Apunte Curso Metrología

METROLOGA

Material de Estudio

Capacitador:Tco. Sup. Daro R. Roldn.

Programa Jvenes - Ao 2011

Metrologa

ndice1. Introduccin terica 1.1. Definicin 1.2. Medicin 1.3. Unidades 1.4. Valores numricos 2. Instrumentos de medicin ms comunes en el taller mecnico 2.1. Clasificacin 2.2. Transmisores 2.3. De escala graduada 2.4. De valor fijo 3. Uso prctico de instrumentos de medicin regulables 3.1. Calibre 3.2. Micrmetro 3.3. Comparador 4. Principales fuentes de error en las mediciones 4.1. Variacin de la temperaturas 4.2. Fuerza de medicin 4.3. Forma de la pieza 4.4. Forma del contacto 4.5. Error de paralaje 4.6. Estado de conservacin del instrumento 4.7. Habilidad del operador 5. Bibliografa 3 3 3 5 8 9 9 9 9 11 12 12 16 19 22 22 22 22 22 23 23 23 24

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MetrologaIntroduccin terica.Definicin.El trmino metrologa est compuesto por dos vocablos que provienen del griego: metro- (medida) y loga (estudio, ciencia o conocimiento)

La metrologa es la ciencia e ingeniera de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicacin del sistema de pesas y medidas.Acta tanto en los mbitos cientfico, industrial y legal, como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la obtencin y expresin del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecucin de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello instrumentos mtodos y medios apropiados. La Metrologa tiene dos caractersticas muy importantes el resultado de la medicin y la incertidumbre o error posible o admisible de la medida. Los fsicos y las industrias utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronmetros, hasta potentes microscopios, medidores de lser e incluso avanzadas computadoras muy precisas. Por otra parte, la Metrologa es parte fundamental de lo que en los pases industrializados se conoce como Infraestructura Nacional de la Calidad, compuesta adems por las actividades de: normalizacin, ensayos, certificacin y acreditacin, que a su vez son dependientes de las actividades metrolgicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrologa permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambiabilidad de los productos a escala internacional. Dentro de la metrologa existen diversas reas. Por ejemplo, la "metrologa elctrica" estudia las medidas elctricas (voltaje, intensidad de corriente, resistencia, etc), la metrologa trmica(temperatura, cantidades de calor), la metrologa de fuerzas (pesos, fuerzas y presiones) y otras ms. En este curso pondremos especial atencin en la metrologa dimensional, que es el rea de la ciencia que se aplica a la determinacin de los recursos para obtener las longitudes entre puntos o superficies de cuerpos en estudio. La metrologa dimensional incluye la medicin de todas aquellas propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud, como por ejemplo distancia, posicin, dimetro, redondez, planitud, rugosidad, etc. Pgina2


MetrologaMedicin.La fsica es la ciencia que estudia los procesos de la naturaleza y establece las leyes que los rigen a partir de la observacin de los fenmenos utilizando unos pocos principios bsicos para aclararlas. Es por esto que podemos decir que la fsica puede expresar el conocimiento que tiene de la naturaleza si es capaz de encontrar la expresin matemtica que la explique.

Una ley fsica establece una relacin entre una observacin y una medicin a travs de una igualdad matemticaPor lo tanto :

