trabajo el vernier
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Instrumentos de Medición
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSITARIAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTA
“RAFAEL MARÍA BARALT”PROGRAMA INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO
MENCIÓN MECÁNICACONTENIDO PROGRAMÁTICO
AUTORES
Albenis Troconis C.I. 22.170.741Gregorio Chirino C.I. 22.172.888
José Bravo C.I. 20.510.691Divelis Suarez C.I. 22.376.631
Mayelys Rodríguez C.I. 17.151.106Veronica Belaide C.I. 15.840.068
Mene Grande, Junio 2012.
Vernier y
Micrómetro
Instrumentos de Medición
INTRODUCCIÓN
Un instrumento de medición es un artefacto destinado a mensurar o
medir determinada cosa, puede ser muy preciso como un vernier que
mide espesores en milímetros o un microscopio que puede medir en
micras. En esta investigación trataremos dos instrumentos como son el
vernier y el micrómetro. Esperando que sea de gran utilidad para todos los
lectores.
Instrumentos de Medición
VERNIER.
El calibrador vernier es uno de los
instrumentos mecánicos para
medición lineal de exteriores,
medición de interiores y de
profundidades más ampliamente
utilizados. Se creé que la escala vernier fue inventado por un matemático
portugués llamado Petr us Nonius (1492-1577). El calibrador vernier
actual fue desarrollado después, en 1631 por Pierre Vernier (1580-
1637).El vernier o nonio que poseen los calibradores actuales permiten
realizar fáciles lecturas hasta0.05 o 0.02 mm y de 0.001" ó 1/128"
dependiendo del sistema de graduación a utilizar (métrico oinglés). La
exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la exactitud
de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del cursor, el
paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores, la mano de obra y la
tecnología en su proceso de fabricación. Normalmente los calibradores
vernier tienen un acabado en cromo satinado el cual elimina los reflejos,
se construyen en acero inoxidable con lo que se reduce la corrosión o bien
en acero al carbono, la dureza de las superficies de los palpadores oscila
entre 550 y 700 vickers dependiendo del material usado y de lo que
establezcan las normas.
Aplicaciones.
Las principales aplicaciones de un vernier estándar son comúnmente:
medición de exteriores, de interiores, de profundidades y en algunos
calibradores dependiendo del diseño medición de escalonamiento.
Instrumentos de Medición
La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la
exactitud de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del cursor,
el paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores, la mano de obra y la
tecnología en su proceso de fabricación.
Normalmente los calibradores vernier tienen un acabado en cromo
satinado el cual elimina los reflejos, se construyen en acero inoxidable con
lo que se reduce la corrosión o bien en acero al carbono, la dureza de las
superficies de los palpadores oscila entre 550 y 700 vickers dependiendo
del material usado y de lo que establezcan las normas.
Principio de funcionamiento.
El valor de cada graduación de la escala del vernier se calcula
considerando el valor de cada graduación de la escala principal divido
entre el número de graduaciones del vernier.
L = d / n Donde: L = Legibilidad, d =Valor de cada graduación en la escala
principal, n=Número de graduaciones del vernier.
Lectura del calibrador vernier.
La graduación en la escala del calibrador vernier se dividen (n - 1)
graduaciones de la escala principal entre n partes iguales de la escala del
vernier. Los calibradores vernier pueden tener escalas graduadas en
sistema métrico y/o sistema inglés.
Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de
0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés
tienen legibilidad de 0.001 “ y de 1/1 28″.
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Clasificación de los diferentes tipos de calibradores.
Calibradores para trabajo pesado con ajuste fino.
Calibrador con palpador ajustable o de puntas desiguales.
Calibrador con palpador ajustable y puntas cónicas.
Calibrador con puntas delgadas para ranuras estrechas.
Calibrador para espesores de paredes tubulares.
Calibrador de baja presión con fuerza constante.
Calibrador con indicador de cuadrante 0 carátula.
Calibrador para profundidades.
Calibradores electrodigitales.
Tipos – Coloquialmente.
• Calibrador común (Tipo C).- Sólo consta de los palpadores para
exteriores, de la regleta, y el nonio. Es utilizado en donde se requiere de
rapidez y constantes mediciones, como en el caso de inspecciones al final
de la línea de producción.
