INTRODUCCIÓN:En los días del Rey Enrique I de Inglaterra (1100 a 1135), una yarda era igual a la distancia que había entre la punta de la nariz del Rey y su pulgar con el brazo extendido. ¿Qué exactitud tenían las mediciones de sus súbditos?. Es de suponer que la única forma de averiguarlo era mediante una audiencia con el monarca.La industria de nuestro país se encuentra buscando soluciones a los problemas derivados del clima de competencia que a surgido en los últimos años debido a la interdependencia económica de los países reflejada en la fusión de los mercados. Parte de la solución para elevar la competitividad de las empresas, es adecuar a normas internacionales sus propios productos y servicios, de manera que sea confiable tanto en el ámbito nacional como internacional. México tiene una basta cultura metrológica, patentizada desde que los colonizadores españoles manifestaban con admiración que en la plaza de Tlatelolco de la gran Tenochtitlan “todo se hacía por cuenta y medida”. La historia de la Metrología en nuestro país refleja las diversas etapas de su desarrollo porque, en general, la historia dela metrología es también la historia de los pueblos del mundo.

DEFINICIÓNMetrología:Es la ciencia de la medición. La metrología incluye todos los aspectos teóricos y prácticos relacionados con las mediciones; cualquiera que sea su incertidumbre (parámetro de cualquier medición que caracteriza la dispersión de valores) y en cualquier campo de la ciencia y tecnología que ocurra.

IMPORTANCIA DE LA METROLOGÍA

El control de un producto es una de las bases fundamentales de la organización racional de los procesos de fabricación, su aplicación es para el industrial una condición primordial y necesaria, y una garantía contra las reclamaciones de los clientes. Para el mercado es una protección contra los defectos y errores posibles. La calidad de un producto, su constancia y la buena reputación de una empresa o firma comercial, no pueden adquirirse más que por un control riguroso en todas las etapas del proceso de manufactura. Agréguese a lo anterior los requerimientos del consumidor de contar con artículos variados, bonitos, duraderos y baratos de manera “casi inmediata” (después de ser anunciados en revistas de novedades o de investigación). Conduce a las empresas en la actualidad a abaratar costos de fabricación y poder ser competitivos; de esta forma encontramos que las prótesis dentales por citar un ejemplo, que implantan los dentistas en Europa se fabrican en China en muy corto tiempo (una semana) y a muy bajo costo pues el artesano que las elabora gana aproximadamente $200 USA por mes. De esta manera se consigue abaratar considerablemente el precio del implante. Otro ejemplo de este tipo son los balones de fútbol con los que se jugó el mundial de Francia y es de suponer que en el mundial pasado (Alemania) sucedió algo parecido; los balones se cocieron en Pakistán a mano. Ahí se compraron por dos francos o su equivalente en marcos o Euros, pero en Europa, los precios se dispararon. Cuando se trata de construir una pieza de tamaño y formas conocidas, es bien sabido que se tendrá que disponer de medios para medir su tamaño y comprobar su forma; tales medios son los sistemas de medida y los instrumentos de medición. Como podrá observarse, la Metrología tiene mucha importancia no solo en el ramo industrial, por la aplicación de los principios y técnicas de medición aplicados en el control dimensional de los productos industriales, sino en todos los campos del saber humano. La Metrología es la base para el desarrollo científico y tecnológico de cualquier civilización, cada descubrimiento de la ciencia proporciona una nueva forma de ver las cosas, por lo que el campo de la Metrología siempre esta en expansión. El nivel de ciencia metrológica de un país, es la prueba más verídica de su desarrollo tecnológico.

CLASIFICACIÓN DE LA METROLOGÍAa) La Metrología de acuerdo a “su función” podemos clasificarla en:

•METROLOGÍA LEGAL: T i e n e c o m o f u n c i ó n , l a d e e s t a b l e c e r e l cumplimiento d e l aLegislación metrológica oficial como: conservación y empleo de los patrones internacionales, primarios y secundarios así como mantener laboratorios oficiales que conserven y actualicen la pertinencia de estos patrones.

•METROLOGÍA CIENTÍFICA: Es aquella que no está relacionada con los servicios de calibración que se hace en l a i ndus t r i a y e l comerc io ; su func ión rad i ca en l aBúsqueda y materialización de patrones internacionales, para que éstos sean más fáciles de reproducir en el ámbito internacional, encontrar los patrones más adecuados para los descubrimientos que se hagan en el futuro, seguir analizando el sistema internacional de unidades, etc. Estas funciones las realizan todos los laboratorios autorizados.•METROLOGÍA INDUSTRIAL: compete a l os l abo ra to r i os au to r i zados , su func ión es da r se rv i c i o de medición, calibración de patrones de equipos en la industria y al comercio.

b) La metrología se puede clasificar de acuerdo “al tipo y técnica” de medición empleados, teniendo de ésta manera entre otras la siguiente:

a) Metrología geométricab ) M e t r o l o g í a e l é c t r i c a .c ) M e t r o l o g í a t é r m i c a .d ) M e t r o l o g í a q u í m i c a .e ) M e t r o l o g í a f o t o m é t r i c a .f ) M e t r o l o g í a d e p r e s i ó n .g ) M e t r o l o g í a a c ú s t i c a .h ) M e t r o l o g í a d e t i e m p o y f r e c u e n c i a .i ) E n t r e o t r a s .

c) Clasificación de la metrología “por variables”Las cantidades o características que se miden (las cuales sirven como base de control) se denominan Variables.Las variables se pueden clasificar de diferentes formas, aquí se enuncian dos clasificaciones básicas:

c.1).- Clasificación por variables:I. Variables térmicas: Se refieren a la condición o carácter de un material que depende de su energía térmica.I.1) TemperaturaI.2) Calor específicoI.3) Variables de energía térmica (Entalpía y entropía)I.4) Valor calorífico

II. Variables de radiación: Se refieren a la emisión, propagación y absorción de energía a través del especio o de algún material en la forma de ondas.II.1) Radiación electromagnéticaII.2) Variables fotométricasII.3) Variables acústicas

III. Variables de fuerza: Una fuerza es cualquier causa física que tiende a modificar el movimiento de uncuerpo.III.1) Fuerza totalIII.2) Momento o par de torsiónIII.3) La presión y el vacíoIV. Variables de velocidad : Estas variables están relacionadas con la velocidad a la que un cuerpo se mueve hacia o en dirección opuesta a un punto fijo. El tiempo siempre es uno de los componentes de las variables de velocidad.IV.1) El flujoIV.2) La rapidezIV.3) La aceleración

V.Variables de cantidad : Estas variables se refieren a la cantidad total de material que existe dentro de ciertos límites específicos:V.1) La masaV.2) El peso

V I . V a r i a b l e s d e t i e m p oV.1) Tiempo transcurridoV.2) Frecuencia

VII. Variables geométricas: Se refieren a la posición o dimensión de un cuerpo

VII.1) La posición; ubicación de un cuerpo con respecto a un sistema de coordinas fijo.VII.2) La dimensión: distancia entre dos puntos fijosVII.3) El contorno o forma: el la localización relativa de un grupo de puntos representativos de la superficie que se mide.VII.4) El nivel (líquido o sólido) Es la altura o distancia de la superficie de un material con respecto a un nivel de referencia base.

VIII. Variables de propiedades físicas : Se refieren a propiedades físicas de substancias con excepción de aquellas que están relacionadas con la masa o la composición química.VIII.1) Densidad y peso específicoVIII.2) La humedadVIII.3) El contenido de humedad2

c.2) Clasificación por señales de mediciónEl uso de se las señales de medición permite la medición de todas las diferentes variables mediante una combinación de transductores primarios especializados, junto con un pequeño número de sistemas de respuesta asociados con un pequeño número de señales de medición.1)Movimiento: todas las manifestaciones del valor de la variable medida están basadas en alguna forma de movimiento, el movimiento también es una forma común de entrada a los transductores, controladores computadores y otros sistemas de respuesta a la medición.1 .1 )E l mov im ien to mecán i co de un i nd i cador , p lumi l l a de reg i s t ro o de o t ro e lemento só l i do es l a f o rma más usual del efecto que se mide. El movimiento mecánico, ya sea lineal o angular, es igualmente común como efecto de entrada a otros sistemas de respuesta.1 .2 )E l desp lazamien to de l í qu idos se u t i l i za como man i fes tac ión en l os te rmómet ros con vás tago de v id r i o , l o s manómetros con tubo de vidrio y otros similares, también se emplea como señal de transmisión en los sistemas de termómetros llenos de líquidos y de tubo metálico y en algunos otros sistemas.1 .3 )E l mov im ien to de una luz o de un haz de e lec t rones se emp lea como man i fes tac ión en l os osc i l o scop ios , oscilógrafos, galvanómetros de haz de luz y otros semejantes.

2)Fuerza : Este es un tipo común de señal utilizada en la conversión, transmisión y utilización de las mediciones.2.1) La fuerza mecánica total se usa con frecuencia como entrada de control, como elemento de conversión en los dispositivos de fuerzas balanceadas y para la transmisión de señales a distancia medidas en pulgadas. Fácilmente sele puede derivar y convertir en movimiento, o en presión diferencial o estática.2.2) La presión (Fuerza por unidad de área) En los fluidos es una señal de medición que se utiliza comúnmente para la transmisión de la medición. Se utiliza tanto la presión estática como la diferencial, con valores que varían desde presiones diferenciales de pulgadas de agua, las cuales se desarrollan mediante una placa de orificio, hasta presiones de 1000 psi (lb/in2) o menos comúnmente de 3 a 27 psi. Se aceptan como el estándar para la transmisión neumáticade las señales de medición y control.

3) Señales eléctricas: Se dispone de transductores para transformar prácticamente todas las variables a las señales de medición eléctricas correspondientes. Particularmente las variables de radiación, de composición química y por supuesto las variables eléctricas producen un señal de medición eléctrica.3.1) Señales de voltaje o de Corriente3.2) Señales de relación voltaje y corriente.

4)Señales de medición de tiempo modulado : para la transmisión de mediciones particularmente a grandes distancias se utiliza un cierto número de señales de tiempo modulado del tipo “Abierto- Cerrado”4.1) Señales de duración de un pulso; Generalmente operan con la duración de un ciclo constante que varia de 1 a15 segundos. En donde la relación entre el tiempo en que el circuito se encuentra abierto y el tiempo en el que el circuito se encuentra cerrado durante el ciclo, representa el valor de la variable.4.2) Señales de frecuencia; En que la variación de la frecuencia representa el cambio de valor de la variable que se mide, se emplean con frecuencia para la transmisión de la medición particularmente sobre circuitos portadores y circuitos radiotransmisores. La velocidad rotacional a veces se transforma a frecuencia como señal de medición sin que tenga importancia la distancia de transmisión.4.3) Modulación de pulsos; La señal de medición puede ser simplemente la cuenta del número de pulsos de cierto intervalo de tiempo, o puede ser una señal binaria totalmente codificada o decimal binaria. Los pulsos clave se emplean frecuentemente en las computadoras digitales y en otros equipos semejantes.FUNCIONES BASICAS DE UN INSTRUMENTO O SISTEMA DEINSTRUMENTOSUn poquito de instrumentación y control. Los instrumentos son herramientas indispensables que sirven para conseguir y conservar la calidad con que se identifica el producto que se esta manufacturando. Se utilizan para controlar las variables de un sistema o proceso en forma tan exacta como se necesite para satisfacer las especificaciones del producto en lo que respecta a composición química, forma color o acabado. El instrumento o sistema puede ser:

a ) M e c á n i c o b ) N e u m á t i c oc ) H i d r á u l i c od ) E l é c t r i c oe ) E l e c t r o m e c á n i c o sf ) O una comb inac ión de dos o más de es tas fo rmas .