Medir es comparar una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de averiguar cuntas veces la unidad est contenida en la cantidad. En smbolos: M=VxUDonde M es una magnitud fsica (peso, dimetro, temperatura, velocidad,etc) V es un valor numrico o cantidad ( 4 ; 12 ; 18; 100) U es una unidad de medida ( newtons , milmetros , grados centgrados, kilmetros por hora) De la combinacin de los elementos que forman los conjuntos V y U podemos obtener los elementos del conjunto M, que seran: el peso de una lata de arvejas es aproximadamente de 4 N (cuatro newtons) el dimetro de un tubo es de 12 mm (doce milmetros) la temperatura de hoy es de 18 C (dieciocho grados centgrados) la velocidad del automvil era de 100 km/h (cien kilmetros por hora).. La medicin es por tanto una herramienta fundamental para la fsica en la cual intervienen tres sistemas: El objeto o fenmeno de inters. (peso, longitud, temperatura, velocidad, etc.) El aparato o instrumento de medicin. (balanza, regla, termmetro, cronmetro, etc.) La unidad o patrn. (escala graduada y normalizada internacionalmente) Las mediciones se pueden clasificar en directas o indirectas: Se clasifica como medicin directa a la operacin de lectura en un instrumento aplicado a medir cierta cantidad de una magnitud, ejemplos: longitud con una regla o cinta de mtrica; temperatura con un termmetro, peso con una balanza, etc. Las mediciones indirectas son aquellas que resultan de vincular mediciones directas a travs de relaciones matemticas, ejemplos: superficie se obtiene midiendo con una regla el largo y el ancho , luego se multiplican valores y unidades Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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Metrologa velocidad se obtiene midiendo la longitud que recorre el objeto con una cinta mtrica y el tiempo que se utiliza en recorrerlo con un cronmetro, luego se divide el valor de la longitud por el valor del tiempo Para definir sin espacio para la duda el proceso de medicin es necesario dar adems el procedimiento, receta mediante el cual deben ponerse en interaccin el objeto, el aparato de medicin y la unidad. Por ejemplo, la receta para medicin de longitudes sera: tmese un cierto instrumento llamado regla, en la que estn marcadas cierto nmero de divisiones; hgase coincidir la primera divisin de la regla con el extremo del objeto cuya longitud se quiere determinar; determnese la divisin que coincide con el otro extremo del objeto. Por otra parte, realcese el mismo procedimiento con el objeto que se defini como unidad (calibracin de la regla). Medir temperatura significa: tomar un instrumento llamado termmetro, ponerlo en contacto trmico con el sistema que queremos medir, esperar que se establezca equilibrio trmico, medir la longitud de la columna de mercurio, etc. Medir el peso de un cuerpo significa: tomar el cuerpo, ponerlo sobre el platillo de un instrumento llamado balanza, colocar pesos unidad en el otro platillo hasta equilibrar la balanza, leer el nmero de pesos unidad. Esto podra parecer trivial; sin embargo, es importante notar que no hay otra forma de definir una magnitud fsica ms que por la descripcin del proceso de medicin en s. En otras palabras, el concepto fsico primario es el de proceso de medicin, y no el de magnitud fsica. Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos. Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algn tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteracin producida sea mucho menor que el error experimental que se pueda cometer.

Unidades.1.1.1. Definicin. Intuitivamente estuvimos utilizando un concepto de unidad, ahora lo definiremos:

Unidad es toda cantidad o parte de una magnitud fsica tomada convencionalmente como referencia para el estudio o intercambio de elementos de la realidad.1.1.2. Referencia histrica. Tradicionalmente el hombre ha recurrido a diversas elementos para convertirlos en unidades: ha usado partes del cuerpo (de all surgieron el pie, la pulgada, el palmo, etc.), ha usado objetos (la vara, la onza), sustancias (la sal, el oro) y hasta animales (la vaca, la oveja, el caballo, la mula, el camello,etc.). Todos ellos establecan un patrn fijo para estandarizar o intercambiar otras medidas mercaderas. Algunas de ellas todava siguen usndose como medidas corrientes y habituales ya que la costumbre dificulta que caigan en el olvido. Ejemplo de estas unidades antiguas que todava se usan son la pulgada, el pie y el HP. Los dos primeros son medidas que surgen como referencias a partes del cuerpo humano y el HP es una medida de potencia mecnica referida al trabajo que realiza un caballo para levantar un peso de 75 kgf en Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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Metrologaun segundo. La sigla HP corresponde a las palabras inglesas Horse Power cuya traduccin real es Potencia-energa de un caballo (mal traducido a veces como caballo de fuerza). El problema que desde siempre se trat de solucionar fue la dificultad de repetir esa unidad, de tal manera de tener la seguridad que en cualquier lugar y siempre la unidad elegida se mantenga inalterable. 1.1.3. Sistema Internacional de Unidades. El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, tambin denominado sistema internacional de medidas, es el sistema de unidades ms extensamente usado. Junto con el antiguo sistema mtrico decimal, que es su antecesor y que se ha mejorado, el SI tambin es conocido como sistema mtrico, especialmente en las naciones en las que an no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, que inicialmente defini seis unidades fsicas bsicas o fundamentales. En 1971, fue aadida la sptima unidad bsica, el mol. Una de las principales caractersticas, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades estn basadas en fenmenos fsicos fundamentales. La nica excepcin es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que est definida como la masa del prototipo internacional del kilogramo o aquel cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que estn referidas a travs de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. Esto permite alcanzar la equivalencia de las medidas realizadas por instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares apartados y por ende asegurar, sin la necesidad de ensayos y mediciones duplicadas, el cumplimiento de las caractersticas de los objetos que circulan en el comercio internacional y su intercambiabilidad. El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades bsicas, tambin denominadas unidades fundamentales. Son las unidades utilizadas para expresar las magnitudes fsicas definidas como fundamentales, a partir de las cuales se definen las dems:

Magnitud fsica fundamental

Unidad bsica o fundamental

Smbolo

Observaciones

Longitud

metro

M

Se define en funcin de la velocidad de la luz Se define en funcin del tiempo atmico Es la masa del "cilindro patrn" custodiado en Sevres, Francia.

Masa

kilogramo

Kg


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Tiempo

segundo

S

MetrologaMagnitud fsica fundamental Intensidad de corriente elctrica Unidad bsica o fundamental

Smbolo

Observaciones

amperio o ampere

A

Se define a partir del campo elctrico

Temperatura

kelvin

K

Se define a partir de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia Intensidad luminosa

mol

Mol

Se define como una cantidad de entidades elementales (tomos, molculas, iones, electrones)Se define a partir de la emisin de luz de un metal en estado de fusin

candela

Cd

1.1.4. Sistema Anglosajn. El Sistema Ingls, o Sistema Imperial de unidades es el conjunto de las unidades no mtricas que se utilizan actualmente en los Estados Unidos y en muchos territorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra, e incluso sobre la diferencia de valores entre otros tiempos y ahora. Este sistema se deriva de la evolucin de las unidades locales a travs de los siglos, y de los intentos de estandarizacin en Inglaterra. Las unidades mismas tienen sus orgenes en la antigua Roma. Hoy en da, estas unidades estn siendo lentamente reemplazadas por el Sistema Internacional de Unidades, aunque en Estados Unidos la inercia del antiguo sistema y el alto costo de migracin ha impedido en gran medida el cambio. El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie (medida), la yarda y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medicin. Una pulgada de medida internacional es exactamente 25,4 mm, mientras que una pulgada de agrimensor de los EEUU se define para que 39,37 pulgadas sean exactamente un metro. Para la mayora de las aplicaciones, la diferencia es insignificante (aproximadamente 3 mm por milla). La medida internacional se utiliza en la mayora de las aplicaciones (incluyendo ingeniera y comercio), mientras que la de examinacin es solamente para agrimensura. La medida internacional utiliza la misma definicin de las unidades que se emplean en el Reino Unido y otros pases del Commonwealth. Las medidas de agrimensura utilizan una definicin ms antigua que se us antes de que los Estados Unidos adoptaran la medida internacional. 1 pulgada (in) = 25,4 mm 1 pie (ft) = 12 in = 304,8 mm 1 yarda (yd) = 3 ft = 914,4 mm = 0,9144 m 1 milla (mi) = 1760 yd = 1,609344 km Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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Valores numricos.Las unidades tienen mltiplos y submltiplos, que se expresan mediante prefijos, palabras que se agregan a la unidad para expresar un factor o divisor por el cual hay que multiplicar o dividir la unidad. Esta prctica se utiliza para que los valores numricos no se expresen en cantidades extremadamente grandes o minsculamente chicas. As, por ejemplo, la expresin kilo indica "mil" y, por lo tanto, 1 km son 1000 m, del mismo modo que mili indica "milsima" y, por ejemplo, 1 mm es 0,001 m. Los smbolos que se utilizan y que estn en la tabla que sigue se aplican tanto al nombrar una magnitud como al calcular, haciendo ms sencilla la prctica para quien tiene que operar y obtener resultados de mediciones indirectas partiendo de mediciones directas. Los mltiplos o submltiplos son utilizados con mucha frecuencia como referencia para la facturacin de consumos de productos o servicios. Un caso bastante corriente es la unidad para facturacin de la energa elctrica. La unidad de energa en el SI es el Joule, unidad derivada del watio y del segundo: esto es 1 Joule = 1 Watio x 1 segundo Pero el Joule es una unidad muy pequea, por lo tanto se usa una unidad que es mltiplo de sta y es el KWh. Por esto la equivalencia est dada por los siguientes factores: 1KW = 1000 W y 1 hora = 3600 s Entonces 1 KWh = 1000 W x 3600 s 1 KWh = 3 600 000 W x s 1 KWh = 3 600 000 Joules 1.1.5. Tabla de mltiplos y submltiplos.

