CURSO METROLOGIA BASICA

METROLOGIA BASICA 1 INTRODUCCIN Los efectos de la ciencia de las medidas se pueden ver en todo, facilitando a las personas planear sus vidas y realizar intercambios comerciales confiables. Por ejemplo, muchas personas pueden asumir que los relojes de sus casas y los relojes de sus oficinas coinciden con el mismo tiempo. Un kilogramo de arroz comprado en un supermercado contendr la misma cantidad de alimento que uno adquirido en otro lugar de la ciudad. Un tornillo comprado en una ferretera A deber ajustar en una tuerca comprada en una ferretera B, asumiendo que estos estn especificados para el mismo tamao. La vida sera entonces muy complicada -en algunos casos letalsin mediciones apropiadas. (Tomado de documento seminario de control de calidad y metrologa ).

1 INTRODUCCIN (continuacin) Particularmente de metrologa dimensional y geomtrica, quiero resaltar su importancia en la competitividad de las empresas la cual se soporta en la calidad de sus productos y la efectividad de sus procesos. La confiabilidad del producto depende del control de calidad del mismo en todo el proceso, desde la recepcin de materia prima, pasando por la transformacin y hasta el control final. Esto se logra con el aseguramiento de la calidad y este siempre va acompaado de las mediciones. Por tanto, el objetivo de este curso es proporcionar al participante los conocimientos bsicos necesarios para realizar mediciones confiables y competencias necesarias para trabajar dentro del aseguramiento metrolgico que requieren las empresas

2 CONCEPTOS BSICOS 2.1 DEFINICIN DE METROLOGA Campo del conocimiento relativo a las medidas, los sistemas de unidades adoptados y los instrumentos usados para efectuarlas e interpretarlas. Abarca aspectos tericos, experimentales y prcticos. La metrologa dimensional se encarga de estudiar las tcnicas de medicin que determinan correctamente las magnitudes lineales y angulares (longitudes y ngulos). Los principales campos que abarca la metrologa son: Las unidades de medida y sus patrones Las mediciones Los instrumentos de medicin Nota: Recordamos que este curso cubre metrologa dimensional

2 CONCEPTOS BSICOS 2.2 CLASIFICACIN 2.2.1 METROLOGA CIENTFICA Es la parte de la metrologa que se ocupa de las determinaciones de las constantes fsicas fundamentales, encontrar las caractersticas, los niveles que definen y hace particular un fenmeno. Tambin busca mejorar sistemas de medicin para lograr un control cada vez ms rpido y ms confiable. 2.2.2 METROLOGA LEGAL Asesora a las empresas buscando aplicar las normas nacionales e internacionales a todos los procesos de diseo, desarrollo, produccin y control de productos en general. Adems regulan la legislacin de las pesas y medidas. En esta rama se encuentra el CCCM. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 2 CONCEPTOS BSICOS 2.2 CLASIFICACIN (continuacin) 2.2.3 METROLOGA INDUSTRIAL Esta metrologia trata de las variables fsicas en general. Segn el tipo de industria y la variable que se desee controlar para un proceso especfico de metrologa industrial se clasifica en: Dimensional Geomtrica Ponderal Elctrica Termodinmica Qumica Otras (dependiendo la variable industrial que se maneje) Nota: Tomado de revista No 8 d automatizacin industrial 1996

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Metrologa Bsica 2.3 SISTEMA DE UNIDADES

2.3.1 SISTEMA INTERNACIONAL El sistema internacional de unidades (SI) es el sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). EL LENGUAJE UNIVERSAL DE LAS MEDICIONES ES EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 2.3 SISTEMA DE UNIDADES (continuacin) 2.3.1.1 ALGO DE HISTORIA

En 1790, a finales de la Revolucin Francesa, la Academia de Ciencias de Pars por encargo de la Asamblea Nacional Francesa presenta la proposicin para crear un sistema nico de medidas . El 20 de mayo de 1875 se adopt universalmente el Sistema Mtrico Decimal mediante el tratado denominado la Convencin del Metro En 1875 se crea la Conferencia General de Pesas y Medidas, el Comit y la Oficina de Pesas y Medidas En un principio existieron varios sistemas CGS , MKS, MKSA, MTS. En 1948 se selecciona el MKS para estudio y en 1954 se establece como sistema de medicin. En 1960 denomina Sistema Internacional de Unidades, a este sistema. La Conferencia General de Pesas y Medidas, es la mxima autoridad de la metrologa cientfica y es la que aprueba la nuevas definiciones del SI y recomienda a los pases que lo integren a sus legislaciones.


Metrologa Bsica 2.3 SISTEMA DE UNIDADES ALGUNOS ANTECEDENTES EN COLOMBIA . En 1905 se promulga la ley 33 "la unidad de pesas y medidas es un elemento de unidad nacional" . El sistema internacional se hace obligatorio y oficial en Colombia mediante el decreto No. 1731 de 1967 del MDE ASPECTOS GENERALES DEL MARCO LEGAL . El decreto 2153 de 1992 establece entre las funciones de la Divisin de Proteccin al Consumidor "Divulgar el Sistema Internacional de Unidades en los diferentes sectores industriales." . El Concejo Nacional de Normas y Calidades a travs de la Resolucin No. 005 del 3 de abril de 1995 oficializa el uso del SI mediante la Norma Tcnica Colombiana NTC 1000 (Metrologa. Sistema Internacional de Unidades - Cuarta revisin , equivalente a la ISO 1000)


Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.1.2 UNIDADES FUNDAMENTALES Las definiciones de las unidades de base adoptadas por la Conferencia General de Pesas y Medidas, son las siguientes: se define como la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el El Metro vaco en un lapso de 1 / 299 792 458 (m) de segundo (17 Conferencia General de Pesas y Medidas de 1983). se define como la masa igual a la del El prototipo internacional del kilogramo Kilogramo (1 y 3 Conferencia General de Pesas y Medidas, 1889 y 1901).

se define como la duracin de 9 192 631 770 perodos de la radiacin El correspondiente a la transicin entre Segundo los dos niveles hiperfinos del estado (s) base del tomo de cesio 133 (13 Conferencia General de Pesas y Medidas, 1967). se define como la intensidad de una corriente constante, que mantenida en dos conductores paralelos, rectilneos, de longitud infinita, de seccin circular despreciable, El ampere colocados a un metro de distancia (A) entre s en el vaco, producira entre estos conductores una fuerza igual a 2 X 10 -7 newton por metro de longitud (9 Conferencia General de Pesas y Medidas, 1948). En la siguiente hoja encontrar las otras 3 unidades fundamentales Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.1.2 UNIDADES FUNDAMENTALES (continuacin) se define como la fraccin 1/273,16 de El kelvin la temperatura termodinmica del (K) punto triple del agua (13 Conferencia General de Pesas y Medidas, 1967). se define como la cantidad de materia que contiene tantas unidades El mol elementales como tomos existen en (mol) 0,012 kilogramos de carbono 12 ( 12 C) (14 Conferencia General de Pesas y Medidas, 1971). La se define como la intensidad luminosa, candela en una direccin dada de una fuente (cd) que emite una radiacin monocromtica de frecuencia 540 x 10 12 Hz y cuya intensidad energtica en esa direccin es de 1/683 watt por esterradin (16 Conferencia General

de Pesas y Medidas, 1979). Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.1.2 UNIDADES FUNDAMENTALES (continuacin) tabla Magnitudes, nombres y smbolos de las unidades SI de base

MAGNITUD Longitud Masa Tiempo Temperatura termodinmica Intensidad luminosa Cantidad de sustancia

UNIDAD metro kilogramo segundo

SIMBOLO m kg s A K cd mol

Corriente elctrica amperio kelvin candela mol


Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.1.3 UNIDADES DERIVADAS Estas unidades se forman por combinaciones simples de las unidades del SI de base y de acuerdo con las leyes de la fsica. La siguiente tabla muestra algunos ejemplos de unidades derivadas

MAGNITUD SUPERFICIE VOLUMEN VELOCIDAD ACELERACION FUERZA DENSIDAD TRABAJO

NOMBRE DE UNIDAD Metro cuadrado Metro cbico Metro por segundo Metro por segundo cuadrado Newton (kg.m/s) Kilogramo por metro cbico Julio (Newton metro)

SIMBOLO m m m/s m/s N kg/m J


Metrologa Bsica 2.3 SISTEAMAS DE UNIDADES 2.3.1.4 MLTIPLOS Y SUBMLTIPLOS La siguiente tabla muestra los prefijos para los mltiplos y submltiplos mas utilizadosMLTIPLO exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto SMBOLO VALOR E P T G M k h da d c m n p f a 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10-1 -2 -3 -6 -9 -12 -15 -18 18 15 12 9 6 3 2

VALOR 1000000000000000000 1000000000000000 1000000000000 1000000000 1000000 1000 100 10 VALOR 0,1 0,01 0,001 0,000001 0,000000001 0,000000000001 0,000000000000001 0,000000000000000001

SUBMLTIPLO SMBOLO VALOR


Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.1.5 SUBMLTIPLOS DEL MILMETRO El dominio de los submltiplos del milmetro es fundamental para la toma de lecturas con los diferentes instrumentos de medicin y que se van a estudiar en este curso. Hablar de micras, dcimas o centsimas confunde a la mayora de personas que no manejan instrumentos de precisin. El objetivo de este numeral es hacer claridad al respecto y que el estudiante no solamente logre entender, sino que adquiera habilidiad mental en la lectura de estas cifras. A continuacin encuentra Ud. un cuadro con un par de ejercicios y la explicacin del primero de ellos. Por favor lea, observe y entienda el concepto de los submltiplos del milmetro. Luego desarrolle los ejercicios propuestos.EJERCICIO mm 0,2452mm 0 1,348mm 0.083mm 8 2 7 1 0 5 1 3 1 dcimas centsimas milsimas diezmilsimas de mm de mm de mm de mm 2 3 4 4 5 8 2 0

Haga clic sobre cada ejercicio para ver ejemplos de lectura de las medidas. NOTA: POR FAVOR COMPLETE LA TABLA CON BASE EN LOS EJEMPLOS Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES

