Paquímetro

Este instrumento é utilizado para medir dimensões com resolução igual ou melhor que 0,1 mm. É geralmente construído em aço inoxidável e sua calibração é feita a 20ºC (ver Figura 1). As superfícies de medida são planas e polidas.

O cursor é ajustado à régua fixa de modo a poder movimentar-se com um mínimo de folga. A escala fixa é graduada em milímetros ou polegadas. O cursor está provido de uma escala graduada, Nônio ou Vernier.

Figura 1 - Esquema de um paquímetro com todas as partes detalhadas.

Em seguida lê-se, na escala do nônio, os demais algarismos que serão anexados à direita da primeira leitura. O valor a ser lido é o da marca que estiver mais coincidente com uma marcação da régua principal. No exemplo da Figura 1 (ver detalhe na Figura 3), essa marcação corresponde a 1,8 na escala do nônio, resultando, portanto, a leitura final L=35,18 mm.

Como as divisões do nônio permitem uma leitura de 0,2 em 0,2, a precisão na leitura do instrumento é de ±0,02 mm, o que resulta em uma medida L=(35,18±0,02)mm ou L=(3,518±0,002)cm.

Figura 3 - Detalhe da leitura do nônio.

O nônio ou vernier pode se apresentar com diferentes escalas, conferindo aos paquímetros resoluções que comumente se situam na faixa de 0,1 mm até 0,01 mm. Seu princípio de funcionamento se baseia numa escala cujas divisões são ligeiramente inferiores ao milímetro. Suponha que sejam feitas N divisões na escala do nônio. Estas N divisões são construídas para que a distância entre a marca zero e a N-ésima seja de N-1 milímetros. Isto significa que cada divisão do nônio mede [(N-1)/N]mm.

Com o paquímetro fechado, as marcas zero da régua principal e do nônio coincidem. Se a dimensão medida L fosse exatamente um número inteiro de milímetros, por exemplo 35, o zero do nônio coincidiria com a marca de 35 mm da régua principal. Se, entretanto, L for ligeiramente maior que 35 mm, por exemplo 35 mm + (1/N) mm, o zero do nônio ficará (1/N) mm à direita da marca de 35 mm, mas a divisão seguinte do nônio, que dista de [(N-1)/N]mm da marca zero, estará distando de [(N-1)/N]mm+(1/N)mm = 1 mm da marca de 35 mm da régua principal, ou seja, estará coincidindo com a divisão de 36 mm.

Seguindo o raciocínio para L = 35mm+(x/N)mm, a divisão zero do nônio fica a (x/N)mm da marca de 35 mm da régua principal e a x-ésima marca do nônio fica a [x(N-1)/N]mm+ (x/N)mm=(x)mm dessa mesma marca de 35 mm, coincidindo, portanto com uma das marcações milimétricas da régua principal.

Assim, a dimensão L pode ser medida, somando-se aos 35 mm, lidos diretamente na régua, os (x/N)mm deduzidos a partir da coincidência da x-ésima marca do nônio com uma das divisões milimétricas da régua principal.

O fabricante, para facilitar a utilização do instrumento, já constrói a escala do nônio com uma leitura tal que os algarismos lidos no nônio sejam simplesmente anexados aos lidos na régua principal. No exemplo da Figura 1, o nônio contém N=50 divisões. Logo, cada divisão corresponde a 1/50 mm = 0,02 mm e cada 5 divisões contribuem com 5 x 1/50 mm = 0,1mm, recebendo, cada uma destas marcas, a numeração 0, 1, 2, 3...etc.

O princípio do nônio ou vernier é utilizado em muitos instrumentos de qualidade para aumentar a resolução da medida. Entre eles, citam-se goniômetros, barômetros, microscópios, catetômetros e micrômetros.

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