Tolerancias y Errores

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MagnitudesSistema Internacional de UnidadesPrecisin, Tolerancia y ExactitudErroresMagnitud fsicaUnamagnitud fsicaes una propiedad o cualidad medible de unsistema fsico, es decir, a la que se le pueden asignar distintosvalorescomo resultado de una medicin. Las magnitudes fsicas semidenusando un patrn que tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrn.Magnitudes escalares, vectoriales y tensorialesLasmagnitudes escalaresson aquellas que quedan completamente definidas por un nmero y las unidades utilizadas para su medida. Esto es, las magnitudes escalares estn representadas por el ente matemtico ms simple, por un nmero. Lamasa, latemperatura, ladensidad, etc. Lasmagnitudes vectorialesson aquellas que quedan caracterizadas por una cantidad, una direccin y un sentido. Ejemplos de estas magnitudes son: lavelocidad, laaceleracin, lafuerza, elcampo elctrico,intensidad luminosa, etc.Lasmagnitudes tensorialesson las que caracterizan propiedades o comportamientos fsicos modelizables mediante un conjunto de nmeros que cambiantensorialmenteal elegir otro sistema de coordenadas asociado a un observador con diferente estado de movimiento (marco mvil) o de orientacin.

Magnitudes extensivas e intensivasUnamagnitud extensivaes una magnitud que depende de la cantidad de sustancia que tiene el cuerpo o sistema. Las magnitudes extensivas son aditivas. Si consideramos un sistema fsico formado por dos partes o subsistemas, el valor total de una magnitud extensiva resulta ser la suma de sus valores en cada una de las dos partes. Ejemplos: la masa y el volumen de un cuerpo o sistema, la energa de un sistema termodinmico, etc.Unamagnitud intensivaes aquella cuyo valor no depende de la cantidad de materia del sistema. Las magnitudes intensivas tiene el mismo valor para un sistema que para cada una de sus partes consideradas como subsistemas. Ejemplos: la densidad, la temperatura y la presin de un sistema termodinmico en equilibrio.

Sistema Internacional de UnidadesEl Sistema Internacional de Unidades se basa en dos tipos de magnitudes fsicas:Las siete que toma comounidades fundamentales, de las que derivan todas las dems. Sonlongitud,tiempo,masa,intensidad de corriente elctrica,temperatura,cantidad de sustanciaeintensidad luminosa.Lasunidades derivadas, que son las restantes y que pueden ser expresadas con una combinacin matemtica de las anteriores.

Precisinse denominaprecisina la capacidad de uninstrumentode dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Esta cualidad debe evaluarse a corto plazo. No debe confundirse conexactitudni con reproducibilidad.La precisin refleja la proximidad de distintas medidas entre si, y es funcin exclusiva de los errores accidentales.

ExactitudSe denominaexactituda la capacidad de uninstrumentode acercarse al valor de la magnitud real.La exactitud depende de los errores sistemticos que intervienen en la medicin, denotando la proximidad de una medida al verdadero valor y, en consecuencia, la validez de la medida.Suponiendo varias mediciones, no estamos midiendo el error de cada una, sino la distancia a la que se encuentra la medida real de la media de las mediciones (cun calibrado est el aparato de medicin).

Toleranciael margen de error admisible en la fabricacin de un producto, latoleranciade fabricacin.

Error de medicinElerror de medicinse define como ladiferenciaentre elvalor medidoy el valor verdadero. Afectan a cualquierinstrumento de mediciny pueden deberse a distintas causas. Las que se pueden de alguna manera prever, calcular, eliminar mediante calibraciones y compensaciones, se denominan determinsticos osistemticosy se relacionan con laexactitudde las mediciones.Tipos de errores de medicinError aleatorio. No se conocen las leyes o mecanismos que lo causan por su excesiva complejidad o por su pequea influencia en el resultado final.

Error sistemtico. Permanecen constantes en valor absoluto y en el signo al medir una magnitud en las mismas condiciones, yse conocen las leyes que lo causan.Causas de errores de medicinError debido al instrumento de medida.Error debido al operador.Error debido a los factores ambientales.Error debido a lastolerancias geomtricasde la propia pieza.

Errores debidos al instrumento de medidaError de alineacin.Error de diseo y fabricacin.Error por desgaste del instrumento.Debido a este tipo de errores se tienen que realizar verificaciones peridicas para comprobar si se mantiene dentro de unas especificaciones.Error por precisin y forma de los contactos.

Errores debidos al operadorError de mal posicionamiento. Ocurre cuando no se coloca la pieza adecuadamente alineada con el instrumento de medida o cuando con pequeos instrumentos manuales se miden piezas grandes en relacin de tamao. Otro ejemplo es cuando se coloca el aparato de medida con un cierto ngulo respecto a la dimensin real que se desea medir.Error de lectura y paralaje. Cuando los instrumentos de medida no tienen lectura digital se obtiene la medida mediante la comparacin de escalas a diferentes planos. Este hecho puede inducir a lecturas con errores de apreciacin, interpolacin, coincidencia, etc. Por otra parte si la mirada del operador no esta situada totalmente perpendicular al plano de escala aparecen errores de paralaje.Errores que no admiten tratamiento matemtico. Error por fatiga o cansancio.

Errores debidos a los factores ambientalesError por variacin de temperatura. Los objetos metlicos sedilatancuando aumenta la temperatura y se contraen al enfriarse. Otros agentes exteriores. Influyen mnimamente. Humedad, presin atmosfrica, polvo y suciedad en general. Tambin de origen mecnico, como las vibraciones.

Errores debidos a las tolerancias geomtricas de la propia piezaErrores de deformacin. La pieza puede estar sometida a fuerzas en el momento de la medicin por debajo dellimite elsticotomando cierta deformacin que desaparece cuando cesa la fuerza.Errores de forma. Se puede estar midiendo un cilindro cuya forma aparentemente circular en su seccin presente cierta forma oval.Errores de estabilizacin o envejecimiento. Estas deformaciones provienen del cambio en la estructura interna del material. Eltemple de aceros, es decir, su enfriamiento rpido, permite que la faseaustenticase transforme a fasemartenstica, estable a temperatura ambiente. Estos cambios de geometra son muy poco conocidos pero igualmente tienen un impacto importante.