HISTORIA DE LA METROLOGIA.
La historia de la metrología se remonta desde: 5.000 a.C. Comienzan a utilizarse las unidades de medida. El hombre eligió su propio cuerpo como base para las primeras unidades de medida (unidades antropomórficas). .!50 a.C. "nidad de longitud m#s antigua$ el %&eal Codo Egipcio%. .500 a.C. 'rimer patrón sin fundamento corporal. Es una regla graduada ue reposa en las rodillas de dos estatuas del &e*+ios ,udea. Constituía el patrón legal de la unidad de Lagash. -ntes del istema /trico +ecimal$ los humanos no tenían m#s remedio ue echar mano de lo ue lle1aban encima$ su propio cuerpo$ para contabilizar e intercambiar productos. -sí aparece el pie$ casi siempre apoado sobre la tierra$ como unidad de medida 2til para medir peue3as parcelas$ del orden de la cantidad de suelo ue uno necesita$ por e4emplo$ para hacerse una choza. -parece el codo$ 2til para medir piezas de tela u otros ob4etos ue se pueden colocar a la altura del brazo$ en un mostrador o similar. -parece el paso$ 2til para medir terrenos m#s grandes$ caminando por las lindes. 'ara medidas m#s peue3as$ de ob4etos delicados$ aparece la palma $ para menores longitudes$ el dedo *
00. 00. e define define la arda arda ingle inglesa sa por la distan distancia cia compr comprendi endida da entre entre la punta punta de la nariz
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de Enriue 6 hasta su dedo pulgar con el brazo totalmente estirado. 7!*8 7!*8!.E !.Entr ntre e los reinado reinadoss de Enriue Enriue 666 Eduardo Eduardo 66$ 66$ se dictó difer diferent ente e normati1 normati1a$ a$
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basada en la longitud del pie del regente en ese momento. 90. 90. ,alile ,alileo o descubre descubre la la le del pndu pndulo lo fabrica fabrica un teles telescop copio io de potenci potencia. a. 9. 9. ;ohn
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en ellos$ >illiam ?ughtred construó la primera regla deslizante. 98 98.. 'ier 'ierre re @ernie rnierr desc descub ubre re el prin princi cipi pio o de di1i di1isi sión ón del del torn tornilillo lo micr microm omt tri rico co..
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,ascoigne fue el primero en utilizar el micrómetro$ si bien no lo utilizó para la medición. 997 997.. e crea crea en Aran Aranci cia a un patr patrón ón de long longititud ud deno denomi mina nado do Boesa esa de Chat Chatel elet et$$ formado por una barra de hierro empotrada en el eterior de un muro del ,ran Chatelet
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de 'arís. !D. !D. La -samb -samble lea a
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!DD. e deposita en los archi1os de Arancia el primer prototipo del metro$ formado por
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una regla de platino sin inscripciones ni marcas. 7D. Espa3a se adhiere al sistema mtrico definido en Arancia. 70*750. Fenr /audsla construe un micrómetro con una precisión de la milsima parte de una pulgada. ;ean Laurent 'almer realizó la primera patente del calibre
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husillo$ ue era un instrumento de bolsillo. 797. eller perfecciona estandariza la rosca de 90G >hitHorth lo hace con la de 55G en ,ran =reta3a. -dem#s$ >hitHorth contribuó con sus calibres intercambiables la m#uina medidora$ ue era sensible a la millonsima parte de una pulgada.
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di1isión de escala. .7!0. >ilmot dise3ó un micrómetro ue medía milsimas. ;. &. =roHn Lucian harpe dise3an el primer micrómetro mec#nico$ utilizando los dise3os de 'almer >ilmot.
