guia 4- metrologia

UNIVERSIDAD DE PAMPLONAGUIA UNIFICADA DE MECANICA INDUSTRIAL Facultad de Ingenieras Programa de Ingeniera Mecnica, Mecatrnica e Industrial Guas de laboratorio

Cdigo : GLA XX V00

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LBST0001 OBJETIVO:

Prctica:

4

Tema: Metrologa: Instrumentos de medicin

Conocer los diferentes instrumentos que se usan en la industria con finalidades metrolgicas OBJETIVOS ESPECIFICOS: Conocer y operar correctamente los equipos metrolgicos que posee la universidad como apoyo a los procesos de manufactura. 1. Proporcionar un contexto de metrologa para que el estudiante tenga claro la importancia del aseguramiento de las mediciones. 2. Conocer el uso de cada uno de los instrumentos de medicin. 3. Efectuar lecturas en los diferentes equipos de medicin. 4. Conocer los diferentes tipos de error en que se incurren al efectuar mediciones. 5. Cuantificar los errores de medicin. REQUISITOS: Para asistir a los laboratorios de la Unidad de Mecnica Industrial es necesario tener presente que: 1. Se deben cumplir todas las normas de seguridad y los requisitos que se presentaron en la prctica #1,2 y3 2. Haber ledo sobre metrologa, instrumentos de medicin, Sistema de unidades, instrumentacin. 3. Vocabulario de Metrologa. 4. Conocimientos bsicos de matemtica, fsica y estadstica. MATERIALES: Es necesario que el interesado traiga: 1. Libreta de apuntes 2. Lpiz, borrador y saca punta. 3. Calculadora.


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PROCEDIMIENTO: La prctica sobre metrologa industrial se desarrollar en el siguiente orden: 1. Introduccin a la importancia de la metrologa y uso adecuado de los instrumentos de medicin. 2. Medicin en calibradores vernier, interpretacin de escalas y toma de lecturas. 3. Medicin en micrmetros, interpretacin de escalas y toma de lecturas. 4. Medicin con otros instrumentos, interpretacin y toma de lecturas. 5. Incertidumbre y factores que intervienen en la medicin. 6. Instrucciones para el desarrollo de la prctica de cuantificacin del error

NOTA: Es importante que los estudiantes realicen algunas mediciones preliminares a la prctica de Cuantificacin de errores. MARCO TEORICO En la pgina http://www.micromex.com.mx/catalogo/medicion/ se encuentra informacin metrolgica acerca de una amplia gama de instrumentos de medicin.

INSTRUMENTOS DE MEDICIN

CalibradorEl calibrador est compuesto de regletas y escalas. Este es un instrumento muy apropiado para medir longitudes, espesores, dimetros interiores, dimetros exteriores y profundidades. El calibrador estndar es ampliamente usado.


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El calibrador tiene generalmente tres secciones de medicin.

Elementos de medicin de los calibradores. A = para medir dimensiones exteriores. B = para medir dimensiones interiores. C = para medir profundidad. La regleta (o escala principal) est graduada en milmetros 0.5 milmetros si es bajo el sistema mtrico o en dieciseisavos o cuarentavos de una pulgada si es bajo el sistema ingls. El Vernier (nonio o escala) en el cursor, permite lecturas abajo de los siguientes decimales. Sistema mtrico 1/20 mm 1/50 mm Sistema ingls 1/128 pulg. 1/1000 pulg. Las siguientes longitudes de calibradores se usan ampliamente: Sistema mtrico 150 mm, 200 mm, 300 mm Sistema ingls 6 pulg., 8 pulg., 12 pulg.


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Este calibrador est equipado con un Botn en lugar del tradicional tornillo de freno. Si el botn se oprime, el cursor puede deslizarse a lo largo de la regleta, cuando el botn se suelta, el cursor se detiene automticamente.

Este tipo est equipado con un tornillo de ajuste el cual se utiliza para mover el cursor lentamente cuando se usa como un calibrador fijo, este tipo permite el ajuste fcil del cursor.