2.3.2 SISTEMA INGLS UNIDADES - SISTEMA INGLS

El sistema de unidades britnico o ingls aunque ya no est considerado por la BIPM, an se usa bastante mecnicos en pulgadas, pies, roscas withworth, etc., pues son parte de maquinas de origen norteamericano lo importante en nuestro curso, encontrar a continuacin las tablas de conversiones de las unidades de lon

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.2.1 CONVERSIN DE UNIDADES BSICAS DE LONGITUD Las unidades bsicas en longitud, que es lo que nos ocupa con la metrologa dimensional, se encuentran en la siguiente tabla con su respectiva conversn.Unidad pulgada pies millas milmetros centmetros metros kilmetros Pulgadas 1 12 63360 0,3937 39,37 39370 Pies 0,833 1 5280 0,032808 3,28 3280 Millas Milmetros Centimetros metros Kilmetros 1 0,621 25,4 304,8 1 10 1 2,54 30,48 0,1 1 100 100000 0,0254 0,3048 1609344 0,001 0,01 1 1000 1,609 0,001 1

0,03937 0,003281

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Metrologa Bsica 2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.2.2 FRACCIONES DE PULGADA La pulgada habitualmente se divide en fracciones o milsimas de pulgada. Las fracciones de pulgada es lo que encuentra a continuacin


Metrologa Bsica

2.3 SISTEMAS DE UNIDADES 2.3.2.3 MILSIMAS DE PULGADA La pulgada habitualmente se divide en fracciones o milsimas de pulgada. la divisin en milsimas es lo que encuentra a continuacin

Metrologa Bsica 2.4 CARACTERSTICAS DE LOS INTRUMENTOS DE MEDICIN A continuacin encuentra algunas de la caractersticas ms importantes de los instrumentos de medicin. Algunos de los trminos utilizados para describir las caractersticas de un instrumento de medicin son igualmente aplicables a dispositivos de medicin, transductores de medicin o a sistemas de medicin. Sensibilidad Cambio en la respuesta de un instrumento de medicin dividido por el correspondiente cambio en el

estmulo. Nota: la sensibilidad puede depender del valor del estmulo. Resolucin (de un dispositivo indicador) Menor diferencia entre indicaciones de un dispositivo indicador que puede ser distinguida significativamente. Notas 1 Para un dispositivo indicador digital, es el cambio en la indicacin cuando el dgito menos significativo cambia en un paso. Zona muerta Mximo intervalo a travs del cual un estmulo pude cambiar en ambas direcciones sin producir cambios en la respuesta del instrumento de medicin. Notas 1 La zona muerta puede depender de la velocidad de cambio 2 La zona muerta, en ocasiones, se hace deliberadamente grande para prevenir el cambio en la respuesta a pequeos cambios en el estmulo. Estabilidad Aptitud de un instrumento de medicin para mantener constante en el tiempo sus caractersticas metrolgicas. Notas 1 Cuando la estabilidad es considerada con respecto a otra magnitud que no sea el tiempo, debe ser especificada explcitamente. Transparencia Aptitud de un instrumento de medicin de no modificar la magnitud a medir. Ejemplos a) la balanza es transparente en la medicin de masa; b) el termmetro de resistencia que calienta el medio cuya temperatura se intenta medir, no es transparente.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 2.4 CARACTERSTICAS DE LOS INTRUMENTOS DE MEDICIN (CONTINUACIN) Deriva Variacin lenta de una caracterstica metrolgica de un instrumento de medicin. Tiempo de respuesta Intervalo de tiempo entre el instante en que es provocado un cambio brusco en el estmulo y el instante en que la respuesta alcanza, y se mantiene dentro de lmites especificados, prximos a su valor final estable. Exactitud de un instrumento de medicin Aptitud de un instrumento de medicin para entregar respuestas cercanas al valor verdadero. Nota "Exactitud" es un concepto cualitativo. Exactitud en la medicin. Es el grado en que las lecturas se acercan a la magnitud real. Precisin en la medicin Es el grado en que las lecturas se acercan entre s. Error (de indicacin) de un instrumento de medicin Indicacin de un instrumento de medicin menos el valor verdadero de la magnitud de entrada correspondiente. Notas Este concepto se aplica principalmente cuando los instrumentos son comparados con patrones de referencia. Errores mximos permisibles (de un instrumento de medicin) Lmites del error permisible (de un instrumento de medicin) Valores extremos del error permisible por especificaciones, regulaciones, etc, para

un instrumento de medicin dado. Sesgo (de un instrumento de medicin) Error sistemtico de la indicacin de un instrumento de medicin. Nota El sesgo de un instrumento de medicin se estima normalmente por la media del error de indicacin de un nmero apropiado de mediciones repetidas. Repetibilidad (de un instrumento de medicin) Aptitud de un instrumento de medicin para dar indicaciones casi similares para aplicaciones repetidas de la misma magnitud a medir, bajo las mismas condiciones de medicin Notas 1- Estas condiciones incluyen: - reduccin al mnimo de las variaciones, debido al observador; - el mismo procedimiento de operacin - el mismo observador - el mismo equipo de medicin usado bajo las mismas condiciones - el mismo lugar; - las repeticiones realizadas en perodos cortos de tiempo. 2- La repetibilidad puede ser expresada cuantitativamente en trminos de las caractersticas de la dispersin de las indicaciones. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 2.4.1 VOCABULARIO BSICO DE METROLOGA Magnitud Atributo de un fenmeno, cuerpo o sustancia, que puede ser identificado cualitativamente y determinado cuantitativamente.

Error (de medicin) Resultado de una medicin menos el valor

Ejemplos: longitud, tiempo, masa, temperatura, resistencia elctrica, concentracin de cantidad de sustancia; Magnitud bsica

verdadero de la magnitud a medir. 3.12 Error relativo Error de medicin dividido por el valor verdadero de la magnitud a medir.

Cualquier magnitud que, en un sistema de magnitudes, es convencionalmente 3.13 Error aleatorio aceptada como funcionalmente independiente de las otras. Resultado de una medicin menos la media que pudiera resultar de un infinito nmero Magnitud derivada de mediciones de la misma magnitud a medir llevadas a cabo bajo condiciones de Magnitud definida, en un sistema de repetibilidad. El error aleatorio es igual al magnitudes, como funcin de las error menos el error sistemtico magnitudes bsicas de ese sistema. Error sistemtico Unidad (de medida) La media que puede resultar de un infinito Magnitud particular, definida y adoptada nmero de mediciones de la misma por convenio, con la cual son comparadas magnitud a medir llevadas a cabo bajo otras magnitudes del mismo tipo para condiciones de repetibilidad, menos el expresar la cantidad relativa a esa valor verdadero de dicha magnitud. El error magnitud. sistemtico es igual al error menos el error aleatorio Smbolo de una unidad (de medida) Instrumento de medicin. Smbolo convencional que designa una unidad de medida. Dispositivo diseado para ser usado en hacer mediciones, solo o en unin de dispositivos suplementarios. Sistema de unidades (de medida) Medida materializada. Conjunto de unidades bsicas y de unidades derivadas, definidas de acuerdo con reglas dadas, para un sistema de Dispositivo diseado para reproducir o magnitudes dado. Ejemplos : suministrar, de manera permanente durante su uso, uno o ms valores conocidos de una a) Sistema Internacional de Unidades, SI; magnitud dada. b) Sistema de unidades MKS. ndice

Sistema Internacional de Unidades, SI Parte fija o mvil de un dispositivo indicador cuya posicin con referencia a las Sistema coherente de unidades adoptado marcas de la escala es capaz de indicar el valor que se determina. y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). Ejemplos a) indicador;

Mltiplo de una unidad (de medida) Unidad de medida mayor, la cual se forma a partir de una unidad dada, de acuerdo a una escala convencional Ejemplos a) uno de los mltiplos decimales del metro es el kilmetro;

b) punto luminoso; c) superficie de un lquido; d) plumilla de registro. Escala (de un instrumento de medicin)

Conjunto ordenado de marcas, que asociadas a cualquier numeracin, forman parte de un dispositivo indicador de un b) un mltiplo no decimal del segundo es instrumento de medicin. la hora. Nota: Cada marca se denomina marca de Submltiplo de una unidad (de escala medida) Unidad de medida menor, la cual se forma a partir de una unidad dada, de acuerdo a una escala convencional. Ejemplo uno de los submltiplos decimales del metro es el milmetro. Medicin Escala lineal Escala, en la cual cada longitud de una divisin est relacionada al valor de divisin correspondiente por un coeficiente de proporcionalidad que es constante a lo largo de toda la escala.

Nota Una escala lineal que tiene valores de divisin constantes se denomina escala Conjunto de operaciones que tienen como regular . objetivo determinar el valor de una magnitud. Escala no lineal Nota Las operaciones pueden ser ejecutadas automticamente. Escala, en la cual cada longitud de una divisin est relacionada al valor de divisin correspondiente por un coeficiente de proporcionalidad que no es constante a Verificacin lo largo de toda la escala. Algunas escalas Conjunto de operaciones efectuadas por no lineales reciben nombres especiales tales como escala logartmica, escala una entidad metrolgica, legalmente cuadrtica. autorizada, con el fin de comprobar y afirmar que un instrumento satisface Dial enteramente las exigencias o reglamentaciones de verificacin. Parte del dispositivo indicador, fijo o mvil, que porta la escala o escalas. Verificar (2) conjunto de operaciones que determinan Nota En algunos dispositivos indicadores, una conformidad. El verificar no entrega el dial toma la forma de cilindro o disco que contiene los nmeros y se mueven con

una lectura. Metrologa ciencia de las mediciones.

relacin a un indicador fijo o ventana. Precisin de una medicin Grado en que las lecturas se acercan entre s.

