METROLOGÍA

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y NORMATIVIDAD

ANDRÉS SUÁREZ ZAMORA

OSCAR BRAVO NARVAEZ

EDGAR TRIVIÑO

UNIVERSIDAD INCCA DE COLOMBIA

ÁREA DE CIENCIAS APLICADAS- PROCESOS II

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

BOGOTÁ. D.C.

2010

MetrologíaPágina 1

METROLOGÍA

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y NORMATIVIDAD

ANDRÉS SUÁREZ ZAMORA 66391

OSCAR BRAVO NARVAEZ 64750

EDGAR TRIVIÑO 6

NELSON ROJAS

Ing. Mecánico

Docente de Procesos II

UNIVERSIDAD INCCA DE COLOMBIA

ÁREA DE CIENCIAS APLICADAS- PROCESOS II

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

BOGOTÁ. D.C.

2010

MetrologíaPágina 2

DEDICATORIA

Este trabajo esta centrado en la formación personal y profesional como futuros

ingenieros mecánicos que vamos a ser. Esta dedicado a todos lo estudiantes de la

Universidad INCCA de Colombia con el objetivo de mostrar la importancia de

realizar un respectivo trabajo bajo parámetros trabajados en la clase teórico-

practica, también esta centrado en la dedicación a las personas que nos apoyaron

moralmente a realizarlo como el ingeniero mecánico de la cátedra Nelson Rojas y

familiares que aportaron con ideales a su presentación.

MetrologíaPágina 3

AGRADECIMIENTOS

Primero que todo el gran agradecimiento va dirigido al apoyo técnico del grupo de

metrología de la empresa DIRIMPEX y a la ingeniera de procesos industriales

Marcela Gómez por su apoyo y charla técnica de utilización e implementación de

normas técnicas para el uso de instrumentos de medición.

Otro agradecimiento es al ingeniero mecánico Nelson Rojas por su apoyo y

contribución al mejoramiento de presentación del trabajo realizado.

MetrologíaPágina 4

INTRODUCCIÓN

En este trabajo vamos a realizar una investigación enfocada al análisis e

implementación de normatividad a instrumentación de metrología, en su uso y

comparación de datos obtenidos con los especificados en las normas técnicas.

Se realiza con el fin del aprendizaje y profundización de estudiar su verdadera

terminología como través de la historia se comprueba que el progreso de los

pueblos siempre estuvo relacionado con su progreso en las mediciones. La

Metrología es la ciencia de las mediciones y éstas son una parte permanente e

integrada de nuestro diario vivir que a menudo perdemos de vista. En la

metrología se entrelazan la tradición y el cambio; los sistemas de medición

reflejan las tradiciones de los pueblos pero al mismo tiempo estamos

permanentemente buscando nuevos patrones y formas de medir como parte

de nuestro progreso y evolución.

Es por medio de diferentes aparatos e instrumentos de medición que se

realizan pruebas y ensayos que permiten determinar la conformidad con las

normas existentes de un producto o servicio; en cierta medida, esto permite

asegurar la calidad de los productos y servicios que se ofrecen a los

consumidores.

MetrologíaPágina 5

JUSTIFICACIÓN

Se realiza este trabajo porque queremos como futuros ingenieros mecánicos

aprender a presentar un trabajo escrito de investigación y análisis practico de

varias clases tomadas de metrología.

Esta investigación es para llegar a una comparación de datos relazados y

obtenidos por nosotros como estudiantes de ingeniería mecánica a que nos

formemos cada día mas y tengamos la critica suficientemente científica al realizar

una verdadera comparación como es en este caso con la normatividad que vamos

a trabajar a continuación. Basándonos en recolección de información de centros

de metrología como laboratorios y entidades ICONTEC.

MetrologíaPágina 6

OBJETIVO GENERAL

Realizar una respectiva investigación en la cual nos permita aprender como

estudiantes de ingeniería mecánica la importancia del manejo de normas

técnicas de metrología para llevara un buen manejo y uso de un

instrumento de medición con el fin de manejar parámetros dentro del

sistema de medición.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Analizar los datos obtenidos basándonos en las especificaciones que

permite y exige la norma técnica para cada instrumento de medición.

Investigar las respectivas normas técnicas de metrología para relacionarlas

con lo realizado e aprendido en la clase parctica-teorica.

Comprender que como futuros ingenieros mecánicos debemos dominar un

sistema de metrología adecuadamente para llevar y saber sobre este a la

gran industrialización en el mundo.

MetrologíaPágina 7

GLOSARIO

CorrecciónValor sumado algebraicamente al resultado sin corregir de una medición para compensar un error sistemático.

NOTAS:1. La corrección es igual al opuesto del error sistemático estimado.

2. Puesto que el error sistemático no puede conocerse perfectamente, la compensación no puede ser completa.

Desviación estándar experimentalPara una serie de n mediciones de un mismo mensurando, la magnitud s que caracteriza la dispersión de los resultados, dada por la fórmula:

siendo xi el resultado de la i-ésima medición y x_ la media aritmética de los n resultados considerados.Dimensión de una magnitud

Expresión que representa una magnitud de un sistema de magnitudes como el producto de potencias de factores que representan las magnitudes básicas de este sistema.

Error (de medida)Resultado de una medición menos un valor verdadero del mensurando.

NOTAS:1. Considerando que un valor verdadero no puede ser determinado, en la práctica se utiliza un valor convencionalmente verdadero

2. Cuando sea necesario hacer la distinción entre 'error' y 'error relativo', el primero es a veces denominado 'error absoluto de medida'. No hay que confundirlo con el valor absoluto del error, que es el módulo del error.

Error relativo

Relación entre el error de medida y un valor verdadero del mensurando.

NOTA:Considerando que un valor verdadero no puede ser determinado, en la práctica se

MetrologíaPágina 8

utiliza un valor convencionalmente verdaderoError aleatorioResultado de una medición menos la media de un número infinito de mediciones del mismo mensurando, efectuadas bajo condiciones de repetibilidad.

NOTAS:1El error aleatorio es igual al error menos el error sistemático.

Como no pueden hacerse más que un número finito de mediciones, solamente es posible determinar una estimación del error aleatorio.

Incertidumbre de medidaParámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían razonablemente ser atribuídos al mensurando.

NOTAS:1. El parámetro puede ser, por ejemplo, una desviación estándar (o un múltiplo de ésta) o la semiamplitud de un intervalo con un nivel de confianza determinado.

2. La incertidumbre de medida comprende, en general, varios componentes. Algunos pueden ser evaluados a partir de la distribución estadística de los resultados de series de mediciones y pueden caracterizarse por sus desviaciones estándar experimentales. Los otros componentes, que también pueden ser caracterizados por desviaciones estándar, se evalúan asumiento distribuciones de probabilidad, basadas en la experiencia adquirida o en otras informaciones.

3. Se entiende que el resultado de la medición es la mejor estimación del valor del mensurando, y que todos los componentes de la incertidumbre, comprendidos los que provienen de efectos sistemáticos, tales como los componentes asociados a las correcciones y a los patrones de referencia, contribuyen a la dispersión.

Magnitud (mensurable)Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que es susceptible de ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente.

Magnitud básicaCualquiera de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se aceptan por convenio como funcionalmente independientes las unas de las otras.Magnitud derivada

MetrologíaPágina 9

Magnitud definida, en un sistema de magnitudes, como una función de las magnitudes básicas de este sistema.

Magnitud de dimensión uno o Magnitud adimensionalMagnitud en cuya expresion dimensional todos los exponentes de las dimensiones de las magnitudes básicas se reducen a cero.

Magnitud de influenciaMagnitud que no es el mensurando pero que tiene un efecto sobre el resultado de la medición.

Medición

Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar un valor de una magnitud.

MetrologíaCiencia de la medida.

NOTA:La metrología comprende todos los aspectos, tanto teóricos como prácticos, que se refieren a las mediciones, cualesquiera que sean sus incertidumbres, y en cualesquiera de los campos de la ciencia y de la tecnología en que tengan lugar.

Sistema de magnitudesConjunto de magnitudes, en sentido general, entre las cuales existen relaciones definidasSímbolo de una unidad (de medida)Signo convencional que designa una unidad de medida.Sistema de unidades (de medida)Conjunto de las unidades básicas y de las unidades derivadas, definidas según reglas dadas, para un sistema de magnitudes determinado.

MetrologíaPágina 10

Unidad (de medida)Magnitud particular, definida y adoptada por convenio, con la que se comparan otras magnitudes de la misma naturaleza para expresarlas cuantitativamente con respecto a esta magnitud.

MARCO TEÓRICO

MetrologíaPágina 11

1. METROLOGÍA

Es la ciencia de la medida. Tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia. También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad.

La Metrología tiene dos características muy importantes el resultado de la medición y la incertidumbre de medida.

