de exatido. Os erros grosseiros podem ser evitados com a repetio dos ensaios pelo mesmo operador, ou por outros operadores.

21

Figura 1.5 Erro de paralaxe

1.2.1.2 Erros sistemticosEste tipo de erro geralmente dividido em duas categorias: erros instrumentais e erros ambientais.

1.2.1.3 Erros Instrumentais:So erros inerentes aos instrumentos de medio devido sua estrutura interna. Por exemplo, o atrito entre as partes mveis dos instrumentos, tenso mecnica irregular da mola de toro, consumo de energia eltrica dos instrumentos, etc. Estes erros faro com que o instrumento d indicao incorreta. Podemos tambm citar como exemplo de erros instrumentais os erros de calibrao, motivando indicaes superiores ou inferiores ao longo de toda a escala do instrumento.

22

1.2.1.4 Erros ambientais:So erros devidos s condies externas ao dispositivo de medio, incluindo o meio circundante, como por exemplo as variaes de temperatura, umidade, presso ou campos eltricos e magnticos. Alteraes na temperatura ambiente causam mudanas nas propriedades elsticas das molas e na resistncia eltrica dos resistores que compem a estrutura interna do instrumento, afetando sua indicao. Campos magnticos externos causam alteraes na intensidade do campo magntico interno dos instrumentos do qual depende seu funcionamento correto. Podemos evitar os erros ambientais tomando os seguintes cuidados ou precaues: Utilizao de ar condicionado ( necessrio apenas em medies de alto grau de exatido, como por exemplo medies em laboratrio). Uso de blindagens magnticas (necessrias aos instrumentos eletrodinmicos que so utilizados prximos fontes de campos magnticos, como por exemplo, motores, transformadores, etc.).

1.2.1.5 Erros acidentaisA experincia mostra que, a mesma pessoa, realizando os mesmos ensaios com os mesmos elementos constitutivos de um circuito eltrico, no consegue obter, cada vez, o mesmo resultado. A divergncia entre estes resultados devida existncia de um fator incontrolvel, o fator sorte. Para usar uma tecnologia mais cientfica, diremos que os erros acidentais so a conseqncia do impondervel (algo que no se pode avaliar). Como j foi dito, so erros essencialmente variveis e no suscetveis de limitao. Este tipo de erro s detectvel em medies de alto grau de exatido.

1.2.1.6 Erro absoluto e erro relativoA palavra erro designa a diferena algbrica entre o valor medido Vm de uma grandeza e o seu valor verdadeiro, ou aceito como verdadeiro, Ve , ou seja: V = Vm - Ve Onde o valor V chamado de erro absoluto.

Quando o valor Vm encontrado na medida maior que o valor verdadeiro Ve, diz-se que o erro cometido por excesso. Quando Vm menor que Ve , diz-se que o erro cometido por falta.

23

O erro relativo e definido como a relao entre o erro absoluto V e o valor verdadeiro Ve da grandeza medida:

e = V VePara definirmos o erro relativo percentual aplicamos o seguinte equacionamento:

e = V x 100 (%) Ve

24

1.3 Simbologia empregada nos instrumentos de medio1.3.1 - Consideraes GeraisPara a identificao rpida das diversas caractersticas do instrumento de medida, foram adotados smbolos inscritos na escala, de modo que cada um determina uma destas caractersticas. Os diversos smbolos usados na eletrotcnica e no campo de medio eltrica so mostrados nas figuras a seguir.

Figura 1.6 Smbolos

25

Figura 1.7 Smbolos (Continuao)

26

Figura 1.8 Smbolos (continuao)

27

Figura 1.9 Smbolos (Continuao)

28

1.4 VoltmetrosOs Voltmetros so instrumentos destinados a medir a tenso. Podem ser de bobina mvel, ferro mvel ou eletrodinmicos. A preciso dos voltmetros tanto maior quanto maior a sua resistncia interna. Assim , a preciso de um instrumento de 100kV menor do a de 1MV. Sempre que usamos um voltmetro, devemos verificar se a escala escolhida compatvel com a grandeza a ser medida. Por exemplo, se formos medir a tenso de aproximadamente 120 volts, poderemos usar a escala de 0-150V, nunca uma escala menor, porque podero ocorrer avarias no instrumento. Caso no se saiba a ordem de grandeza da tenso a ser medida, devero ser usadas as escalas mais altas. Os voltmetros usuais medem tenses de at 500 a 600 volts (baixa tenso). Para se medir altas tenses necessrio o uso de transformadores de potencial (TP), que transformam a alta tenso em baixa tenso. Para se efetuar a leitura da tenso, basta colocar os terminais do instrumento entre os dois pontos do circuito e ler a grandeza na escala escolhida. As leituras mais precisas so aquelas efetuadas no meio da escala. Abaixo apresentamos o aspecto fsico de um voltmetro, o seu smbolo e a maneira de como lig-lo numa medio.