Nota: la metrologa incluye todos los aspectos tericos y prcticos relacionados con las mediciones, independientemente de la incertidumbre y de la rama de la ciencia o la tecnologa donde ellas ocurran. Resultado de una medicin Valor atribuido a una magnitud a medir, obtenido por una medicin. Exactitud de la medicin Acuerdo ms cercano entre el resultado de una medicin y un valor verdadero de la magnitud a medir. Notas 1 "Exactitud" es un concepto cualitativo. 2 El trmino "precisin" no debe ser utilizado por "exactitud". Repetibilidad (de los resultados de las mediciones) Acuerdo ms cercano entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud a medir llevadas a cabo bajo las mismas condiciones. Incertidumbre de medicin Parmetro, asociado al resultado de una medicin, que caracteriza la dispersin de los valores que pudieran ser razonablemente atribuidos a la magnitud a medir.


Metrologa Bsica 2.5 ERRORES EN LA MEDICIN Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efecte la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo mtodo y en el mismo ambiente (repetibilidad); si las mediciones las hacen diferentes personas con distintos instrumentos o mtodos o en ambientes diferentes, entonces las variaciones en las lecturas son mayores (reproducibilidad). Esta variacin puede ser relativamente grande o pequea, pero siempre existir. En sentido estricto, es imposible hacer una medicin totalmente exacta, por lo tanto, siempre se enfrentarn errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos, dependiendo, entre otras circunstancias de la aplicacin que se le d a la medicin. Los errores surgen debido a la imperfeccin de los sentidos, de los medios, de la observacin, de las teoras que se aplican, de los aparatos de medicin, de las condiciones ambientales y de otras causas. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 2.5 ERRORES EN LA MEDICIN PRINCIPALES CAUSAS DE LOS ERRORES EN EL PROCESO DE MEDICIN ERRORES ALEATORIOS ERRORES (casuales) SISTEMTICOS (o o OPERADOR constantes) o INSTRUMENTO Defectos de Paralaje construccin Defectos de Presin variable calibracin Aproximaciones o MEDIO o APARATO AMBIENTE Juegos Variaciones Inercia controladas o MEDIO AMBIENTE de Humedad Vibraciones

Polvo Variaciones de temperatura

temperatura

NOTA : informacin complementaria en la pgina http://www.itap.edu.mx/estructura/academ/cb/metrologia/serv01.htm Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica CONTENIDO COMPLETO DEL CURSO1. INTRODUCCIN 2. CONCEPTOS BSICOS 2.1 Definicin 2.2 Clasificacin 2.3 Sistemas de Unidades 2.3.1 Sistema Internacional 2.3.1.1 Historia 2.3.1.2 Unidades fundamentales 2.3.1.3 Unidades derivadas 2.3.1.4 Mltiplos y submltiplos 2.3.1.5 Submltiplos del milmetro 2.3.2 Sistema ingls 2.3.2.1 Conversin de unidades bsicas 2.3.2.2 Fracciones de pulgada

2.3.2.3 Milsimas de pulgada 2.4 Caractersticas de los Instrumentos de Medicin 2.4.1 Vocabulario bsico de metrologa 2.5 Errores en la Medicin 3. PATRONES 3.1 Definicin 3.2 Clasificacin 3.2.1 Patrones de caras paralelas 3.2.2 Patrones cilndricos 3.3 Trazabilidad 3.4 Patronamiento de Instrumentos 3.4.1 Pie de rey 3.4.2 Micrmetro 4. INSTRUMENTOS DE MEDICION 4.1 Clasificacin de Instrumentos 4.2 Reglas para la Medicin 4.3 Escalas Metlicas y Cintas de Medicin 4.4 Calibrador Pie de Rey 4.4.1 Definicin y descripcin 4.4.2 Principio de funcionamiento 4.4.3 Clasificacin 4.4.3.1 Segn su construccin 4.4.3.2 Segn su precisin 4.4.4 Procedimiento para medir en milmetros 4.4.5 Procedimiento para medir en fracciones de pulgada

4.4.6 Procedimiento para medir en milsimas de pulgada 4.4.7 Errores, cuidados y recomendaciones 4.5 Tornillo Micromtrico 4.5.1 Definicin y descripcin 4.5.2 Principio de funcionamiento 4.5.3 Clasificacin 4.5.3.1 Segn su construccin 4.5.3.1.1 Micrmetro para exteriores 4.5.3.1.2 Micrmetro para interiores 4.5.3.1.3 Micrmetro para profundidades 4.5.3.2 Segn la forma de la pieza a medir 4.5.3.3 Segn el rango de medida 4.5.4 Procedimiento para medir con micrmetro para exteriores 4.5.5 Medicin con micrmetro para interiores 4.5.6 Medicin con micrmetro para profundidades 4.5.7 Errores, cuidados y recomendaciones. 5. INSTRUMENTOS DE VERIFICACION 5.1. Comparadores de Cartula de Amplificacin Mecnica 5.1.1 Definicin y descripcin 5.1.2 Principio de funcionamiento 5.1.3 Clasificacin 5.1.4 Procedimiento para medir 5.1.4.1 Medicin indirecta 5.1.4.2 Defectos de forma 5.1.5 Errores, cuidados y recomendaciones

5.2 Calibres Lmite 5.2.1 Tampones 5.2.2 Horquillas 5.2.3 Calibres de espesores 6. CONCEPTOS DE TOLERANCIAS Y AJUSTES 6.1 Tolerancias Dimensionales 6.2 Ajustes


TEMA 3: PATRONES

Metrologa Bsica 3. PATRONES 3.1 DEFINICIN Medida materializada, instrumento de medicin, material de referencia o sistema de medicin destinado a definir, materializar, conservar o reproducir una unidad o uno o ms valores de una magnitud para servir de referencia. Ejemplo masa patrn de 1 kg. Serie de patrones . Un conjunto de patrones de valores seleccionados que, individualmente, o en combinacin, dan una serie de valores de magnitudes del mismo tipo, se denomina serie de patrones.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 3 PATRONES

3.2 CLASIFICACIN. Por la forma de materializar la longitud que representan , los patrones pueden ser:

Patrones de trazos: la longitud la determina la distancia entre dos trazos sealados sobre una superficie plana. Patrones de topes o de superficies planas: la distancia est determinada por la distancia entre dos superficies rigurosament e planas y paralelas. Patrones de topes esfricos: la longitud est determinada por el dimetro de una superficie esfrica. Patrones cilndricos: la longitud est determinada por el dimetro de una superficie

cilndrica. A continuacin encontrar detalle de los ms utilizados. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.3 TRAZABILIDAD

Patrn prototipo internacional: Patrn reconocido por acuerdo internacional para servir internacionalmente como base para asignar valores a otros patrones de la magnitud especfica. Instituto de fsica y tcnica de la republica alemana.

Patrn Primario Nacional: Patrn reconocido por una decisin nacional para servir como base para asignar valores a otros patrones de esa magnitud especfica, dentro del pas. en caso de nuestro pas, este se encuentra en el Centro Colombiano de Control de Calidad y Metrologa.

Patrn secundario Patrn cuyo valor es asignado por comparacin contra un patrn primario de la misma magnitud.

Patrn de referencia Patrn, generalmente de la

mayor calidad metrolgica disponible en un lugar u organizacin dado, del cual se derivan las mediciones que se ejecuten.

Patrn de trabajo Patrn que es usado rutinariamente para calibrar o comprobar medidas materializadas, instrumentos de medicin o materiales de referencia


Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4 PATRONAMIENTO DE INSTRUMENTOS Todo instrumento se debe patronar antes de tomar una medida para garantizar la lectura obtenida. A continuacin encuentra procedimientos generales para pie de rey y micrmetro 3.4.1 PATRONAMIENTO CALIBRADOR PIE DE REY

Limpiar muy bien y con cuidado, especialmente las superficies

de palpado Cerrar suave pero firmemente las mordazas Observar a contra luz y verificar que no pasa ningn rayo de luz entre las superficies de palpado. Finalmente verificar que los ceros coinciden: el cero de la escala principal esta enfrentado al cero de la escala del nonio. Si en los dos ltimos pasos no se cumple la verificacin, rechazar el instrumento y enviar a calibrar (en la mayora de los casos no tiene solucin y el instrumento se da de baja). Si la verificacin es conforme, continuar con la lectura.


Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4.2 PATRONAMIENTO DE MICRMETROS Patronamiento de micrmetro mecnico para exteriores A. 0 - 25 mm Limpiar cuidadosamente los palpadores del mic. Cerrar completamente los topes. No olvide que tiene que hacerlo con el tambor de ajuste. En esta posicin los ceros deben coincidir: El cero del tambor debe estar enfrentado a la lnea de referencia y el borde del mismo debe estar sobre el cero de la escala fija (observe la fotografa) si los ceros no coinciden, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catlogo del fabricante. El procedimiento ms comn, cuando la desviacin es mnima, es el que sigue:


Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4.2 PATRONAMIENTO DE MICRMETROS Patronamiento de micrmetro mecnico para exteriores A. 0 - 25 mm

Observar cuantos trazos del tambor estn por debajo o por encima de la lnea de referencia Desenroscar el tambor hasta descubrir el agujero de reglaje Colocar la llave, dependiendo del sentido de giro a corregir. Girar el mismo numero de trazos observados en el primer paso para corregir. Para hacerlo mas fcil se toma como referencia el cero del tambor coincidiendo con la lnea de referencia. Verificar la correccin patronando nuevamente. Nota: si el micrmetro es de un rango diferente a 0 mm a 25 mm consulte aqu Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4.2 PATRONAMIENTO DE MICRMETROS Patronamiento de micrmetro mecnico para exteriores B. Diferente de 0 a 25 mm Limpiar cuidadosamente los palpadores del mic y el patrn respectivo Colocar el patrn correspondiente entre los topes y ajustar suavemente. No olvide que tiene que hacerlo con el tambor de ajuste. En esta posicin el instrumento debe indicar exactamente la dimensin del patrn (observe la fotografa) Si no es as, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catlogo del fabricante. El procedimiento ms comn, cuando la desviacin es pequea, es como en el caso anterior Nota: cuando la desviacin es mayor, debe solicitar servicio especializado.


Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4.2 PATRONAMIENTO DE MICRMETROS Patronamiento de micrmetro mecnico para interiores Consultar las instrucciones del fabricante. Sin embargo el procedimiento comn es el siguiente. Limpiar cuidadosamente los palpadores del mic y el anillo patrn Tomar el instrumento y "medir" el patrn teniendo mucho cuidado realizar el palpado correctamente. El micrmetro que requiere mayor atencin tanto para medir como para patronar es el micrmetro para interiores, especialmente en los instrumentos con dos palpadores nicamente: la probabilidad de error por operacin es mayor. En esta posicin la lectura debe coincidir exactamente con la inscripcin sobre el patrn (el de la fotografa es de 70 mm a 80 mm) Si esto no sucede, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catlogo del fabricante. El procedimiento mas comn, cuando la desviacin es mnima, es muy parecida a los casos ya descritos


Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4.2 PATRONAMIENTO DE MICRMETROS Patronamiento de micrmetro mecnico para profundidad Limpiar cuidadosamente los palpadores del mic. colocar superficie de apoyo (viene a ser el palpador fijo) sobre un mrmol o una superficie plana; llevar al palpador mvil a que ajuste con la superficie, es decir que coincida con la superficie de apoyo o palpador fijo. En esta posicin los ceros deben coincidir: El cero del tambor debe estar enfrentado a la lnea de referencia y el borde del mismo debe estar sobre el cero de la escala fija Si los ceros no coinciden, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catlogo del fabricante. El procedimiento es muy parecido al descrito para los casos anteriores. NOTA: Si la desviacin es grande, solicite la asistencia de un especialista.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 3 PATRONES 3.4.2 PATRONAMIENTO DE MICRMETROS Patronamiento de micrmetro mecnico para profundidad Limpiar cuidadosamente los palpadores del mic. colocar superficie de apoyo (viene a ser el palpador fijo) sobre un mrmol o una superficie plana; llevar al palpador mvil a que ajuste con la superficie, es decir que coincida con la superficie de apoyo o palpador fijo. En esta posicin los ceros deben coincidir: El cero del tambor debe estar enfrentado a la lnea de referencia y el borde del mismo debe estar sobre el cero de la escala fija Si los ceros no coinciden, el instrumento esta descalibrado y se debe calibrar siguiendo el catlogo del fabricante. El procedimiento es muy parecido al descrito para los casos anteriores. NOTA: Si la desviacin es grande, solicite la asistencia de un especialista. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 4. INSTRUMENTOS DE MEDICIN Despus del estudio de este tema, el alumno estar capacitado para explicar las caractersticas externas y la forma de uso de los diferentes instrumentos de medicin empleados para determinar longitudes.


Metrologa Bsica 4.2 REGLAS PARA LA MEDICIN

Las mediciones deben hacerse con la debida exactitud y con todo cuidado. Para ello debe emplearse el instrumento que corresponda a la precisin exigida. Adems debe tenerse en cuenta indicaciones como las siguientes:

Limpiar las superficies del material y el instrumento antes de realizar la medicin. Desbarbar previamente las piezas de trabajo. En mediciones de precisin, prestar especial atencin a la temperatura de referencia (si la pieza est caliente, debe esperarse hasta que logre la temperatura de referencia) Jams debe hacerse mediciones en una pieza en movimiento o en una maquina en marcha, esto podra ocasionar accidentes o deterioro en los instrumentos de medicin. Las piezas de trabajo imantadas (por ejemplo, por sujecin magntica) se deben desimantar antes de realizar una medicin. Verificar la aptitud del instrumento para medir segn la frecuencia de verificacin. No aplicar excesiva fuerza sobre aquellos instrumentos que no tienen mecanismo de control de presin. (por ejemplo el trinquete en micrmetros) Nota: consultar el capitulo de errores en la medicin.


Metrologa Bsica 4.2 REGLAS PARA LA MEDICIN REGLAS PARA LA ESCRITURA DE UNIDADES Y SMBOLOS Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicacin. El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicacin unvoca. Ejemplos:DESCRIPCION Escribir en caracteres romanos rectos CORRECTO INCORRECTO m Pa kg El smbolo se escribe con minscula a excepcin de los derivados de nombres propios Se debe dejar espacio entre el valor de la magnitud y el smbolo Si el valor numrico se expresa en letras no se utiliza smbolo El signo decimal debe ser una coma sobre la lnea Hz K 50 o C 60 o diez segundos 123,35 0,876 1,25 Para la multiplicacin de unidades se recomienda un punto o un espacio. Newton metro o Newton-metro. mN mN Nm 20 h 00 Se utiliza el sistema de 24 horas 09 h 45 min 00 8 PM 9:30 hrs mN m Pa Kg hz k 50 o C 60 o diez s 123.35 ,876 1 1/4

Nota: CAMBIAR LAS REGLAS PUEDE CAUSAR

AMBIGUEDADES Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 4.2 REGLAS PARA LA MEDICIN REGLAS PARA LA ESCRITURA DE UNIDADES Y SMBOLOS Todo lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y facilitan la comunicacin. El Sistema Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una comunicacin unvoca. Ejemplos:CORRECTO s g L/min cm 50 gramos o 50 g ml o mL 10 m x 20 m x 50 m de 10 g a 500 g (30,5 0,01) m 30,5 m 0,01 m 1,23 nA INCORRECTO Seg. o seg GR grs grm LPM cc cmc c m 3 50 gramo 50 gs mltr. ML 10 x 20 x 50 m ... de 10 a 500 g 30,5 0,01 m 30,5 m 0,01 0,001 23 m A

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4.3 ESCALAS METLICAS Y CINTAS DE MEDICIN El instrumento ms corrientemente empleado en la medicin es el metro . Se presenta en varias formas como las siguientes:

En forma de lminas flexibles de acero que pueden contener hasta dos metros de longitud. Ofrecen una ventaja especial, como es la de adaptarse a las superficies curvas. En forma de fleje delgado de acero que se enrolla dentro de una caja y recibe el nombre de flexmetro. Los ms comunes son de 2, 3 y 5 metros. En algunos casos la cinta mtrica esta construida

de tela, con herrajes en los extremos y sin caja para enrollar. Tambin es comn el empleo de cintas de tela con estuche de cuero cuya longitud es de 10, 20 o 25 metros.


Metrologa Bsica 4.3 ESCALAS METLICAS Y CINTAS DE MEDICIN (continuacin)

REGLA GRADUADA: Es un fleje de acero en el que se ha grabado una graduacin cuyo origen se confunde con el extremo de la izquierda. Las longitudes normales de este instrumento son: 0.2 m, 0.50 m, 1 m y 2 m. Suelen estar grabadas en milmetros y, a veces, las primeras divisiones estn en 0.5 mm entre trazo y trazo. Hay dos procedimientos para medir con regla graduada:

Medida al extremo: se hace coincidir el cero de la regla con el origen de la dimensin

que se quiere conocer y coincidiendo con el otro extremo de dicha dimensin se lee sobre la regla el valor buscado. Medida entre dos trazos: hacer coincidir un trazo cualquiera de la regla (marcada con el 10 o el 100 por ejemplo) con el origen de la dimensin que se quiere conocer y coincidiendo con el otro extremo de esa dimensin se lee el valor marcado en la regla, como en el caso anterior. Para conocer su valor real se tiene en cuenta la cota original para restarla del valor ledo en el extremo. Cuando el extremo de la dimensin que se mide no coincide exactamente con un trazo de la graduacin, se leer el numero entero ms prximo por defecto o por exceso.


Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.1 DEFINICIN Y DESCRIPCIN Instrumento de medicin de precisin que va de 0,1mm hasta 0,02 mm; 0,.001 milsima de pulgada y 1/128 pulgadas. Muy utilizado en talleres de mecnica industrial, automotriz y en la industria en general. Puede medir longitudes internas y externas. Hay de diferentes clases pero uno de los ms utilizados es el pie de rey universal como el de la fotografa. Como puede ver se compone de: Regla fija: sobre la cual se encuentran grabadas las escalas en mm y dieciseisavosde pulgada Puntas para interiores: la fija va solidaria a la regla fija. La mvil solidaria al cursor


Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.1 DEFINICIN Y DESCRIPCIN (continuacin) Mordazas para exteriores: una fija solidaria a la regla y otra mvil solidaria al cursor. Estas contienen los palpadores. Tornillo de fijacin: asegura el cursor a la regla fija. Cursor: elemento deslizante sobre la regla fija y contiene las escalas nonio (ver fotografa) Regla o palpador de profundidad: tambin llamado profundmetro por su funcin de medir profundidades Impulsor: apoyo para deslizar el cursor


Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El calibrador pie de rey se fundamenta, como pudieron ver, en una escala fija y en una escala mvil. El cursor tiene la escala mvil o escala nonio, que es la genialidad creada por los seores Nez de Portugal y Vernier de Francia. De ah su nombre escala nonio o vernier. Por favor pongan mucha atencin al principio fundamental: En el grfico estn representadas las escalas de un pie de rey para una precisin de una dcima de milmetro. La escala roja es la escala fija y cada trazo representa 1 mm. La escala azul es la mvil. Observe que los ceros coinciden y que el trazo 10 del nonio coincide con el trazo o milmetro 9 de la escala fija. Quiere decir esto que en 9 milmetros introducimos 10 divisiones de la escala nonio. Cunta distancia hay entonces entre trazos de la escala nonio? Sencillamente 9mm/10 = 0,9mm (9 dcimas de mm) es la distancia entre trazo y

trazo.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.3 CLASIFICACIN 4.4.3.1 SEGN SU CONSTRUCCIN Observe en las fotografas los diferentes tipos de calibradores segn su forma y construccin. Pie de rey universal: el ms comn y utilizado en el taller. Con l se pueden tomar lecturas en milmetros y en fracciones de pulgada. Los hay tambin con escala en milsimas de pulgadas.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.3.1 CLASIFICACIN SEGN SU CONSTRUCCIN (continuacin)

Pie de rey de tornero: las diferencias principales con respecto del anterior, son que es de mayor precisin (0.02 mm) y es mas grande (300 mm.). tambin tiene mecanismo de ajuste fino (por su precisin) Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY

4.4.3.1 CLASIFICACIN SEGN SU CONSTRUCCIN (continuacin) Observe en las fotografas los diferentes tipos de calibradores segn su forma y construccin. Calibrador de esfera o con cartula: es muy prctico y de fcil procedimiento para tomar lecturas. Los hay tanto en milmetros (hasta 0.01 mm) como en pulgadas (0.001 milsima de pulgada). Trae un solo tipo de unidad de medida.