Los físicos y las industrias utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso aceleradores de partículas.

Por otra parte, la Metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como "Infraestructura Nacional de la Calidad" compuesta además por las actividades de: normalización, ensayos, certificación y acreditación, que a su vez son dependientes de las actividades metrológicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrología permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambiabilidad de los productos a escala internacional.

En el ámbito metrológico los términos tienen significados específicos y éstos están contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrología o VIM.

A continuación se expone un muestrario de los instrumentos de medición más utilizados en las industrias metalúrgicas de fabricación de componentes, equipos y maquinaria.

Importancia y Beneficios de la Metrología.

Las mediciones correctas tienen una importancia fundamental para los gobiernos, para las empresas y para la población en general, ayudando a ordenar y facilitar las transacciones comerciales. A menudo las cantidades y las características de un producto son resultado de un contrato entre el cliente (consumidor) y el proveedor (fabricante); las mediciones facilitan este proceso y

MetrologíaPágina 12

por ende inciden en la calidad de vida de la población, protegiendo al consumidor, ayudando a preservar el medio ambiente y contribuyendo a usar racionalmente los recursos naturales.

Actualmente, con la dinamización del comercio a nivel mundial, la Metrología adquiere mayor importancia y se hace más énfasis en la relación que existe entre ella y la calidad, entre las mediciones y el control de la calidad, la calibración, la acreditación de laboratorios, la trazabilidad y la certificación. La Metrología es el núcleo central básico que permite el ordenamiento de estas funciones y su operación coherente las ordena con el objetivo final de mejorar y garantizar la calidad de productos y servicios.

El desarrollo de la metrología proporciona múltiples beneficios al mundo industrial, como veremos a continuación:

• Promueve el desarrollo de un sistema armonizado de medidas, análisis ensayos exactos, necesarios para que la industria sea competitiva.• Facilita a la industria las herramientas de medida necesarias para la investigación y desarrollo de campos determinados y para definir y controlar mejor la calidad de los productos.

• Perfecciona los métodos y medios de medición.

• Facilita el intercambio de información científica y técnica.

• Posibilita una mayor normalización internacional de productos en general, maquinaria, equipos y medios de medición.

Tipos de Metrología.

MetrologíaPágina 13

La metrología tiene varios campos: metrología legal, metrología industrial y metrología científica son divisiones que se ha aceptado en el mundo encargadas en cubrir todos los aspectos técnicos y prácticos de las mediciones:

La Metrología Legal.Este término esta relacionado con los requisitos técnicos obligatorios. Un

servicio de metrología legal comprueba estos requisitos con el fin de garantizar medidas correctas en áreas de interés público, como el comercio, la salud, el medio ambiente y la seguridad. El alcance de la metrología legal depende de las reglamentaciones nacionales y puede variar de un país a otro.

La Metrología IndustrialEsta disciplina se centra en las medidas aplicadas a la producción y el control

de la calidad. Materias típicas son los procedimientos e intervalos de calibración, el control de los procesos de medición y la gestión de los equipos de medida.

El término se utiliza frecuentemente para describir las actividades metrológicas que se llevan a cabo en materia industrial, podríamos decir que es la parte de ayuda a la industria.

En la Metrología industrial la personas tiene la alternativa de poder mandar su instrumento y equipo a verificarlo bien sea, en el país o en el exterior. Tiene posibilidades de controlar más este sector, la metrología industrial ayuda a la industria en su producción, aquí se distribuye el costo, la ganancia.

La Metrología Científica También conocida como “metrología general”. “Es la parte de la Metrología que

se ocupa a los problemas comunes a todas las cuestiones metrológicas, independientemente de la magnitud de la medida”.

Se ocupa de los problemas teóricos y prácticos relacionados con las unidades de medida (como la estructura de un sistema de unidades o la conversión de las unidades de medida en fórmulas), del problema de los errores en la medida; del problema en las propiedades metrológicas de los instrumentos de medidas aplicables independientemente de la magnitud involucrada.

En la Metrología hay diferentes áreas específicas. Algunas de ellas son las siguientes:

- Metrología de masa, que se ocupa de las medidas de masa- Metrología dimensional, encargada de las medidas de longitudes y ángulos.- Metrología de la temperatura, que se refiere a las medidas de las temperaturas.- Metrología química, que se refiere a todos los tipos de mediciones en la química.

MetrologíaPágina 14

El Sistema Internacional de Unidades (SI)

El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene su origen en el sistema métrico, sistema de medición adoptado con la firma de la Convención del Metro en 1875.

Para 1960, la Conferencia General de Pesos y medidas (C.G.P.M) como autoridad suprema para la época adoptó el nombre de Sistema Internacional de Unidades (SI). El SI está hoy en día en uso en más de 100 países. Está formado por siete unidades básicas y varias unidades derivadas. Las unidades básicas son:

• El metro (m) para la magnitud longitud

• El kilogramo (kg) para la magnitud masa

• El segundo (s) para la magnitud tiempo

• El amperio (A) para la corriente eléctrica

• El Kelvin (k) para la temperatura termodinámica

• El mol (mol) para la cantidad de sustancia

• La candela (cd) para la intensidad luminosa.

A partir de este conjunto coherente de unidades de medición se establecen otras unidades derivadas, mediante las cuales se miden muy diversas magnitudes tales como velocidad, aceleración, fuerza, presión, energía, tensión y resistencia eléctrica, entre otras.

MetrologíaPágina 15

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas. Son las unidades utilizadas para expresar las magnitudes físicas definidas como básicas, a partir de las cuales se definen las demás:

TABA No. 1 UNIDADES SI

Magnitud física básica

Símbolo dimensional

Unidad básica

Símbolo de la Unidad

Observaciones

Longitud L metro mSe define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío

Tiempo T segundo s

Se define fijando el valor de la frecuencia de la transición hiperfina del átomo de cesio.

Masa M kilogramo kg

Es la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres (Francia).

Intensidad de corriente eléctrica

I amperio ASe define fijando el valor de constante magnética.

Temperatura Θ kelvin K Se define fijando el valor de la temperatura

MetrologíaPágina 16

termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia

N mol mol

Se define fijando el valor de la masa molar del átomo de carbono-12 a 12 gramos/mol. Véase también número de Avogadro

Intensidad luminosa

J candela cdtambién conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física

¿Qué es un patrón de medida?

Un patrón puede ser un instrumento de medida, una medida materializada, un material de referencia o un sistema de medida destinado a definir, realizar o reproducir una unidad o varios valores de magnitud, para que sirvan de referencia.Por ejemplo, la unidad de magnitud “masa”, en su forma materializada, es un cilindro de metal de 1kg, y un bloque calibrador representa ciertos valores de magnitud “longitud”.

La jerarquía de los patrones comienza desde el patrón internacional en el vértice y va descendiendo hasta el patrón de trabajo. Las definiciones de estos términos, según se citan en el Vocabulario Internacional de Términos Básicos y generales en Metrología se indican a continuación:

Patrón Primario.Patrón que es designado o ampliamente reconocido como poseedor de las más

altas cualidades metrológicas y cuyo valor se acepta sin referirse a otros patrones de la misma magnitud.

MetrologíaPágina 17

Patrón NacionalPatrón reconocido por la legislación nacional para servir de base, en un país, en

la asignación de valores a otros patrones de la magnitud afectada.

Patrón InternacionalPatrón reconocido por un acuerdo internacional para servir de base

internacionalmente en la asignación de valores a otros patrones de la magnitud afectada.

La custodia del patrón internacional corresponde a la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) en Sévres, cerca de París. El patrón más antiguo en uso es el prototipo del Kilogramo.

Patrón SecundarioPatrón cuyo valor se asigna por la comparación con un patrón primario de la

misma magnitud, normalmente los patrones primarios son utilizados para calibrar patrones secundarios.

Patrón de TrabajoPatrón que se utiliza corrientemente para calibrar o controlar medidas

materializadas, instrumentos de medición o materiales de referencia.

Patrón de referenciaPatrón en general, de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar

dado o en una organización determinada, de la cual se derivan las mediciones efectuadas en dicho lugar. Los laboratorios de calibración mantienen los patrones de referencia para calibrar sus patrones de trabajo.

MetrologíaPágina 18

Patrón de transferenciaPatrón utilizado como intermediario para comparar patrones. Las resistencias

se utilizan como patrones de transferencia para comparar patrones de voltaje. Las pesas se utilizan para comparar balanzas.

Patrón viajeroPatrón, algunas veces de construcción especial, diseñada para el transporte entre distintos emplazamientos utilizado para la intercomparación de patrones. Un patrón de frecuencia de cesio accionado por acumulador portátil puede utilizarse como patrón de fuerza viajero.

INSTRUMENTOS ELECTRICOS.