Este tipo llamado calibrador de cartula est equipado con un indicador de cartula en lugar de un nonio para permitir la lectura fcil de la escala. Precauciones al medir. Punto 1: Verifique que el calibrador no est daado. Si el calibrador es manejado frecuentemente con rudeza, se inutilizar antes de completar su vida normal de servicio, para mantenerlo siempre til no deje de tomar las precauciones siguientes:


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1) Antes de efectuar las mediciones, limpie de polvo y suciedad las superficies de medicin, cursor y regleta, particularmente remueva el polvo de las superficies deslizantes; ya que el polvo puede obstruir a menudo el deslizamiento del cursor. 2) Cercirese que las superficies de medicin de las quijadas y los picos estn libres de dobleces o desportilladuras. 3) Verifique que las superficies deslizantes de la regleta estn libres de dao. Para obtener mediciones correctas, verifique la herramienta acomodndola como sigue: a) Est seguro de que cuando el cursor est completamente cerrado, el cero de la escala de la regleta y del nonio estn alineados uno con otro, tambin verifique las superficies de medicin de las quijadas y los picos como sigue: - Cuando no pasa luz entre las superficies de contacto de las quijadas, el contacto es correcto. - El contacto de los picos es mejor cuando una banda uniforme de luz pasa a travs de las superficies de medicin.

b) Coloque el calibrador hacia arriba sobre una superficie plana, con el medidor de profundidad hacia abajo, empuje el medidor de profundidad, si las graduaciones cero en la regleta y la escala del nonio estn desalineados, el medidor de profundidad est anormal.


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c) Verifique que el cursor se mueva suavemente pero no holgadamente a lo largo de la regleta. Punto 2: Ajuste el calibrador correctamente sobre el objeto que est midiendo Coloque el objeto sobre el banco y mdalo, sostenga el calibrador en ambas manos, ponga el dedo pulgar sobre el botn y empuje las quijadas del nonio contra el objeto a medir, aplique slo una fuerza suave.

Mtodo correcto de manejar los calibradores Medicin de exteriores. Coloque el objeto tan profundo como sea posible entre las quijadas.


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Si la medicin se hace al extremo de las quijadas, el cursor podra inclinarse resultando una medicin inexacta.

Sostenga el objeto a escuadra con las quijadas como se indica en (A) y (B), de otra forma, no se obtendr una medicin correcta.


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Medicin de interioresEn esta medicin es posible cometer errores a menos que se lleve a cabo, muy cuidadosamente, introduzca los picos totalmente dentro del objeto que se va a medir, asegurando un contacto adecuado con las superficies de medicin y tome la lectura.


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Al medir el dimetro interior de un objeto, tome el valor mximo (A-3) al medir el ancho de una ranura tome el valor mnimo (B-3).

Es una buena prctica medir en ambas direcciones a-a y b-b en A-3 para asegurar una correcta medicin.

Medicin de agujeros pequeosLa medicin de pequeos dimetros interiores es limitada, estamos expuestos a confundir el valor aparente "d" con el valor real "D"

El mayor valor "B" en la figura o el menor valor "D" es el error.


Cdigo : GLA XX V00Medicin de profundidad

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En la medicin de la profundidad, no permita que el extremo del instrumento se incline, no deje de mantenerlo nivelado.

La esquina del objeto es ms o menos redonda, por lo tanto, gire el resalte de la barra de profundidad hacia la esquina.

Ejemplos de mtodos de medicin, correctos e incorrectos.

Punto 3: Guarde adecuadamente el calibrador despus de usarlo. Cuando se usa el calibrador, la superficie de la escala se toca a menudo con la mano, por lo tanto despus de usarlo, limpie la herramienta frotndola con un trapo, y aplique aceite a las superficies deslizantes de medicin antes de poner el instrumento en su estuche.


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Tenga cuidado, no coloque ningn peso encima del calibrador, podra torcerse la regleta.

No golpee los extremos de las quijadas, ni use picos como martillo.

No golpee los extremos de las quijadas No utilice el calibrador para medir algn objeto en movimiento.

No mida un objeto mientras est en movimiento.