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4.4.3.1 CLASIFICACIN SEGN SU CONSTRUCCIN (continuacin) Observe en las fotografas los diferentes tipos de calibradores segn su forma y construccin. Pie de Rey digital: como se ve en la fotografa, tiene un visualizador que entrega la lectura directamente. Por su construccin con sistemas de origen electrnico, permite el manejo fcil de variables. Por ejemplo convierte unidades mtricas a pulgadas, almacena lecturas, etc.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.3.2 CLASIFICACIN SEGUN SU PRECISIN Tomando como base el pie de rey universal, encontramos los siguientes grados de precisin: En milmetros

de una dcima de milmetro: 1/10 mm = 0,1 mm de 5 centsimas de milmetro: 1/20mm = 0,05 mm de 2 centsimas de milmetro: 1/50 mm = 0,02 mm

En pulgadas

1/128 de pulgada una milsima de pulgada (0,001 pulgada)


Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.4 MEDICION EN MILMETROS CON PIE DE REY UNIVERSAL Para realizar la lectura en milmetros en un pie de rey universal, se procede as:

Realice el procedimiento bsico Observe que sobre la regla fija est grabada la escala en milmetros. Cada trazo indica uno. Sobre el cursor esta grabada la escala nonio. Cada trazo indica 0,05 mm en el caso del instrumento de la fotografa y que es el que ms comnmente se utiliza. No olvide que tambin existen en 0,1 mm y 0,02 mm. Ejemplo de lectura: Observe que el cero de la escala del nonio (ndice) pas el trazo que indica el milmetro nmero 10 en la escala principal. Esta es la parte entera de la lectura. Igualmente observe que el trazo 5,5 de la escala del nonio coincide con un trazo de la escala principal. No olvide: se lee el trazo de la escala del nonio y no importa con cual trazo de la escala principal coincida. Por tanto la lectura final es:

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4.4.5 MEDICIN EN FRACCIONES DE PULGADA CON PIE DE REY UNIVERSAL

Para realizar la lectura en fracciones de pulgada en un pie de rey universal, se procede as: Observe que sobre la regla fija est grabada la escala e pulgadas. Cada trazo indica 1/16 pulgada. Sobre el cursor esta grabada la escala nonio. Cada trazo indica 1/128 de pulgada. Ejemplo de lectura:

Observe que el cero de la escala del nonio (ndice) pas el trazo que indica 6/16 de pulgada en la escala principal. Igualmente observe que el trazo 5 de la escala del nonio coincide con un trazo de la escala principal. No olvide: se lee el trazo de la escala del nonio y no importa con cual trazo de la escala principal coincida. Por tanto la lectura final es: 53/128 pulgada

NOTA: por favor estudie aqu el metodo prctico de lectura en fracciones. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.5 MEDICIN EN FRACCIONES DE PULGADA CON PIE DE REY UNIVERSAL (Continuacin) Con base en esa observacin: Para tomar la lectura en forma prctica se debe tener clara la siguiente escala nonio.

Lea el nmero de dieciseisavos indicados en la escala principal y proceda segn la siguiente tablita

multiplique cuando el el nmero de trazo dieciseisavos coincidente indicados en de la escala la escala nonio sea principal por

smele

y lea en

4 (1/32) 2 (1/64) o 6 (3/64) 1,3, 5 o 7

2 4 8

32 avos 1o3 64 respectivamente avos 1, 3, 5 o 7 128 respectivamente avos 1

Observe que

el trazo nmero 4 corresponde a 1/32 los trazos 2 y 6 corresponden a 1/64 y 3/64 respectivamente los dems trazos, es decir los 1, 3 ,5 y 7 corresponden a 128 avos.


Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY

4.4.5 MEDICIN EN FRACCIONES DE PULGADA CON PIE DE REY UNIVERSAL (Continuacin) Ejemplo: lectura de la fotografa (la misma del ejemplo anterior)

Observe que el cero de la escala del nonio (ndice) pas el trazo que indica 6/16 de pulgada en la escala principal. Igualmente observe que el trazo 5 de la escala del nonio coincide con un trazo de la escala principal. No olvide: se lee el trazo de la escala del nonio y no importa con cual trazo de la escala principal coincida. Entonces segn la tabla multiplicamos 6 (nmero de dieciseisavos) por 8 (pues el trazo coincidente es 5), le sumamos 5 y leemos en 128 avos:

Lea el nmero de dieciseisavos indic escala principal y proceda segn la si multiplique cuando el el nmero de trazo dieciseisavos coincidente indicados en de la escala la escala nonio sea principal por 4 (1/32) 2 (1/64) y 6 (3/64) 1,3, 5 o 7 2 4 8 1

sm

6*8 = 48 + 5 = 53 y la lectura final es 53/128 pulgadas

1o3 respectiv 1, 3, 5 o respectiv

NOTA: aunque inicialmente parec con algunos ejercicios notar lo sencillo que resulta.



4.4.6 MEDICIN EN MILSIMAS DE PULGADA CON PIE DE REY UNIVERSAL

El procedimiento para tomar la lectura en milsimas de pulgadas una vez realizado el procedimiento bsico, es como sigue: 1. Observe que la escala principal est dividida en pulgadas y esta en dcimas de pulgada. Cada dcima a su vez tiene cuatro division es y cada una de ellas indica 0.025 pulgada s o 25 milsim as de pulgada

. (ver ilustraci n). 2. El nonio tiene 25 trazos y cada uno de ellos equivale a 0.001 pulgada (1 milsim a de pulgada) .



4.4.6 MEDICIN EN MILSIMAS DE PULGADA CON PIE DE REY UNIVERSAL 1. Ejemplo de lectura:

Observe que el cero de la escala nonio ya ha pasado por los trazos de 1 pulgada, 0.2 pulgadas y un trazo de 0.025 pulgadas. El trazo del nonio que coincide con un trazo (no importa cual) de la escala principal es el "21", es decir 0.021 pulgadas. Por tanto la lectura es:


Grado en que las lecturas se acercan entre s. Grado en que las lecturas se acercan entre s.

Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.7 ERRORES Y RECOMENDACIONES Los errores en la medicin en general los encuentra en el presente vnculo, y con base en l, se extrae la siguiente tabla de errores y recomendaciones para el pie de rey PIE DE REYERROR RECOMENDACION Verificar patronamiento cerrando completamente las mordazas sin exceder en fuerza, previa limpieza de las mismas. Se debe hacer dos observaciones:

1. observando a contra luz, elinstrumento no patronado plano de junta de las mordazas no debe permitir el paso de luz. Si es as, el instrumento proporciona un error y por tanto no es confiable

2. Los ceros deben coincidir:

el cero de la escala del nonio debe estar enfrentado al cero de la escala fija.

precisin no adecuada

No olvidar que para tomar una lectura con un grado de precisin determinado, se debe utilizar un instrumento de una precisin 10 veces mayor. Por ejemplo, si la exigencia es en milmetros, se debe utilizar un instrumento con una capacidad en dcimas de milmetro. Si se exige en dcimas, medir con un instrumento que tenga capacidad de medicin en centsimas de milmetro. No olvide que la temperatura de referencia es de 20 C. Si la pieza est caliente se debe dejar enfriar y luego tomar la lectura, de lo contrario, la misma ser errnea. La presin de ajuste de las mordazas a la pieza, debe ser firme y

medir piezas calientes excesiva presin

suficiente pero no excesiva pues se puede presentar deformacin elstica de la pieza o del instrumento. Adicionalmente, el instrumento se puede estropear. Tomar lecturas a piezas en movimiento Nunca se deben medir piezas en movimiento: es peligroso y daa la pieza y el instrumento Es un error fcil de cometer. Por favor tome la lectura con el instrumento totalmente de frente de tal forma que las escalas estn enfrentadas.

Paralaje

Siempre limpie muy bien las piezas a Pieza o medir. Una pequea partcula palpadores del extraa genera un gran error cuando instrumento se miden dcimas o centsimas de sucios milmetro.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.4 CALIBRADOR PIE DE REY 4.4.7 ERRORES Y RECOMENDACIONES (continuacin) Aqu unas ltimas recomendaciones: Guarde el instrumento en su estuche y sin ajustar tornillo de fijacin. Nunca guarde el instrumento con las herramientas. Solo utilcelo para medir!. Este no es una herramienta (no utilizar como martillo, atornillador, etc)


Metrologa Bsica 4.5 MICRMETRO 4.5.1 DEFINICIN Y DESCRIPCIN El micrmetro es un instrumento de medida compuesto por un cuerpo en forma de U; en uno de sus extremos hay un contacto fijo y en el otro se encuentra una regla cilndrica fija y un tambor mvil graduados. Los hay en unidades del SI (milmetros) y en pulgadas. La precisin en milmetros es de 0,01 mm y en pulgadas de 0,001 pulgada (sin escala nonio). Las partes principales de un micrmetro para exteriores son: Tope fijo: de material duro resistente al desgaste Husillo: contiene el tope mvil Seguro: anillo que bloquea el movimiento del husillo


Metrologa Bsica 4.5 MICRMETRO 4.5.1 DEFINICIN Y DESCRIPCIN (continuacin) Regla cilndrica graduada: contiene la escala fija tambor graduado: contiene la escala mvil Tambor de mando: con mecanismo limitador de presin. Con el se debe realizar el ajuste a la pieza. Cuerpo: con forma de U o herradura y sobre el cual se graba normalmente el rango. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 4.5 MICRMETRO

4.5.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El funcionamiento se fundamenta en el principio de tuerca tornillo de tal manera que por cada vuelta que da el tornillo (tambor) este avanza una distancia axial determinada que se llama paso. El paso en los micrmetros o mic en milmetros es de 0,5 mm o 50 centsimas de milmetro que es lo mismo. Por eso el tambor tiene grabados 50 trazos. El paso en los mic en pulgadas es de 0,025 pulgadas o 25 milsimas de pulgada que es lo mismo. Por eso el tambor tiene grabadas 25 milsimas



4.5.3 CLASIFICACIN Hay muchas variables para clasificar los micrmetros. Aqu algunas de ellas. 4.5.3.1 SEGN SU CONSTRUCCIN 4.5.3.1.1 MICRMETRO PARA EXTERIORES: Instrumento de medicin diseado para tomar medidas o longitudes externas. Es el mismo que hasta ahora hemos descrito debido a su gran campo de aplicacin.