Factorx 1 000 000 000 x 1 000 000 x 1000 x 100 x 10

Prefijo Smbologigamegakilo hecto deca G M k h da

Divisor/1 000 000 000 /1 000 000 /1 000 /100 1 / 10

Prefijo Smbolonanomicro mili centi deci m c d


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Instrumentos de medicin ms comunes en el taller mecnico.Clasificacin.Se pueden clasificar de la siguiente manera: Transmisores No regulable Clases de instrumentos De escala graduada Regulable De comparacin incremental De valor fijo

Transmisores.No estn graduados. Se utilizan para transportar una medida o un ngulo desde la pieza o elemento a medir hasta el instrumento calibrado, o viceversa en el caso de que se deba trasladar una medida desde el instrumento hasta la pieza. Ejemplos: compases de interior, exterior, de trazado, escuadras, escuadras falsas, etc.

De escala graduada.Disponen de una escala principal graduada en una unidad mnima. Pueden ser: 1.1.5.1. No regulables. Disponen slo de la escala principal Pgina2 Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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1.1.5.2.

Regulables. Permiten medir una fraccin decimal de la unidad mnima de la escala principal por medio del uso de una escala auxiliar cuyas divisiones son menores en forma proporcional a la precisin del instrumento

1.1.5.3.

De comparacin incremental. Permiten comparar las variaciones incrementales positivas o negativas (en suma o en resta) respecto de una medida patrn con la que se lo calibra a cero previamente. No arrojan valores de medidas absolutas sino relativas al patrn de calibracin.

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De valor fijo.Verifican el cumplimiento o no de una especificacin dimensional. Son instrumentos que pueden ser construidos para comprobar medidas exteriores, interiores, espesores de lminas o chapas, separacin entre dos superficies, perforaciones o huecos, formas geomtricas como formas de radios o perfiles de roscas, etc. Pueden tener dos alojamientos o medidas de los cuales una es el lmite inferior de tolerancia, y otra el lmite superior de la tolerancia. Depende si sean medidas interiores o exteriores a comprobar se denominan pasa y no pasa. La condicin de aprobacin de la medida a comprobar es justamente que el extremo pasa pueda ser atravesado por la pieza y el extremo no pasa no lo sea. Se pueden encontrar de muy diversas formas y tamaos e incluso son construdos y calibrados en los mismos lugares donde se utilizarn, o se encarga su construccin de la forma requerida. Posibilitan la medicin con slo deslizar la pieza por los extremos o el instrumento en la magnitud a medir. De todas maneras el uso constante tambin lo hace factible de desgaste y deterioro, con lo cual debe ser sometido a calibracin con mayor frecuencia. Calibre fijo para ejes (Pasa- No pasa) Calibre fijo para agujeros