• Calibrador tipo M.- Formado solamente por los palpadores para
interiores y la bayoneta. Aplicado para saber diámetros de tuberías y
profundidades en huecos de instalaciones eléctricas, neumáticas, e
hidráulicas.
• Calibrador tipo CM.- Ejemplo claro es el mostrado anteriormente.
Utilizado en laboratorios de calibración simples, y en trabajos en la
industria metal-mecánica.
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Tipos – Con aditamentos especiales:
• Calibrador digital.- Utiliza un sistema electrónico que funciona en
relación directa con una escala registrada por un elemento sensor, pero
también por el desplazamiento registrado cuando se modifica un
resistencia variable a partir de una referencia. La lectura es presentada en
una pantalla alfanumérica y puede ser configurado para presentar sus
lecturas en submúltiplos de las escalas más utilizadas.
• Calibrador de carátula.- Consta de una escala al modo de un reloj, la
aguja es movida por un mecanismo, basado en engranes, en relación con
una cremallera a lo largo de la regleta. La lectura es muy fácil de obtener.
Partes del Vernies.
MICRÓMETRO.
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El micrómetro, que también es denominado tornillo de Palmer, calibre
Palmer o simplemente palmer, es un
instrumento de medición cuyo nombre deriva
etimológicamente de las palabras griegas
(micros, pequeño) y o (metron,μικρο μετρ ν
medición); su funcionamiento se basa en un
tornillo micrométrico que sirve para valorar el
tamaño de un objeto con gran precisión, en un
rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó
0,001 mm (micra) respectivamente.
Para proceder con la medición posee dos extremos que son
aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone
en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio.
La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25
mm normalmente, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto
preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25
mm, 25-50 mm, 50-75 mm...
Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del
tornillo, necesario pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un
exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la
precisión.
Historia.
El primer micrómetro de tornillo fue inventado por William Gascoigne
en el siglo XVII, como una mejora del calibrador vernier, y se utilizó en un
telescopio para medir distancias angulares entre estrellas. En 1841, el
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francés Jean Laurent Palmer lo mejoró y lo adaptó para la medición de
longitudes de objetos manufacturados.
El micrómetro fue introducido al mercado anglosajón en 1867 por la
compañía Brown & Sharpe. En 1888 Edward Williams Morley incorporó la
escala del nonio, con lo cual se mejoró la exactitud del instrumento.
Partes del micrómetro.
Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de
exteriores, podemos diferenciar las siguientes partes:
1. Cuerpo: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas
plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por
dilatación.
2. Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún
material duro (como "metal duro") para evitar el desgaste así como
optimizar la medida.
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3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la
punta suele también tener la superficie en metal duro para evitar
desgaste.
4. Tuerca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la
espiga.
5. Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición.
6. Tambor móvil, solidario a la espiga, en la que está grabada la escala
móvil de 50 divisiones.
7. Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala
fija de 0 a 25 mm.
Tipos de Micrómetros.
Pueden ser diferenciados varios tipos de micrómetros, clasificándolos
según distintos criterios:
Según la tecnología de fabricación:
Mecánicos: Basados en elementos exclusivamente mecánicos.
Electrónicos: Fabricados con elementos electrónicos, empleando
normalmente tecnología digital.
Por la unidad de medida:
Sistema decimal: según el Sistema métrico decimal, empleando
el Milímetro como unidad de longitud.
Sistema ingles: según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando
un divisor de la Pulgada como unidad de medida.
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Por la normalización:
Estándar: Para un uso general, en cuanto a la apreciación y
amplitud de medidas.
Especiales: de amplitud de medida o apreciación especiales,
destinadas a mediciones especificas, en procesos de fabricación o
verificación concretos.
Por la horquilla de medición:
En el micrómetro estándar métricos todos los tornillos micrométricos
miden 25mm, pudiendo presentarse horquillas de medida de 0 a 25mm,
25 a 50mm, de 50 a 75 etc, hasta medidas que superan el metro.