3 Cada instrumento o sistema de instrumentos tiene tres funciones básicas que son:

1 ) D e t e c t o r 2 ) D i spos i t i vo i n te rmed io o de t rans fe renc ia3 ) D i s p o s i t i v o f i n a l

El uso de instrumentos en la industria.Las tres funciones básicas del instrumento o sistema de instrumentosEl dispositivo de entrada debe captar la señal y transferirla a un sistema de salida. El tipo de instrumento o sistema depende de las variables que se van a controlar o medir y de la rapidez y precisión con que se debe efectuar la medición o el control Tanto la exactitud como la seguridad de un instrumento dependen de su construcción y de la manera en que se conserve su calibración. Un instrumento mal calibrado produce un riesgo en la medición y no sirve al utilizarlo para medir. Para que un instrumento industrial pueda ser útil para usarlo en un proceso es necesario calibrarlo de acuerdo a normas ya establecidas.Objetivo del sistema de medición E n t r a d a S al i d a V a l o r v e r d a d e r o V a l o r m e d i d o d e D e l a v a r i a b l e l a v a r i a b l e o b s e r v ad o r El sistema de medición consta de varios elementos o bloques. Es posible identificar cuatro tipos de elementos;aunque en un sistema particular puede faltar un tipo de elemento, o bien ocurrir más de una vez.La figura siguiente presenta los cuatro tipos de elementos con una definición breve.Entrada salidaEstructura general de un sistema de mediciónElemento sensor : Esta en contacto con el proceso y genera una salida, la cual depende de alguna manera de la variable por medir, son ejemplos el termopar, donde la f.e.m. en milivolts depende de la temperatura; el calibrador de deformación, dondela resistencia depende de la distorsión mecánica; la placa con orificio, donde la disminución de presión depende de la tasa deflujo. Si hay más de un elemento sensor en un sistema, al elemento en contacto con el proceso se le denomina sensor primario;a los otros se les conoce como sensores secundarios.Elemento acondicionador de señales.Toma la salida del elemento sensor y la convierte en una forma más adecuada para un procesamiento adicional, por lo general en una señal de frecuencia, de corriente directa o de voltaje de c.d. son ejemplos: unamplificador que transforma milivolts en volts; un oscilador el cual convierte un cambio de impedancia en un voltaje defrecuencia variable.Elemento procesador de señales.Toma de salida del elemento acondicionador y la convierte a una forma más adecuada parala presentación. Son ejemplos: El convertidor de analógico a digital, que transforma un voltaje en una forma digital paraentrada en una computadora; una microcomputadora, que calcula el valor medido de la variable a partir de los datos digitalesde entrada; etc.Elemento presentador de datos. Presenta el valor medido en una forma que el observador puede reconocer fácilmente. Sonejemplos: un simple indicador de carátula con escal y manecilla; un graficador; Un despliegue alfanumérico, y una unidad deexhibición de imagen.El término Transductor , se utiliza comúnmente en medición e instrumentación. Es un paquete manufacturado que produce unvoltaje de salida (en general) correspondiente a una variable de entrada como presión o aceleración. Por tanto, un transductor de este tipo puede incorporar tanto elementos sensores como acondicionadores de señales.4D e t e c t o r D i s p o s i t iv o intermedioDispositivofinal

Proceso,maquina osistema quese mideSistema demediciónElementosensor Elementoacondicionador de señalesElemento procesador deseñalesElemento presentador dedatos

TÉRMINOS FUNDAMENTALES DE METROLOGÍAAlgunos de los términos utilizados en la descripción de los instrumentos de medición y sus características, en ocasionescausan dudas sobre su interpretación o significado, por lo que se explicarán algunos de los términos más usados en los que pueden causar duda.Para explicar éstos

términos se han separado en tres secciones, clasificándolos según sus características, las cuales son:A . G l o s a r i o B .Carac te r í s t i cas de l os i ns t rumentos de med ic ión . C . V a r i a b l e s e s t a d í s t i c a s . GLOSARIOEnseguida se presentan los términos generales más comunes dentro del lenguaje metrológico.Calibración: Es el conjunto de operaciones que tienen por finalidad, determinar los errores de un instrumento demedición y en caso necesario otras características metrológicas.Dimensión: Es la expresión numérica en unidades de medida con que se expresan las características geométricas de uncuerpo; tales como longitudes, curvaturas y ángulos, con los cuales conocemos su forma y tamaño.Dimensión de una magnitud: número o valor representativo de una medida o magnitud.Escala:conjunto ordenado de trazos (líneas o signos grabados y correspondientes a valores determinados de unamagnitud a medir) con una cifra asociada, formando parte de un dispositivo indicador.La escala tendrá diferentes características dependientes de la magnitud a medir y del diseño de instrumentos de medición.Exactitud de medición: Proximidad de concordancia entre el resultado de una medición y el valor (convencionalmente)verdadero de la magnitud medida.Magnitud:At r ibu to de un fenómeno , cuerpo o sus tanc ia que se puede d i s t i ngu i r y de te rminar cua l i t a t i va y cuantitativamente. De manera amplificada se puede comentar sobre:Magnitudes: Cuando distintos observadores cuentan los cambios que experimentan algunos objetos o sus propiedades, esfrecuente comprobar que algunas de ellas no son interpretadas (propiedades) o relatados (cambios) de la misma forma por todos ellos. Son resultados subjetivos, dependen del observador.Ej. La dificultad de un problema.Si una propiedad, la dificultad, no se puede medir, no es una magnitud.Y si la observación de un fenómeno, no da lugar a una información cuantitativa, dicha información será incompleta.Así pues, llamaremosmagnitudes, a las propiedades físicas que se pueden medir.Es por lo tanto necesario saber relacionar los resultados de estas mediciones, así como operar con ellos. Las matemáticasson parte del lenguaje que necesitamos para comprender los fenómenos físicos.Magnitud base:Es la magnitud que no depende de otras magnitudes.Magnitud derivada:Es una magnitud que depende o está en función de las magnitudes base.Medición:Conjunto de operaciones experimentales que tienen por objeto determinar el valor de una magnitud.5Medir:Escomparar una magnitud con otra, tomada de manera arbitraria como referencia,denominada patróny expresar cuántas veces la contiene.Al resultado de medir lo llamamosMedida. Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos. Por otro lado , no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algún tipo de error, debido aimperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor - errores experimentales - ; por eso , se

ha de realizar la medida de forma que la alteración producida sea mucho menor que el error experimental que se pueda cometer .Las medidas que se hacen a las magnitudes macroscópicas o a las magnitudesmicroscópicas requieren técnicas totalmente diferentes.Método de medición: El conjunto de operaciones teóricas y prácticas involucradas en la realización de las mediciones deacuerdo con un principio establecido.Proceso de medición: Toda la información, equipo y operaciones relativos a una medición determinada. Involucra lorelativo a la ejecución y a la calidad de medición. Comprende: principios, métodos, procedimiento, valores de las magnitudesde influencia, patrones de medición y cálculos.Resultados de la medición(indicación):Valor de una magnitud omedidaobtenida por medición.Al usar este término debe aclararse si se trata de la indicación o el valor suministrado por nuestro instrumento demedición para la magnitud medida.Unidad de medida:Magnitud específica, adoptada por convención, utilizada para expresar cuantitativamentemagnitudes que tengan la misma dimensión. El metro es la unidad de medida para las longitudes.Unidad (de medida) de base o fundamental: Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema de magnitudesdeterminado.Múltiplo de unidad (de medida): Unidad de medida mayor formada a partir de una unidad dada, de acuerdo a unescalonamiento convencional. Ejemplo metro- kilómetro.Submúltiplo de una unidad (de medida): Unidad de medida menor formada a partir de una unidad dada, de acuerdo aun escalonamiento convencional. Metro- milímetro.Valor (de una magnitud): Expresión de una magnitud que se forma de un número y una unidad de medida apropiada.Ejemplo: 16m; 40kg; 35N.Símbolo de una unidad (de medida): Signo convencional que designa una unidad de medida. Ejemplo; m es el símbolodel metro.Aparato de medición: Dispositivo destinado a realizar una medición, sólo o en conjunto con otros equipos.Medida materializada: Dispositivo diseñado a reproducir o proporcionar, de manera permanente durante su uso oaplicación, uno o más valores conocidos de una magnitud dada. Ejemplo: una pesa, una resistencia patrón, etc.Transductor de medición: Dispositivo de medición que establece correspondencia entre una magnitud de entrada y unade salida, conforme a una relación determinada. Ejemplo: termopar y convertidor electroneumático.Patrón: Medida materializada, aparato de medición o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar oreproducir uno o varios valores conocidos de una magnitud para transmitirlos por comparación a otros instrumentos demedición. Ejemplo: patrón de masa de 1kg.Patrón Internacional: Patrón reconocido por acuerdo internacional para servir de base internacional en la fijación de losvalores de todos los otros patrones de la magnitud concerniente.6Legibilidad