COMPROBADOR UNIVERSAL O TESTER : Con el comprador universal es posible verificar todo el sistema eléctrico de cualquier coche o en el taller u hogar para localización de averías que lo deje inmovilizado y proceder a su reparación inmediata.

INYECTOR DE SEÑALES: El análisis dinámico consiste en la aplicación progresiva de una señal simulada o de prueba para comprobar de forma real la respuesta de cada etapa del aparato averiado.

PALPADORES: Son instrumentos que son empleados de forma similar al palpador de un comparador de esfera, tipos de palpadores:

-palpadores deslizantes

-palpadores de aplicación o lamina doble.

-palpadores oscilantes.

RUGOMETROS: Aparato dispuesto para la medición de la rugosidad por indicación directa de la altura media aritmética.

MetrologíaPágina 19

OHMETROS: Sirve para la medición de resistencias. Esta destinado a determinar el valor de la resistencia de cualquier componente o de cualquier tramo del circulo bajo medida, facilitando la medida de este valor en una escala directamente calibrada en ohmios.

INTRUMENTOS MECANICOS.

APARATOS OPTICOS PARA LA MEDICION DE LA RUGOSIDAD: Se reservan generalmente para uso de los laboratorios y salas de metrología, por la delicadeza de su manejo.

BANCOS PARA MEDIR Ó MAQUINAS PARA MEDIR LONGITUDES: Estas maquinas están destinadas fundamentalmente a la medición de longitudes, aun cuando mediante accesorios adecuados pueden algunas de ellas utilizarse también para mediciones angulares.

BLOQUES PATRON: Estas herramientas se usan para efectuar operaciones de calibración, de precisión y para calibrar otras herramientas de medición.

COMPARADORES: Son amplificadores que permiten efectuar la medición de una longitud por comparación, después de ser calibrada.

COMPARADORES DE AMPLIACION MECANICA: También conocidos como comparadores de contacto como los tipos más corrientes son los de:

-ampliación por engranes

-ampliación por palanca.

MetrologíaPágina 20

COMPARADORES DE AMPLIACION OPTICA: El fundamento del sistema de aplicación utilizada en estos aparatos es el de palanca de reflexión.

COMPARADORES UNIVERSALES: Son aparatos de construcción mas resientes y que, debido a su reducción de tamaño y a la disposición de su palpador, permite mediciones en lugares difíciles e incluso imposible para los comparadores normales.

MEDIDOR DE ANILLOS EN EQUILIBRIO: Es un medidor del momento de torsión radial que utiliza un cuerpo anular hueco para convertir la presión diferencial correspondiente a una diferencial en la presión estática, en la rotación que se trasmite al registrador o indicador.

MANOMETRO DE PESO MUERTO: Consta de un embolo maquinado con exactitud que se introduce de ajuste apretado, los dos de área de la sección transversal conocida.

MANOMETRO: El manometro que mas se usa es el de tipo de tubo en U , lleno parcialmente de liquido apropiado. Este tipo de manometro es uno de los mas usados para medir presiones, fluidos en condiciones de estado estacionario; en general se desprecia los efectos por capilaridad.

MICROMANOMETRO: Sirven como estándares de presión en el intervalo de 0, 005 a 500 ml. De agua.

MetrologíaPágina 21

1. Tipo micrométrico: En este tipo de micromanómetros, los efectos de meñisco y por capilaridad se minimizan midiendo los desplazamientos de liquido con tornillos micrométrico dotados con índices ajustables de agua localizados en el centro, o cerca de el, de tubos transparentes grandes unidos en su base para formar una v

2. Tipo prandtl: Consta de un recipiente de diámetro grande y un tubo inclinado con dos marcas conectados a través de un tubo flexible.

3. Micromanometro de aire: Un micromanómetro sumamente sencillo, de alta respuesta, usa aire como fluido de trabajo y , por consiguiente evita todos los defectos por capilaridad y de meñisco que por lo general se encuentra en la manimetria con líquidos.

4. Manómetro de mcleod: Este es un manómetro de mercurio modificado que se utiliza principalmente para medir presiones de vacío desde un ml. Hasta 0, 000 000 1 ml. De Hg. Mide una presión diferencial y, por consiguientes muy sensible.

MICROCALIBRADORES: Se utiliza para las mediciones de mas alta medición en las salas de metrología.

MICROSCOPIO DE MEDICION: Las aplicaciones de estos aparatos son similares a los de las maquinas de medir, pero su campo de medición es mas reducido, empleándose en consecuencia para la medición de piezas relativamente pequeñas, galgas, herramientas, etc.

NIVELES: Las reglas de borde recto y las escuadras se utilizan para inspeccionar superficies planas y ángulos rectos:

Niveles de bolsillo.

MetrologíaPágina 22

Niveles de dos ejes. Niveles de precisión.

NIVELES DE AIRE O NIVELES DE BURBUJA: Esta formado básicamente por un tubito de vidrio curvado determinado. El tubo esta lleno de un liquido muy fluido (éter o alcohol), dejando una burbuja de 20 a 30 ml. De longitud.

PIROMETRO OPTICO MONOCROMATICO: Es el mas exacto de todos los pirometros de radiación y se utiliza como estándar de calibración por encima del punto de oro. Sin embargo esta limitado a temperaturas superiores a 700 C. ya que requiere que un operador humano compare visualmente las brillantes.

REGLAS DE ACERO: Es la herramienta de medición mas simple y versátil que utiliza el mecánico:

1. Regla con temple de muelle.2. Reglas angostas.3. Reglas flexibles.4. Reglas de ganchos.

MICROMETRO: Es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando este es movido mediante el giro de un tornillo, lo que convierte al movimiento giratorio del tambor en movimiento lineal del husillo. El desplazamiento de este lo amplifica la rotación del tornillo y el diámetro del tambor.

Las graduaciones de alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeño en la posición del husillo.

MICROMETROS PARA APLICACIÓN ESPECIAL:

Micrómetros para tubo: este tipo de micrómetro esta diseñado para medir el espesor de la pare3d de partes tubulares, tales como cilindros o collares .

MetrologíaPágina 23

Existen tres tipos los cuales son:

1.- Tope fijo esférico

2.- Tope fijo y del husill0o esféricos

3.- Tope flujo tipo cilíndrico

MICROMETRO PARA RANURAS: En este micrómetro ambos topes tiene un pequeño diámetro con el objeto de medir pernos ranurados, cuñeros, ranuras, etc., el tamaño estándar de la porción de medición es de 3 mm de diámetro y 10 mm de longitud.

MICROMETRO DE PUNTAS: Estos micrómetros tienen ambos topes en forma de punta. Se utiliza para medir el espesor del alma de brocas, el diámetro de raíz de roscas externas, ranuras pequeñas y otras porciones difíciles de alcanzar. El ángulo de los puntos puede ser de 15, 30, 45, o 60 grados. Las puntas de medición normalmente tiene un radio de curvatura de 0, 3 mm, ya que ambas puntas pueden no tocarse; un bloque patrón se utiliza para ajustar el punto cero. Con el objeto de `proteger las puntas, la fuerza de medición en el trinquete es menor que la del micrómetro estándar de exteriores.

MICROMETRO PARA CEJA DE LATAS: Este micrómetro esta especialmente diseñado para medir los anchos y alturas de cejas de latas.

MICROMETRO INDICATIVO: Este micrómetro cuenta con un indicador de carátula . El tope del arco `puede moverse una pequeña distancia en dirección axial en su desplazamiento lo muestra el indicador. Este mecanismo permite aplicar una fuerza de medición uniforme a las piezas.

MetrologíaPágina 24

MICROMETRO DE EXTERIORES CON HUSILLO NO GIRATORIO: En los micrómetros normales el husillo gira con el tambor cuando este se desplaza en dirección axial. A su vez, en este micrómetro el husillo no gira cuando es desplazado. Debido a que el husillo no giratorio no produce torsión radial sobre las caras de medición, el desgaste de las mismas se reduce notablemente. Este micrómetro es adecuado para medir superficies con recubrimiento, piezas frágiles y características de partes que requieren una posición angular específica de la cara de medición del husillo.

MICROMETRO CON DOBLE TAMBOR: Una de las características del tipo no giratorio con doble tambor, es que la superficie graduada del tambor esta al ras con la superficie del cilindro en que están grabadas la línea índice y la escala vernier, lo cual permite lecturas libres de error de paralaje.

MICROMETRO TIPO DISCOS PARA ESPESOR DE PAPEL: Este tipo es similar al micrómetro tipo discos de diente de engrane , pero utiliza un husillo no giratorio con el objeto de eliminar torsión sobre la superficie de la pieza, lo que hace adecuado para medir papel o `piezas delgadas.

MICROMETRO DE CUCHILLAS: En este tipo los topes son cuchillas por lo que ranuras angostas cuñeros, y otras porciones difíciles de alcanzar pueden medirse.