Figura 1.10 Voltmetros

29

1.5 AmpermetrosOs ampermetros so instrumentos destinados a medir correntes eltricas. Podem, a exemplo dos voltmetros, ser dos tipos bobina mvel, ferro mvel e eletrodinmicos. Ao contrrio dos voltmetros, os ampermetros so tanto mais precisos quanto menor for a sua resistncia interna. A sua ligao sempre feita em srie com o circuito a ser medido. Abaixo, vemos a fotografia de um Ampermetro comumente usado e sua simbologia.

Figura 1.11 Ampermetros

Antes de se usar o instrumento, deve-se escolher a escala adequada grandeza da corrente a medir, de modo que a leitura se efetue no meio da escala. Por exemplo, se a corrente a medir for da ordem de 60 ampres, deve-se escolher a escala de 0-100A. Caso se desconhea a ordem de grandeza da corrente a medir, deve-se escolher as escalas mais elevadas e, em seguida, trocar de escala, efetuando-se a leitura na metade da escala escolhida. Os ampermetros comuns tm escalas at 600 ou 800 ampres. Para leituras maiores, como o caso de instrumentos fixos em painis, h necessidade de transformadores de corrente (TC) que transformam valores elevados de corrente em valores pequenos (0-5A), as quais, conhecida a relao de transformao do TC, permitem concluir a leitura real. Na figura abaixo, vemos um tipo de ampermetro usado nos painis de quadros eltricos.

Figura 1.12 Exemplo de ampermetro usado em painel de quadro eltrico

30

1.6 Volt-Ampermetro tipo alicateModernamente est muito difundido o uso de ampermetros portteis do tipo alicate, ou seja, um instrumento que no precisa interromper o circuito par a ligao em srie. Ele funciona usando o principio da induo, ou seja, a corrente do condutor produz um campo magntico que induz f.e.m. no circuito do instrumento, possibilitando a leitura em escalas convenientemente relacionadas com a corrente a medir. O volt-ampermetro tipo alicate apresenta os seguintes componentes bsicos externos:

Figura 1.13 Modelo de volt-ampermetro A B C Gancho (secundrio de um TC) Gatilho (Para abrir gancho) Parafuso de Ajuste D E F Visor da escala graduada Terminais para medio de tenso Boto seletor de escala

O volt-ampermetro tipo alicate apresenta os seguintes componentes bsicos internos:

Figura 1.14 Volt-ampermetro componentes bsicos A B C D Gancho (bobinado secundrio do TC) Retificador Resistor Shunt para medies amperimtricas Galvanmetros E F G Terminais Seletor de escala Resistor de amortecimento para medies voltimtricas

31

O principio de funcionamento do volt-ampermetro tipo alicate do tipo bobina mvel com retificador e utilizado tanto para medies de tenso como de corrente eltrica. Observaes: Quando o volt-ampermetro tipo alicate utilizado na medio de tenso eltrica, ele funciona exatamente como um multiteste. Na medio da corrente o gancho do instrumento deve abraar um dos condutores do circuito em que se deseja fazer a medio (seja no circuito trifsico como no circuito monofsico).

Figura 1.15 Exemplo de medio com volt-ampermetro

O condutor abraado deve ficar o mais centralizado possvel dentro do gancho

Figura 1.16 Exemplo de medio com volt-ampermetro (continuao)

O condutor abraado funciona como o primrio do TC e induz a corrente no secundrio (o prprio gancho). Essa corrente secundaria retificada e enviada ao galvanmetro do instrumento, cujo ponteiro indicar, na escala graduada, o valor da corrente no condutor.

32

Os volt-amperimetros tipo alicate no apresentam uma boa resoluo no inicio da sua escala graduada, mesmo assim podem ser empregados nas correntes de baixos valores (menores que um 1A). Neste caso, deve-se passar o condutor duas ou mais vezes pelo gancho do instrumento.