: indica la facilidad con que se puede leer la escala de un instrumento; por ejemplo, un instrumento que tengauna escala de 10cm tendrá mayor legibilidad que otro de 5cm con el mismo intervalo.Descriminación: Se utiliza para indicar la menor diferencia que se puede detectar entre dos indicaciones en la escala delinstrumento. Por ejemplo la descriminación de una regla graduada en cm es de ½ cm.Discrepancia: se emplea para señalar la diferencia entre dos resultados; por ejemplo. Si dos personas obtienen resultadosdiferentes para la misma cantidad se dice que existe discrepancia entre ambos resultados.Variable: indica cualquier magnitud física que pueda sufrir cambios. Si se controlan estos cambios se tiene una variableindependiente. La cantidad física cambia en respuesta a la variación de una o más variables, se tiene una variable dependiente.CARACTERÍSTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓNAlgunos de los términos utilizados para describir las características de los instrumentos de medición son igualmenteapreciables a un dispositivo de medición, un trasductor de medición o un sistema de medición y por analogía también puedenser aplicados a una medida materializada o un material de referencia.Mensurando: Es la magnitud aplicada a un instrumento de medición.Alcance de Medición: conjunto de valores de mensurandos para los cuales el error de un instrumento de medición estásupuestamente comprendido dentro de ciertos parámetros.Alcance nominal: Intervalo de la escala obtenida por una posición dada de los controles de un instrumento de medición.El alcance nominal es normalmente expresado en términos de sus límites inferior y superior, por ejemplo: 100 a 200º C.Cuando el límite inferior escero, el alcance nominal comúnmente es expresado sólo por el límite superior. Por ejemploun alcance nominal de 0 a 100V es expresado como 100V.Características de respuesta: Relación entre una señal de entrada y la respuesta correspondiente, dentro de condicionesdefinidas.La relación puede ser expresada en la forma de una ecuación matemática, una tabla numérica o de una gráfica.Cuando una señal de entrada varía en función del tiempo, la forma de la característica de respuesta es la función detransferencia (la transformada de Laplace de la señal de salida dividida entre la transformada de Laplace de la señal deentrada). Ejemplo: la fuerza electromotriz de un termopar en función de la temperatura.Condiciones asignadas de medición: condiciones de utilización de un instrumento para las cuales las característicasmetrológicas de un instrumento de medición están supuestamente comprendidas dentro de ciertos límites.Condiciones de referencia: condiciones de uso prescrito para los ensayos de funcionamiento de un instrumento demedición o para la intercomparación de resultados de medición.Las condiciones de referencia generalmente incluyen valores de referencia para las magnitudes de influencia que afectanal instrumento de medición.Condiciones límite: Condiciones extremas que un instrumento de medición puede soportar sin daño y sin degradaciónde sus características metrológicas cuando es subsecuentemente operado bajo las condiciones asignadas de funcionamiento.Las condiciones límites para almacenamiento, transporte y operación pueden ser diferentes.Las condiciones límites pueden incluir valores límites del mensurando y de las magnitudes de influencia.Constante de un instrumento

: Coeficiente por el cual se debe multiplicar la indicación directa de un instrumento demed ic ión pa ra ob tener e l va lo r i nd i cado de l mensurando o de una magn i tud que se u t i l i ce pa ra ca l cu la r e l va lo r de lmensurando.Los instrumentos de medición de varios alcances con un solo indicador tienen diversas constantes que corresponden por ejemplo, a diferentes posiciones de un mecanismo selector.7Cuando la constante de un instrumento es el número uno, generalmente no es mostrado en el instrumento.Deriva: variación lenta de una característica metrológica de un instrumento de medición.Discreción: Amplitud de un instrumento de medición para no alterar el valor mensurando. Ejemplos:a )Una ba lanza es un i ns t rumento d i sc re to pa ra l a med ida de l a masa . b)Un termómetro de resistencia que calienta el medio cuya temperatura va a medir no es discreto.Estabilidad: Amp l i tud de un i ns t rumento de med ic ión pa ra mantener cons tan te en e l t i empo sus ca rac te r í s t i cas metrológicas.En caso de que la estabilidad se considere en función de otra magnitud diferente el tiempo, ésta debe ser mencionadaclaramente.La estabilidad puede ser cuantificada en varias formas, por ejemplo:Por el tiempo en el cual cambia una característica metrológica por una cantidad dada o…El cambio de una característica en un tiempo determinado.Estabilidad: Es la señal de entrada a un sistema de medición.Instrumento de medición: D i spos i t i vo que pe rmi te e fec tua r l a s med ic iones . Podemos dec i r que es una se r i e de elementos interrelacionados que constituye la trayectoria de la señal medida, que se indica con un sensor y que termina en unindicador. Éste último dará el resultado de la medición o de un valor relacionado, a través de una escala u otro indicador neumático o electrónico.Intervalo de medición: Módulo de la diferencia entre los dos límites de un alcance nominal.En algunos campos del conocimiento, la diferencia entre el valor más grande y el más pequeño es llamada la amplitud.Ejemplo: para un alcance nominal de –10 V a +10 V, el intervalo es de 20 V.Respuesta: Es la señal de salida de un sistema de medición.Sensibilidad de un instrumento de medición: Es el grado con el cual un instrumento puede detectar la variación de lacantidad que se va a medir.Es lo mismo que la resolución del instrumento.La sensibilidad puede depender del valor del estímulo.Tiempo de respuesta: Intervalo de tiempo que comprende el instante en el cual una señal de entrada es sometida a uncambio brusco especificado y el instante en el cual la señal de salida alcanza dentro de los límites especificados un valor en régimen estable y sostenido.Valor nominal: Valor redondeado o aproximado de una característica de un instrumento de medición que proporcionauna guía para su uso.a)El valor de 100marcado en una resistencia patrón; b)El valor de 1L marcado en un matraz volumétrico de una sola marca;c)El valor 0,1 mol/L de la concentración

de cantidad de sustancia de una solución de ácido clorhídrico;d)El valor 25º C del punto de ajuste de un baño controlado termostáticamente.Histéresis: Se usa cuando existe una diferencia en las lecturas de un instrumento, dependiendo el valor de la magnituddel sentido en que se lleve a cabo el proceso de medición, la histéresis puede ser el resultado de fricción mecánica,efectos térmicos, de deformación elástica, etc.VARIABLES ESTADÍSTICAS8Dentro de los términos metrológicos se manejan términos para explicar los valores o resultados de cada una de lasmediciones, ayudando así a explicar una serie de elementos u operaciones que se hagan al hacer la medición o al transformarlaa una medida real (tomada a escala).Exactitud: Se utiliza para señalar la proximidad del valor real. La exactitud de un instrumento indica la desviación de lalectura respecto a una entrada conocida. Mientras más pequeña sea esta desviación mayor será la exactitud.Clase de exactitud: clase de instrumentos que satisfacen ciertos requisitos metrológicos destinados a mantener loserrores dentro de límites especificados.Error absoluto de la medición: Resultado de una medición menos el valor (convencionalmente) verdadero de lamagnitud medida.El término se aplica igualmente para:La indicación.El resultado bruto.El resultado corregido.Exactitud de instrumentos de medición: Es la raíz cuadrada promedio del valor del error que se presenta al comparar las mediciones realizadas con un método y otro método de referencia. Es decir, la aptitud de un instrumento de medición para dar respuestas próximas al valor verdadero.Incertidumbre de medición: Estimación que caracteriza el intervalo de valores dentro de los cuales se encuentra elvalor verdadero de la medida.La incertidumbre de medición comprende en general, muchos componentes. Algunos de estos pueden ser estimadossobre la base de la distribución estadística de los resultados de series de medición y pueden estar caracterizados por desviaciones estándares experimentales. La estimación de otros componentes puede estar basada solamente en laexperiencia u otra información.Repetibilidad de mediciones: Es la desviación estándar esperada de las mediciones obtenidas en pruebas repetidas. Esdecir, la proximidad de concordancia entre resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud, efectuadas con eltotal de las siguientes condiciones:Con el mismo método.Por el mismo observador.Con los mismos instrumentos de medición.En el mismo lugar.A intervalos cortos de tiempo.Reproducibilidad de resultados

: Es la desviación estándar del error incluido en una medición sencilla, relacionada auna medida de referencia. Es decir, la proximidad de concordancia entre los resultados de las mediciones de la mismamagnitud cuando cada una se efectúa:Según diferentes métodos de medición.Por diferencia de observadores.Con diferentes instrumentos de medición.En lugares distintos y condiciones de uso diferentes.A intervalos de tiempo prolongados en relación con la duración de una sola medida.Resolución de un dispositivo: Es el incremento más pequeño que puede ser medido con un instrumento en particular,debido a su diseño. Es decir, la diferencia más pequeña entre las indicaciones de un dispositivo indicador que puede ser distinguido significativamente.Resultado bruto: Aquél que no ha sido modificado con correcciones por errores sistemáticos de medición.Resultado corregido: a l que se l e han e fec tuado co r recc iones necesa r i as po r e r ro res s i s temát i cos y se acompaña generalmente por la incertidumbre de la medición.PATRONES DE MEDICIÓN9Los patrones están destinados a materializar las unidades y deben tener una exactitud suficiente que les permita servir demodelo oficial para utilizarse como referencia.Alpatrónde medir se le puede considerar también comoUnidad de medida.Debe cumplir estas condiciones:1.Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en función de quién realice la medida .2.Ser universal,es decir utilizado por todos los países .3. Ha de ser fácilmente reproducible.Ejemplos:Patrón de masa de un kilogramo.Resistencia patrón de 100W.Amperímetro patrón.Patrón de frecuencia de cesio.Termómetro patrón de resistencia de platino.TIPO DE PATRONESPATRÓN INTERNACIONAL. Patrón reconocido por acuerdo internacional para utilizarse internacionalmente como base para asignar valores a otros patrones de la magnitud concerniente.PATRÓN NACIONAL. Patrón reconocido por decisión nacional en un país que sirve de base para asignar valores aotros patrones de la magnitud concerniente.PATRÓN PR IMAR IO . Pa t rón que es des ignado o reconoc ido amp l i amente como pa t rón que t i ene l as más a l tas cualidades metrológicas y cuyo valor es aceptado sin referencia a otros patrones de la misma magnitud. NOTA.