MICROMETROS PARA ESPESOR DE LÁMINAS: Este tipo de micrómetros tiene un arco alargado capaz de medir espesores de láminas en porciones alejadas del borde de estas. La profundidad del arco va de 100 a 600 mm.

MICROMETRO PARA DIENTES DE ENGRANE: El engrane es uno de los elementos mas importantes de una maquina , por lo que su medición con frecuencia requerida para asegurar las características deseadas de una maquina. Para que los engranes ensamblados funcionen correctamente , sus dientes devén

MetrologíaPágina 25

engranar adecuadamente entre ellos sin cambiar su distancia entre los dos centros de rotación.

MICROMETROS PARA DIMENSIONES MAYORES A 25 MM: Para medir dimensiones exteriores mayores a 25 mm ( 1 plg ) se tienen 2 opciones. La primera consiste en utilizar una serie de micrómetros para mediciones de 25 a 50 mm (de 1 a 2 plg. ) , 50 a 75 mm ( 2 a 3 plg. ), etc. La segunda consiste en utilizar un micrómetro con rango de medición de 25 mm y arco grande con tope de medición intercambiable.

MICROMETROS DE INTERIORES: Al igual que los micrómetros de exteriores los de interiores están diversificados en muchos tipos para aplicaciones especificas y pueden clasificarse en los siguientes tipos:

Tubular calibrador 3 puntos de contacto.

CALIBRADORES: El vernier es una escala auxiliar que se desliza a través de una escala principal para permitir en esta lectura fracciónales exactas de la mínima división.

Para lograr lo anterior una escala vernier esta graduada en un numero de divisiones iguales en la misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal; ambas escalas están marcadas en la misma dirección. Una fracción de 1/n de la mínima división de la escala principal puede leerse .

CALIBRADORES DE CARATULA CON FUERZA CONSTANTE: En la actualidad se utilizan en gran escala , materiales plásticos para partes maquinadas, los cuales requieren una medición dimensional exacta. Debido a que estos materiales son suaves, pueden deformarse con la fuerza de medición de los calibradores y micrómetros ordinarios, lo que provocaría mediciones inexactas.

MetrologíaPágina 26

Los calibradores con carátula con fuerza constante han sido creados para medir materiales fácilmente deformables.

EL CALIBRADOR DE PIE DE REY

CALIBRE PIE DE REY

 

 

 

Definición:

MetrologíaPágina 27

El calibre, también denominado cartabón de corredera o pie de rey, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10de milímetro, 1/20 de milímetro,

1/50 de milímetro).

En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgadas.

Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de

1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio.

Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades.

Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.

Componentes:

1. Mordazas para medidas externas. 2. Mordazas para medidas internas.

3. Coliza para medida de profundidades.

4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros.

5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.

6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.

7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.

8. Botón de deslizamiento y freno.

MetrologíaPágina 28

 

Historia:

Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcácer do Sal, Portugal, 1492 - Coimbra, 1577), matemático, astrónomo y

geógrafo portugués, del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir

fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos.

Pierre Vernier (Ornans, 1580 - Ornans, 1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión

y basado en el de Pedro Nunes.

Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier, siendo empleado uno u otro termino en distintos ambientes, en la rama

técnica industrial suele ser más utilizado nonio.

Por lo tanto se puede atribuir el invento del calibre pie de rey tanto a Pedro Nunes como a Pierre Vernier.

 

Aplicación:

Calibre de precisión utilizado en mecánica por lo general, que se emplea para la medición de piezas que deben ser fabricadas con la tolerancia mínima posible.

Las medidas que toma pueden ser las de exteriores, interiores y de profundidad.

   

Modo de uso:

Como leer un Calibre (en milímetros).

MetrologíaPágina 29

La regla del instrumento es graduada en 1mm. La escala del nonio está dividida en 50 partes de 0,02mm y cada quinta parte está numerada de 1 a 10, que

significa decimales.

 

 

Examinando el ejemplo de arriba constatamos que el cero de la escala móvil “pasó” de la graduación 13mm. Recorriendo con los ojos la extensión de la escala móvil vemos que la graduación que coincide con una graduación cualquiera de la

escala fija es de 72 (primera graduación no numerada después del 7), por lo tanto, debemos agregar a los 13mm, 0,72mm, totalizando 13,72mm que es la lectura del

calibre.

El principio del nonio también se aplica en las lecturas en pulgadas y tanto en la división de fracciones ordinarias como en fracciones decimales.

A-………. 13 , 00

B-………. 0 , 72

                  13,72 mm es su medida

MetrologíaPágina 30

Mediciones de Interiores y Exteriores

Si usted está usando un calibre Pie de Rey tipo universal Starrett Serie 125, la medición de interiores se realiza utilizando patas superiores.

A diferencia de la serie 125, el calibre Starrett Serie 1251 para trabajo pesado no posee las patas superiores para mediciones de interior. En este caso, existe la

necesidad de agregarle la medida obtenida de las puntas de las patas inferiores cuando son cerradas, para llegar a la medida correcta y completa.

La medida mínima “A” es 10mm (0,394”) para el rango de 300mm (12”) y 20mm (0,787”) para las franjas de 50mm (20”), 600mm (24”) y 1000mm (40”).

Al usar un calibre Pie de Rey Starrett 123 graduado solamente en milímetros o sólamente en pulgadas, el procedimiento es el mismo para mediciones de

interiores o exteriores, usando la escala superior (mediciones de interiores) o la inferior (mediciones de exteriores).

MetrologíaPágina 31

Ajuste Fino.

Después de colocar las patas del calibre en contacto con la pieza a ser medida, deslizando la pata móvil a lo largo de la regla graduada, apriete el tornillo del dispositivo de ajuste fino. Gire la tuerca del ajuste fino hasta que las patas se

ajusten perfectamente a la pieza a ser medida, Apriete el tornillo de la traba para fijar la pata móvil con el nonio en la posición obtenida.

En el siguiente Link, tenemos una guía interactiva sobre cómo medir con un calibre pie de rey de manera fácil y didáctica:

http://www.clickstarrett.com/treinamentometrologia/

MetrologíaPágina 32

Lecturas:

Existen en el mercado calibres de pie de rey de tres tipos, los de lectura grabada directa, los de lectura con reloj analógico y los de lectura digital.

   

Tipos especiales:

Existen diversas formas de calibres pie de rey en el mercado, según sea la utilización que se le tenga que dar, las longitudes de las patas y de la regla son

especiales y de grandes longitudes,  (hasta 2000 mm de regla y 200 mm de patas) en la siguiente lista estánlos más habituales:

Con patas en escuadras hacia el interior o hacia el exterior. Con la pata de la regla escalada cilíndrica.

Con las patas paralelas largas y estrechas.

Con la pata de la regla escalada desplazable.

Con puntas en la escuadra hacia el exterior.

Para trazar.

Con reloj e indicador de precisión constantes.

Con partas terminadas en punta o puntas cónicas.

Calibre para zurdos.

Con la pata de la corredera, girable o inclinable.

Tornero normal y de patas largas (no el tornero).

Para medición de 3 y 5 labios, que se utiliza para la medición de fresas, escariadores, brocas y ejes de cuñas por ejemplo.

Con patas intercambiables.

MetrologíaPágina 33

Para controlar los discos de freno de los vehículos.

Para pedidas de ranuras.

Especiales de medida de profundidad.

Algunos pie de rey especiales:

 Calibre de medición Universal

 Pie de rey interno

 

 Pie de rey de profundidad

MetrologíaPágina 34

 

Calibración:

Nota: Paratener en cuenta.

Para todo tipo de elementos de medición (calibre pie de rey, micrómetros, goniómetros, etc.) es necesario contar con un registro donde aparecerá detallado sus datos (el código del mismo, la marca, la resolución, el rango de medida etc.) y

los valores tomados de cada control (una planilla donde muestra cada medida realizada, las diferencias, la repetibilidad, la incertidumbre, etc.)

Los siguientes datos son de suma importancia:

Tener una identificación única: Por ejemplo, para calibre pie de rey se puede asignar un código, como ser PR (Pie de Rey) y debe contar con un número único. Con las siglas “PR008” identificamos al calibre pie de rey número 8 por ejemplo. Atención: La identificación puede realizarse con un lápiz de tipo eléctrico, el cual

graba en la superficiedel calibre, NO se debe utilizar en los calibres pie de rey digitales con la pila (batería) puesta, tomar la precaución de retirarla antes de

grabar.

Marca del fabricante: Es importante tener en cuenta la marca para poder realizar estudios estadísticos de cuales marcas suelen tener problemas con determinado tipo de medida. Por ejemplo según registros la marca XX suele desgastarse más

la zona de interiores que la marca FF.

Adicionales: Rango de medición. Resolución.

