METROLOGÍA BASICA
Ingeniero Mecánico Humberto Miranda Vivanco
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Magnitud Física
Aquella propiedad de los sistemas físicos susceptible de ser medida.
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Unidad de Medida
Cantidad estandarizada (unidad patrón) de una determinada magnitud física.
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Medición Determinación de la proporción entre la dimensión de un objeto y una determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud.
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Sistema Internacional de Unidades (S.I.) Magnitudes y Unidades Básicas (Fundamentales)
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Magnitudes y Unidades Derivadas
Unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como fundamentales.
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Medir Comparar con una unidad de medición legalmente establecida.
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Medición = Comparación + Evaluación
X=N*U Magnitud física a medir
Ejemplos:
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Valor numérico
Unidad patrón
L = 10 [m] T = 15,3 [ºC] V = 155,32 [m/s] www.inacap.cl
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Sistema Internacional de Unidades (S.I.) Múltiplos Decimales de las Unidades
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Sistema Internacional de Unidades (S.I.) Múltiplos Decimales de las Unidades
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CLASIFICACIÓN DE MEDIOS DE VERIFICACIÓN
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Mediosde de medición medición Medios
Medios auxiliares
Medios para seleccionar por atributos
Instrumentos para selección por atributos
Instrumentos de medición
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Materialización física de formas.
Materializaciones físicas de longitudes y ángulos
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Medios de Medición
Son todos aquellos elementos utilizados para medir y que como resultado entregan un valor numérico de la medición.
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición
Medios auxiliares
Medios para seleccionar por atributos
Instrumentos para selección por atributos
Instrumentos de de Instrumentos medición medición
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Materialización física de formas
Materializaciones físicas de longitudes y ángulos
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Instrumentos de Medición
Son los medios de medición que poseen partes móviles durante el proceso de medición y como resultado entregan un valor numérico de la medición.
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Instrumentos Mecánicos para Medición de longitudes INSTRUMENTO
RESOLUCIÓN CARACTERÍSTICA[mm]
Pie de metro
0,05
Micrómetro de exteriores-interiores
0,01
Comparador de Carátula
0,01
Tambor micrométrico
0,001
Comparador de cinta torsionada
0,001 – 0,0005
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición
Medios auxiliares
Medios para seleccionar por atributos
Instrumentos para selección por atributos
Instrumentos de medición
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Materialización física de formas
Materializaciones físicas Materializaciones físicas de de longitudes ángulos longitudes yyángulos
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Materialización Física de Longitudes y Ángulos Son los medios de medición que no poseen partes móviles durante el proceso de medición y que materializan una longitud o ángulo.
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Materialización Física de Longitudes y Ángulos - Ejemplos Ejemplos –Las reglas –Los fillers o lainas –Las escuadras
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Materialización Física de Longitudes y Ángulos - Ejemplos Regla metálica
Regla escuadra
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Materialización Física de Longitudes y Ángulos - Ejemplos
Fillers o Lainas www.usm.cl
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Materialización Física de Longitudes y Ángulos - Ejemplos
Escuadras www.usm.cl
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Materialización Física de Longitudes y Ángulos - Ejemplos
Escuadras Busca Centros www.usm.cl
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición
Medios Auxiliares Medios auxiliares
Medios para seleccionar por atributos
Instrumentos para selección por atributos
Instrumentos de medición
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Materializaciones físicas de longitudes y ángulos
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Medios Auxiliares
Son aquellos elementos que facilitan la realización de una medición
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Pieza Micrómetro de exteriores
Tornillo de sujeción
Soportes www.usm.cl
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Soportes www.usm.cl
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Soportes www.usm.cl
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Prisma en “V” www.usm.cl
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición
Medios auxiliares
Medios para seleccionar
Mediospor para seleccionar atributos por atributos
Instrumentos para selección por atributos
Instrumentos de medición
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Medios para Seleccionar por Atributos
Son todos aquellos medios que permiten la comprobación de las características exigidas dentro de límites establecidos
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición
Medios auxiliares
Medios para seleccionar por atributos
Instrumentos para Instrumentos para selección por atributos seleccionar por atributos Instrumentos de medición
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Instrumentos para Seleccionar por Atributos
Poseen partes móviles durante el proceso de selección por atributo. Estos señalan medidas límites, fijadas en un instrumento de medición montado en un medio auxiliar.