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Micrmetro.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 Regla cilndrica graduada: contiene la escala fija Tambor graduado: contiene la escala mvil Tambor de mando: con mecanismo limitador de presin. Con l se debe realizar el ajuste a la pieza. Cuerpo: con forma de U o herradura y sobre el cual se graba normalmente el rango. Clasificacin 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.


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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 ms adelante.

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 ms adelante.


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Escalas metlicas y cintas de medicinEl 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 est 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.


Cdigo : GLA XX V00 Como leer el calibrador (sistema mtrico):Ejemplo 1. (Mtrico)

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Paso 1. El punto cero de la escala del nonio est localizado entre 43 mm. y 44 mm. sobre la escala de la regleta. En este caso lea 43 mm primero 43 mm. Paso 2. Sobre la escala del nonio, localice la graduacin en la lnea con la graduacin de la escala de la regleta. Esta graduacin es de "6" .6 mm Paso Final 43 + .6 = 43.6 mm

Ejemplo 2. (Mtrico)

Paso Final

22.85 mm


Cdigo : GLA XX V00Ejemplo 3. (Mtrico)

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Paso Final 47.32 mm

Ejemplo4. (Mtrico)

Paso Final 11.55 mm


Cdigo : GLA XX V00 Como leer el calibrador (sistema ingls)Ejemplo 1. (Ingls)

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Paso I. El punto cero de la escala del nonio est localizado entre 2 4/16 pulg., y 2 5/16 pulg., sobre la escala de la regleta. En este caso, lea 2 4/16 pulg., primero 2 4/16 pulg. Paso II. Sobre la escala del nonio, localice la graduacin la cual est en lnea con una graduacin sobre la escala de la regleta. Esta graduacin es "6", este 6 sobre el nonio indica 6/128 pulg.---------> 128/ pulg. Paso Final. = Paso I + paso II

La lectura correcta es: 2 pulg.


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Ejemplo 2. (Ingls)

Paso I + Paso II ( 4 3/16 + 4/128) = ( 4 24/128 + 4/128 )= (4 28/128) = 4 7/32 La lectura correcta es: 4 pulg.

Ejemplo 3. (Ingls)


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Paso I Leemos 2.400 pulg., primero Paso II La graduacin 18 sobre la escala del nonio est en lnea con una graduacin de la escala de la regleta, esta lectura es 18 pulg./1000 0.018 pulg. Paso I + Paso II = 2.400 + 0.018 = 2.418 pulg. De igual forma la lectura correcta es: (2+ + ) =(2+

)=

2.418 pulg.

Ejemplo 4. (Ingls)

Paso I + paso II = 4.450 + 0.016 = 4.466 pulg. De igual forma la lectura correcta es: (4+ + ) =(2+

)=

4.466 pulg.


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ACTIVIDADES DEL ESTUDIANTE El estudiante deber participar en el proceso de interpretacin de escalas y realizar el siguiente trabajo de cuantificacin de errores en el tiempo estipulado por el profesor: 1. Tomar los objetos definido por el profesor. 2. Busque un mtodo de medicin emprico y tome las respectivas medidas.(pulgar, palma se la mano, cuadros de una hoja, etc) 3. Seleccione el instrumento que considere adecuado para tomar la medida de cada uno de los elementos asignados (flexometro, calibrador, galga). Utilice medidas en pulgadas y en sistema mtrico. 4. Efectuar una tabla de recopilacin de las lecturas tomadas tanto del mtodo emprico como con el instrumento seleccionado. 5. Calcular el error entre la medida emprica y la tomada con el instrumento adecuado. 6. Indique la sensibilidad o precisin del instrumento seleccionado 7. Verifica el error del equipo o error de ceros y recalcula las medidas tomadas en caso de ser necesario. 8. Calcula el volumen de una pieza cilndrica y sus errores absoluto y relativo. Exprsalo en unidades adecuadas. 9. Consulta algunas normas para mantener en buen estado los instrumentos de medicin, (diferentes a las que aparecen en la gua). 10. Presentar en la prxima clase un informe de todo lo anterior.

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