Método de calibración manual:

Elementos necesarios para la calibración:

      *Caja de bloques patrones.

      *Anillos patrones o micrómetro de exterior con resolución 0.001   (previamente calibrado)

      *Mármol de referencia

MetrologíaPágina 35

 

Acondicionamiento del calibre:

*Limpiar el calibre correctamente.

*Verificar que no presente golpes.

*Cerrar las mandíbulas y verificar que no permita el pasaje de luz entre ellas.

Acondicionamiento de los elementos para la calibración

*Limpiar los bloques para que no queden rastros de gratitud (la gratitud de las manos suele traer inconvenientes para el “pegado” de las galgas una con otras).

*Verificar que los elementos no presenten golpes o fisuras.

*Contar con los certificados actualizados de las calibraciones de las galgas, los anillos y el *micrómetro  (* = en caso de necesitarlo). Recordar que cada elemento

debe estar perfectamente identificado.

Método de calibración propiamente dicho:

Un método de calibración muy efectivo puede ser el siguiente:

 

- Mandíbulas de exteriores:

Definir 11 puntos en la escala total del calibre. Es fundamental que se cuente con el punto inicial y el punto final del rango (1 punto para el inicial y 1 punto para el

final). Los 9 puntos restantes deberán estar equidistantes en el resto de la escala del calibre.

Armar pilas de bloques patrones para poder formar cada punto de medida y controlar con el calibre.

Registrar la medida tomada y realizar 3 repeticiones como mínimo.

Cada medida con sus repeticiones y sus promedios deberá ser registrada.

MetrologíaPágina 36

El procedimiento de aceptación será tenido en cuenta por el personal de metrología autorizado en base a las normativas utilizadas por la empresa.

- Mandíbulas de interiores:

Una vez controladas (y aceptadas) las mandíbulas de exteriores se deberá proceder a controlar las de interiores.

Ya sabiendo que las mandíbulas de exteriores han sido aprobadas, las de interiores serán controladas en 5 puntos equidistantes (en caso de no contar con el micrómetro milesimal, estaremos sujetos a controlar el calibre con los anillos de

referencia que tengamos eligiendo 5 a criterio).

- Coliza de profundidad:

 Una vez controladas (y aceptadas) las mandíbulas de interiores, procederemos a medir en 1 punto cualquiera del recorrido con 3 repeticiones.

Colocar sobre el mármol un bloque patrón de manera vertical donde apoyará el calibre para luego deslizar el vástago hasta tocar el mármol.

 

Dentro del registro de calibración se deberá tener en cuenta la incertidumbre de la medición (Todo lo referido a incertidumbre será detallado más adelante ya que es

un tema de características particulares y muy complejas).

 

Atención: El procedimiento de calibración mencionado es sólo un ejemplo que puede ser aplicable en caso de no contar con normativas ni procedimientos de

calibración.

 

Método de calibración mediante Software:

Información sobre el programa de calibración QMSOFT (Windows) 2000

MetrologíaPágina 37

Se utiliza el programa siguiente: MESCHI4W

Sirve para la calibración de diferentes tipos de pies de rey, medidores de profundidad según las siguientes normas

- Calibres pie de rey DIN 862- Calibres pie de rey (serie métrica) Australian standard AS 1984 - 1977

- Calibres pie de rey British standard BS 887 : 1982- Calibres pie de rey (serie métrica) Norme Française NF E 11-091

Imagen del Programa:

Extraído de: http://www.boch.net/qmsoftsp.htm  (Consultar para más detalles).

Ventajas y desventajas de los calibres pie de rey:

 -    Ventajas:

MetrologíaPágina 38

*De uso fácil y rápido

*De diversas formas y tamaños para cualquier necesidad

*Fácil de trasladar

*Los calibres mecánicos presentan buena durabilidad (resistentes frente a golpes y desgaste)

*Muy recomendable en relación precio-calidad

  -   Desventajas

*Inferior en rendimiento frente a un micrómetro. Esto se debe a “La máxima exactitud puede obtenerse únicamente cuando el eje del instrumento está alineado

con el eje de la pieza que está siendo medida” Ernst Abbe (1890).

*Requiere de elementos costosos para su calibración.

*Los calibres digitales tienen menor durabilidad (por golpes o por ser mojados con alguna sustancia).

 

 

CAPITULO III

MetrologíaPágina 39

MICROMETRO

El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metron, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001 mm) (micra).

Para ello cuenta con dos puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores normalmente es de 25 mm aunque existen también los de 0 a 30, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.

Frecuentemente el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la precisión del instrumento.

Uso de un micrometro En este articulo voy a intentar explicar como funciona un micrómetro, pero creo que antes de entrar en materia deberíamos dejar claro algunos conceptos.

Metrología: es la parte de la ciencia que estudia las magnitudes físicas, es decir la mide, peso, longitud, capacidad o lo que sea.Calibración: Es la acción por la que se conoce el grado de incertidumbre de un aparato de medición. Es importante que sepamos que un micrómetro calibrado no significa que mida perfectamente, solo significa que la diferencia entre lo que mide y lo que debería de medir es conocida. Rango: Es la medida máxima y mínima que es capaz de medir el instrumento medidor.Escala: Son los intervalos de medida expresada en el aparato de medición.

MetrologíaPágina 40

- El micrometro en cuestion tiene un Rango de 0 a 25mm. - Aquí tenemos una foto del

micrómetro con la descripción de cada una de sus partes. Girando el mangito o maneral en sentido contrario a las agujas del reloj, se distancia el husillo y el yunque, una vez la pieza a medir esta entre ambas partes, por medio de la Perilla de trinquete se aprieta, hasta que la Perilla deja de apretar.

-La escala se divide en dos partes, una horizontal y otra vertical, la primera mide de 0.5 mm en 0.5 mm. la escala vertical mide centesimas de milimetro, una vuelta completa del maneral o manguito significa medio milimetro, como esta dividido de 0 a 50, cada rayita significa una centesima de milimetro.

- Es muy importante que ajustemos la pieza a medir entre el yunque y el husillo con la perilla de trinquete, porque esta tiene un sistema de ajuste automatico.

- Ejemplo 1: 4.50 mm, En el dial horizontal hay 5 lineas que dan un total de 4.5 mm y como en el dial vertical esta a 0 no sumamos nada. 

- Ejemplo 2: 1,00 mm, dos rayitas por 0.5mm cada una nos da un 1mm y 0 centesimas por la escala vertical.

MetrologíaPágina 41

-Ejemplo 3: 9.23 mm, Partimos de que se ve el numero 5 mas 4 lineas superiores hacen 9 mm, mas 23 centesimas del indicador vertical nos da un total de 9.23 mm

- Ahora vamos a medir galgas exremadamente delgadas. Concretamente 15 centesimas. 

- Creo que no hay mucho que explicar 0mm y 15 cetesimas. 

- Ahora vamos a medir 10 centesimas de milimetro. 

- Creo que no hay que explicar mucho mas... 

MICROMETRO 

Definición:

El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metros, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm)

Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de

MetrologíaPágina 42

25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.

Frecuentemente el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la precisión del instrumento.

 

Componentes:

Micrómetro de exteriores:

Micrómetro de interiores:

 

MetrologíaPágina 43

 

 El micrómetro usado por un largo período de tiempo, podría experimentar alguna desviación del punto cero; para corregir esto, los micrómetros traen en su estuche un patrón y una llave.

 

Historia

El primer micrómetro de tornillo fue inventado por William Gascoigne en el siglo XVII, como una mejora del calibrador vernier, y se utilizó en un telescopio para medir distancias angulares entre estrellas. En 1841, el francés Jean Laurent Palmer lo mejoró y lo adaptó para la medición de longitudes de objetos manufacturados.

El micrómetro fue introducido al mercado anglosajón en 1867 por la compañía Brown & Sharpe. En 1888 Edward Williams Morley incorporó la escala del nonio, con lo cual se mejoró la exactitud del instrumento.

Modo de Uso

I. Precauciones al medir

 

 Verificar la limpieza del micrómetro:

El mantenimiento adecuado del micrómetro es esencial, antes de guardarlo, no deje de limpiar las superficies del husillo, yunque, y otras partes, removiendo el sudor, polvo y manchas de aceite, después aplique aceite anticorrosivo.

MetrologíaPágina 44

No olvide limpiar perfectamente las caras de medición del husillo y el yunque, o no obtendrá mediciones exactas. Para efectuar las mediciones correctamente, es esencial que el objeto a medir se limpie perfectamente del aceite y polvo acumulados.

 

Utilice el micrómetro adecuadamente:

Para el manejo adecuado del micrómetro, sostenga la mitad del cuerpo en la mano izquierda, y el manguito o trinquete (también conocido como embrague) en la mano derecha, mantenga la mano fuera del borde del yunque.