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Uso prctico de instrumentos de medicin regulables.Calibre.1.1.6. Partes constitutivas. En la siguiente figura se pueden observar el nombre de las distintas partes del calibre. Como vemos est compuesto por una regla con una escala graduada por la que se desplaza un cursor el cual tambin posee otra escala, tambin graduada. A su vez, tanto la regla como el cursor tienen varios juegos de superficies que estn rectificadas y apoyan sobre las superficies a medir. Se opera con una sola mano accionando el cursor con el dedo pulgar de la mano derecha mientras tanto se abraza la regla principal con los cuatro dedos restantes de la misma mano. Si bien debe ajustarse la pieza con las superficies de medicin de tal manera que tengan ntimo contacto con la pieza, se debe tener cuidado de no ejercer presin excesiva que pueda daar el instrumento o deformar su contextura.

El valor mnimo o precisin de un calibre, se obtiene de la siguiente frmula siendo el valor de la cantidad de divisiones de la escala principal que coinciden con el 10 de la escala secundaria, al que llamaremos Xn,y el nmero total de divisiones que tenga la escala secundaria, o vernier, la que denominaremos n Pgina2

P = 1 - __Xn nPor ejemplo: Si un calibre con Xn = 49 y n = 50 divisiones entonces: P = 1 - __49 __ = 0,02 mm Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

Metrologa50 1.1.7. Forma de utilizacin. Se verifica cul es la lectura que arroja el cero de la escala secundaria en la escala principal, sa es la cantidad de milmetros enteros de la medida (siempre se debe observar la medida que est a la izquierda del cero de la escala secundaria). Luego se verifica cul es la graduacin de la escala secundaria que coincide con una de las graduaciones de la escala principal. sa es la fraccin de milmetro que debe agregarse a la lectura (Siempre hay que recordar la precisin del instrumento)

En este caso se verifica que el cero de la escala secundaria est ubicada entre las marcas de 26 mm y 27 mm de la escala principal, por lo tanto seleccionamos el valor de 26. Despus seguimos buscando en la escala secundaria o vernier, vemos que coincide la marca que est ubicada entre las indicadas entre 4 y 5. Al ver la resolucin del calibre ( mnima medida que es capaz de medir) vemos que que es de 0,05 mm. Por esto deducimos que la fraccin que se agrega es de 0,45 mm. Sumado a los 26 mm de la medicin original conclumos que es la medida 26,45 mm. En la figura que sigue vemos los cuatro recursos de acceso al lugar de la medida que tienen la mayora de los calibres que se pueden adquirir. Tambin tenemos que decir que muchos de ellos tienen otro par de escalas principal y vernier en la parte superior (como vemos en la figura superior) graduadas en pulgadas y sus fracciones. Pgina2 Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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En la siguiente figura se ven distintas aplicaciones del calibre para mediciones y trazado de medidas en piezas varias.

1.1.8. Recomendaciones para el uso y cuidado del calibre : Seleccionar el calibre ms apropiado para la medicin que se deba realizar. Tener en cuenta : Tipo, si es normal o especial; para saber si se puede tener acceso a la medida requerida Capacidad de la medida Resolucin (mnima medida requerida) para determinar la medida con precisin Mantener siempre libre de polvo y suciedad el instrumento, si se ensucia limpiarlo con un pao suave y limpio. Verificar el movimiento suave y sin juego del cursor a lo largo de toda la escala principal. Verificar que al cerrar el calibre el cero de ambas escalas coincidan. Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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MetrologaPosicionar correctamente la pieza de forma que apoyen correctamente en las caras a medir, en la mayor cercana posible a la escala principal para evitar errores en la medicin y no deteriorar el calibre, como se en las figuras de abajo.