Figura 1.17 - Exemplo de medio com volt-ampermetro (continuao)

Para sabermos o resultado da medio basta dividirmos o valor lido pelo numero de vezes que o condutor estiver passando pelo gancho.

1.7 MeghmetrosOs Meghmetros so aparelhos destinados a medir altas resistncias, da serem usados para teste de isolamento de redes, de motores, geradores, etc.

O Meghmetro no indicado para se medir mau contato de emendas de fios, chaves ou fusveis, pois neste caso a resistncia do circuito muito pequena e o instrumento no teria preciso.

Figura 1.18 - Meghmetro

33

O Meghmetro um gerador de corrente contnua acionado por manivela, tendo uma escala e dois bornes de ligao. Em aparelhos modernos a tenso do gerador mantida constante, qualquer que seja a rotao da manivela. Na figura abaixo vemos a indicao de um Meghmetro de 500 volts, permitindo leituras de at 50megohms. Este instrumento ser indicado quando a instalao ou o equipamento a medir for de baixa tenso. Quando a instalao ou equipamento trabalhar em alta tenso, usam-se Meghmetros de at 5000 volts com escala de 10000 megohms.

Figura 1.19 Indicao em um meghmetro

1.7.1 Como usar o MeghmetroPode-se medir a resistncia do isolamento entre condutores ou entre condutores e eletroduto. Para isso, abrem-se os terminais do circuito em uma das extremidades, e na outra extremidade ligamse os bornes do meghmetro, inicialmente entre os condutores e depois entre cada condutor e a massa (eletroduto). Deste modo, constata-se qual a resistncia de isolamento.

Figura 1.20 Como utilizar o meghmetro

34

De acordo com a NBR 5410, a resistncia de isolamento mnima a seguinte: Para fios de 1,5 e 2,5 mm2 1M Para fios de maior seo baseada na corrente do circuito, conforme tabela abaixo:Tabela 1.2 Corrente do circuito X Resistncia de isolamento

Corrente do circuito De 25 a 50 A De 51 a 100 A De 101 a 200 A De 201 a 400 A De 401 a 800 A Acima de 800 A

Resistncia de isolamento 250.000 100.000 50.000 25.000 12.000 5.000

Vamos supor, por exemplo, que num circuito de 1,5 mm2, aplicando o meghmetro entre cada condutor e massa, achamos uma leitura de 0,2 megohms; isso significa problemas de isolamento no circuito que devem ser sanados antes da ligao definitiva. Pode-se medir tambm a resistncia de isolamento entre os enrolamentos de um motor e a massa. Uma boa isolao de 1.000 ohms para cada volt de tenso a ser aplicada no circuito.

Figura 1.21 Medio com meghmetro

35

1.8 Medidores de PotnciaOs medidores de potncia eltrica so conhecidos como wattmetros, pois potncia expressa em watts por meio das frmulas conhecidas: P = U.I P = U.I.cos P = 1,73. U.I.cos Onde: U I cos P tenso em volts; corrente em ampres; fator de potncia; Potencia em Watts. corrente contnua; corrente alternada monofsica; corrente alternada trifsica. sabemos que a

Assim, para que um instrumento possa medir a potencia de um circuito eltrico, ser necessrio o emprego de duas bobinas: uma de corrente e outra de potencial. A ao mtua dos campos magnticos gerados pelas duas bobinas provoca o deslizamento de um ponteiro em uma escala graduada em watts proporcional ao produto Volts x Ampres, conforme figura abaixo. Note-se que a bobina de tenso ou de potencial est ligada em paralelo com o circuito, e a bobina de corrente, em srie.

Figura 1.22 Medidores de potncia

Os wattmetros s medem a potncia ativa, ou seja, aquela que dissipada em calor. Conhecidas a potencia ativa P, a tenso U e a corrente I, podemos, determinar o fator de potncia (cos ).

36

1.9 FreqencmetrosA medio da freqncia da corrente alternada pode efetuar-se por comparao com uma outra freqncia conhecida e atravs de mtodos denominados de ressonncia Os mtodos comparativos so variados e de obteno muito delicada, ficando restritos a medies de laboratrios. Os mtodos de ressonncia so usados na indstria e nas aplicaes comuns, permitindo os instrumentos deste tipo realizar leituras diretas.