 

 

II. Método correcto para sujetar el micrómetro con las manos

 

Algunos cuerpos de los micrómetros están provistos con aisladores de calor, si se usa un cuerpo de éstos, sosténgalo por la parte aislada, y el calor de la mano no afectará al instrumento. 

MetrologíaPágina 45

El trinquete es para asegurar que se aplica una presión de medición apropiada al objeto que se está midiendo mientras se toma la lectura.

Inmediatamente antes de que el husillo entre en contacto con el objeto, gire el trinquete suavemente, con los dedos. Cuando el husillo haya tocado el objeto de tres a cuatro vueltas ligeras al trinquete a una velocidad uniforme (el husillo puede dar 1.5 o 2 vueltas libres). Hecho esto, se ha aplicado una presión adecuada al objeto que se está midiendo.

 

Si acerca la superficie del objeto directamente girando el manguito, el husillo podría aplicar una presión excesiva de medición al objeto y será errónea la medición.

 

 

Cuando la medición esté completa, despegue el husillo de la superficie del objeto girando el trinquete en dirección opuesta.

 

MetrologíaPágina 46

Como usar el micrómetro del tipo de freno de fricción:

Antes de que el husillo encuentre el objeto que se va a medir, gire suavemente y ponga el husillo en contacto con el objeto. Después del contacto gire tres o cuatro vueltas el manguito. Hecho esto, se ha aplicado una presión de medición adecuada al objeto que se está midiendo.

 

III. Asegure el contacto correcto entre el micrómetro y el objeto.

 

Es esencial poner el micrómetro en contacto correcto con el objeto a medir. Use el micrómetro en ángulo recto (90º) con las superficies a medir.

Métodos de medición

Cuando se mide un objeto cilíndrico, es una buena práctica tomar la medición dos veces; cuando se mide por segunda vez, gire el objeto 90º.

No levante el micrómetro con el objeto sostenido entre el husillo y el yunque.

No levante un objeto con el micrómetro

No gire el manguito hasta el límite de su rotación, no gire el cuerpo mientras sostiene el manguito.

MetrologíaPágina 47

IV. Verifique que el cero esté alineado

 

Cuando el micrómetro se usa constantemente o de una manera inadecuada, el punto cero del micrómetro puede desalinearse. Si el instrumento sufre una caída o algún golpe fuerte, el paralelismo y la lisura del husillo y el yunque, algunas veces se desajustan y el movimiento del husillo es anormal.

 

 

Paralelismo de las superficies de medición

1) El husillo debe moverse libremente.

2) El paralelismo y la lisura de las superficies de medición en el yunque deben ser correctas.

3) El punto cero debe estar en posición (si está desalineado siga las instrucciones

MetrologíaPágina 48

para corregir el punto cero).

 

V. Como corregir el punto cero

Método I )

Cuando la graduación cero está desalineada.

1) Fije el husillo con el seguro (deje el husillo separado del yunque)

2) Inserte la llave con que viene equipado el micrómetro en el agujero de la escala graduada.

3) Gire la escala graduada para prolongarla y corregir la desviación de la graduación.

4) Verifique la posición cero otra vez, para ver si está en su posición.

MetrologíaPágina 49

Método II )

Cuando la graduación cero está desalineada dos graduaciones o más.

1) Fije el husillo con el seguro (deje el husillo separado del yunque)

2) Inserte la llave con que viene equipado el micrómetro en el agujero del trinquete, sostenga el manguito, gírelo del trinquete, sostenga el manguito, gírelo en sentido contrario a las manecillas del reloj.

3) Empuje el manguito hacia afuera (hacia el trinquete), y se moverá libremente, relocalice el manguito a la longitud necesaria para corregir el punto cero.

MetrologíaPágina 50

4) Atornille toda la rosca del trinquete y apriételo con la llave.

5) Verifique el punto cero otra vez, y si la graduación cero está desalineada, corríjala de acuerdo al método I.

 

Lectura del micrómetro

 

Todos los tornillos micrométricos empleados en el sistema métrico decimal tienen una longitud de 25 mm, con un paso de rosca de 0,5 mm, de modo que girando el tambor una vuelta completa el palpador avanza o retrocede 0,5 mm.

El micrómetro tiene una escala longitudinal, línea longitudinal que sirve de fiel, que en su parte superior presenta las divisiones de milímetros enteros y en la inferior las de los medios milímetros, cuando el tambor gira deja ver estas divisiones.

En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado. Una división equivale a 0,01 mm.

Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una precisión de 0,01 mm.

En la fotografía se ve un micrómetro donde en la parte superior de la escala longitudinal se ve la división de 5 mm, en la parte inferior de esta escala se aprecia la división del medio milímetro. En la escala del tambor la división 28 coincide con la línea central de la escala longitudinal, luego la medida realizada por el

MetrologíaPágina 51

micrómetro es: 5 + 0,5 + 0,28 = 5,78.

Ver imagen:

 

 

Una variante de micrómetro un poco más sofisticado, además de las dos escalas anteriores tiene un nonio, en la fotografía, puede verse en detalle las escalas de este modelo, la escala longitudinal presenta las divisiones de los milímetros y de los medios milímetro en el lado inferior de la línea del fiel, la escala del tambor tiene 50 divisiones, y sobre la línea del fiel presenta una escala nonio de 10 divisiones numerada cada dos, la división de referencia del nonio es la línea longitudinal del fiel.

En la imagen, la tercera división del nonio coincide con una división de la escala del tambor, lo que indica que la medida excede en 3/10 de las unidades del tambor.

Esto es, en este micrómetro se aprecia: en la escala longitudinal la división de 5 mm, la subdivisión de medio milímetro, en el tambor la línea longitudinal del fiel coincide por defecto con la división 28, y en el nonio su tercera división esta alineada con una división del tambor, luego la medida es: 5 + 0,5 + 0,28 + 0,003 = 5,783

El principio de funcionamiento del micrómetro es el tornillo, que realizando un giro más o menos amplio da lugar a un pequeño avance, y las distintas escalas, una regla, un tambor y un nonio, permiten además un alto grado de apreciación, como se puede ver:

MetrologíaPágina 52

 

 

Micrómetro con nonio, indicando 5,783 mm

 

 

 * IMPORTANTE  *

En la siguiente web:

http://tecnotic.wordpress.com/2008/01/14/micrometro-o-palmer-ii/

Hay una animación flash: http://www.galileo.frg.it/marc/varie/micrometro/flash/micrometro.swf

En la que nos enseña a controlar con un micrómetro de exteriores.

Es una animación muy didáctica y fácil de entender.

Les recomiendo echarle un vistazo.

 

 

 

MetrologíaPágina 53

Tipos de micrómetros:

Características:

- Uso: De Exteriores ; De Interiores ; De profundidad.

- Tipo: *Mecánico; Digital ; Láser

* o de Tambor (también suelen definirse como analógico)

- Apreciación: Centesimales (0.01mm) ; Milesimales (0.001).

 

 

1) Micrómetro de exteriores estándar

 

Mecánico:

Digital:

 

 

MetrologíaPágina 54

 

 

2)      Micrómetro de exteriores de platillos para verificar engranajes

 

 

Mecánico:

 

Digital:

MetrologíaPágina 55

 

 

3)      Micrómetros exteriores de puntas para la medición de roscas

 

 

 

4)      Micrómetro de profundidades

 

MetrologíaPágina 56

 

 

Caja de micrómetros de profundidad (1 micrómetro con adaptaciones).

 

 

MetrologíaPágina 57

 

5)      Micrómetro con reloj comparador

 

 

6)      Micrómetros de Interiores

  

MetrologíaPágina 58

Caja de micrómetro de interior con patrones:

 

MetrologíaPágina 59

7)      Micrómetro especial

 

 

8)      Micrómetro - pistola - de interiores digital

 

 

9)      Micrómetro de barrido láser

 

 

MetrologíaPágina 60

  

10)  Micrómetro óptico

 

 

MetrologíaPágina 61

 

 

11)  Micrómetro digital especial

 

MetrologíaPágina 62

 12)  Accesorios: Base de apoyo:

 

 Calibración de Micrómetros:

En la siguiente página: http://foros.emagister.com/commons_v2/DescargarFichero.php?id_fichero=143052&id_foro=13111 tenemos un procedimiento para la calibración de los micrómetros de exteriores.

En dicho procedimiento no hace referencia a calibración de micrómetros de interiores o de profundidad.

MetrologíaPágina 63

Para los de interiores se deberán reemplazar los bloques patrones mencionados por anillos calibrados.

Para los de profundidad se puede utilizar el mismo procedimiento (misma cantidad de puntos y repeticiones) pero controlar con algún calibre de altura sobre un mármol. Colocamos el micrómetro de profundidad de manera que nos quede la escala hacia abajo y la parte plana hacia arriba. Ponemos el micrómetro y el calibre de altura en Cero, y luego hacemos avanzar al micrómetro y lo controlamos con el calibre. De más está decir que para que se mantenga la trazabilidad el calibre de altura deberá estar calibrado.