4.5.3.1 CLASIFICACIN SEGN SU COSNTRUCCIN (continuacin) 4.5.3.1.1 MICRMETRO PARA INTERIORES: Instrumento de medicin diseado para tomar medidas o longitudes internas. El procedimiento para medir en algunos modelos cambia un poco como se ver mas adelante.



4.5.3.1 CLASIFICACIN SEGN SU COSNTRUCCIN (continuacin) 4.5.3.1.3 MICRMETRO PARA PROFUNDIDADES Instrumento de medicin diseado para medir profundidades, como por ejemplo de agujeros, escalones, etc. . El procedimiento para medir cambia un poco como se ver mas adelante. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 4.5 MICRMETRO4.5.3.2 CLASIFICACIN SEGN LA FORMA DE LA PIEZA A MEDIR

Segn la pieza a medir, existen en el mercado diferentes tipos de tornillos micromtricos o micrmetros como puede ver en la imagen adjunta. De puntas para acceder a sitios dificiles. De husillo reducido. Estos son simplemente dos ejemplos


Metrologa Bsica 4.5.3 CLASIFICACIN (continuacin)4.5.3.3 SEGN EL RANGO DE MEDIDA

Debido a su diseo, el micrmetro debe fabricarse en diferentes tamaos para cubrir diferentes rangos de medicin. Cuando se trata de pulgadas, inicia de 0 a 1 pulgadas con incrementos de 1 pulgada. En el caso de micrmetros en milmetros, estos inician con uno de 0 mm a 25 mm, luego incrementan en intervalos de 25 mm y hasta 600 mm. El juego mostrado en la fotografa contiene tres instrumentos asi: 0 mm - 25 mm 25 mm - 50 mm 50 mm - 75 mm Quiere decir que Ud tiene que seleccionar el instrumento adecuado dependiendo de la longitud a medir.


Metrologa Bsica 4.5.4 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR CON MICRMETRO PARA EXTERIORES Independiente de la toma de la lectura, para medir con micrmetro se debe proceder as:

Patronar Abrir lo suficiente los topes con el fin de colocar la pieza a medir entre ellos Ajustar palpadores (topes) a pieza. El avance rpido se hace con el tambor principal y el movimiento de ajuste con el tambor de mando. Este tiene un limitador de fuerza y generalmente est calibrado entre 5 N y 10 N. Se debe verificar que el apoyo de palpadores sobre la pieza es correcto: cara de palpador paralela a cara de la pieza y sin partculas extraas en el medio. Tener mucho cuidado de no soltar la pieza ni mucho menos el instrumento. Siempre busque la posicin ms cmoda y segura. Si las condiciones se lo permiten, coloque la pieza en un mrmol o una superficie plana segura y manipule tranquilamente el instrumento.


Metrologa Bsica 4.5.4 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRMETRO PARA EXTERIORES (continuacin)

EN MILMETROS

El procedimiento para medir con micrmetro en milmetros una vez realizado el procedimiento bsico, es como sigue: 1. En la regla cilndrica est grabada la escala fija 2. En el tambor est grabada la escala en centsimas. En la gran mayora de micrmetros el paso es de 0,5 mm (50 centsimas de milmetro), por tanto el tambor tiene trazos de 0 a 50 que indican las centsimas. 3. El ndice de la escala principal o fija es el borde del tambor (lnea verde vertical). En este ejemplo (ver grfico) est indicando 8 mm. 4. El ndice de la escala del tambor es la lnea de referencia. Aqu est indicando 0,05 mm. 5. Entonces la medida final es


Metrologa Bsica 4.5.4 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR CON MICRMETRO PARA EXTERIORES (continuacin)

EN PULGADAS

El procedimiento para tomar la lectura en pulgadas una vez realizado el procedimiento bsico, es como sigue: 1. Observe que la regla est dividida en dcimas de pulgada. Cada dcima a su vez tiene cuatro divisiones y cada una de ellas indica 0.025 pulgadas o 25 milsimas de pulgada.(ver ilustracin). 2. El tambor esta dividido en 25 partes iguales y una vuelta completa del tambor coincide con el avance de la divisin ms pequea de la regla fija. As cada divisin del tambor es 0,001 pulgada o 1 milsima de pulgada. 3. Ejemplo de lectura:

Observe que el borde del tambor pas el trazo "2" que quiere decir 0,2 pulgadas. Note, adems, que un trazo es visible entre el "2" y el filo del tambor, lo que indica 0,025 pulgadas. La lnea "15" del tambor coincide con la lnea de referencia de la regla fija. Esto

significa 0,001 pulgada o 1 milsima de pulgada. Y la lectura es:

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 4.5.5 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRMETRO PARA INTERIORES Independiente de la toma de la lectura, para medir con micrmetro se debe proceder as:

Patronar Seleccionar, si se requiere, la extensin adecuada para longitud interior a medir: o Obtener una lectura aproximada (puede ser con una escala) de la longitud a medir. o Leer sobre el micrmetro el rango del mismo y seleccionar la extensin de tal forma que la suma de la extensin y el rango cubran la longitud a medir. o roscar la extensin Ajustar palpadores (topes) a pieza. Se debe verificar que el apoyo de palpadores sobre la pieza es

correcto: asegurarse de que la longitud que est midiendo es la mas corta entre las superficies a medir.

Tener mucho cuidado de no soltar la pieza ni mucho menos el instrumento. Siempre busque la posicin ms cmoda y segura. Si las condiciones se lo permiten coloque la pieza en un mrmol o una superficie plana segura y manipule tranquilamente el instrumento.


Metrologa Bsica 4.5.5 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRMETRO PARA INTERIORES (continuacin)

EN MILMETROS

El procedimiento para tomar la lectura con micrmetro para interiores en milmetros una vez realizado el procedimiento bsico, es como sigue: 1. En la regla cilndrica est grabada la escala fija 2. En el tambor est grabada la escala en centsimas. En la gran mayora de micrmetros el paso es de 0,5 mm o 50 centsimas de milmetro, por tanto el tambor tiene trazos de 0 a 50 que indican las centsimas. 3. El ndice de la escala principal o fija es el borde del tambor (lnea verde vertical). En este ejemplo (ver grfico) est indicando 8 mm. 4. El ndice de la escala del tambor es la lnea de referencia. Aqu est indicando 0,05 mm. 5. La medida final es

NOTA: EN ALGUNOS MICRMETROS PARA INTERIORES LAS ESCALAS VAN EN SENTIDO CONTRARIO Y ENTONCES EL PROCEDIMIENTO CAMBIA Y ES COMO EN MICRMETROS PARA PROFUNDIDADES


Metrologa Bsica 4.5.5 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRMETRO PARA INTERIORES (continuacin)

EN PULGADAS

El procedimiento para tomar la lectura en pulgadas una vez realizado el procedimiento bsico, en el caso de micrmetros con escala normal, es igual que la toma de lectura en mic de exteriores en pulgadas Para cuando el mic es con escalas invertidas, se procede igual que para toma de lectura en el mic de profundidad.


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4.5.6 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRMETRO PARA PROFUNDIDAD Independiente de la toma de la lectura, para medir con micrmetro para profundidades se debe proceder as:

Patronar Seleccionar, si se requiere, la varilla o palpador mvil adecuada para longitud interior a medir: o Obtener una lectura aproximada (puede ser con una escala) de la profundidad a medir. o Con base en la lectura anterior seleccionar el palpador adecuado que cubra la longitud a medir.


Metrologa Bsica 4.5.6 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EN CON MICRMETRO PARA PROFUNDIDAD (continuacin)

Apoyar instrumento sobre la pieza como se muestra. Girar el tambor hasta que el



EN MILMETROS

El procedimiento para tomar la lectura con micrmetro en milmetros una vez realizado el procedimiento bsico, es como sigue: 1. En la regla cilndrica est grabada la escala fija, pero atencin, aqu la gran diferencia: la escala est al contrario

2. Cada trazo en la escala principal indica 1 mm. Los trazos inferiores solo indican los medios milmetros. 3. En el tambor est grabada la escala en centsimas de milmetros. En la gran mayora de micrmetros el paso es de 0,5 mm o 50 centsimas de milmetro, por tanto el tambor tiene trazos de 0 a 50 que indican las centsimas. Insisto, note que va invertida 4. El ndice de la escala principal o fija es el borde del tambor. 5. El ndice de la escala del tambor es la lnea de referencia. Ejemplo: lectura de la medida del esquema de abajo

Observe que el primer trazo sobre la escala principal que deja visible el tambor es el tercero antes del 20, es decir el 17. Entonces, y aqu la diferencia, tomamos en cuenta el primer trazo cubierto por el tambor, es decir el 16, 5 Luego se suman los 0,05 mm que indica el 5 de la escala del tambor que esta enfrentado con la lnea de referencia. En resumen:

Por tanto la medida final es 16,55 mm



EN PULGADAS

El procedimiento para tomar la lectura con micrmetro en milsimas de pulgada una vez realizado el procedimiento bsico, es como sigue: 1. Observe que la regla cilndrica est dividida en dcimas de pulgada. Cada dcima a su vez tiene cuatro divisiones y cada una de ellas indica 0.025 pulgadas o 25 milsimas de pulgada.(ver ilustracin). 2. El tambor esta dividido en 25 partes iguales y una vuelta completa del tambor coincide con el avance de la divisin ms pequea de la regla fija. As cada divisin del tambor es 0,001 pulgada o 1 milsima de pulgada. 3. Ejemplo de lectura:

Observe que el primer trazo sobre la escala principal que deja visible el tambor es el primero antes del "8", es decir 0,025 pulgadas antes de la dcima 8. Entonces, y aqu la diferencia, tomamos en cuenta el primer trazo cubierto por el tambor, que es el tercero despus del "7". Entonces la lectura es:

Finalmente la medida es 0,784 pulgadas


de 5 a 10 N de 5 a 10 N

Metrologa Bsica 4.5.7 ERRORES Y RECOMENDACIONES Los errores en la medicin en general los encuentra en el presente vnculo, y con base en l, se extrae la siguiente tabla de errores y recomendaciones para micrmetro. MICRMETROERROR RECOMENDACION Instrumento Siempre, pero SIEMPRE hay que no patronado patronar antes de tomar un medida. Precisin no adecuada No olvidar que para tomar una lectura con un grado de precisin determinado, se debe utilizar un instrumento de una precisin 10 veces mayor. Por ejemplo, si la

exigencia es en milmetros, se debe utilizar un instrumento con una capacidad en dcimas de milmetro. Si se exige en dcimas, medir con un instrumento que tenga capacidad de medicin en centsimas de milmetro. Medir piezas calientes No olvide que la temperatura de referencia es de 20 C. Si la pieza est caliente se debe dejar enfriar y luego tomar la lectura, de lo contrario, la misma ser errnea. SIEMPRE debe ajustarse con el tambor de mando ya que este tiene un limitador de fuerza. De no ser as y debido a la precisin de un micrmetro, se presentar en error. Nunca se deben medir piezas en movimiento: es peligroso y daa la pieza y el instrumento Es un error fcil de cometer. Por favor tome la lectura con el instrumento totalmente de frente de tal forma que las escalas estn enfrentadas.

excesiva presin Tomar lecturas a piezas en movimiento Paralaje

Siempre limpie muy bien las piezas Pieza o a medir. Una pequea particula palpadores del extraa genera un gran error cuando instrumento se miden dcimas o centsimas de sucios milmetro.


Metrologa Bsica 4.5.7 ERRORES Y RECOMENDACIONES (continuacin) Aqu unas ltimas recomendaciones: Guarde el instrumento en su estuche y sin ajustar tornillo de fijacin. Nunca guarde el instrumento con las herramientas. Solo utilcelo para medir!. Este no es una herramienta (no utilizar como martillo, atornillador, etc) selo para aquellas mediciones donde se requiera gran precisin (recordar que es un equipo costoso)

Cuando se va a medir, verifique que tiene el certificado de calibracin Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica CONTENIDO COMPLETO DEL CURSO1. INTRODUCCIN 2. CONCEPTOS BSICOS 2.1 Definicin 2.2 Clasificacin 2.3 Sistemas de Unidades 2.3.1 Sistema Internacional 2.3.1.1 Historia 2.3.1.2 Unidades fundamentales 2.3.1.3 Unidades derivadas 2.3.1.4 Mltiplos y submltiplos 2.3.1.5 Submltiplos del milmetro 2.3.2 Sistema ingls 2.3.2.1 Conversin de unidades bsicas 2.3.2.2 Fracciones de pulgada 2.3.2.3 Milsimas de pulgada 2.4 Caractersticas de los Instrumentos de Medicin 2.4.1 Vocabulario bsico de metrologa 2.5 Errores en la Medicin 3. PATRONES 3.1 Definicin

3.2 Clasificacin 3.2.1 Patrones de caras paralelas 3.2.2 Patrones cilndricos 3.3 Trazabilidad 3.4 Patronamiento de Instrumentos 3.4.1 Pie de rey 3.4.2 Micrmetro 4. INSTRUMENTOS DE MEDICION 4.1 Clasificacin de Instrumentos 4.2 Reglas para la Medicin 4.3 Escalas Metlicas y Cintas de Medicin 4.4 Calibrador Pie de Rey 4.4.1 Definicin y descripcin 4.4.2 Principio de funcionamiento 4.4.3 Clasificacin 4.4.3.1 Segn su construccin 4.4.3.2 Segn su precisin 4.4.4 Procedimiento para medir en milmetros 4.4.5 Procedimiento para medir en fracciones de pulgada 4.4.6 Procedimiento para medir en milsimas de pulgada 4.4.7 Errores, cuidados y recomendaciones 4.5 Tornillo Micromtrico 4.5.1 Definicin y descripcin 4.5.2 Principio de funcionamiento 4.5.3 Clasificacin

4.5.3.1 Segn su construccin 4.5.3.1.1 Micrmetro para exteriores 4.5.3.1.2 Micrmetro para interiores 4.5.3.1.3 Micrmetro para profundidades 4.5.3.2 Segn la forma de la pieza a medir 4.5.3.3 Segn el rango de medida 4.5.4 Procedimiento para medir con micrmetro para exteriores 4.5.5 Medicin con micrmetro para interiores 4.5.6 Medicin con micrmetro para profundidades 4.5.7 Errores, cuidados y recomendaciones. 5. INSTRUMENTOS DE VERIFICACION 5.1. Comparadores de Cartula de Amplificacin Mecnica 5.1.1 Definicin y descripcin 5.1.2 Principio de funcionamiento 5.1.3 Clasificacin 5.1.4 Procedimiento para medir 5.1.4.1 Medicin indirecta 5.1.4.2 Defectos de forma 5.1.5 Errores, cuidados y recomendaciones 5.2 Calibres Lmite 5.2.1 Tampones 5.2.2 Horquillas 5.2.3 Calibres de espesores 6. CONCEPTOS DE TOLERANCIAS Y AJUSTES 6.1 Tolerancias Dimensionales 6.2 Ajustes


Metrologa Bsica 5 INSTRUMENTOS DE VERIFICACIN La diferencia fundamental entre medir y verificar es que la medida entrega una lectura y la verificacin simplemente determina si una medida es o no conforme a lo especificado. Los instrumentos de verificacin mas utilizados en metrologa dimensional:

Comparador de cartula Calibres lmite


Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA 5.1.1 DEFINICIN Y DESCRIPCIN Instrumento de verificacin y medicin indirecta. tornillo de fijacin: asegura la escala principal (que es mvil) al cuerpo. Indice: Aguja indicadora de la escala principal Indice de tolerancia: es mvil y sirve para establecer el intervalo de tolerancia

Escala principal: escala de precisin. Escala auxiliar: Inidica el nmero de vueltas del indice principal, dependiendo de las unidades.


Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA 5.1.1 DEFINICIN Y DESCRIPCIN (continuacin) Instrumento de verificacin y medicin indirecta. Can: sirve como gua del vstago y en algunos casos como eje de sujecin al soporte. Vstago: eje de movimiento axial (arriba y abajo en este caso) Palpador intercambiable: entra en contacto con la superficie a medir Oreja de sujecin: est en la parte posterior y es utilizada para ser sujetada por el soporte.


Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA 5.1.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El principio de funcionamiento del comparador de cartula de amplificacin mecnica ms utilizado es el de pin - cremallera:

El vstago internamente termina en una cremallera (eje dentado) que engrana por medio de un pin a un tren de engranajes el cual amplifica la seal (movimiento axial del vstago). El ndice o aguja indicadora seala la lectura que entrega la escala principal (normalmente en centsimas de milmetro). Siempre va montado sobre un soporte.

Tambin hay comparadores de amplificacin mecnica por palanca. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA 5.1.3 CLASIFICACIN Debido a su gran campo de aplicacin existe una amplia gama de comparadores. Sin embargo encuentra aqu informacin para que adquiera un conocimiento general de los tipos de comparadores que hay en el mercado. La clasificacin general sencillamente es:

Comparadores de amplificacin mecnica o Pin - cremallera o Palanca o Mixto comparadores digitales

Pero dentro de estos encuentra una gran variedad de diseos segn su aplicacin, tamao de cartula, etc. En las pginas siguientes encuentra algunos de los ms utilizados


Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA

5.1.3 CLASIFICACIN (continuacin)

Compardor de palpador orientable


Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA

5.1.3 CLASIFICACIN convencional mecnico

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5.1.3 CLASIFICACIN Horizontal

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5.1.3 CLASIFICACIN Digital (este no es de aplificacin mecnica)


Metrologa Bsica 5.1 COMPARADORES DE CARTULA DE AMPLIFICACIN MECNICA 5.1.4 PROCEDIMIENTO PARA MEDIR Tomando como referencia el comparador en milsimas de milmetro mostrado en la grfica.o

o

Cuando el palpado r entra, la aguja se mueve en el sentido de las manecil las del reloj (SMDR )o positivo ; cuando el palpado r sale, la aguja se mueve en el sentido contrari o a las manecil las del reloj (SCMD R) o negativ o. En la

o

escala principa l mvil (se puede girar) el cuadran te tiene 200 trazos y cada uno indica 0,001 mm. Esto que quiere decir que cada vuelta son 200 milsim as de milmet ro o 0,2 mm y estn indicad os en la escala auxiliar como .2 Cada vuelta entonce s de la escala auxiliar son 0,2 mm y con 5 vueltas alcanza el recorrid o que es 1 mm como lo

indica la figura.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 5.1 COMPARADOR DE CARTULA 5.1.5 ERRORES Y RECOMENDACIONES Los errores en la medicin en general los encuentra en el presente vnculo, y con base en l, se extrae la siguiente tabla de errores y recomendaciones para comparador de cartula COMPARADOR DE CARTULAERROR Instrumento no patronado RECOMENDACION Siempre, pero SIEMPRE hay que patronar antes de iniciar una serie de lecturas. Adicionalmente establecer una frecuencia de control. No olvidar que para tomar una lectura con un grado de precisin determinado, se debe utilizar un instrumento de una precisin 10 veces mayor. Por ejemplo, si la exigencia es en milmetros, se debe utilizar un instrumento con una capacidad en dcimas de milmetro. Si se exige en dcimas, medir con un instrumento que tenga capacidad de medicin en centsimas de milmetro. No olvide que la temperatura de referencia es de 20 C. y si la pieza est caliente se debe dejar enfriar y luego tomar la lectura, de lo contrario, la misma ser errnea. Siempre hay que colocar el vstago o husillo perpendicular a la superficie a medir. De no ser as el husillo se puede atascar y adicionalmente no toma la lectura real. Hay que verificar que el husillo descansa sobre la superficie a medir libremente.

Precisin no adecuada

Medir piezas calientes

Palpado inadecuado

Error de mas de 1 mm.