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;oseph aton construó su comparador reflectante. 7D. -lbert -braham /ichelson desarrolló el interferómetro$ cua base científica es la aplicación de los fenómenos de interferencia tomando la luz como fuente$ debido a su comportamiento como fenómeno ondulatorio. Lo utilizó para medir la barra mtrica
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internacional. 7D9. Carl EdHard ;ohanson creó un 4uego de galgas en incremento uniforme. El primer 4uegode galgas$ con una eactitud de 0.00mm se utilizó en la factoría de armas. ?tra idea desarrollada patentada por ;ohanson fue lo ue l denominó %Bolerancias progresi1as%. La tolerancia era función del tama3o de las galgas$ cuanto
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menor era la galga menor era la tolerancia. D0. ole idea la amplificación neum#tica. El nacimiento de la industria del automó1il$ la aplicación de los sistemas de producción en masa la industria militar proporcionaron un fuerte empu4e a la metrología en el siglo II. +urante el primer cuarto del siglo$ se perfeccionaron los comparadores sistemas de di1isión para la
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diseminación del metro. -parece el comparador de esfera la galga neum#tica. DD. -parece la electrogalga. D80. -bbot fabrica los primeros instrumentos de medida geomtrica de superficies. DD. e inicia la aplicación del control estadístico de la calidad. D5. e comienza a utilizar la electrónica para conseguir maores amplificaciones. D5D. -parece la primera m#uina herramienta de control numrico con una eactitud de0.00% un sistemas de dos coordenadas $ .
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D90. En la conferencia de pesas medidas$ se adopta como definición del metro auella ue lo establece como un determinado n2mero de longitudes de onda en el 1acío dela radiación correspondiente a la transición entre los ni1eles p0 5d5 del
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#tomo de Criptón 79. D95. e a3ade un tercer e4e a las /#uinas /edidoras de Coordenadas (//C) se me4oran estas$ consiguiendo precisiones de dos 1eces las originales registro impreso
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de las medidas efectuadas. D9D. 'rimera //C controlada por ordenador. D70. e aplica el l#ser en metrología dimensional$ obtenindose precisiones
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superiores a 0*!mm. D7. e introduce en el control de las //C Cadillac fue el primer fabricante en utilizar un 4uego de galgas patrón. Las tolerancias de fabricación no se habían reducido toda1ía de 0.00% por dos razones:
/etrología Científica La metrología científica in1estiga intensamente para me4orar los patrones$ las tcnicas mtodos de medición$ los instrumentos la eactitud de las medidas. e ocupa$ entre otras$ de acti1idades como: /antenimiento de patrones internacionales. =2sueda de nue1os patrones ue representen o materialicen de me4or manera las unidades de medición. /e4oramiento de la eactitud de las mediciones necesarias para los desarrollos científicos tecnológicos. /etrología Legal. La metrología legal consiste en e4ercer el control metrológico sobre los instrumentos mtodos de medida para 1elar por su eactitud$ contribuendo a la protección de los consumidores$ del medio ambiente la pre1ención de fraudes. La metrología legal es la parte de la metrología ue se e4erce por el Estado en las mediciones de inters general$ ue tienen como fin asegurar la eactitud de dichas mediciones. La metrología legal comprende los siguientes aspectos: 3
En relación con los instrumentos de medición: o o
-probación de modelo. Control metrológico.
+efinición di1ulgación del sistema legal de unidades. Control de contenido de producto en pre*empacados. /etrología Comercial Este campo tiene como ob4eti1o garantizar la confiabilidad de las mediciones ue se realizan día a día en la industria. e aplica en: • • • • • •
La calibración de los euipos de medición prueba. La etapa de dise3o de un producto o ser1icio. La inspección de materias primas$ proceso producto terminado. +urante el ser1icio tcnico al producto. +urante las acciones de mantenimiento. +urante la prestación de un ser1icio
Bambin se encuentra una clasificación en base a lo ue se mide seg2n sea el tipo de material Jo geometría.
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EVOLUCIÓN DE LA MEDICIÓN DE LONGITUD.