1.9.1 Freqencmetros EletrodinmicosOs instrumentos eletrodinmicos podem ser empregados para medir freqncia se os seus circuitos forme executados eletricamente ressonantes. Como regra geral possuem dois circuitos sintonizados: um deles em uma freqncia menor que a mnima que pode indicar o instrumento, estando, o segundo circuito, em uma freqncia ligeiramente superior mxima. Estes sistemas ressonantes podem ser combinados com sistemas eletrodinmicos simples ou com sistemas eletrodinmicos de bobinas cruzadas. Um Freqncmetros do ltimo tipo mencionado apresentado na figura 16.1, instrumento que funciona baseado no fato de que a corrente que circula atravs de uma reatncia diminui ao aumentar a freqncia, ao passo que aumenta ao circular por uma reatncia capacitiva.

Figura 1.23 - Freqncmetros

37

1.9.2 Freqencmetros de InduoEste instrumento constitudo por dois eletroms com ncleo de ferro laminado. As expanses polares destes ncleos possuem espiras em curto-circuito que atuam como enrolamento de partida, como se fosse um motor eltrico de induo. Os campos alternados das correntes atravessam as espiras em curto-circuito como tambm o disco, produzindo em cada eletrom dois campos contguos corridos em fase. Cada campo criado tende a arrastar o disco em sentido contrrio. Na figura abaixo o eletrom est conectado tenso da rede atravs de uma resistncia R, e em um domnio restrito de freqncia, sendo a intensidade da sua corrente praticamente proporcional tenso.

Figura 1.24 - Freqencmetros de Induo

A bobina do eletrom 2 est conectada mesma tenso atravs de um circuito ressonante com indutncia L e capacitncia. Devido a localizao excntrica do eixo, ao girar o disco, varia a extenso afetada pelas corrente de Foucault, mudando estas e modificando portanto os momentos de desvio. Um dos momentos reduz-se aumentando o oposto. O disco, que carece de momento diretor mecnico, permanece estacionrio quando ambos so iguais, mostrando assim, como medidor de quocientes, a relao entre as intensidades da corrente nos eletroms. Dado que a intensidade que atravessa 1 proporcional tenso e a que circula por 2 proporcional tenso e freqncia , a indicao do instrumento corresponde exclusivamente freqncia.

38

1.9.3 Freqencmetros de lingeta vibratriaEstes instrumentos baseiam-se em um princpio de ressonncia mecnica. A ressonncia um fenmeno fsico verificado quando cessa a diferena entre os perodos dos momentos vibratrios de um determinado corpo, o que lhe prprio e o que ele recebe, isto , movimentos de vibraes foradas cuja amplitude mxima. Assim, por um recurso qualquer, cria-se outro movimento oscilatrio de igual freqncia, denominando-se excitador ao primeiro sistema e ressonante ao segundo. Uma lmina de ao submetida influncia de um campo magntico alternado vibrar com amplitude mxima quando a freqncia do campo magntico coincida com a freqncia prpria da ressonncia da lingeta. Baseado nesse principio constroem-se Freqencmetros denominados de lingeta vibratria como pode-se observar externamente na figura 16.3, para um aparelho de 50 a 60Hz, consumo prprio de 8 a 10mA, para uma tenso de 110, 220, 380 e 440V e classe de preciso de 0,3% do valor real.

Figura 1.25 - Freqencmetros de lingeta vibratria

O instrumento constitui-se por uma determinada quantidade de lingetas de ao de 2 a 5mm de largura, de o,1 a 0,4mm de espessura e de 20 a 60mm de comprimento. Estas lingetas possuem as extremidades anteriores dobradas e de cor branca, ajustando-se mecanicamente para que possuam diferentes freqncias de oscilao prpria, dispondo-se uma ao lado da outra.