Cuando se miden interiores colocar las superficies de medicin correctamente de forma tal de que entren lo mximo posible en el agujero o ranura, Mantener siempre paralelo el calibre a la pieza que se mide. Controlar que las superficies de medicin estn siempre apoyadas sobre un dimetro del agujero. Siempre obtener la mxima medicin en los interiores y la mnima en los exteriores.

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Posicionar correctamente la varilla para medir profundidad. Antes de tomar la medida verificar que el calibre est posicionado perpendicularmente en todo sentido.


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Para medicin de escalones apoyar las caras del frente del calibre, sintiendo el contacto en forma perpendicular de ambas caras de medicin. Siempre que sea posible utilizar este recurso antes que la varilla de profundidad.

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Al leer la escala siempre ubicarse en forma perpendicular a la misma para evitar errores en la lectura. As se evitar un error de lectura que se llama error de paralaje. Esto se puede ver en la imagen que sigue

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Tener cuidado de no medir agujeros de menos de 10 mm de dimetro porque las superficies de medicin no se podrn ubicar en el dimetro del agujero y por lo tanto no ser correcta la medida. Por ltimo no utilizar el calibre como instrumento trazador de paralelas ni crculos con la punta de las superficies de medicin. Tampoco usarlo para golpear ni desarmar para la reparacin. Enviar peridicamente a personal especializado para calibracin y/o control

Micrmetro.1.1.9. Partes constitutivas. En la siguiente figura se pueden ver los nombres de las distintas partes del micrmetro:


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El tornillo que forma parte del husillo de este aparato tiene un paso de mm: esto quiere decir que una vuelta del tambor graduado es igual a un avance o desplazamiento del husillo de mm. (2 vueltas corresponden a 1mm). Cada graduacin del cuerpo (sobre el que gira el tambor) es igual a 1 mm subdividida en dos partes iguales en la escala que est debajo de la lnea horizontal. Tambin el tambor est dividido en 50 partes y numeradas de 5 en 5 desde 0 a 45 (el 0 tambin corresponde al 50). Por lo tanto cada graduacin del tambor corresponde a 0,01 mm. sa es la precisin del aparato. 1.1.10. Forma de utilizacin.

Este instrumento se lee de la siguiente manera: En primer lugar se verifica en la escala principal que est sobre la lnea de referencia la lectura en milmetros que queda expuesta por el tambor. En la figura se verifica que es de 7 mm. Despus se controla que la escala que est por debajo de la lnea de referencia deje a la vista otra Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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Metrologadivisin despus de los milmetros enteros. En la figura no es as pero si lo fuera debera agregarse 0,5 mm a la lectura. Luego se ve cual de las divisiones del tambor graduado corresponde a la lnea horizontal de referencia. En el ejemplo la divisin 37 es la que coincide. Sumando todos los valores obtenemos como lectura final 7,37 mm. 1.1.11. Recomendaciones para el uso y el cuidado del micrmetro. Seleccionar el micrmetro ms apropiado para la medicin que se deba realizar. Tener en cuenta : Tipo, si es normal o especial; para saber si se puede tener acceso a la medida requerida. Capacidad de la medida. Resolucin (mnima medida requerida) para determinar la medida con precisin. Mantener siempre libre de polvo y suciedad el instrumento, si se ensucia limpiarlo con un pao suave y limpio. Dejar estabilizar la temperatura tanto del instrumento como de la pieza a 20 C ya que podran inducir a error de lectura debido a que los metales dilatan a temperaturas mayores. Recordemos que por mnima que sea la dilatacin la resolucin mnima de este instrumento es de 0,01 mm. Verificar que al cerrar el micrmetro el cero de la escala del tambor coincida con la lnea de referencia. No ajustar excesivamente la pieza con el tambor, sino que cuando se realice la medicin se debe ajustar utilizando el crique de la parte posterior del tambor. Con dos o tres vueltas de crique es suficiente para ajustar la medicin.

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En caso de usar soporte para las mediciones ajustar el micrmetro en la parte central usando toda la superficie destinada para ello, pero sin afectar el espacio destinado a la pieza para no reducir la capacidad de medicin.


