TAREA DE MEDICIONES ELECTRICAS E INSTRUMENTACION.CONCEPTOS SOBRE METROLOGIA.Estudiantes: Carlos Navas Arias, Jan Estrada Romero, William López Programa de Ingeniería eléctrica.

1. Instrumentos de medición

Medición de longitud

Regla: Instrumento de forma rectangular con un espesor muy pequeño que se utiliza para para medir distancia entre dos puntos. Calibrador: Es un instrumento utilizado para medir pequeñas longitudes, medidas de diámetro externo e interno y profundidades. Consiste en una escala graduada en base a milímetros y en un dispositivo llamando nonio que sirve para aumentar la precisión de la escala base.

Metro: Igual que la regla, es un instrumento que permite medir distancias entre dos puntos con apreciación de 1 mm.

Micrómetro: Es un instrumento de precisión para medir con una apreciación de centésimas de milímetros, capaz de realizar estas mediciones gracias a un tornillo de precisión con escala conveniente graduada.

Medición de magnitudes eléctricas.

Amperímetro: Es un instrumento que permite medir la cantidad de corriente que circula en su interior por lo cual se conecta en serie con la corriente a medir.

Óhmetro: Es un instrumento que permite medir resistencia, que mediante una pila interna, crea una diferencia de potencial entre sus terminales cuando no existe en ellos ninguna resistencia y por ello la aguja del aparato marca la máxima lectura.

Voltímetro: Instrumento que mide diferencia de potencial en los terminales, por lo cual se conecta en paralelo con la tensión eléctrica a medir.

Osciloscopio: Es un instrumento que nos permite visualizar de manera gráfica las señales eléctricas que pueden variar en el tiempo.

Watímetro: Es un instrumento utilizado para medir potencia eléctrica, el cual consta de un par de bobinas fijas que son las de corriente y la bobina de potencial o móvil. Las bobinas fijas se conectan en serie con el circuito, mientras la móvil se conecta en paralelo. Además, en los vatímetros analógicos la bobina móvil tiene una aguja que se mueve sobre una escala para indicar la potencia medida.

Medición de temperatura

Termómetro: Es un instrumento de bulbo de vidrio que se utiliza para tomar y medir la temperatura, ya sea a instancias de un ambiente, de una región o bien la temperatura corporal que observa un ser humano en determinado momento.

Termopar: Es la unión de dos alambres conductores con diferente composición metalúrgica, genera una fuerza electromotriz que depende de la diferencia de temperatura de la junta caliente o de medida y la unión fría o de referencia, así como de la composición del termopar.

Pirómetro: Es un instrumento que mide la temperatura de una sustancia sin estar en contacto con ella. Se basa en la distribución de la radiación térmica.

Medición de magnitudes de presión.

Barómetro: El barómetro es un instrumento que permite medir la presión atmosférica, es decir, la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la atmosfera. La presión barométrica es una medida variable y depende de la variación de la altura y de la humedad del aire.

Manómetro: El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local.

Medición de Caudal.

Caudalimetro: Un caudalímetro es un dispositivo que se utiliza para medir la cantidad de flujo de un gas o liquido por unidad de tiempo.

2. Características de los instrumentos de medición.

Las características que definen el comportamiento de los instrumentos de medición son las siguientes:

Exactitud y precisión: La precisión consiste en que el parámetro a medir está bien definido y la exactitud es la aproximación de dicho valor a la realidad.

Error: Es la diferencia entre el valor indicado y el valor verdadero. Corrección: Es la diferencia indicada entre el valor verdadero y el valor indicado. Resolución: Es el menor incremento de la variable bajo medición que puede ser detectado

con certidumbre por dicho instrumento. Sensibilidad: Es la relación existente entre la respuesta del instrumento y la magnitud de la

cantidad que estamos midiendo. Gama y escala: La gama consiste en la diferencia entre la indicación mayor y la menor de

un instrumento mientras que la escala es la cantidad de variables que mide. Linealidad: Consiste es una respuesta que para un determinado incremento del parámetro

que estamos midiendo, el desplazamiento correspondiente del indicador sea siempre el mismo, independientemente de la posición de éste.