La humanidad tempranamente asumió la necesidad de utilizar patrones de longitud en acti1idades de agrimensura$ construcción o manufacturas. En el -ntiguo Egipto se utilizaba una 1ara de granito negro llamada Cubit &eal$ basada en la medida del antebrazo del faraón. in ella$ no hubiera sido posible le1antar las pir#mides. En algunos reinos de la Europa medie1al$ el patrón de longitud era la dimensión del pie del re de turno. 'ara transportar la medida del pie del re se usaban instrumentos cua 1ersión moderna toda1ía lle1a el nombre de Kcalibre pie de re$ mu usado en talleres f#bricas. Estos patrones resultaban algo inestables$ porue cuando el faraón o el re eran reemplazados$ debían modificarse todas las medidas del reino. En las culturas preincaicas del altiplano boli1iano$ poseían patrones m#s estables$ basados en la distancia entre los refle4os de estrellas fi4as en un espe4o de agua$ como el Lago Biticaca. /ucho despus$ en tiempos de la &e1olución Arancesa$ en !D$ se buscó desterrar los patrones mon#ruicos al mismo tiempo utilizar referencias m#s estables$ aplicando los conocimientos científicos geogr#ficos de la poca. Aue adoptado el metro como unidad de longitud$ definido como una fracción del meridiano terrestre: la diezmillonsima parte de la distancia ue 1a del 'olo
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-dem#s$ fue instaurado el istema /trico +ecimal$ antecedente del actual istema 6nternacional. En este sistema$ las relaciones entre las unidades sus m2ltiplos o subm2ltiplos corresponden con potencias de 0$ lo cual facilita enormemente los c#lculos. El metro fue materializado en 77D a tra1s de una barra de platino e iridio$ mantenida en el =6'/$ cerca de 'arís. Este Kmetro patrón funcionó como referencia internacional durante 1arias dcadas$ hasta ue$ en D90$ luego en D78$ la definición fue modificada. Las necesidades científicas$ tecnológicas e industriales fueron reuiriendo una referencia en longitud m#s estable ue la 1ie4a definición de !D. 'ara esto$ se adoptó una definición basada en una constante uni1ersal$ como es la 1elocidad de la luz. 'or consenso internacional$ el 1alor adoptado de la 1elocidad de la luz en 1acío es: C0
=
299792458
m s
M$ en D78$ en la !ma Conferencia ,eneral sobre 'esas /edidas (C,'/)$ se adoptó la actual definición: el metro$ unidad de longitud$ se define como la distancia ue recorre la luz en 1acío$ en un inter1alo de tiempo de JDD!D57 s. En fórmulas: 1m
=
C0
−
1s
299792458
Esta definición$ teóricamente irreprochable$ resulta difícil de materializar en la pr#ctica. 'or este moti1o$ en el mismo a3o$ el Comit 6nternacional de 'esas /edidas (C6'/) estableció las instrucciones para la realización del metro a partir de su definición$ es decir$ para lle1ar sta a la pr#ctica a tra1s de ciertas eperiencias físicas propuestas. En diferentes 6nstitutos de /etrología se construeron l#seres estabilizados en las frecuencias patrones recomendadas por el C6'/. "n l#ser estabilizado es un sistema físico ue emite luz coherente$ o sea$ con una 2nica longitud de onda etremadamente estable. Como dicha luz K1ia4a a 1elocidad c0es posible Kcontar la cantidad de longitudes de onda emitidas por segundo$ deducir el 1alor de la longitud de onda del l#ser usado. La radiación m#s utilizada es la de los l#seres de Fe*
!
N (longitud de
onda 988 nm). Estos l#seres constituen la realización primaria del metro en 6nstitutos de 6
/etrología de muchos países$ son utilizados como patrones de frecuencia óptica para calibrar$ por comparación$ otras fuentes de radiación.
TRAZABILIDAD DE LA LONGITUD.
Brazabilidad El 1alor nominalmente 1erdadero de un patrón o material de referencia se establece por medio de una cadena de trazabilidad. El 6nstituto
+ictamen de Brazabilidad. "n dictamen de trazabilidad es un documento en el ue el CE<-/ declara ue$ con base en la documentación proporcionada por el solicitante$ la cadena de trazabilidad es 1#lida ue no es necesario referirla al patrón nacional. Esto puede ser necesario para magnitudes o materiales para los cuales el CE<-/ no tiene patrones primarios$ o para los casos en los ue no se 4ustifica una nue1a comparación con los materiales o patrones nacionales. "na regla de acrílico se puede calibrar con un 1ernier$ ue a su 1ez fue calibrado con un micrómetro$ ue fue calibrado con un bloue patrón grado $ ue fue calibrado con un bloue patrón grado 00 ue fue calibrado con un interferómetro$ ue fue comparado con el metro patrón del CE<-/. Bodas las cadenas de trazabilidad deben ser continuas con origen en un 6nstituto
=ibliografía: /ariano EBE=-< '6OE6&?. Los Cosmógrafos del &e$ en Lafuente$ -ntonio /oscoso$ ;a1ier$ eds.$ /adrid$ Ciencia Corte$ C-/$ Conse4ería de Cultura$ DDD. Cincel$ martillo piedra. Fistoria de la ciencia en Espa3a (siglos I6I II)$ ;os /anuel P
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