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Al leer la escala siempre ubicarse en forma perpendicular a la misma para evitar error de paralaje en la lectura

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Utilizar el micrmetro con suma delicadeza y cuidado. Evitar que se caiga o golpee. No dejar expuesto al sol. No desplazar la pieza cuando estn sujetas las superficies de medicin sino que se debe hacer la lectura y luego abrir el instrumento para liberar la pieza. No desarmar para la reparacin. Enviar peridicamente a personal especializado para calibracin y/o control

Comparador1.1.12. Partes constitutivas. El comparador es un instrumento diseado para detectar variaciones en la superficie de una pieza. Esto se logra desplazando la punta de contacto en el extremo del husillo a lo largo de la superficie. Al tener variaciones de altura de esa superficie el husillo se desplaza en forma vertical. Esos movimientos son amplificados por un mecanismo de relojera y transmitidos a la aguja principal la cual se desva en forma proporcional a la magnitud con que se desplaz el husillo. En algunos casos los comparadores (como el de la figura) poseen indicadores desplazables que se utilizan para marcar los lmites de tolerancia o de control de las medidas a realizar de manera tal que con una rpida mirada se pueda comprobar si la medida est dentro de los lmites establecidos. Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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1.1.13. Forma de utilizacin El comparador generalmente se utiliza montado sobre un soporte o base , enfrentado el vstago del palpador al apoyo de las piezas a medir. En un primer paso se calibra el palpador de manera tal que con la pieza patrn (que ya fue controlada dimensionalmente por otro mtodo y fue destinada como referencia) la aguja del comparador indique 0, como as tambin la aguja del contador de vueltas, En este paso se ubican los indicadores en la posicin requerida para comprobar los lmites superior e inferior de la tolerancia. Recin en ese momento se puede empezar a medir las piezas con el cuidado tanto de no golpear el vstago como de no mover la posicin del comparador. Al ubicar la pieza a medir frente al vstago, verificar en primer lugar si el contador de vueltas acusa desplazamiento superior a 1. En el caso de que as fuera, considerar el incremento en la medida. Despus leer el desplazamiento de la aguja principal. Verificar si ese desplazamiento se ha hecho en sentido horario o antihorario. En el primero de los sentidos se considera deplazamiento positivo, o sea el vstago se elev. En sentido contrario, obviamente ser negativo, el vstago baj. 1.1.14. Recomendaciones para el uso y el cuidado del comparador. Seleccionar el comparador ms apropiado para la medicin que se deba realizar. Tener en cuenta : Tamao del comparador adecuado para adaptarlo al soporte o dispositivo en que se lo va a utilizar. Desplazamiento mximo de la medida para permitir ser contenido por las sucesivas mediciones. Resolucin (mnima medida requerida) para determinar la medida con precisin. Tipo de comparador para la cantidad de mediciones, ambiente de trabajo y rigidez del sistema de sujecin, Programa Jvenes - Ao 2011 Capacitador: Tco. Sup. Daro R. Roldn

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Seleccionar la punta de contacto que mejor se adapte al tipo de medicin que se va a hacer. Verificar tambin la solidez y estado de desgaste de la misma peridicamente. En el caso de gran cantidad de mediciones verificar con regularidad la calibracin del conjunto de la medicin.

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- Mantener siempre libre de polvo suciedad el instrumento, si se ensucia limpiarlo con un pao suave y limpio

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Siempre levantar el vstago con la palanca adecuada, no utilizar la mano ya que se corre el riesgo de ensuciar el vstago o alterar el cero de la medicin

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Utilizar el comparador con suma delicadeza y cuidado. Evitar que se caiga o golpee. No dejar expuesto al sol. No desarmar para la reparacin. Enviar peridicamente a personal especializado para calibracin y/o control