Elconcepto de patrón primario es igualmente aceptado para magnitudes de base o magnitudes derivadas.PATRÓN SECUNDARIO. Patrón cuyo valor es establecido por comparación con un patrón primario de la mismamagnitud.PATRÓN DE REFERENCIA. Patrón de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar u organización dado delcual se derivan las mediciones realizadas en dicho lugar.PATRÓN DE TRABAJO. Patrón que es usado rutinariamente para calibrar o controlar las medidas materializadas,instrumentos de medición o los materiales de referencia.Este patrón también es llamado patrón de control.PATRÓN DE TRANSFERENCIA. Patrón utilizado como intermediario para comparar patrones.PATRÓN VIAJERO. Patrón algunas veces de construcción especial destinado a ser transportado a distintos lugares.TRAZABILIDADProp iedad de l resu l tado de una med ic ión o de l va lo r de un pa t rón po r l a cua l pueda se r re lac ionado a re fe renc ias determinadas, generalmente patrones nacionales e internacionales por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones(cadena de trazabilidad)teniendo todas las incertidumbres determinadas.1CALIBRACIÓN (versión aplificada)Conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones específicas, las relaciones entre los valores de una magnitudindicados por un instrumento o sistema de medición, o los valores representados por una medida materializada y los valorescorrespondientes de la magnitud, realizados por patrones. La calibración permite también determinar otras propiedadesmetrológicas como son los efectos de las magnitudes de influencia. El resultado de una calibración es consignado en uncertificado de calibración o en un informe de calibración.Cuestionario Nº 11 .De manera b reve pe ro p rec i sa de te rmina l a impor tanc ia de l a met ro log ía en e l campo indus t r i a l . 2 . ¿ D e q u é o t r a s f o r m a s s e p u e d e c l a s i f i c a r l a M e t r o l o g í a a p a r t e d e p o r s u f u n c i ó n ?13 . D e s c r i b a c o n s u s p r o p i a s p a l a b r a s e l c o n c e p t o d e d i m e n s i ó n . 4 . D e s c r i b a c o n s u s p r o p i a s p a l a b r a s e l c o n c e p t o d e m a g n i t u d . 5 . M e d i a n t e i m á g e n e s i l u s t r a e l c o n c e p t o d e p r o c e s o d e m e d i c i ó n d e s c r i b i e n d o l a f u n c i ó n d e c a d a u n a d e s u s partes.6 . ¿ Q u é d e b e u s t e d e n t e n d e r p o r m e n s u r a n d o ? 7 . ¿ Q u é e n t i e n d e p o r a l c a n c e d e m e d i c i ó n ? 8 . D e s c r i b a c o n s u s p r o p i a s p a l a b r a s e l c o n c e p t o d e p a t r ó n . 9 . ¿ C ó m o s e c l a s i f i c a n l o s p a t r o n e s ? 1 0 . I l u s t r a m e d i a n t e u n e s q u e m a e l c o n c e p t o d e t r a z a b i l i d a d .SISTEMAS DE UNIDADES DE MEDIDASEn el campo de la medición, como ya hemos mencionado existen muchas variantes, para las cuales se han establecidounidades de medida, reconocidas internacionalmente, por ejemplo para conocer la longitud la unidad puede ser el metro o la pulgada, para medir temperaturas se utilizan como unidades comunes los grados centígrados o los grados Fahrenheit, parasaber el ángulo de una pieza, se utilizan como unidades los grados sexagesimales, etc. Las magnitudes por conocer pueden ser grandes o pequeñas para lo cual se utilizan múltiplos y submúltiplos de esas unidades y a la vez variantes de mediciones demasa y tiempo. Teniendo por lo tanto que a un conjunto tal de unidades se le da el nombre desistema de unidades.Para un sistema dado de magnitudes es el conjunto de las unidades de base y de las unidades derivadas, que se definencon reglas determinadas.1a )S i s tema In te rnac iona l (S . I . ) de un idades . b ) S i s t e m a C e g e s i m a l ( C G S ) . c ) S i s t e m a I n g l é s . SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADESA continuación se definen las siete unidades fundamentales que

componen el S. I., las unidades restantes se derivan deéstas y los múltiplos y submúltiplos se expresan en sistema decimal.1 . E l m e t r o ( m ) s e d e f i n e c o m o l a l o n g i t u d d e l a t r a y e c t o r i a r e c o r r i d a p o r l a l u z e n e l v a c í o e n u n l a p s o d e 1 / 2 9 9 792 458 de segundo (17ª Conferencia General de Pesas y Medidas de 1983).1m =_______1________ 299 792 458Velocidad de la luz = 299 792 458 m/s2 . E l k i l o g r a m o ( K g ) s e d e f i n e c o m o l a m a s a i g u a l a l a d e l p r o t o t i p o i n t e r n a c i o n a l d e l k i l o g r a m o ( 1 ª y 3 ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1889 y 1901).3 . E l s e g u n d o ( s ) s e d e f i n e c o m o l a d u r a c i ó n d e 1 9 2 6 3 1 7 7 0 p e r í o d o s d e l a r a d i a c i ó n c o r r e s p o n d i e n t e a l a transición entre los dos niveles hiperfinos del estado base del átomo de cesio 133 (13ª Conferencia General dePesas y Medidas, 1967).4.El ampere (A) se define como la intensidad de una corriente constante, que mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable, colocados a un metro de distanciaentre sí en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2x10-7newton por metro de longitud(9ª Conferencia General de Pesas y Medidas). 5 .E l ke lv in ( k ) se de f ine como la f racc ión 1 /273 ,16 de l a tempera tu ra te rmod inámica de l pun to t r i p l e de l agua (13ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1967).6 . E l m o l ( m o l ) s e d e f i n e c o m o l a c a n t i d a d d e m a t e r i a q u e c o n t i e n e t a n t a s u n i d a d e s e l e m e n t a l e s c o m o á t o m o s existen en 0,012 kilogramos de carbono 12 (12C) (14ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1971).7 . L a c a n d e l a ( c d ) s e d e f i n e c o m o l a i n t e n s i d a d l u m i n o s a , e n u n a d i r e c c i ó n d a d a d e u n a f u e n t e q u e e m i t e u n a radiación monocromática de frecuencia 540x 1012 Hz y cuya intensidad energética en esa dirección es de 1/683watt por esterradian (16ª Conferencia General de Pesas y Medidas, 1979).Puesto que la medición y la verificación de las piezas se limita fundamentalmente a la comprobación de la forma ydimensiones de sólidos geométricos, sus operaciones se reducen a la comprobación de longitudes, ángulos y también a lacomprobación del estado superficial, a estas hay que añadir la medición de temperaturas, para tener en cuenta los efectos de ladilatación sobre las medidas de longitud.1EL SISTEMA INGLÉS Y SUS UNIDADESEste sistema lo utilizan los países anglosajones, teniendo un sistema de unidades basado en un patrón que es la Yarda ysus múltiplos y submúltiplo,no decimales. Esto es por la gran importancia de tales países en la construcción mecánica,aunque a últimas fechas tales países usan ya equivalencias en el Sistema Internacional (S. I.); es frecuente utilizar en lostalleres y laboratorios los submúltiplos de la Yarda.Es indispensable para el metrólogo (en especial el mecánico) conocer perfectamente y acostumbrarse al manejo de lasmedidas del sistema Inglés que con mayor frecuencia se utilizan en los talleres por la influencia norteamericana en el ramoindustrial.UNIDADES DEL SISTEMA INGLÉSL A M I L L A = 1 7 6 0 Y A R D A S = 5 2 8 0 P I E S = 6 3 3 6 0 P U L G A D A S L A Y A R D A ( u n i d a d f u n d a m e n t a l ) = 3 p i e s = 3 6 p u l g a d a s U N P I E = 1 2 p u l g a d a s U N A P U L G A D A =utilizadacomo unidad

en la construcción mecánica.1La aplicación de la pulgada en las mediciones, así como la de sus unidades derivadas, requiere el conocimiento de susmúltiplos y divisores que por no ser decimales dan lugar a números fraccionarios, que reciben el nombre de fracciones de pulgada, a las que es necesario familiarizarse intentando hacerlo de una manera racional como se ejemplifica enseguida.De la misma manera que en las unidades del sistema métrico decimal, cada unidad de medida lineal se divide siempre en10 partes, por ejemplo del kilómetro al hectómetro, del hectómetro al decámetro y de éste al metro, así se va dividiendosiempre entre 10 para llegar a la siguiente unidad. En la pulgada para hallar sus fracciones, se divide siempre entre dos.Ejemplo:U n a p u l g a d a / d o s = M e d i a p u l g a d aM e d i a p u l g a d a / d o s = C u a r t o s d e p u l g a d aCuarto de pulgada/ dos = Octavo de pulgadaO c t a v o d e p u l g a d a / d o s = D i e c i s e i s a v o s d e p u l g a d a Estas fracciones de pulgada son las que se graban en los instrumentos de medida, pero como se hace necesario obtener medidas más pequeñas, a dichos instrumentos se les adapta otra reglilla llamada Nonio, que sirve para seguir dividiendo lafracción más pequeña de la regla (el dieciseisavo), siguiendo la misma mecánica anotada anteriormente, que es dividir entredos para obtener la siguiente fracción, o sea:D i e c i s e i s a v o / 2 = T r e i n t a y d o s a v o sT r e i n t a y d o s a v o / 2 = S e s e n t a y c u a t r o a v o s .Sesenta y cuatro avos/2= Ciento veintiocho avos.Aquí suele terminar las medidas de taller en el sistema fraccionario, o sea 1/128 de pulgada.Realizar ejemplos gráficos de las fracciones de pulgada.Insertar ejercicios propuestos.EQUIVALENCIAS DEL SISTEMA INGLÉS AL MÉTRICO Y VICEVERSAM I L L A S = 1 6 0 9 m Y A R D A = 0 , 9 1 1 4 m P I E = 0 , 3 0 4 8m P U L G A D A = 0 , 0 2 5 4 m = 2 , 5 4 c m = 2 5 , 4 c m U n k i l ó m e t r o = 3 9 3 7 0 p u l g a d a s U n m e t r o = 3 9 , 3 7 0 p u l g a d a s U n d e c í m e t r o = 3 , 9 3 7 0 p u l g a d a s U n c e n t í m e t r o = 0 , 3 9 3 7 p u l g a d a s U n m i l í m e t r o = 0 , 0 3 9 3 7 p u l g a d a s U n a l i b r a = 0 , 4 5 3 g r 3 , 7 8 5 l t = 1 G a l ó nRECOMENDACIÓNLlevar a cabo conversiones del sistema métrico al inglés y viceversa.CONVERSIÓN DE PULGADAS A MILÍMETROSEn éste caso hay variación ya que puede expresarse en dos formas, en decimales, tomando como base el hecho de que la pulgada vale 1 000, que sirve para poder expresar magnitudes más pequeñas que la pulgada. También algunos instrumentos demedida vienen graduados en milésimas de pulgada.En tonces l as f racc iones de l a pu lgada pa ra expresa r l as en

mi lés imas bas ta rá con d iv id i r e l numerador en t re e l denominador, quedando como sigue:U n a p u l g a d a = 1 ÷ 1 = 1 , 0 0 0 ” ½ ” = 1 ÷ 2 = 0 , 5 0 0 ” ¼ ” = 1 ÷ 4 = 0 , 2 5 0 ” 1 / 8 ” = 1 ÷ 8 = 0 , 1 2 5 ” 1 / 1 6 ” = 1 ÷ 1 6 = 0 , 0 6 2 5 ” 1 / 3 2 ” = 1 ÷ 3 2 = 0 , 0 3 1 2 5 ” 1 / 6 4 ” = 1 ÷ 6 4 = 0 , 0 1 5 6 2 5 ” 1 / 1 2 8 ” = 1 ÷ 1 2 8 = 0 , 0 0 7 8 1 2 5 ” Entonces la conversión de mm a pulgadas se hace dividiendo los mm entre 25,4 y el resultado queda en milésimas de pulgada. Por ejemplo:1