39

Se so excitadas mediante um campo alternado de um eletrom, por ressonncia, oscilar com a mxima intensidade a lingeta, cuja freqncia prpria coincida com a da corrente excitante. As lingetas vizinhas oscilam tambm, mais ou menos, de maneira que, segundo seja o aspecto da oscilao do conjunto, permite realizar uma leitura direta ou tomar um valor mdio, figura abaixo:

Figura 1.26 Exemplo de oscilao do Freqncmetro de lingeta vibratria

1.10 TerrmetrosO Terrmetro mede a resistncia de sistemas de aterramento formados por estacas ou malhas pequenas por medio da resistncia de um lao de terra aproveitando a presena de aterramentos vizinhos, sem a necessidade de utilizar estacas auxiliares prprias e sem desconectar o aterramento sob teste. Este instrumento especialmente indicado para medir a resistncia prpria de um determinado eletrodo que faz parte de um sistema de aterramento complexo. Tambm permite detectar rapidamente a existncia de conexes inadequadas e contatos de m qualidade.

Figura 1.27 Terrometro Digital

40

1.10.1 Eletrodo de aterramentoSegundo a NBR 5410:2004, um eletrodo de aterramento pode ser constitudo preferencialmente das prprias armaduras embutidas no concreto das fundaes, isso nos garante considerar que as interligaes sejam suficientes para garantir um bom aterramento com caractersticas eltricas suficientes para dispensar qualquer outro tipo de aterramento suplementar, isto , a tradicional haste de aterramento. O tipo de eletrodo a ser utilizado em uma edificao depende da resistncia do solo, podendo ser utilizada a prpria fundao, haste de cobre, malha ou at mesmo chapa de cobre. Sendo assim cada caso deve ser analisado individualmente, observando que a resistncia obrigatoriamente deve ser de no mximo 10 Ohms (verificada com o Terrmetro). O aterramento em uma instalao tem, como finalidade de dissipar no solo a corrente de fuga, sem provocar tenses de passo perigosas e mantendo baixa a queda de tenso na resistncia de terra. Os condutores de um sistema de terra so denominados eletrodos e podem ser introduzida nas posies VERTICAL, HORIZONTAL ou INCLINADA. A resistncia caracterstica do solo, que vai determinar sua resistividade que pode ser definida como a resistncia entre faces opostas de um cubo de aresta unitria construdo com material retirado do local ou pode-se medir com instrumento chamado TERRMETRO (Mtodo de Wenner) com 4 terminais (duas de corrente e duas de tenso), separadas eqidistantes uns dos outros.

Figura 1.28 Terrmetro Analgico

Quando a distncia a for pequena, a resistividade corresponde s primeiras camadas do terreno, medida que a distncia entre as hastes vai sendo aumentada, vo sendo includas as camadas inferiores, para efeito de padronizao so utilizadas distncias de 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 metros e so realizadas medies em varias direes no terreno.

41

1.10.2 Cuidados na medioQuando conectar os cabos assegure-se de que eles estejam separados. Caso a medio seja realizada com os cabos tranados ou encostados uns aos outros, a leitura da medio poder ser afetada devido a tenso indutiva. Se a resistncia das estacas auxiliares for muito alta, a preciso das medidas ser afetada. Assegure-se de que as estacas esto fixas em uma regio mida. Tambm assegure-se de que as conexes esto corretas. Caso o valor medido seja superior a 10 ohms, deve-se tentar reduo por um dos mtodos a seguir. Para se reduzir a resistncia de terra usa-se um dos seguintes mtodos, a saber: Hastes profundas: Existem no mercado, hastes que podem ser prolongadas por buchas de unio; o instalador vai cravando as seces atravs de um martelete e medindo a resistncia at chegar ao valor desejado. Alem do efeito do comprimento da haste tem-se uma reduo da resistncia pela maior umidade do solo nas camadas mais profundas, sendo que no devem ultrapassar a 18 mts de profundidade, pois causariam indutncia elevada. Sal para melhorar a condutividade do solo: Este mtodo permite obter resistncias mais baixas; o inconveniente que o sal (normalmente o Nacl) se dissolve com a gua da chuva e o tratamento que ser renovado a cada 2 ou 3 anos ou ainda menos dependendo do tipo de terreno. Tratamento Qumico: neste mtodo o eletrodo mantido mido por um GEL que absorve gua durante o perodo de chuva e a perde lentamente no perodo de seca, deve-se tomar cuidado no uso deste mtodo com o uso de hastes de ao galvanizado devido o ataque corrosivo, no Brasil conhecido pelo nome do Fabricante + gel. Ex: Aterragel, Ericogel, Laborgel etc. Uso de eletrodos em paralelo: quando os eletrodos so verticais pode-se colocar hastes a uma distancia no mnimo igual ao comprimento, em disposio triangular, retilnea, quadrangular ou circular. A distancia mnima esta relacionada com a interferncia entre o mesmo e sua reduo.