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Principales fuentes de error en las mediciones.Variacin de la temperatura.El aumento de la temperatura provoca en los metales un aumento en la longitud llamado dilatacin. Este fenmeno provoca un error en la medicin ya que tanto la pieza como el instrumento al ser metlicos reaccionan modificando su tamao. Para esto se ha establecido como temperatura ptima para los procesos de medicin a los 20 C. En el caso de las mediciones que tienen que hacerse en proceso de produccin, una medida prctica recomendable es medir una o ms piezas con la temperatura con que salen de la mquina. Luego con esas medidas se lleva todo el sistema a un ambiente de 20 C y se espera a que se estabilice la temperatura de todos los elementos. En ese momento se vuelven a medir las piezas y se establecen los errores por la diferencia de medidas hechas en las mismas piezas calientes y fras. El mismo problema se ocasiona si la temperatura de trabajo es menor a 20 C.

Fuerza de medicin.El proceso simple de medicin implica el contacto con una cierta presin del instrumento con la pieza. Una fuerza demasiado dbil puede provocar que no se llegue a hacer contacto y por lo tanto sea una medida equivocada. Una fuerza excesiva provocar deformacin en la pieza o en el instrumento que puede generar una mala medicin e inclusive desgaste o rotura de ambos.

Forma de la pieza.Depende de la forma de la pieza se debe posicionar el instrumento de tal manera que no provoque errores en la medicin. Tambin ciertas medidas que deban tomarse exijan probablemente el uso de un instrumento especial. En el caso de ciertas medidas como la de un cilindro se debern medir los dimetros en dos o ms posiciones para asegurarse que el perfil sea un crculo y no un valo. Asimismo se lo deber medir en distintas alturas para verificar si es cilndrico o cnico. Tener especial atencin a la rugosidad y acabado superficial de la pieza porque al ser muy rugosa puede generar errores.

Forma del contacto.Siempre las superficies de medicin deben generar con las superficies de la pieza a medir un contacto que sea un punto o una lnea. De esta manera se impide que la unin de esas dos superficies separen el punto de contacto entre ambas. Por eso al medir una superficie circular se ubicarn las superficies para que slo estn en contacto dos lneas de las mordazas lo ms cortas posible. Cuando se mide una superficie con un comparador, la punta de contacto de ste deber tener punta esfrica o en forma de extremo de cono para que slo quede en contacto un punto,


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MetrologaError de paralaje.Cuando los trazos de una escala principal y los de una escala secundaria estn en planos diferentes (calibre o micrmetro), o cuando la aguja de un instrumento est en un plano distinto del dial donde estn las graduaciones (micrmetro) pueden generar que desde distintos puntos de observacin del operador arrojen lecturas diferentes. Para evitar esto siempre deben observarse los instrumentos desde una posicin lo ms frontal o perpendicular posible a las lneas de graduacin del instrumento.

Estado de conservacin del instrumento.Deben mantenerse en el mejor estado de conservacin posible todos los instrumentos necesarios para una proceso productivo eficiente. Desgastes, roturas o reparaciones mal hechas generan errores que repercuten en gastos de mala produccin, prdida de tiempo por retrabajos o directamente prdidas de materiales o productos mal fabricados. Esto se subsana con un sistema de calibracin y control peridico del plantel de instrumentos de medicin.

Habilidad del operador.Una fuente importante de errores en las mediciones se deben al desconocimiento o falta de prctica de los operadores. Un correcto entrenamiento midiendo piezas exactas de valor conocido o controladas con instrumentos de mayor precisin puede ayudar a disminuir esta fuente de errores.


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Metrologa

Bibliografa Instrumentos para metrologa dimensional. Publicacin de Mitutoyo Americana Ltda (2000). Mquinas. Clculos de Taller. A.L.Casillas-(1950) Prontuario de Mquinas. N. Larburu Arrizabalaga (2001) La metrologa dimensional en Asturias. Fundacin Prodintec. Centro Tecnolgico para el Diseo y la Produccin Industrial en Asturias.(2010). http://es.wikipedia.org/wiki/Metrologa http://es.wikipedia.org/wiki/Medicin Sul


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Apunte Curso Metrología

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