Convertir 19,5mm a pulgadas19,5 ÷ 25,4 = 0,767”OTRA FORMA DE CONVERSIÓN DE mm a pulgadas, sería para tratar de convertirlos a fracciones, siendo esto posible sólo si se admite un pequeño error.Tomemos de ejemplo el anterior con un error menor de 1/128” realizamos entonces la siguiente operación:1 9 , 5 X ( 1 9, 5 ) · ( 1 2 8 )_______ =___________ de donde X =__________________ = 98,262 5 , 4 1 2 8 2 5 , 4 Por lo tanto, la equivalencia que buscamos será:9 8 , 2 6 9 8 0 ,2 6________ =_______ +________ 1 2 8 1 2 8 12 8 Pudiéndose despreciar ésta última fracción, por ser tan

pequeña, ya que se admitía un error menor de 1/128”.En base a esto se obtienen los siguientes factores de conversión:Multiplicados por m m 5 , 0 4 N º d e 1 2 8 a v o s m m 2 , 5 2 N º d e 6 4 a v os m m 1 , 2 6 N º d e 3 2 a v o s m m 0 ,6 3 N º d e 1 6 a v o s N º d e 1 2 8 a v o s 0 , 2 m m N º d e 6 4 a v o s 0 , 4 m m N º d e 3 2 a v o s 0 , 8 m m N º d e 1 6 a v o s 1 , 5 9 m m Recomendación:Reemplazar conversiones usando estos factoresCUESTIONARIO Nº 21 . ¿A qué se l e denomina S i s tema de un idades? 2 .¿ Q u é e n t i e n d e s p o r S . I . ?1

3 . ¿ C ó m o e s t á c o n f o r m a d o e l S . I . ? 4 .Usando tus p rop ias pa lab ras enunc ia l a de f in i c i ón de met ro .5 .Enunc ia l a de f in i c i ón de l a un idad de tempera tu ra abso lu ta .6 . ¿Cuá l es l a un idad de l ong i tud usada en e l S i s tema Ing lés? 7.¿Cuál es la unidad usada para designar las tolerancias en el sistema métrico?8.Enuncia algunos prefijos usados en la designación de múltiplos y submúltiplos en el sistema decimal.9.Ilustre mediante una escala la graduación del sistema inglés para una pulgada (1”)10.Usando los factores adecuados de conversión transformea ) 2 5 / 1 2 8 ” a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ m m b ) 3 / 3 2 a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ m m c ) 7 m m a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ / 1 2 8 ” d ) 1 m m a _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ / 1 6 ”ERRORES EN LA MEDICIÓNFACTORES QUE AFECTAN UNA MEDICIÓNLos instrumentos de medición también han evolucionado y desde los calibradores y micrómetros se ha llegado hasta losinstrumentos electrónicos y neumáticos que son más exactos, con los que se ha buscado mejorar la exactitud y la seguridad desu func ionamien to ; pe ro po r o t ra pa r te , t amb ién hay que cons ide ra r que l a comp le j i dad es una fuen te de e r ro res suplementarios.El uso de trasmisiones electrónicas y microprocesadores, computadoras asociadas con sensores, etc.; llevan al metrólogoa considerar no sólo los instrumentos de medición si no sistemas de medición, cuyas características metrológicas sondiferentes a las tradicionales, llevando a campos totalmente nuevos.Cuando se hacen mediciones y se repite una de ellas, aunque la pieza, el aparato de medición e incluso el operador seanlos mismos se comprueba la existencia de pequeñas variaciones de lectura, que al mismo tiempo dan lugar a errores variables,si las mediciones las hacen diferentes personas con diferentes instrumentos o métodos o en diferentes ambientes, entonces lasvariaciones en las lecturas son mayores. Ésta variación puede ser relativamente grande o pequeña, pero siempre va a existir.1

Hablando estrictamente, es imposible hacer una medición absolutamente exacta, por lo tanto, siempre tendrá que tratar con errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos, dependiendo, entre otras cosas, dela aplicación que se le dé a la medición.Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que seaplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y otras causas.Error = valor leído – dimensión realEjemplo: un barreno cuya dimensión real de diámetro es de 25mm, se ha medido 10 veces con las siguientes lecturassucesivas:1 ) 2 5 , 1 6 ) 2 5 , 2 2 ) 2 5 , 3 7 ) 2 4 , 8 3 ) 2 5 8 ) 2 5 , 2 4 ) 2 4 , 9 9 ) 2 4 , 8 5 ) 2 4 , 9 1 0 ) 2 5 , 1 Errores:2 5 , 1 – 2 5 = 0 , 1 2 5 , 2 – 2 5 = 0 , 2 2 5 , 3 – 2 5 = 0 , 3 2 4 , 8 – 2 5 = - 0 , 2 2 5 – 2 5 = 0 2 5 , 2 – 2 5 = 0 , 2 2 4 , 9 – 2 5 = -0 , 1 2 4 , 8 – 2 5 = - 0 , 2 2 4 , 9 – 2 5 = - 0 , 1 2 5 , 1 – 2 5 = 0 , 1 Estos valores que presentan diferencia entre sí, se deben a diferentes factores que influyen durante las mediciones:Estos factores son:- L o c o m p l e j o d e l a p i e z a y s u c a l i d a d d e a c a b a d o . -E l t i po de i ns t rumento que se u t i l i ce y su es tado func iona l . - La pe rsona que rea l i ce l a med ic ión (exper ienc ia , capac idad , es tado de án imo , e t c . ) -E l l uga r donde se rea l i ce l a med ic ión y e l t i empo en que se rea l i ce . - L a s c o n d i c i o n e s a m b i e n t a l e s . - O t r a s m á s . ERRORES EN EL PROCESO DE MEDICIÓNLa medición es la base de toda clase de actividad científica, técnica y económica; desde un punto de vista general, se puede decir que es la asignación de símbolos numéricos a aspectos de objetos o eventos de acuerdo con una regla o norma; ensentido estricto, es la comparación de una cantidad o magnitud con la unidad de esa cantidad o magnitud.Como se mencionó anteriormente, se puede decir que ningún proceso de medición puede estar libre de errores. Estosurge debido a la imperfección de nuestros sentidos, de nuestros medios de observación, de las teorías aplicadas, de losaparatos de medición, a variaciones del ambiente y a otras causas.En la teoría clásica se denomina error absoluto a la diferencia entre el valor real y el valor medio.e = x- xvNaturalmente que este error proporciona poca información sobre su incidencia en los resultados, pues un error de unmilímetro es inaceptable, por ejemplo, en la fabricación de tornillos y despreciable a lo largo de un rollo de lámina. Una ideamás completa de la medición está dada por el error relativo.El error Relativo se define como el cociente del valor del error absoluto entre el valor verdadero de la magnitud, es decir:Ex= |e | ÷ xvDesarrolle el siguiente ejemplo: Se tiene una cinta métrica gastada en uno de sus extremos y con ella medimos unalongitud real de 16cm, pero el valor que se obtiene en la medida es de 17cm. Calcular el error absoluto, el error relativo de lamedición y el porcentaje de error.Sol. e = 1cm; Ex = 6,2 * 10-2cm __________?Frecuentemente se clasifica a los errores de un proceso de medición en dos tipos:1Los errores sistemáticos(regulares o constantes) obedecen a la presencia de una causa permanente y adquieren siempreigual valor cuando se opera en igualdad de circunstancias.Los errores aleatorios(accidentes o fortuitos) son aquellos que se originan por causas verdaderamente accidentales.Desde el punto de vista matemático, el error sistemático produce un

cierto sesgo que es constante en las observaciones yel error accidental varía de una medición a otra. Por ejemplo: los errores personales que comete cada observador. Los erroresaccidentales son causados por el azar.PRINCIPALES CAUSAS DE LOS ERRORES DE MEDICIÓNA continuación se muestra un cuadro en el que se resumen las distintas causas de errores que se cometen en un procesode medición.O P E R A D O R A P A R A T O M E D I O AP A R A T O M E D I O A MB I E N T E A M B I EN T E Agudeza visualP a r a l a j e J u e g os H u m e d a d D e f ec t o s d e V a r i a c i ón S e r e n i d a dc o n s t r u c c ió n c o n t r o l ad a d e la S a l ud T e mp e r at u r aP r e s i ó n V a r i a b l e I n e r c i a V i br a c i o n e s A p r o x i m a c i o n e s P o l v o D e f e c t o s d e1

CalibraciónDefectos deConstrucción(No controlables)Variaciones deTemperatura(No controlables)ERRORES POR OPERADOR O POR EL MÉTODO DE MEDICIÓNMuchas causas del error aleatorio son debidas al operador; por ejemplo: falta de agudeza visual, falta de cuidado,cansancio, estado emocional, etc. Para reducir este tipo de errores, es necesario el adiestramiento del operador.Otro tipo de errores es debido al método o procedimiento con que se efectúa la medición, empezando por la falta de unmétodo definido.ERRORES DE PARALAJEEste error es debido a la posición incorrecta del operador, con respecto a la lectura del instrumento de medición que tiene planos diferentes. El error de paralaje es más común de lo que se cree: en una muestra de 50 personas que usan calibradores con vernier, ladispersión fue mayor de 0.04mm. este defecto se corrige al mirar perpendicularmente el plano de medición a partir del puntode la lectura.ERRORES DE POSICIÓNEs te e r ro r l o p rovoca l a co locac ión i nco r rec ta de l as p iezas a med i r con respec to a l as ca ras de med ic ión de l os instrumentos de medición. ERROR DE COSENOEn general, casi todos los errores de posicionamiento se reducen a este caso de inclinación entre la escala y la direcciónde la medida, por lo que son función del coseno del ángulo de inclinación.2Error aleatorioprovocado por causas no controlables y de signodesconocido con relación al valor convencionalmente verdaderoError sistemático

Fig. 16ε = l * cos αEn muchos casos, el ángulo es tan pequeño que el error resulta despreciable, pero puede ser significativo al crecer lalongitud nominal l que se mide, y complicarse si intervienen también las características del instrumento de medida. Así por ejemplo una colocación inadecuada de un elemento cilíndrico en un micrómetro de exteriores, produce un error:Fig. 17 error de cosenoε = D – Do= + d sen - Do= d sen α + Do( )Ejercicio obtenga el valor de ε para un = a 3’, para un cilindro de 50 mm de valor nominal; usando un micrómetro cuyodiámetro del husillo es de 6 mm.Respuesta. _______________ ERRORES POR MÉTODO DE SUJECIÓN DEL INSTRUMENTOEl método de sujeción del instrumento puede ser causado por error, como se muestra en la figura donde un indicador decarátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición la fuerza ejercida provoca una desviacióndel brazo. ERROR POR DISTORSIÓN2Puede ser debido a la distorsión de un instrumento y puede ser evitada manteniendo en mente la ley de Abbe queestablece que la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del eje del instrumento.La siguiente figura muestra algunos instrumentos como el micrómetro normal que inherentemente satisface la ley deAbbe mientras que otros como el calibrador no; dado que el micrómetro es una función cuadrática del ángulo y elcalibrador es significativo porque es una función lineal de ángulo .ERROR POR FUERZA EJERCIDA AL EFECTUAR MEDICIONESLa fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza a medir, el instrumento o ambos por lo tanto es un factor importante a considerar en la elección del instrumento de medición para cualquier aplicación particular.ERROR POR INSTRUMENTO MAL ELEGIDOAntes de realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para ésta aplicación en particular, además de fuerza de medición deben tenerse en cuenta otros factores tales como:- C a n t i d a d d e p i e z a s a m e d i r . - T ipo