Importante observar las dos agujas o ndices cuando se hace una lectura: es error grave y frecuente el ignorar la aguja pequea por concentrarse nicamente en el ndice principal. Es un error fcil de cometer. Por favor tome la lectura con el instrumento totalmente de frente de tal forma que la aguja est enfrentada a la escala.

Paralaje

Siempre limpie muy bien las Pieza o piezas a medir. Una pequea palpadores del partcula extraa genera un gran instrumento error cuando se miden dcimas o sucios centsimas de milmetro.

El comparador es un instrumento muy delicado y altamente sensible, por lo tanto requiere atencin y esmerado cuidado Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 5.2 CALIBRES LMITE O Tambin conocidos como "calibres pasa no pasa" son elementos de verificacin muy tiles para la produccin en serie especialmente. Los hay de diferentes diseos pero los de mayor uso son:

.

Para verificaci n de ejes: Horquillas Para verificaci

n de agujeros: Tampones Para espesores: calibres de espesores


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES Cuando dos piezas se acoplan una dentro de la otra, dependiendo del trabajo requerido de dicho acople, este debe quedar bajo con unas condiciones de ajuste determinadas para que su funcionamiento sea adecuado. Para lograr dicho ajuste se debe fabricar cada componente del ensamble con unas tolerancias dimensionales y geomtricas determinadas. En este curso solamente se darn a entender los conceptos bsicos del tema. Para desarrollar competentemente el tema de tolerancias y ajustes se requiere de un curso especfico. Por lo anterior, la informacin sumnistrada aqui es limitada. Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados.

Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES 6.1 TOLERANCIAS DIMENSIONALES Concepto de tolerancia: En la realidad fabricar una pieza con dimensiones absolutamente exactas es imposible. No existe ni existir una mquina ni proceso de fabricacin que pueda lograr esto, por tal razn se debe permitir un grado de inexactitud en la fabricacin de toda pieza. Ese grado de inexactitud depende de las exigencias requeridas para el

funcionamiento adecuado de dicha pieza. Es decir, segn la funcin que vaya a desempear. Si se trata de un eje sobre el cual se va montar un rodamiento, la tolerancia ser de mayor "calidad" (mas estrecha) que si se trata de un pasador de una bisagra de puerta. Esta ltima permitir un intervalo de tolerancia mayor (de menor "calidad"). La tolerancia dimensional tiene dos variables fundamentales:

Posicin de la tolerancia: se trata de la posicin de la tolerancia con respecto a la lnea cero (ver grfica posiciones ). Esta puede estar por arriba, por abajo o sobre dicha lnea. Esta variable est clasificada por letras como se indica en el grfico citado. Si se trata de un agujero, la notacin ser con MAYUSCULA; si es de un eje entonces la notacin ser con minscula. Intervalo de tolerancia: refiere a la amplitud del intervalo. Este puede ser "ancho" o "angosto". Si se tiene una notacin en milmetros por ejemplo de 45 +/- 1 mm, la dimensin mxima ser de 46 mm, la mnima de 44 mm y el intervalo de tolerancia IT de 2 mm.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES Notacin de tolerancias Ejemplos de notacin de una tolerancia Ejemplos de notacin de una normalizada segn la International Standar tolerancia en forma numrica Organization (ISO) 90 g5 215 H7 215 h7 24 F9


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES . 6.1 TOLERANCIAS DIMENSIONALES CONCEPTOS BSICOS: Dimensin: Nombre expresado en la unidad escogida, el valor numrico de una longitud (la dimensin es llamada cota cuando est inscrita en un diseo). Tolerancia: inexactitud mxima permisible en la fabricacin de una pieza o elemento mecnico. Dimensin nominal: medida terica de referencia a partir de la cual se fijan las dimensiones lmite Dimensiones lmites: Las dos dimensiones extremas admisibles de una pieza dentro de las cuales se debe encontrar la dimensin efectiva. Dimensin mxima: la ms grande de las dimensiones lmite. Dimensin mnima: la ms pequea de las dos dimensiones lmite.


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES

6.1 TOLERANCIAS DIMENSIONALES CONCEPTOS BSICOS Diferencia: diferencia entre una dimensin y la dimensin nominal. Diferencia superior e inferior :Diferencia algebraica entre la dimensin mxima y mnima respectivamente y la dimensin nominal correspondiente

. Lnea cero: Es la lnea de diferencia nula y corresponde a la dimensin nominal. Las diferencia positivas estn por encima y las negativas por debajo. Calidad: En un sistema normalizado de tolerancias y ajustes, conjunto de tolerancias consideradas como correspondientes a un mismo grado de precisin para todas las dimensiones nominales.


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTESProcedimiento para interpretar una tolerancia dimensional Para interpretar una tolerancia dimensional, por favor siga y entienda el ejemplo aqu planteado. Llevar a notacin numrica 47 G5 En el grfico de posiciones observe que el intervalo est por encima de la lnea cero. En la tabla 6.2 encuentra la distancia a dicha lnea cero:

Ubique el grupo de medidas que contenga 47 Luego vaya sobre la columna G indentifique el nmero que est en la inteserccin de la fila y columna mencionadas. Ver que el dato es 9 micras que es igual a 0,009 mm o Observe en la grfica del ejercicio la ubicacin de dicha posicin Ahora vaya a la tabla 6.1 y encuentre el intervalo de tolerancia IT: o En la primera columna identifique el grupo de medidas que contiene 47 (es el de 30mm a 50mm) o Luego vaya sobre la columna 5 o La cifra que est en la interseccin de la fila y columna mencionada es 11 micras que es igual a 0.011 mm. o Este ser el IT (ver grfica del ejercicio ) Con los anteriores datos se completa la grfica del ejercicio y de all se obtiene la notacin numrica: o o o


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTESProcedimiento para interpretar una tolerancia dimensional En general:

Dmax = Dnom + ds Dmin = Dnom + di

D max = dimetro mximo Dmin = dimetro mnimo Dnom = dimetro nominal

NOTA: Cuando la diferencias estn por debajo de la lnea cero, estas son negativas


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES6.2 AJUSTES Concepto de Ajuste Cuando dos piezas deben estar ensambladas, la relacin resultante de la diferencia entre sus dimensiones antes de ensamblarlas se llama "ajustamiento" o ajuste. Segn la posicin respectiva de las zonas de tolerancia del agujero o alesado y del eje, el ajuste puede ser: Ajuste con juego: en el cual se asegura siempre que exista juego. La zona de tolerancia del agujero es mayor que la del eje.


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES

6.2 AJUSTES Ajuste con Apriete Ajuste en el cual se asegura un apriete. La zona de tolerancia del agujero es menor que la del eje.


Metrologa Bsica 6 TOLERANCIAS Y AJUSTES6.2 AJUSTES Ajuste Incierto Ajuste en el cual se puede presentar o un apriete o un ajuste huelgo. La zona de tolerancia del agujero y el eje se cruzan.

Copyright 2004 SENA - CEV Comunidad Educativa Virtual - Todos los derechos reservados. Metrologa Bsica CONTENIDO COMPLETO DEL CURSO1. INTRODUCCIN 2. CONCEPTOS BSICOS 2.1 Definicin 2.2 Clasificacin 2.3 Sistemas de Unidades 2.3.1 Sistema Internacional 2.3.1.1 Historia

2.3.1.2 Unidades fundamentales 2.3.1.3 Unidades derivadas 2.3.1.4 Mltiplos y submltiplos 2.3.1.5 Submltiplos del milmetro 2.3.2 Sistema ingls 2.3.2.1 Conversin de unidades bsicas 2.3.2.2 Fracciones de pulgada 2.3.2.3 Milsimas de pulgada 2.4 Caractersticas de los Instrumentos de Medicin 2.4.1 Vocabulario bsico de metrologa 2.5 Errores en la Medicin 3. PATRONES 3.1 Definicin 3.2 Clasificacin 3.2.1 Patrones de caras paralelas 3.2.2 Patrones cilndricos 3.3 Trazabilidad 3.4 Patronamiento de Instrumentos 3.4.1 Pie de rey 3.4.2 Micrmetro 4. INSTRUMENTOS DE MEDICION 4.1 Clasificacin de Instrumentos 4.2 Reglas para la Medicin 4.3 Escalas Metlicas y Cintas de Medicin 4.4 Calibrador Pie de Rey

4.4.1 Definicin y descripcin 4.4.2 Principio de funcionamiento 4.4.3 Clasificacin 4.4.3.1 Segn su construccin 4.4.3.2 Segn su precisin 4.4.4 Procedimiento para medir en milmetros 4.4.5 Procedimiento para medir en fracciones de pulgada 4.4.6 Procedimiento para medir en milsimas de pulgada 4.4.7 Errores, cuidados y recomendaciones 4.5 Tornillo Micromtrico 4.5.1 Definicin y descripcin 4.5.2 Principio de funcionamiento 4.5.3 Clasificacin 4.5.3.1 Segn su construccin 4.5.3.1.1 Micrmetro para exteriores 4.5.3.1.2 Micrmetro para interiores 4.5.3.1.3 Micrmetro para profundidades 4.5.3.2 Segn la forma de la pieza a medir 4.5.3.3 Segn el rango de medida 4.5.4 Procedimiento para medir con micrmetro para exteriores 4.5.5 Medicin con micrmetro para interiores 4.5.6 Medicin con micrmetro para profundidades 4.5.7 Errores, cuidados y recomendaciones. 5. INSTRUMENTOS DE VERIFICACION 5.1. Comparadores de Cartula de Amplificacin Mecnica

5.1.1 Definicin y descripcin 5.1.2 Principio de funcionamiento 5.1.3 Clasificacin 5.1.4 Procedimiento para medir 5.1.4.1 Medicin indirecta 5.1.4.2 Defectos de forma 5.1.5 Errores, cuidados y recomendaciones 5.2 Calibres Lmite 5.2.1 Tampones 5.2.2 Horquillas 5.2.3 Calibres de espesores 6. CONCEPTOS DE TOLERANCIAS Y AJUSTES 6.1 Tolerancias Dimensionales 6.2 Ajustes


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