3. Patrones de medición.

Es una representación física de una unidad de medición. Estos patrones de medición se clasifican en:

Patrones internacionales: Se definen por acuerdos internacionales. Los patrones internacionales se evalúan y verifican periódicamente con mediciones absolutas en términos de unidades fundamentales.

Patrones primarios: Los patrones primarios representan unidades fundamentales y algunas de las unidades mecánicas y eléctricas derivadas, se calibran independientemente por medio de mediciones absolutas en cada uno de los laboratorios nacionales.

Patrones secundarios: Son los patrones básicos de referencia que se usan en los laboratorios industriales de medición.

Patrones de trabajo: Se utilizan para verificar y calibrar la exactitud y comportamiento de las mediciones efectuadas en las aplicaciones industriales.

4. Clase de precisión.

Es el error relativo que como máximo puede tener un aparato de medida. Estos valores de clase de precisión están normalizados y el valor correspondiente de cada aparato debe aparecer indicado en su escala.

Estos valores se encuentran en la siguiente tabla:

Clase de precisión

Error relativo

0.1 ±0.1%0.2 ±0.2%0.5 ±0.5%1 ±1%1.5 ±1.5%2.5 ±2.5%5 ±5%

5. Calibración.

La calibración es el conjunto de operaciones que establecen, la relación entre los valores de una magnitud indicados por el instrumento y los valores correspondientes realizados por un patrón.

Esta acción nos permite determinar si el instrumento funciona adecuadamente, teniendo en cuenta que si los desvíos encontrados son menores a los declarados por la especificación del fabricante, el instrumento funciona bien; en cambio si encontramos desvíos superiores a los tolerados, tendremos que determinar si existe un mal funcionamiento del instrumento.

6. Características de un laboratorio de metrología.

Los laboratorios de metrología deben cumplir requisitos de instalación, para que en cualquier momento pueda determinarse con mayor seguridad, mediciones con el menor error posible. Estos requisitos son los siguientes:

Temperatura: Debido a que todos los cuerpos presentan distinta dimensión cuando se les mide a diferentes temperaturas, la temperatura de trabajo se ha normalizado internacionalmente a 20°C, por lo cual se recomienda la instalación de un aire acondicionado para mantener una temperatura constante.

Humedad en el aire: Este requisito es importante dado que si esta humedad es excesiva, perjudica a las piezas por medir y a elementos del propio equipo, produciendo superficies corroídas. Por lo anterior, el acondicionamiento de aire debe proporcionar, no solamente la temperatura correcta, sino también el adecuado grado de humedad de la atmósfera de la sala de mediciones. El grado de humedad relativa del aire que se requiere en los procesos de medición es del orden de 50%.

Iluminación: Una iluminación adecuada, permite al operario desarrollar un trabajo en condiciones óptimas que ocasiona menos errores en el proceso de medición, además, que este se efectúa con mayor seguridad y rapidez.

Instalación exenta de vibraciones y polvo: La sala de metrología debe estar protegido de vibraciones y ruidos que afecten un primer lugar a los aparatos de medición y por consiguiente a las mediciones efectuadas. En segundo lugar, debe evitarse la formación de polvo por dos razones principales: la primera es evitar que las partículas de polvo ingresen a los aparatos de medida ocasionando lecturas erróneas y la segunda es para la respiración cómoda de los operarios en el sitio de trabajo.

Links de internet utilizados.

http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m2/ METROLOGIA.pdf

http://www.sicesrl.com.ar/articulos.html http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//3000/3085/html/

131_precisin.html http://www.labc.usb.ve/paginas/mgimenez/Lab_Circ_Electronicos_Guia_Teorica/Cap2.pdf http://www.maxmachinery.mx/que-es-un-caudal%C3%ADmetro http://www.uam.es/docencia/labvfmat/labvfmat/Anexo/termopar.htm http://www.fisica.ru/dfmg/teacher/archivos/instrumentos2.pdf