de med ic ión (ex te rna , i n te rna , a l tu ra , p ro fund idad , e t c . ) . -T a m a ñ o d e l a p i e z a . - E x a c t i t u d d e s e a d a . Existe una gran variedad de instrumentos y equipos de medición como se muestra esquemáticamente en la siguientefigura y abarcando desde un simple calibrador vernier hasta la avanzada tecnología de las máquinas de medición por coordenadas de control numérico pasando por los comparadores ópticos, micrómetros láser y rugosímetros entre otros. 1) Calibradores de vernier, medidor de alturas.2) Calibradores, medidores de altura, indicadores de carátula.3) Micrómetro de interiores y de exteriores.4) Micrómetro para interiores con escala vernier, medidor de agujeros indicadores de Carátula.5) Medidor maestro de alturas, bloques patrón.Cuando se han de medir las dimensiones de una pieza de trabajo, la exactitud de la medida depende del instrumento demedición elegido. Por ejemplo si se ha de medir el diámetro exterior de un producto de hierro fundido, un calibrador vernier haría un papel satisfactorio, sin embargo, si se va a medir un perno patrón, aunque tenga el mismo diámetro del ejemploanterior ni siquiera un micrómetro de exteriores tendría la exactitud suficiente para éste tipo de aplicaciones debe usarse unequipo que nos de mayor exactitud.Se ha recomendado que la razón de tolerancia de una pieza de trabajo a la resolución, legibilidad o valor de mínimadivisión de un instrumento sea de 10 a 1 para un caso ideal y de 5 a1 en el peor de los casos. De otra forma la tolerancia secombina con el error de medición y así un elemento bueno puede diagnosticarse como defectuoso y viceversa.Cuando la razón antes mencionada no es satisfactoria se requiere repetir las mediciones para asegurar confiabilidad de lasmediciones.La figura anterior muestra esquemáticamente la exactitud que puede obtenerse con diversos instrumentos de mediciónen función de la dimensión medidaERROR POR USAR INSTRUMENTOS NO CALIBRADOSInstrumentos no calibrados y cuya fecha de calibración esta vencida, así como instrumentos en que se sospecha algunaanormalidad en su funcionamiento no deben ser utilizados para realizar mediciones hasta que estos sean calibrados yautorizados para su uso.2Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir las lecturas obtenidas con un instrumento o equipo demedición en función del error instrumental determinado mediante la calibración.ERRORES POR EL INSTRUMENTO O EQUIPO DE MEDICIÓNLas causas que provocan errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación, estas pueden ser deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, etc.Los aparatos de medición llegan a las manos de usuario con un cierto error. Al usar el aparato debe corregirse la medidahecha mediante un factor de corrección que proporciona el mismo fabricante que a través de ensayos logra obtener un factor de corrección para que el operario lo aplique en cada una de sus mediciones.- Compresión generalElásticasZona plana-Compresión local Zona linealzona lineal Zona puntode deforma-cionesmecánicas PermanentesImperfeccionesMecánicasDEFORMACIONES ELÁSTICASLas deformaciones elásticas por contrario de los elementos de verificación y de las piezas medidas son causas de erroresmetrológicos.En mediciones por contacto, que son numerosas, la pieza sufre bajo el efecto de una carga, un aplastamiento general k yuna deformación local k, de las superficies de contacto, el aparato mismo sufre una deformación cuando la presión esuniforme en el calibrado y durante las mediciones.· COMPRESIÓN GENERAL. La compresión general o aplastamiento es proporcional a la carga P, a la longitud de la pieza L e inversamente proporcional a la sección S al módulo de la elasticidad E, es decir:Compresión general o aplastamiento = L*P/S*EDonde:L = Longitud de la piezaP = cargaS = secciónE = Módulo de la elasticidadCOMPRESIÓN LOCAL, puede tener varios aspectos:Zona plana. Las medidas en este caso son muy exactas, primero porque la carga aplicada es muy pequeña, además porque la deformación elástica de las crestas depende mucho del estado de las superficies.Zona lineal. La deformación local de Kl para tapones o alambres cilíndricos de medición obedece sensiblemente a laformula-.Kl = 0,00092 (p

3/ L) (1/D)½Donde:P = carga en KgL = longitud de contacto en mmD = diámetro en mm2Flexión – TorsiónDesgasteEnvejecimiento

Zona punto. La deformación es m s importante todavía, como el caso de datos esféricos o alambres cilíndricosde medición en contacto puntual con los flancos de la rosca de un tapón roscado.Flexión - torsión. Esta deformación puede ser muy elevada debido al propio peso de la pieza que se mide.DEFORMACIONES PERMANENTESDesgaste. Este es ocasionado por el uso frecuente de instrumento o aparato.Envejecimiento después de efectuado el tratamiento térmico en los calibradores existe un estado molecular inestable que resulta del mecanizado o de los tratamientos térmicos aplicados.IMPERFECCIÓN MECÁNICAEs preciso Considerar los efectos que pueden tener las imperfecciones para remediarlas en lo

posible.Defectos de la rectitud y forma. Es muy probable que ocurran en, los siguientes instrumentos:Micrómetro. Defectos locales en el paso, inclinación de los palpadores.Comparadores. Defectos en el paso y en la concentricidad de los piñones.Defectos de alineación y centrado. En mediciones lineales el defecto de la alineación o centrado provoca un pequeñoerror, el error de medida lineal no es prácticamente apreciable.ERROR POR CONDICIONES AMBIENTALESEntre las causas de errores, se encuentran las condiciones ambientales en que se hace a la medición, teniendo entre las principales, la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias electromagnéticas extrañas.HUMEDADDebido a los óxidos que se pueden formar por la humedad excesiva en las caras de medición del instrumento o de otras partes o expansiones por la absorción de la humedad en algunos materiales.POLVOLos errores por polvo se observan mas frecuentemente de lo esperado, algunas veces alcanzan el orden de tresmicrómetros. Para medidas exactas, se recomienda el uso de filtros que limiten la cantidad y el tamaño de las partículas de polvo ambiental.TEMPERATURAEn mayor o menor grado, todos los materiales que componen las piezas a medir tanto como de los instrumentos tiendena cambios longitudinales debido a los cambios de temperaturaCUESTIONARIO No 31. En forma genérica determina los tipos de errores.2. Cuales son los factores que afectan una medición?23. Usando tus propias palabras define el error relativo y describe un ejemplo diferente del ilustrado en este manual.4. Menciona en que consisten los errores por operador. 5. En qué consisten los errores de paralaje?6.- Menciona en forma breve los errores de fijación7. Que criterio empleas cuando encuentras imperfecciones mecánicas en los instrumentos de medida?8. Como te puedes dar cuenta que en verdad se esta llevando a cabo un buen proceso de medición?9.- Haz una reseña de las deformaciones elásticas.UNIDAD II MEC.CLASIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS Y APARATOS DE MEDICIÓNCon trazos o Metrodivisiones Regla graduada oCualquier escala graduadaTodo tipo de calibradorescon Vernier, carátula y digital.2

Calibradores de alturasMedida Con tornillo Todo tipo de micrómetrosdirecta micrométrico Cabezas micrométricasMedidor maestro de alturasCon dimensiones Bloques o galgas patrónfijas Galgas de espesores ( lainas)Calibradores limitesLineal Comparativa Máquinas de medición deredondezComparadores mecánicosComparadores ópticos (optimetros)Comparadores neumáticosComparadores electromecánicosMedidaindirecta Proyectores de perfilesMedidores de espesores derecubrimientosTrigonométrica Bolas o cilindrosBloques mycilRelativa NivelesReglas ópticasRugosímetroCon trazos o Transportador simpledivisiones GoniómetrosEscuadra universalM e d i d a Es c u a d r a

s directaCon dimensión Patrones angularesAngular fija Calibradores cónicosMedida Trigonométrica Falsas escuadrasindirecta Regla de senos*Las lecturas directas pueden observarse de forma:Analógica y/oDigital2

La metrología dimensional se encarga de estudiar las técnicas de

medición que determinan correctamente lasmagnitudes lineales y angulares (longitudes y ángulos).La inspección de una pieza como la que ilustra la figura 3.1.1 cae dentro del campo de la metrología dimensional; suobjetivo es determinar si cualquier pieza fabricada con tal dibujo conforma con las especificaciones del mismo.Figura 3.1.1 La inspección de una pieza.La inspección de una pieza como la ilustrada en la figura 3.1.2 que indica, además de las dimensiones lineales yangulares, tolerancias geométricas, también corresponde a la metrología dimensional, (por esta razón a la metrologíadimensional a veces se le denominará también geométrica).Sin embargo, se requiere conocer la simbología involucrada, su interpretación y cómo determinar si tales tolerancias secumplen Figura 3.1.2 La inspección de una pieza.La tabla 3.1.1 resume la simbología básica tal como la define la norma ISO 1101. También es importante identificar bajo qué norma está hecho un dibujo, así como la revisión correspondiente (año) ya que, como un ejemplo, podemosmencionar que en la norma ANSI Y14.5M-1982 no se contempla la característica de simetría (que antes se consideraba) y ensu l ugar se u t i l i za l a de pos i c i ón . ASME Y14 .5M-1994 a reac t i vado e l uso de s imet r í a . Un e jemp lo más : en l as especificaciones de ingeniería de General Motors no se considera la característica de concentricidad. 2REGLAS¿QUÉ SON LAS REGLAS?Instrumento de medición, construido de un material rígido, que sirve para trazar líneas rectas o medir longitudes de uncuerpo o espacioTIPOS DE REGLAS1.- METRO DE CINTA METALICAEste instrumento de medición tiene una gran exactitud y nos sirve para tomar todo tipo de medidas, esta la encontramosen varias medidas de 2m, 5m, 8m, y hasta de 10m.2.- METRO DE CARPINTEROEste instrumento esta fabricado en madera con articulaciones sencillas, o de resortes de acero y extremos del mismo metal o plástico.REGLA METÁLICALa regla metálica (graduada), utilizada en la medición mecánica, es una regla de sección rectangular y fabricada en acero;lleva grabada una escala, en uno de sus bordes o en ambos y puede ser flexible o rígida2