En los micrómetros de exterior, la calibración no es lo único necesario, además se deberá controlar las caras del micrómetro mediante lupas calibradas. Esto se realiza pra controlar la falta de paralelismo entre las caras y evitar una lectura errónea.

El procedimiento es el siguiente, se coloca el micrómetro en Cero (o en algún punto de referencia) y se lo mira mediante la lupa. Luego se lo gira un cuarto de vuelta y se vuelve a controlar. Esto se realiza hasta completar la vuelta entera, por lo tanto tendremos 4 mediciones.

Lo que se observa es que contenga las mismas cantidades de rayas en todas las mediciones.

 

MetrologíaPágina 64

Atención: El procedimiento de calibración mencionado es sólo un ejemplo que puede ser aplicable en caso de no contar con normativas ni procedimientos de

calibración.

 

PRINCIPIOS

El principio de funcionamiento o de operación de un micrómetro se basa en que, si un tornillo montado en una tuerca fija se hace girar, el desplazamiento de éste en el sentido longitudinal, es proporcional al giro dado

Todos los tornillos micrométricos empleados en el sistema métrico decimal tienen una longitud de 25 mm, con un paso de rosca de 0,5 mm, de modo que girando el tambor una vuelta completa el palpador avanza o retrocede 0,5 mm.

El micrómetro tiene una escala longitudinal, línea longitudinal que sirve de fiel, que en su parte superior presenta las divisiones de milímetros enteros y en la inferior las de los medios milímetros, cuando el tambor gira deja ver estas divisiones.

En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado, una división equivale a 0,01 mm.

Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una precisión de 0,01 mm.

En la fotografía se ve un micrómetro donde en la parte superior de la escala longitudinal se ve la división de 5 mm, en la parte inferior de esta escala se aprecia la división del medio milímetro. En la escala del tambor la división 28 coincide con la línea central de la escala longitudinal, luego la medida realizada por el micrómetro es: 5 + 0,5 + 0,28 = 5,78.

MICROMETRO CON NONIO

MetrologíaPágina 65

Una variante de micrómetro un poco más sofisticado, además de las dos escalas anteriores tiene un nonio, en la fotografía, puede verse en detalle las escalas de este modelo, la escala longitudinal presenta las divisiones de los milímetros y de los medios milímetro en el lado inferior de la línea del fiel, la escala del tambor tiene 50 divisiones, y sobre la línea del fiel presenta una escala nonio de 10 divisiones numerada cada dos, la división de referencia del nonio es la línea longitudinal del fiel.

En la imagen, la tercera división del nonio coincide con una división de la escala del tambor, lo que indica que la medida excede en 3/10 de las unidades del tambor.

Esto es, en este micrómetro se aprecia: en la escala longitudinal la división de 5 mm, la subdivisión de medio milímetro, en el tambor la línea longitudinal del fiel coincide por defecto con la división 28, y en el nonio su tercera división esta alineada con una división del tambor, luego la medida es: 5 + 0,50 + 0,28 + 0,003 = 5,783

El principio de funcionamiento del micrómetro es el tornillo, que realizando un giro más o menos amplio da lugar a un pequeño avance, y las distintas escalas, una regla, un tambor y un nonio, permiten además un alto grado de apreciación, como se puede ver.

El micrómetro es un dispositivo ampliamente usado en ingeniería mecánica, para medir con precisión grosor de bloques medidas internas y externas de ejes y profundidades de ranuras. Los micrómetros tienen varias ventajas respecto a otros instrumentos de medida como el vernier y el calibrador: son fáciles de usar y sus lecturas son consistentes . Existen tres clases de micrometros basados en su aplicación.

- Micrómetro interno

- Micrómetro externo

- Micrómetro de profundidad

U micrómetro externo es usado típicamente para medir alambres esferas ejes y bloques.

Un micrómetro interno se usa para medir huecos abiertos, y el micrómetro de profundidad típicamente como su nombre indica.

MetrologíaPágina 66

La precisión del micrómetro es lograda por un mecanismode tornillo con un hilo de paso muy fino .

El primer tornillo micrometrico fue inventado po Wiliam Gascoigne en el siglo 17, como una mejora del vernier, fue entonces usado en un telescopio para medir las distancias angulare entre las estrellas. Su adaptación para las medidas pequeñas ,fue hecha por Jean Louis Palmer, este dispositivo es desde entonces llamado palmer en Francia.

El micrometro es muy exacto y tiene tolerancias del orden de 0.001mm.Existen también otros con tolerancias de 0.01mm.

La mayoría de micrómetros pueden leer una diferencia de 25mm.

El micrómetro debe leerse de la misma forma que el calibrador.

TIPOS DE MICROMETROS

En los procesos de fabricación mecánica de precisión, especialmente en el campo de rectificados se utilizan varios tipos de micrómetros de acuerdo a las características que tenga la pieza que se está mecanizando.

Micrómetro de exteriores estándar Micrómetro de exteriores con platillo para verificar engranajes

Micrómetro de exteriores digitales para medidas de mucha precisión

Micrómetros exteriores de puntas para la medición de roscas.

Micrómetro de interiores para la medición de agujeros

Micrómetro para medir profundidades (sonda)

Micrómetro con reloj comparador

Micrómetro digital

Micrómetro especial para la medición de roscas exteriores

Cuando se trata de medir medidas de mucha precisión y muy poca tolerancia debe hacerse en unas condiciones de humedad y temperatura controlada.

MetrologíaPágina 67

CONDICIONES

ALCANCE

Este manual aplica a calibres pie de rey decimales y centesimales; de exteriores, interiores o profundidades, sean analógicos o digitales. En ausencia de un procedimiento específico, es también de aplicación a otros calibres similares a los pie de rey, siempre que se introduzcan las modificaciones oportunas.

REFERENCIAS

Cuando mediante la aplicación del presente manual surjan dudas sobre como proceder durante el empleo, mantenimiento, etc, de los calibres pies de rey señalados, podrá complementarse este documento con las recomendaciones indicadas en los catálogos de los fabricantes.

INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD Y CONSERVACIÓN

MetrologíaPágina 68

Una vez utilizado el pie de rey se limpiará con un trapo o una gamuza hasta quitar el tacto de las manos. Cuando se estime que el instrumento va a estar un largo período de tiempo sin usar, se recubrirá con una ligera capa de vaselina neutra.

El calibre pie de rey deberá guardarse en su correspondiente estuche individual cerrado. A su vez deberá protegerse conservándolo en vitrinas cerradas o en armarios de talleres según proceda.

Paralelamente al mantenimiento que se realiza con el uso del instrumento, debe efectuarse una revisión a fondo en el momento que el pie de rey se envía a la calibración periódica. Esta operación se hace por personal cualificado de Metrología y comprende el desmontaje de los componentes del pie de rey, revisión, limpieza y puesta a punto del instrumento.

PREPARACIÓN PARA EL USO

Limpieza Quitar blocaje de la regleta móvil y separar las patas.

Limpiar todo el instrumento con un trapo muy limpio o con una gamuza. Contrastación

Cerrar regleta móvil suavemente hasta tocar a la fija. Efectuar una suave presión sobre la móvil como si de una medida cualquiera se tratase. Esta presión será aproximadamente entre 5 N y 10 N.

Observar si coincide el cero de la regla fija con el de la móvil, anotando posibles errores. Mirar si existe desgaste de las caras de medida, comprobando para ello si pasa la luz por la posible rendija formada.

REALIZACIÓN DE MEDIDAS

Calibres de exteriores Limpiar rebabas y suciedad en las superficies de la pieza a medir.

Separar las patas del instrumento una longitud mayor que la medida que se quiere hacer, con el fin de evitar roces y posible desgaste de las patas.

Aproximar las caras de medida a la pieza suavemente, haciendo contacto con la cara fija y presionando la móvil contra la otra superficie.

Observar que trazo de la regla fija está inmediatamente a la izquierda del cero de la regla móvil (nos señala los milímetros). Observar que trazo de la regla móvil coincide exactamente con un trazo de la

MetrologíaPágina 69

regla fija (nos señala la parte decimal). Anotar el valor de la medición.

Abrir la regleta móvil y retirar el pie de rey. Calibres de interiores

Limpiar rebabas y suciedad en las superficies de la pieza a medir.

Introducir las orejetas cerradas en el hueco a medir, teniendo cuidado para no rozar la pieza.

Desplazar la regleta móvil hasta que las orejetas estén en contacto con las superficies a medir. Ejercer una suave presión para efectuar la medida.

Observar la lectura como se indica en el caso de los calibres para exteriores y anotar el valor de la medida.