1.10.3 Concluses e recomendaesO tipo de eletrodo a ser utilizado em uma edificao depende da resistncia do solo, podendo ser utilizada a prpria fundao, haste de cobre, malha ou at mesmo chapa de cobre. Sendo assim cada caso deve ser analisado individualmente, observando que a resistncia obrigatoriamente deve ser de no mximo 10 Ohms (verificada com o Terrmetro).

42

II FERRAMENTAS ELTRICAS2.1 Exemplos de Ferramentas Eltricas

Figura 2.1 Exemplos de ferramentas eltricas 1- Serra de meia-esquadria; 2-Tupia; 3-Esmerilhadeira; 4-Serra tico-tico; 5-Serra circular; 6-Extenso eltrica

43

2.2 Exemplos de Ferramentas Manuais

Figura 2.2 Exemplos de ferramentas manuais 1- Esquadro metlico; 2- Alavanca metlica (barra); 3 - Serra de esquadria manual; 4 - Batedor de rgua; 5 - Martelo de borracha; 6 Espaadores; 7 - Puno de bico; 8 - Chave de fenda; 9- Alicate universal; 10 Martelo; 11- Suta (esquadro mvel); 12 - culos de segurana; 13 Grosa; 14 Formo; 15 Esptula; 16 Trena; 17 - Nvel; 18 Estilete; 19 -Serra manual; 20 - Cinta de trao; 21- Arco de serra

44

2.3 Alicates2.3.1 DescrioSo ferramentas manuais de ao carbono feitas por fundio ou forjamento, compostas de dois braos e um pino de articulao, tendo em uma das extremidades dos braos, suas barras, cortes e pontas, temperadas e revenidas.

2.3.2 UtilizaoO Alicate serve para segurar por apertos, cortar, dobrar, colocar e retirar determinadas peas nas montagens.

2.3.3 ClassificaoOs principais tipos de alicate so: Alicate Universal; Alicate de Corte; Alicate de Bico; Alicate de Compresso; Alicate de Eixo Mvel.

O Alicate Universal serve para efetuar operaes como segurar, cortar e dobrar.

Figura 2.3 Alicate universal

45

O Alicate de Corte serve para cortar chapas, arames e fios.

Figura 2.4 Alicate de corte

O Alicate de Bico utilizado em servios de mecnica e eletricidade.

Figura 2.5 Alicate de bico

O Alicate de Compresso trabalha por presso e d um aperto firme s peas, sendo sua presso regulada por intermdio de um parafuso existente na extremidade.

Figura 2.6 Alicate de compresso

46

O Alicate de Eixo Mvel utilizado para trabalhar com peas cilndricas, sendo sua articulao mvel, para possibilitar maior abertura.

Figura 2.7 Alicate de eixo mvel

2.4 Desencapador de fiosPode ser bastante simples como o do tipo que se assemelha a um alicate. Regula-se a abertura das lminas de acordo com o dimetro do condutor a ser desencapado. Outro tipo de desencapador o desarme automtico. Nele existem orifcios com dimetros regulveis correspondentes aos diversos condutores. Ao pressionar suas hastes, tanto o corte como a remoo da isolao so executados.

Figura 2.8 Desencapador de fios

47

2.5 Alicates prensa terminal2.5.1 Alicate ManualAlicate manual para instalar terminais e emendas no isolados. Possui matriz fixa para compresso, cortadora e desencapadora de fios e cabos.

Figura 2.9 Alicate prensa terminal - manual

2.5.2 Alicate Manual de PressoAlicate manual de presso, para instalao de terminais e emendas pr-isoladas. Possui trs matrizes fixadas para a compresso e cortadora de fios e cabos. Permite fazer a compresso de terminais e emendas numa s operao.

Figura 2.10 Alicate prensa terminal manual de presso

48

Alicate de presso, que funciona sob o princpio de catraca e destina-se exclusivamente para a fixao dos terminais e emendas pr-isoladas. Possui matrizes que realizam simultaneamente as compresses do barril e da luva plstica dos terminais.