4.- TRANSPORTADOR DE ÁNGULOSEl transportador de ángulos es un instrumento muy útil cuando tenemos que fabricar algún elemento con ángulos no rectos.También sirve para copiar un ángulo de un determinado sitio y trasladarlo al elemento que estemos fabricando.5.- ESCUADRA DE CARPINTEROLa escuadra de carpintero sirve para comprobar el escuadrado de un mueble y además sirve para trazar líneas perpendiculareso a 45º. Las hay regulables en ángulo, pero se puede perder exactitud en la posición de ángulo recto con respecto a lasescuadras fijas.CALIBRADOR CON VERNIER INTRODUCCIÓNSe dice que la escala vernier fue inventada por Petrus Nonius (1492-1577), un matemático portugués, El diseño actual de laescala deslizante debe su nombre al francés Pierre Vernier (1580-1637) que lo desarrolló, El calibrador típico puede tomar trestipos de mediciones, exteriores, interiores y profundidades pero algunos adicionalmente pueden realizar mediciones de peldaño (escalonamiento) (ver figura 1).Figura 1CALIBRADOR VERNIER El calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal (exteriores, interiores y profundidad) másampliamente utilizados, Se puede considerar que este calibrador vernier es la combinación de una regla graduada con unaescala vernier.El vernier o nonio que poseen los calibradores actuales permiten realizar mediante estos instrumentos fáciles lecturas de 0,01mm, O,05 mm. o O,02 mm. y de 0,001" o 1/128" dependiendo del sistema de graduación que se utilice (métrico o inglés). NOMENCLATURAEl calibrador con vernier está compuesto de una regla rígida graduada en cuyos extremos lleva un tope o palpador fijo, sobreesta regla se desliza el cursor sobre el que esta grabada la escala auxiliar conocida como Vernier o Nonio cuyas graduacionesdifieren de la regla principal y son estas graduaciones las que nos determinan la legibilidad del instrumento.Las partes del calibrador son:2

Figura 2PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOEl principio en el cual esta basado el vernier es el siguiente: Si la magnitud que se mide esta dada por un número entero, elorigen del vernier indica exactamente este valor sobre la regla. Si en cambio fuera un número decimal, el origen del vernier caerá entre dos trazos de la regla, (criterio de discriminación) de esta forma el trazo de la regla situada a la izquierda delorigen representa la parte entera, y el trazo del vernier que coincida frente a un trazo de la regla da por su posición la partedecimal; finalmente se obtiene una suma de lecturas (ver figura 3).Figura 3 principio del vernier LEGIBILIDADEl valor de cada graduación de la escala del vernier que propiamente determina la legibilidad del instrumento, se calculatomando en consideración el valor de cada graduación de la escala principal dividiendo entre el número de graduaciones delvernier, podemos aplicar la siguiente fórmula:Legibilidad = L = d/nDonde:L = legibilidadd = valor de cada graduación de la escala principal (división mínima)n = número de divisiones del vernier Del ejemplo anterior tenemos:L = 1/10 = 0,1mmLECTURA DEL CALIBRADOR VERNIER Los calibradores vernier pueden tener escalas graduadas en sistema métrico y / o inglés.Los calibradores graduados en sistema métrico son básicamente de dos tipos:· Con legibilidad de A) 0,05mm o B) 0,02mm. En estos casos las graduaciones de la escala principal indican milímetros omedios milímetros respectivamente y las graduaciones del vernier indican centésimas de milímetro.A continuación se exhibe un ejemplo de lectura de calibradores en sistema métrico.Ejemplo 1Escala principal 7,00mmEscala vernier 0,20mmTotal 7,20mm1er. Pasos: ver en el instrumento que legibilidad tiene o si no la trae calcularlo por medio de la siguiente formula:L = d/n = 1mm/20 = O,05 mm.La lectura mínima (Iegibilidad) del calibrador es de 0,05mm.2°. Paso: tomar lectura de la siguiente forma:En este ejemplo se observa que la línea" O" del vernier ha recorrido sobre la escala principal hasta un poco más de la séptimagraduación (cada 1 con valor de un milímetro), se observa el vernier que su cuarta línea coincide con una graduación de laescala principal.Los calibradores graduados en sistema inglés analógicos expresan sus lecturas básicamente en dos formas:A) 0,001" Sistema ingles Versión Fracciones decimales oB) 1/128" Sistema ingles versión Fracciones No decimales3A continuación se exhibe un ejemplo de cómo se efectúa la lectura en calibradores graduados en sistema inglés.1. -en este ejemplo la legibilidad del calibrador es de 0,001" y cada graduación de la escala principal es igual a 0,025".a) Revisar el

instrumento que la legibilidad tiene en caso de que no tenga; calcular por medio de la formula:L = d/n = 0,025/25 = O 001" (Una milésima de pulgada) b) Tomar la lectura de la siguiente forma:Escala principal 1,900"Escala del vernier 0,017"Total 1,917" (se lee Una pulgada novecientas diecisiete milésimas)PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LECTURA TOTALEn el calibrador se observa que la lectura ha pasado de 1 1/8" Y que el vernier la lectura es de 3/128", entonces se suma 1/8 +3/128 = 19/128 Y este resultado más la pulgada es igual 1 19/128".Realiza las siguientes lecturas gráficamente como se observo en los anteriores ejemplos de las figuras del ejemplo 1 y delejemplo 2:Sistema ingles0025"0 725"3/8”11/32”15/32”0,915"3

25/128”1/8”CLASIFICACIÓN DE LOS CALIBRADORES y APLICACIONESCALIBRADORES GRANDES Y PEQUEÑOSLos calibradores están disponibles en muchos tamaños diferentes con los rangos de medición de 100mm a 3m, 4 pulg. a 120 pulg. (Para calibradores en pulgada).Generalmente los calibradores con rango de 300mm o menos son clasificados como calibradores pequeños y los de rangomayor son clasificados como calibradores grandes.TIPOS DE CALIBRADORESCALIBRADOR VERNIER TIPO ESTÁNDAR La norma JIS B -7505 especifica dos tipos de calibradores vernier estándar el tipo M (figura 4) y el tipo CM (figura 5)Calibrador vernier tipo M La figura muestra un calibrador vernier tipo M (llamado calibrador con barra de profundidades). El calibrador tipo M tiene uncursar abierto y puntas para medición de interiores, una barra de profundidades es proveída para calibradores que tengan unrango de 300mm o menos . Ca l i b radores ta l como l os de rango de med ic ión de 600mm y 1000mm no t i enen ba r ra de profundidades.Calibrador vernier tipo CM 3La figura corresponde al calibrador vernier tipo CM y como es mostrado tiene un cursor abierto y esta diseñado en la formatal que las puntas de medición de exteriores puedan ser utilizadas para medición de interiores. Este tipo cuenta normalmentecon un dispositivo de ajuste para el movimiento fino del cursor.OTROS TIPOS DE CALIBRADOR VERNIER Los calibradores vernier descritos antes son del tipo estándar y los más ampliamente utilizados. Hay sin embargo demanda decalibradores para propósitos especiales.Los siguientes tipos fueron desarrollados para tales demandas.a) Calibrador con vernier con puntas desiguales, para medida de dimensiones en planos de desnivel. b) Calibrador con vernier con puntas desiguales para mediciones de distancias de centro a centro, y de borde a centro c) Calibrador con vernier con puntas paralelas, para medidas de profundidad. d) Calibrador con vernier con puntas cónicas. e) Calibrador vernier con puntas en cuchilla para mediciones en ranuras estrechas. f) Calibrador con vernier de interiores con puntas largas y angostas para mediciones de huecos, ranuras. g) Calibrador con vernier para tubos. h) Calibrador con vernier con puntas para gancho. i) Calibrador con cuadrante para mediciones de poca fuerza. CALIBRADORES CON INDICADOR DE CUADRANTELa manera de medición con estos calibradores es básicamente la misma que en los calibradores de tipo estándar la diferenciaestriba en que la escala principal esta graduada en milímetros o medios centímetros, que debe uno contar y el resto de lalectura lo muestra directamente el indicador de cuadrante.Debido al mecanismo del indicador basado en la cremallera y piñón, el calibrador de carátula ofrece facilidad al tomar laslecturas y asegura mediciones exactas.La figura muestra la nomenclatura para los calibradores de carátula y la tabla muestra los diferentes tipos de graduaciones para estos calibradores. La figura ilustra los cinco diferentes tipos de graduaciones para las carátulas incluidas en la tabla. SERVICIO DE CALIBRADOR CON INDICADOR DE CUADRANTEAntes de medir con este instrumento tome en cuenta lo siguiente:LimpiezaQuite el polvo de las ranuras del cursar y de las caras de medición con papel libre de fibras que se desprendan fácilmenteantes y después de la medición.La cremallera puede ser limpiada con aceite ligero, cuando la cremallera este seca ponerle una gota de aceite.

3CUESTIONARIO No 51. Con tus propias palabras enuncia el concepto del Calibrador 2. ¿Quién Inventó la escala auxiliar del calibrador?3. Enuncia por escrito las partes que integran el calibrador o pie de rey.4. Cómo se clasifican los calibradores?5. Mencione como esta graduado el instrumento en cada sistema de unidades.6. Haga una breve descripción del calibrador de cuadrante.7. Qué ventajas presentan los calibradores electro- digitales con respecto a losanalógicos.?8. Que diferencias existen entre un calibrador tipo M con respecto a uno tipo CM?9. Enuncia los tipos de calibradores de alturas.310. ¿Qué otro tipo de calibradores existen? Menciona la menos 5.B. 1 Como hacer el ajuste en calibradores analógicos de carátula.Para el caso (1).Quitar el arillo presionando. Aplique una fuerza graduada para no dañar el piñón u otro mecanismo.Para el caso (2).Eliminar la rebaba de los dientes si es que la tiene, con un cepillo limpio.Hacer el ajuste a cero como se describe a continuación.Girar el arillo y localizar el punto cero.Abrir las puntas de medición aproximadamente 20 -30 mm con la aguja aproximadamente a 0.5 mm o a 0.3 mm al ladoderecho del punto cero para el calibrador con graduación de 0.02 mm o de 0.03 mm.Detener con la mano el ajustador como se muestra en la figura e introducir a lo largo de los dientes de la cremallera hasta quese detenga con el piñón que esta sobre la cremallera. Deje de introducir el ajustador y mueva el cursor suavemente a la izquierda, y cuando el piñón se monte sobre el ajustador como se ve en la figura la aguja parar su rotación.Tenga cuidado con no mover el cursor si nota falta de suavidad o se atora al deslizarse por que puede dañar el instrumento.Asegurarse de que las puntas estén cerradas y después extraer suavemente el ajustador.Asegurarse de que la aguja quede en el punto cero cuando las puntas de medición estén cerradas.Figura 134 .2 .2 Calibradores electro- digitales.El calibrador electro- digital fig. 14 utiliza un sistema de detección de tipo capacitancia.Es del mismo tamaño rango y peso que el vernier convencional. Los calibradores electro- digitales son actualmente utilizadosexcesivamente debido a sus ventajas.1. Fácil lectura y operación.2. Funcionalidad mejorada.3. Fueron hechos posibles por el sistema digital.Tamaños y tipos de calibradores electro- digitales. Figura 14Los hay en una amplia variedad de tamaños con rangos de medición de 100 mm, 200 mm, 300 mm, 450 mm y 1000 mm. Enla actualidad todos los tipos de calibradores vernier para propósitos especiales pueden conseguirse en su versión digital. Loscalibradores electro- digitales están provistos con un conector para salida de datos.3CaracterísticasA) FACILIDAD DE LECTURALos valores medidos son mostrados en una pantalla de cristal liquido (LCD) con cinco dígitos (Resolución: 0,001 mm) que esfácil de leer y libre de error de lectura.B) COMPACTO, LIVIANO Y BAJO CONSUMO EN ENERGÍA.El calibrador electro- digital es tan compacto y liviano como el vernier convencional, dado que estos calibradores consumenmuy poca energía, largas horas de trabajo son proporcionadas por una pequeña batería.FUNCIÓN DE FIJADO A CERO.Esta función pone cero en la pantalla en cualquier posición deseada permitiendo medición comparativa y otros tipos demedición de acuerdo al tipo de pieza a medir.RÁPIDA VELOCIDAD DE RESPUESTA.La velocidad de respuesta del detector es lo suficientemente alta para velocidades normales de medición (la velocidad máximade respuesta es de 6000 mml s cuando se abren las puntas de medición y 1600 mml s cuando se cierran,FUNCIÓN DE SALIDA DE DATOSEstos calibrado res pueden ser conectados a una unidad externa de procesamiento de datos tal como un mini procesador o unacomputadora personal.El botón de salida de datos tiene dos funciones: sirve como un interruptor de salida de datos cuando un dispositivo externoesta conectado y también mantiene los datos en pantalla cuando ningún dispositivo externo esta conectado.Estructuras,El calibrador electro- digital consiste de un brazo principal como en el calibrador vernier convencional, y una unidad de escalade desplazamiento y una unidad de lectura. La fig. 15 muestra la estructura del calibrador electro- digital.Figura15MEDIDOR DE ALTURAS