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Instrumentos para Seleccionar por Atributos
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Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición
Medios auxiliares
Medios para seleccionar por atributos
Instrumentos para selección por atributos
Instrumentos de medición
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Materialización física Materialización de formas
física de formas
Materializaciones físicas de longitudes y ángulos
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Materialización Física de Formas
Son aquellas que no tienen partes móviles durante el proceso de comprobación y que materializan una forma geométrica.
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Materialización Física de Formas
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Materialización Física de Formas
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Materialización Física de Formas
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Materialización Física de Formas
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Materialización Física de Formas
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Selección de Medios de Medición
• Rango de medición • Resolución • Incertidumbre del instrumento de medición
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Selección de Medios de Medición • Rango de Medición Rango dentro del cuál es posible medir con un determinado instrumento de medición, dentro de ciertos límites de error máximos especificados por el fabricante o por norma • Resolución La resolución de un equipo o de un arreglo de medición, es la cantidad más pequeña que se puede leer sin estimar subdivisiones de una unidad de escala. www.usm.cl
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Otro Concepto Importante
• Ajustar Se entiende por ajustar como el proceso de preparación del instrumento para que funcione bajo las condiciones adecuadas. Dentro de estos ajustes el principal es el ajuste a cero
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Errores en las Mediciones – Error Sistemático Ejemplos: • Utilizar una regla graduada con un extremo desgastado. • Cilindro graduado del micrómetro desplazado con respecto al cero. • Mediciones en ambientes con temperatura diferente de la temperatura normal de 20'C. • Medición con un equipo mal calibrado • Pérdida de magnetismo de un instrumento indicador que trabaja con bobina. www.usm.cl
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Errores en las Mediciones – Error Casual Los errores casuales son aquellos que están determinados por influencias variables, como son variaciones de temperatura durante la medición, errores personales, perturbaciones por inducción de campos eléctricos alternos, etc. Se caracterizan porque bajo las mismas condiciones de medición (lugar, observador, temperatura, presión, etc.) tienen diferentes magnitudes y signos, haciendo por tanto incierto el resultado.
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Errores en las Mediciones – Error Personal Error de reacción física, por ejemplo al controlar el tiempo de una carrera de un corredor con un cronómetro. Si esto lo efectúan varias personas a la vez, se tendrán diferentes valores para un mismo corredor, algunos indicarán un tiempo mayor al verdadero y otros un tiempo menor.
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Errores en las Mediciones – Fuentes de Errores Sistemáticos y/o Casuales •Fuentes de Errores Geométricos Error de posición; Error por forma de la pieza; Error por falta de concordancia entre superficies; Error por diferencia de calidad superficial •Fuentes de Errores Físico - Mecánico Error por aplastamiento; Error por solicitaciones mecánicas (tracción, torsión, compresión externa e interna, flexión, etc.); Error por desgaste; Error por influencia térmica (calentamiento, enfriamiento); Error por influencia de la presión; Error por influencias ópticas; Error por envejecimiento. www.usm.cl
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USO Y MANEJO DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
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Pie de Metro Cuchillas para medición de interiores Regla fija
Nonio
Profundímetro
Cuchillas para medición de exteriores
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Nonio (Vernier) • Segunda escala auxiliar que tienen algunos instrumentos de medición, que permite apreciar una medición con mayor precisión al complementar las divisiones de la regla o escala principal del instrumento de medida.
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Nonio (Vernier) Pedro Nunes, Petrus Nonius (1502-1578). Matemático, astrónomo y geógrafo portugués, uno de los más importantes del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio: dispositivo que permite –con la ayuda de un astrolabio– medir fracciones de grado de ángulo, mediante una escala auxiliar. www.usm.cl
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Nonio (Vernier) El Astrolabio
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Nonio (Vernier)
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Nonio (Vernier) Pierre Vernier (1580-1637). Matemático francés, inventor en el año 1631 de la Escala Vernier para medir longitudes con gran precisión.