Cerrar el pie de rey y retirarlo de la pieza. Calibres de profundidades

Limpiar rebabas y suciedad en las dos superficies de la pieza a medir.

Observar si la superficie donde vamos a apoyar la regleta fija tiene buen asiento. Comenzamos con el pie de rey cerrado para evitar golpear la varilla, o la sonda.

Abrir el pie de rey hasta que la varilla acoplada a la regleta móvil, llegue al fondo del orificio o rebaje de la pieza. Hacerlo de forma que la varilla esté perpendicular a las dos superficies.

Observar la lectura tal como se indica en A) y anotar el valor de la medición.

Cerrar el pie de rey procurando no forzar, golpear o rozar la varilla.

ALCANCE

Este manual aplica a micrómetros centesimales y milesimales, de dos contactos planos, o uno plano y otro esférico. En ausencia de un procedimiento específico, es también de aplicación a las cabezas micrométricas en lo referente a la operación de utilización y siempre que se introduzcan las modificaciones oportunas.

MetrologíaPágina 70

REFERENCIAS

Cuando mediante la aplicación del presente manual surjan dudas sobre como proceder durante el empleo, mantenimiento, etc, de los micrómetros señalados, podrá complementarse este documento con las recomendaciones indicadas en los catálogos de los fabricantes.

INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD Y CONSERVACIÓN

Una vez usado el micrómetro se limpiará con un trapo o gamuza hasta quitar el tacto de las manos y posteriormente se dará una ligera capa de vaselina neutra a los contactos.

Siempre que el micrómetro esté sin utilizar debe guardarse junto a su correspondiente barra patrón de extremos en un estuche cerrado. A su vez debe protegerse conservándolo en vitrinas cerradas o en armarios de taller.

Paralelamente al mantenimiento que se realiza con el uso del instrumento, debe efectuarse una revisión a fondo en el momento en que éste se envía a la calibración periódica. Esta operación se hace por personal cualificado de Metrología y comprende el desmontaje de los componentes del equipo (cuando proceda), revisión, limpieza y puesta a punto del instrumento.PREPARACIÓN PARA EL USO

Limpieza Quitar blocaje del contacto móvil y abrir el micrómetro.

Limpiar los contactos del micrómetro con un trapo o una gamuza. Contrastación

Tomar el micrómetro por las protecciones aislantes para evitar dilataciones.

Si el micrómetro es de campo 0-25 mm

Girar la carraca hasta que coincidan los contactos dando la presión correcta y comprobar si la división del tambor coincide con el cero de la graduación del cubo.

Si el micrómetro es de alcance mayor de 25 mm

Repetir la operación anterior con la correspondiente barra patrón de extremos y comprobar si el instrumento señala la medida marcada en el patrón. Si es posible, esta operación debe

MetrologíaPágina 71

hacerse también en los micrómetros cuyo campo es de 0-25 mm.

REALIZACIÓN DE MEDIDAS Tomar el micrómetro por las protecciones aislantes para evitar dilataciones.

Separar los contactos una longitud mayor que la pieza a medir.

Situar la pieza entre los palpadores, evitando golpes y roces. Apoyar la pieza en el palpador fijo y girar el tambor por medio de la carraca hasta que el contacto móvil toque la otra superficie de la pieza. Dar presión correcta (3 vueltas de carraca).

Efectuar lectura mirando milímetros, medios milímetros y división del tambor que coincide con la graduación del cubo. Anotar valor de medición.

Separar contactos del micrómetro y retirar la pieza.

NDICADOR DE CARATULA

MetrologíaPágina 72

Los indicadores de carátula son instrumento de precisión utilizados para medir la diferencia en tamaño o localización que existe entre una pieza de trabajo y una norma de referencia. Aunque son capaces de proporcionar mediciones lineales, los indicadores de carátula son utilizados por lo general para efectuar mediciones porcomparación. Para efectuar una inspección, el indicador de carátula se ajusta aun valor norma y a continuación, utilizando el indicador, cada pieza de trabajo se va comparando con la norma. Cualquier variación con respecto a la dimensión prefijada se puede detectar con facilidad mediante la lectura de las graduaciones de la carátula.

Cuando se hace uso de un comparador de carátula, debe enerse en consideración la discriminación y el rango del indicador. Esta información por lo general se encuentra enfrente de la carátula. A continuación hay que verificar la dirección en que se mueve lamanecilla. Los indicadores de carátula pueden leerse tanto en sentido horario ó anti horario. Por Lo general, la lectura de un indicador de carátula es positiva en sentido de las manecillas del reloj y negativa en el sentido contrario. Finalmente, para leer una medición, simplemente se lee la posición de la manecilla y si el indicador de carátula tiene contador de revoluciones, se suma su lectura a la lectura de la carátula. Si el indicador de carátula no tiene contador de revoluciones, sólo se lee las graduaciones de la carátula.

MetrologíaPágina 73

La excepción a este procedimiento se presenta cuando el indicador tiene un rango mayorque una revolución de la carátula, en estos casos habrá que contar las revoluciones y sumar ese valor a la lectura de la carátula. Siempre habrá que poner cuidadosa atención a la dirección del movimiento de la manecilla de la carátula.

MetrologíaPágina 74

GONIÓMETRO

Definición:

El goniómetro o transportador universal es un instrumento de medición que se utiliza para medir ángulos.

Consta de un círculo graduado de 180° o 360º, el cual lleva incorporado un dial giratorio sobre su eje de simetría, para poder medir cualquier valor angular.

MetrologíaPágina 75

El dial giratorio lleva incorporado un nonio para medidas de precisión.

Modo de uso:

Transportadores Universales (en este caso de Starrett) con vernier, pueden ser leídos precisamente con una aproximación de 5 minutos (5’) ó 1/12 de grado. El cuadrante está graduado a la derecha y a la izquierda del cero, hasta 90 grados.

La escala del vernier está también graduada a la derecha y a la izquierda del cero, hasta 60 minutos (60’).

 

Cada una de las graduaciones representan 5 minutos. Cualquier ángulo puede ser medido, teniendo en cuenta que la lectura del vernier debe ser hecha en la misma

dirección del transportador, derecha o izquierda, a partir del cero.

 

Como 12 graduaciones en la escala del vernier ocupan el mismo espacio de 23 graduaciones ó 23 grados en el cuadrante del transportador, cada graduación del vernier es 1/12 de grado ó 5 minutos menor que dos graduaciones en el cuadrante

del transportador.

 

Por lo tanto, si la graduación cero de la escala del vernier coincide con una de las

MetrologíaPágina 76

graduaciones en el cuadrante del transportador, la lectura es en grados exactos; sin embargo, si alguna otra graduación en la escala del vernier coincide con una

de las graduaciones del transportador, el número de graduaciones del vernier multiplicado por 5 minutos debe ser sumado al número de grados leídos entre los

ceros, en el cuadrante del transportador y en la escala del vernier.

 

 

Ejemplo:

 

 

En la ilustración superior, el cero de la escala del vernier se sitúa entre “50” y “51” a la izquierda del cero en el cuadrante del transportador, esto indica 50 grados

enteros. También leyendo a la izquierda, la 4ª línea de la escala del vernier coincide con una de las graduaciones en el cuadrante del transportador, como lo

indican los triángulos rojos.

 

Por lo tanto, 4 x 5 minutos ó 20 minutos son sumados al número de grados. La lectura del transportador es de 50 grados y veinte minutos (50º 20’).

 

MetrologíaPágina 77

RECOMENDACIONES

MetrologíaPágina 78

CONCLUCIONES

MetrologíaPágina 79

BIBLIOGRAFIA

- “Aplicación”;  “Tipos especiales”; “Lectura”Extraído de Gestialba

Definición”; “Componentes”; “Historia”Extraído de: Wikipedia

- González González, Carlos; Zeleny Vázquez, Ramón. Metrología. 1998: Mc Graw Hill Interamericana, 446 p. ISBN: 9701020766. Profesor: Omar Messina.

“Método de calibración manual” ; “Ventajas y desventajas de los calibres pie de rey” </Realizado por Autor del Blog. Referencia a curso del Instituto de Actualización Empresarial (IAEA) “Metrología Dimensional Calibración” Año 2007.

- “Método de calibración mediante Software” Extraído de BOCH

Metrología, Carlos González González y Ramón Zeleny. Vázquez, Mc Graw Hill, 1998. 12.3 Guía ISO 25. 12.4 Resolución 140 de la República de Colombia, ...

-  “Modo de uso”  Extraído de Starret

VAZQUEZ, Ramón. Metrologia. Editorial McGraw. Hill. México 1998. GONZÁLEZ GONZÁLEZ, Carlos y ZELENY. VAZQUEZ, Ramón. Metrologia Dimensional. ...

MetrologíaPágina 80