El medidor de alturas, se usa en la medición de alturas de piezas o diferencias de alturas entre planos a diferentes niveles, estambién utilizado como herramienta de trazo. El medidor de alturas tiene una escala principal con un vernier para medicionesrápidas y exactas, cuenta con un solo palpador y la superficie sobre la cual descansa, actúa como plano de referencia pararealizar las mediciones.Principio de funcionamiento.La forma de graduación dependiendo del sistema (métrico o ingles), es exactamente igual a los calibrado res vernier, asímismo la forma de interpretar los valores de una magnitud en sus escalas depende del desplazamiento del cursor sobre laescala principal.A diferencia de los calibradores, los medidores de alturas tienen un solo palpador. Nomenclatura TiposEn la actualidad los medidores de alturas son clasificados en los siguientes tipos.1. Con vernier.2. Con carátula.3. Con carátula y contador.4. Electro digitalesLas graduaciones normales de los medidores de altura con vernier son mostrados en la tabla. 3

Medidor de alturas con carátula.En el medidor de alturas con carátula figura las lecturas son tomadas sumando las lecturassobre la graduación de la escala principal a la lectura sobre la carátula la cual indica lafracción de la escala principal con una aguja, esto minimiza errores de paralaje y permitemed ic iones ráp idas y exac tas . (una ro tac ión de l a agu ja co r responde a 2 mm dedesplazamiento).Medidor de alturas con carátula y contador Conforme la rueda de avance en la parte posterior del cursor es girada, el cursor se muevehacia arriba o hacia abajo a través de un piñón que esta sujeto con la cremallera de una delas columnas. El engrane de la rueda de avance tiene 20 dientes y esta en contacto con lacolumna de la cremallera que tiene un paso de 1 mm. Así una vuelta de la rueda de avancedesplaza verticalmente al trazador 20 mm. Medidor de alturas tipo electrónico.La ven ta ja de es tos med ido res rad i ca que po r med io de l con tador se pueden realizar funciones de suma y resta en algunos casos se les puedeadaptar equipo adicional para la impresión de datos.Lectura del medidor de alturasEl procedimiento para leer las escalas de estos instrumentos prácticamentees igual que los calibradores vernier, de tal manera que para establecer elv a l o r d e c a d a g r a d u a c i ó n d e l a e s c a l a p r i n c i p a l , a s í c o m o d e c a d a graduación del vernier y observar hasta donde se a desplazado la líneacero de l ve rn ie r y que l í nea de l ve rn ie r co inc ide con una de l a esca la principal.Instrucciones para verificación del medidor de alturas.1 . L imp ia r todas l as pa r tes de l med ido r de a l tu ras p r inc ipa lmente l a superficie de contacto y la base.2. Verificar el correcto ajuste a cero de las escalas.3 . Rev i sa r pe r i ód i camente l a exac t i tud de l i n s t rumento rea l i zandomediciones de uno o varios patrones.4. Dichos patrones pueden ser bloques patrón.5. Los resultados de la inspección deberán ser comparados con las tolerancias que establezca las normas con las que fuefabricado el instrumento.6. Así mismo los resultados de la inspección deberán ser registrados en una tarjeta de control propia para cada instrumento.USOS Y CUIDADOS DEL CALIBRADOR VERNIER ALMACENAMIENTO.

Observe las siguientes observaciones cuando almacena calibradores:(1 ) Se lecc ione un l ugar en que l os ca l i b radores no es tén expues tos a l po lvo , a l ta humedad o f l uc tuac ión ex te rnas de temperatura.(2) Coloque los calibradores de modo que el brazo principal no se flexione y el vernier no sea dañado.PRECAUCIONES EN EL MANEJO AL MEDIR CON UN CALIBRADOR VERNIER.3

Con el objeto de aprovechar óptimamente las aplicaciones de un calibrador vernier, así como lograr una mayor vida útil delinstrumento, es necesario observar las siguientes precauciones cuando se mida.Antes de usarlo, limpie cuidadosamente todas sus partes principales, las caras de contacto de los palpadores.Al efectuar una medición, la pieza deberá ser colocada tan cerca como sea posible del eje axial del instrumento.La parte inferior de los palpadores (para exteriores) tiene un espesor menor, para facilitar la medición de ranuras estrechas por lo tanto en mediciones ordinarias se debe evitar en lo posible hacer contacto con esta área.Tener cuidado que al efectuar una medición no se aplique una fuerza excesiva sobre las piezas, ya que esto provocaría unalectura errónea.Al efectuar la lectura del calibrador trate de alinear siempre su vista exactamente con la perpendicular de medición para evitar el error de paralaje.Al realizar las mediciones no presione mucho la pieza a medir, ni tomarla durante mucho tiempo ya que pueden variar laslecturas tomadas debido al calor que se transmite con las manos.Las figuras siguientes ilustran algunos cuidados básicos de los calibradores vernier reforzando lo antes mencionado.1. Seleccione el calibrador que mejor se ajuste a su aplicación.Este seguro de que tipo, rango de medición, graduación y otras

especificaciones del calibrador son apropiados a su aplicación. No deje caer o golpee el calibrador No use el calibrador como martillo 3. Sea cuidadoso y no dañe las puntas de medición para interiores. No use las puntas como un compás o rayador. 4. Elimine cualquier clase de polvo del calibrador antes de usar.Limpie totalmente las superficies deslizantes y las caras de contacto. Use solo papel o tela que no desprenda pelusa. 5. Revise que el cursor se mueva suavemente No debe sentirse flojo o con juego. Corrija cualquier problema encontrado ajustando los tornillos de presión y de fijación.Apriete el tornillo de presión y de fijación totalmente, después afloje en sentido antihorario.Cheque nuevamente el juego.Repita el procedimiento anterior mientras ajusta la posición angular de los tornillos hasta que un juego apropiado del cursor esobtenido. 6. Medición de exteriores:Mantenga y mida la pieza de trabajo en una posición tan cercana a la superficie de referencia como sea posible.Esté seguro de que las caras de medición exterior hacen contacto adecuado con la pieza a medir. 7. Medición de interiores:Tome la medición cuando las puntas de medición de interiores estén tan adentro de la pieza como sea posible.Cuando mida un diámetro interior, lea la escala cuando el valor indicado esté en su máximo.Cuando mida el ancho de una ranura, lea la escala cuando el valor indicado este en su mínimo. 38. Medición de profundidadTome su medición cuando la cara inferior del cuerpo principal esté en contacto uniforme con la pieza de trabajo. 9. Medición de peldañoTome su medición cuando la superficie para la medición del peldaño este en contacto adecuado con la pieza a medir. 10. Evite el error de paralaje leyendo la escala directamente desde el frente. 11. Después de usar limpie las manchas y huellas digitales del calibrador con un trapo suave y seco. 12. Los siguientes puntos deberán tomarse en cuenta cuando se almacenan los calibradores.Almacene el calibrador en un ambiente libre de polvo.No coloque el calibrador directamente en el piso.Deje las caras de medición separadas de 0,2 a 2 mm.No fije el cursor.Almacene el calibrador en su estuche original o en una bolsa de plástico.ERRORES DE MEDICIÓN CON CALlBRADOR.Los siguientes factores afectan la exactitud de medición con calibradores:Error inherente a la construcción del calibrador.Error de paralaje.Condiciones ambientales y fuerza de medición.Errores de manipulación.Lectura del vernier y paralaje.Los siguientes factores pueden producir errores en la lectura de escalas vernier.(1) Error de graduación (un tipo de error instrumental)(2) La habilidad del ojo para reconocer el alineamiento de dos graduaciones:Existen tres aspectos que afectan la habilidad del ojo para leer escalas: poder de reconocimiento, agudeza visual y poder de resolución.(3) Error de paralaje.Consideramos el error de paralaje cuando hay una diferencia de altura h, entre la superficie graduada del brazo principal y el borde graduado del vernier. Si los ojos están en la posición "A" que está justamente arriba de las graduaciones coincidentes,no ocurrirá el error de paralaje.(4) Expansión térmica: los objetos se expanden o contraen con cambios en la temperatura las longitudes de objetos sondeterminados en 20 °C.(5) Fuerza de medición: A diferencia de los micrómetros, los calibradores vernier no están provistos con un mecanismo queasegure una fuerza de medición constante. Por tanto, la fuerza de medición variará cada vez que una medición es

hechaespecialmente con diferentes usuarios. Cuando se estén midiendo piezas utilizando un calibrador la pieza es mantenida entrelas puntas de medición con una cierta fuerza. Si una fuerza excesiva es aplicada a la pieza por las puntas de medición, elresorte se flexionará causando que la punta de medición del cursor gire y resulte en error de medición. Para minimizar erroreslas siguientes precauciones deben ser tomadas:a) El cursor debe moverse suavemente.3b) No aplique una fuerza excesiva de mediciónc) Mida la pieza utilizando la porción de las puntas de medición mas cercana a la escala principal.CUESTIONARIO No 61. ¿Que precauciones se deben tomar al usar un calibrador Vernier?2. ¿Porqué no debe aplicarse excesiva fuerza sobre el cursor al usar el calibrador?3. ¿Qué tipos de mediciones se pueden hacer con el calibrador Vernier?4. ¿Cómo se evita el error de paralaje?5. ¿Que precauciones se aplican para el almacenamiento de los calibradores?6. ¿Qué Factores ocasionan alteraciones en la exactitud de los calibradores?7. ¿Qué aspectos afectan la habilidad del ojo para leer las escalas?8. ¿Cuándo se considera que hay error de coseno?9. ¿En qué consiste la medición en peldaño?10. ¿Cuál es el concepto de error de manipulación?4

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