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento
Regla Fija
Regla Móvil
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento Regla Fija
Regla Móvil www.usm.cl
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento A = 0,1 n = 10 L=9 K=1 A = 0,1 n = 10 L = 19 K=2 www.usm.cl
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento
A = 0,05 n = 20 L = 19 K=1 www.usm.cl
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Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento A=? n=? L=? K=?
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Pie de Metro Cuchillas para medición de interiores Regla fija
Nonio
Profundímetro
Cuchillas para medición de exteriores
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Algunos Tipos de Pié de Metro
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Pie de Metro – Lecturas
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Pie de Metro – Lecturas
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones (Distancia entre Centros)
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Aplicaciones
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Pie de Metro – Verificación
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Pie de Metro – Verificación
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Pie de Metro – Uso Correcto Se ajusta el pie de metro a sobremedida. • Se aplica el brazo fijo de medición a la pieza de trabajo. • Se mueve el brazo de medición desplazable contra la pieza de trabajo.
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Pie de Metro – Uso Correcto Se ajusta el pie de metro a sobremedida. • Se aplica el brazo fijo de medición a la pieza de trabajo. • Se mueve el brazo de medición desplazable contra la pieza de trabajo.
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Uso Correcto del Pié de Metro
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Uso Correcto del Pié de Metro
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Uso Correcto del Pié de Metro
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Uso Correcto
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Pie de Metro – Precauciones
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Pie de Metro – Precauciones
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Pie de Metro – Precauciones
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Micrómetro de Exteriores Yunque
Husillo de medición
Tambor de Medición
Trinquete
Escala principal Freno
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Micrómetro de Exteriores
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Micrómetro de Exteriores – Lecturas
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Micrómetro de Exteriores – Lecturas
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Micrómetro de Exteriores – Aplicación
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores Simple www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores Tubular www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores Tipo Calibre www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores de Varillas Intercambiables www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores de Varillas Intercambiables www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores de Tres Puntas www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro de Interiores de Tres Puntas www.usm.cl
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Micrómetros de Interiores
Micrómetro para Ranuras Interiores www.usm.cl
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Comparador de Carátula
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Comparador de Carátula - Principio de Funcionamiento
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Comparador de Carátula – Aplicación
Dimensión a determinar
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Comparador de Carátula – Aplicación Ajuste de referencia
Vuelta 1
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Comparador de Carátula – Aplicación
Vuelta : 6 - 1 = 5 [mm] Divisiones: 78 = 0,78 [mm] 5,78 [mm]
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Comparador de Carátula
Alesámetro (Comparador de Interiores) www.usm.cl
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Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro)
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Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro)
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Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro)
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Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro)
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Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro)
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Transp. Univ. de Ángulos - Lectura Sentido de laÁngulo lecturaentre base y regla desplazable
12° 35’
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Transp. Univ. de Ángulos - Lectura Sentido de lectura 16° 45’
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Reglas para Llevar a Cabo Mediciones • Seleccionar aquel instrumento que cumpla con las exigencias especificadas en plano de fabricación. • Lectura del valor de medición debe ser siempre vertical a la zona de lectura del instrumento (Evitar error de paralaje). • Limpiar las superficies del material y el instrumento de medición antes de las mediciones. • Desbarbar las piezas de trabajo antes de proceder a las mediciones. • Prestar atención que al realizar una medición la temperatura de la pieza y del instrumento estén dentro de los valores permitidos según norma. www.usm.cl
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Reglas para Llevar a Cabo Mediciones • No se debe emplear jamás la fuerza. • Jamás se debe realizar mediciones en una pieza de trabajo en movimiento o en una máquina en marcha con instrumentos mecánicos. • Verificar el ajuste a cero de los instrumentos de medición. • Verificar cada cierto tiempo los instrumentos de medición en cuanto a su exactitud e incertidumbre.
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