En el sistema ingles de unidades la longitud del tornillo suele ser de una
pulgada, y las distintas horquillas de medición suelen ir de una en una
pulgada.
Por las medidas a realizar:
De exteriores: Para medir las dimensiones exteriores de una pieza.
De interiores: Para medir las dimensiones interiores de una pieza.
De profundidad: Para medir las profundidades de ranuras y huecos.
Por la forma de los topes:
Paralelos planos: los más normales para medir entre superficies
planas paralelas.
De puntas cónicas para roscas: para medir entre los filos de una
superficie roscada.
De platillos para engranajes: con platillos para medir entre dientes
de engranajes.
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De topes radiales: para medir diámetros de agujeros pequeños.
La versatilidad de este instrumento de medida da lugar a una gran
amplitud de diseños, según las características ya vistas, o por otras que
puedan plantearse, pero en todos los casos es fácil diferenciar las
características comunes del tornillo micrométrico en todas ellas, en la
forma de medición, horquilla de valores de medida y presentación de la
medida.
Lectura del micrómetro.
Todos los tornillos micrométricos empleados en el sistema métrico
decimal tienen una longitud de 25 mm, con un paso de rosca de 0,5 mm, de
modo que girando el tambor una vuelta completa el palpador avanza o
retrocede 0,5 mm.
El micrómetro tiene una escala longitudinal, línea longitudinal que sirve
de fiel, que en su parte superior presenta las divisiones de milímetros
enteros y en la inferior las de los medios milímetros, cuando el tambor
gira deja ver estas divisiones.
En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50
divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado. Una
división equivale a 0,01 mm.
Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo
así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida
se ve en la escala del tambor con una precisión de 0,01 mm.
En la fotografía se ve un micrómetro donde en la parte superior de la
escala longitudinal se ve la división de 5 mm, en la parte inferior de esta
escala se aprecia la división del medio milímetro. En la escala del tambor
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la división 28 coincide con la línea central de la escala longitudinal, luego
la medida realizada por el micrómetro es: 5 + 0,5 + 0,28 = 5,78.
Ver imagen:
Una variante de micrómetro un poco más sofisticado, además de las dos
escalas anteriores tiene un nonio, en la fotografía, puede verse en detalle
las escalas de este modelo, la escala longitudinal presenta las divisiones de
los milímetros y de los medios milímetro en el lado inferior de la línea del
fiel, la escala del tambor tiene 50 divisiones, y sobre la línea del fiel
presenta una escala nonio de 10 divisiones numerada cada dos, la división
de referencia del nonio es la línea longitudinal del fiel.
En la imagen, la tercera división del nonio coincide con una división de
la escala del tambor, lo que indica que la medida excede en 3/10 de las
unidades del tambor.
Esto es, en este micrómetro se aprecia: en la escala longitudinal la
división de 5 mm, la subdivisión de medio milímetro, en el tambor la línea
longitudinal del fiel coincide por defecto con la división 28, y en el nonio
su tercera división esta alineada con una división del tambor, luego la
medida es: 5 + 0,5 + 0,28 + 0,003 = 5,783
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El principio de funcionamiento del micrómetro es el tornillo, que
realizando un giro más o menos amplio da lugar a un pequeño avance, y
las distintas escalas, una regla, un tambor y un nonio, permiten además un
alto grado de apreciación, como se puede ver:
Micrómetro con nonio, indicando 5,783 mm
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CONCLUSIÓN
Todo lo que nos rodea tiene medidas, antes de su elaboración
necesitaron cálculos que fueron los creadores de dicho objetos. Se
encuentran en el mercado muchos instrumentos para medir, muchos de
ellos capases de hacer más de un tipo de medida ejemplo el vernier que
mide longitud, profundidad y redondez. Medir es un trabajo o técnica
utilizada por el hombre desde su génesis, y como todo sus componentes
han revolucionado en comparación a siglos anteriores hoy en día este
oficio de medir esta unido con todos los desarrollos del mundo y gracias a
estos intercambios, tenemos instrumentos capases de dar medidas con tan
solo pasas una luz sobre cualquier objeto, maquinas de medición por
coordenadas una de las formas de medir mas exactas y eficaces
actualmente.