Figura 2.11 Alicate prensa terminal manual de presso 2

2.5.3 Alicate de PressoCompressor manual, para instalao de conectores, vem equipado com ninho regulvel, ajustado a medida desejada, bastando girar o parafuso regulador que se encontra na cabea da ferramenta. Junto matriz encontra-se uma escala de ao gravada com as vrias graduaes, que orienta a ajustagem, podendo ser fixado em uma bancada.

Figura 2.12 Alicate de presso

49

2.5.4 Alicate HidrulicoO alicate hidrulico, tem a cabea rotativa, permitindo a sua utilizao em qualquer ngulo. Possui um avano manual, alm do avano hidrulico, o que permite o ajuste rpido da abertura dos mordentes, e isolado com neoprene, excetuada a cabea. Utilizvel com matrizes intercambiveis, para vrios dimetros de terminais.

Figura 2.13 Alicate hidrulico

2.6 Conectores compresso

Figura 2.14 Conectores compresso

50

2.7 Alicate RebitadorAlicate usado para efetuar a fixao de peas com rebites.

Figura 2.15 Alicate Rebitador

51

2.8 Rebites

Figura 2.16 - Rebites

2.8.1 Procedimento de Rebitagem1. Coloca-se o rebite no furo;

Figura 2.17 Rebitagem (1)

2. O rebitador agarra o mandril;

Figura 2.18 Rebitagem (2)

3. O rebitador traciona o mandril e a cabea deste efetua a rebitagem, que estar completa com o final destaque da haste;

Figura 2.19 Rebitagem (3)

4. A rebitagem est concluda e as partes firmemente fixadas.

Figura 2.20 Rebitagem (4)

52

2.9 Chaves de aperto2.9.1 DescrioSo ferramentas geralmente de ao vandio ou ao cromo extraduros, que utilizam o princpio da alavanca para apertar ou desapertar parafusos e porcas.

2.9.2 ComentriosAs chaves de aperto caracterizam-se por seus tipos e formas, apresentando-se em tamanhos diversos e tendo o cabo (ou brao) proporcional boca.

2.9.3 ClassificaoAs Chaves de aperto classificam-se em: Chave de Boca Fixa Simples; Chave Combinada (de boca e de estrias); Chave de Boca Fixa de Encaixe; Chave de Boca Regulvel; Chave Allen; Chave Radial ou de Pinos; Chave Corrente ou Cinta; Chave Soquete.

53

A Chave de Boca Fixa simples compreende dois tipos, tais como: de uma boca e de duas bocas Utiliza o princpio da alavanca para apertar ou desapertar parafusos e porcas.

Figura 2.21 Chave de boca

Chave Combinada :Neste modelo combinam-se os dois tipos bsicos existentes: de boca e de estrias. A de estrias mais usada para quebrar o aperto e a de boca para extrair por completo a porca ou parafuso.

Figura 2.22 Chave Combinada

54

A Chave de Boca Fixa de Encaixe (Chave de Estria e Chave Copo) encontrada em vrios tipos e estilos. A chave de estrias se ajusta ao redor da porca ou parafuso, dando maior firmeza, proporcionando um aperto mais regular, maior segurana ao operador; geralmente se utiliza em locais de difcil acesso.

Figura 2.23 Chave de boca fixa de encaixe

Chave de Boca Regulvel aquele que permite abrir ou fechar a mandbula mvel da chave, por meio de um parafuso regulador ou porca. Existem dois tipos: chave inglesa e chave de grifo

Figura 2.24 A Chave de boca regulvel inglesa

55

Permite abrir e fechar a mandbula mvel da chave, por meio de um parafuso regulador. Conhecida como chave inglesa.

Figura 2.24 B Chave de boca regulvel - grifo

Permite abrir e fechar a mandbula mvel da chave, por meio de uma porca reguladora. Conhecida como chave de grifo.Mais usada para servios em tubulaes. A Chave Allen ou Chave para Encaixe Hexagonal utilizada em parafusos cuja cabea tem um sextavado interno. encontrada em jogo de seis ou sete chaves, em sries padro mtrico ou em polegadas.

Figura 2.25 Chave Allen

A Chave Radial ou de Pinos e Axial so utilizadas nos rasgos de peas geralmente cilndricas e que podem ter a rosca interna ou externa.

Figura 2.26 Chave radial

56

Chave Corrente (ou cinta):Usadas para servios em tubulaes e fixao de motores para teste em bancadas.

Figura 2.27 Chave corrente

Chave Soquete: Indicada para eletro-eletrnica e mecnica leve. Capacidade de uso em locais de difcil acesso.

Figura 2.28 Chave soquete

57

Os soquetes ou chaves de caixa, podem ser includas entre as chaves de estrias. Tambm conhecidas como chave cachimbo. Substituem as chaves de estrias e de boca. Permitem ainda operar em montagem e manuteno de parafusos ou porcas embutidos em lugares de difcil acesso. Recomendaes Algumas medidas devem ser observadas para a utilizao e conservao das chaves de aperto, tais como: 1. As chaves de aperto devem estar justas nos parafusos ou porcas; 2. Evitar dar golpes com as chaves; 3. Limp-las aps o uso; 4. Guard-las em lugares apropriados. Chave de Parafuso de Fenda :A chave de parafuso de fenda uma ferramenta de aperto constituda de uma haste cilndrica de ao carbono, com uma de suas extremidades forjada em forma de cunha e a outra em forma de espiga prismtica ou cilndrica estriada, onde acopla-se um cabo de madeira ou plstico. empregada para apertar e desapertar parafusos cujas cabeas tenham fendas ou ranhuras que permitam a entrada da cunha.

Figura 2.29 Chave de parafuso de fenda

Caractersticas A chave de fenda deve apresentar as seguintes caractersticas: 1. Ter sua cunha temperada e revenida; 2. Ter as faces de extremidade da cunha, em planos paralelos; 3. Ter o cabo ranhurado longitudinalmente, que permita maior firmeza no aperto, e bem engastado na haste da chave; 4. Ter a forma e dimenses das cunhas proporcionais ao dimetro da haste da chave. Para parafusos de fenda cruzada, usa-se uma chave com cunha em forma de cruz, chamada Chave Phillips.

Figura 2.30 Chave Phillips

58

2.10 Morsa de bancada dispositivo de fixao constitudo de duas mandbulas, uma fixa e outra mvel, que se desloca por meio de parafuso e porca.

Figura 2.31 Morsa de bancada

As mandbulas so providas de mordentes estriados e temperados, para maior segurana na fixao das peas. As morsas podem ser construdas de ao ou ferro fundido, em diversos tipos e tamanhos. Existem morsas de base giratria para facilitar a execuo de certos trabalhos.

Figura 2.32 Morsa de bancada(2)

59

2.10.1 FuncionamentoA mandbula mvel se deslocar por meio de parafuso e porca. O aperto dado atravs do manpulo localizado no extremo do parafuso.

Figura 2.33 Morsa de bancada(3)

Os tamanhos das morsas so identificadas atravs de nmeros correspondendo largura das mandbulas.

Figura 2.34 Tamanhos de morsas

2.10.2 Condio de UsoA morsa deve estar bem presa na bancada e na altura conveniente. Conservao Deve-se mant-la bem lubrificada para melhor movimento da mandbula e do parafuso, e sempre limpa-la ao final do trabalho.

60

2.11 Arco de serra uma ferramenta manual de um arco de ao carbono, onde deve ser montada uma lmina de ao ou ao carbono, dentada e temperada.

Figura 2.35 Arco de serra

2.11.1 CaractersticasO arco de serra caracteriza-se por ser regulvel ou ajustvel de acordo com o comprimento da lmina. A lmina de serra caracterizada pelo comprimento e pelo nmero de dentes por polegada. Comprimento: 8 - 10 - 12. Nmero de dentes por polegada: 18 - 24 e 32.

61

2.11.2 Comentrios1. A serra manual usada para cortar materiais, para abrir fendas e rasgos; 2. Os dentes das serras possuem travas, que so deslocamentos laterais dos dentes em forma alternada, a fim de facilitar o deslizamento da lmina durante o corte;

Figura 2.36 Arco de serra (2)

3. A lmina de serra deve ser selecionada, levando-se em considerao: a) a espessura do material a ser cortado, que no deve ser menor que dois passos de dentes;

Figura 2.37 - Arco de serra (3)

b) o tipo de material, recomendando-se maior nmero de dentes para materiais duros. 4. A tenso da lmina de serra no arco deve ser a suficiente para mant-la firme; 5. Aps o uso do arco de serra a lmina deve ser destensionada.

62

2.12 Ferro de solda destinado execuo de soldas de estanho, usuais em instalaes eltricas. uma ferramenta que armazena o calor produzido por