UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICERECTORADO BARQUISIMETO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA SECCIÓN DE PROCESOS DE MANUFACTURA
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
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MEDICIÓN METROLOGÍA
Concepto:
La metrología es la ciencia de la medición y su aplicaciones.
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MAGNITUDES FISICAS Y UNIDADES. Para poderse entender, los metrólogos utilizan un léxico acordado internacionalmente por medio del Vocabulario Internacional de Metrología, VIM.
Magnitud (medible) Atributo de un fenómeno, de un cuerpo o de una substancia, que es susceptible de distinguirse cualitativamente y de determinarse cuantitativamente.
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MAGNITUDES FISICAS Y UNIDADES.
Concepto: Se llaman propiedades medibles las magnitudes físicas tales como: Longitud, tiempo, masa, temperatura, corriente eléctrica y radiación luminosa, de estas derivan otras cantidades físicas, p. ej. : fuerza, velocidad, entre otros .
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MAGNITUDES FISICAS Y UNIDADES. Sistema Internacional
MAGNITUD
SIMBOLO
Longitud Masa Tiempo I. de Corriente e. Temperatura Cant. de sustanc. Int. Luminosa
l m t I T N; v Iv
(Aplicable en un 90% en el Mundo)
UNIDAD
SIMBOLO
Metro Kilogramo Segundo Amperes Kelvin Mol Candela
m Kg s A K mol cd
Sistema Ingles: Inglaterra, Estados Unidos, Canadá
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MEDIR
Medición Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar el valor de una magnitud. Mensurando Magnitud dada, sometida a medición.
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PRINCIPIOS DE LA MEDICIÓN
Exactitud Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor verdadero (o real) de lo medido (el mensurando). Veracidad. Proximidad del acuerdo entre el promedio de un número infinito de valores medidos replicados y un valor de referencia.
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PRINCIPIOS DE LA MEDICIÓN
Precisión. Proximidad del acuerdo entre indicaciones o valores medidos obtenidos mediante mediciones replicadas sobre el mismo o similares objetos , bajo condiciones especificadas.
Para ser exacto debe existir veracidad y precisión.
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PRINCIPIOS DE LA MEDICIÓN
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PRINCIPIOS DE LA MEDICIÓN
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PRINCIPIOS DE LA MEDICIÓN
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PRINCIPIOS DE LA MEDICIÓN
Errores Sistemáticos. Son las desviaciones de la misma magnitud física efectuada bajo iguales condiciones que permanecen constantes. Se pueden eliminar. Errores Aleatorios. En mediciones repetidas, son imprevisibles y no pueden eliminarse. Las mismas se estudian bajo modelos probabilísticos.
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ERRORES ALEATORIOS DE MEDICIÓN
ERROR DE MEDIDA La desviación entre la inclinación dada por los aparatos y la verdadera magnitud de lo que se mide.
ERROR DE PARALAJE Estos errores se presentan cuando la escala y el índice están separados y el observador esta en posición oblicua.
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ERRORES ALEATORIOS DE MEDICIÓN
ERROR DE ABBES En cualquier instrumento de medición, las líneas de medición deben coincidir en tanto sea posible. Esto se refiere a la exactitud del paralelismo que deben presentar ejes y caras del instrumentos.
ERROR DEL SENO Y COSENO. Es aquella que se produce cuando la regla graduada no esta paralela a la línea de medición, lo cual se denomina error del coseno (L- Lcosθ).
ERROR CERO.
Aun cuando el valor de la variable del proceso esté en el mínimo del intervalo de medición, donde la salida del instrumento debe ser el valor asociado al cero , el instrumento marca a su salida un valor distinto de cero.
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ERRORES ALEATORIOS DE MEDICIÓN
ERROR NO ELIMINABLE O AL AZAR. 1. De escala 2. De lectura 3. Cambios en las posiciones de patrones 4. Pequeños desplazamientos de los órganos del instrumentos. 5. Fricción irregular de los órganos del instrumentos.
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ERRORES ALEATORIOS DE MEDICIÓN
ERROR POR TEMPERATURA AMBIENTE. El instrumento por ser metálico al ser sometido a cambios de temperatura, tiende a dilatarse, esta deformación se calcula a través de la siguiente formula: LT = L20 (1+Ω ∆t) LT = Lectura tomada a T ºC. L20 = Lectura tomada a 20 ºC. Ω = Coeficiente de dilatación térmica lineal medio del material. ∆t= Diferencia de Temperatura T -20 ºC. L20 =
LT _________ (1+Ω ∆t)
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN.
CONCEPTO. Dispositivo utilizado para realizar mediciones, solo o asociado a uno o varios dispositivos suplementarios. Medios de Verificación (DIN 2257)
Instrumentos de Medición
Patrones
Instrumentos de Medición Indicadores
Calibres
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
TIPOS DE MEDICIÓN: DIRECTAS: El valor de la medición de una magnitud buscada se indica inmediatamente en el instrumento de medición. INDIRECTAS: El valor de la medición se compara solamente la diferencia de la magnitud con un elemento patrón. P.ej. Galgas paralelas.
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CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Resolución. mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente. R= (LM - lm)/n
Apreciación. Es la mínima diferencia de dimensiones que puede detectar o distinguir el operador en un instrumento.
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CLASES DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
El valor de la medición se determina con una o varias indicaciones de un instrumento de medida, entre los que tenemos: Básicos o de Semiprecisión:
La regla graduada. Compases y escuadras.
El transportador de ángulos.
Precisión:
Vernier o Pie de Rey (1/10,1/20,1/50). Micrómetro. Goniómetro.
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN SEMIPRECISION
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Reglas de acero en pulgadas:
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Regla de Longitud corta: Se utilizan para medir abertura pequeñas o lugares dificiles de alcanzar. Son cinco cuyas longitudes van desde ¼” a 1” . Tienen la particularidad de ser intercambiables en el sujetador.
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
COMPASES DE PUNTAS. Existen dos tipos de compases de puntas de uso mas frecuente en un taller: Compases de Puntas exteriores e interiores. Los mismos son fabricados con unión de resorte y unión fija.
Compás de punta para exteriores
Compás de punta para interiores
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
TRANSPORTADORES DE ANGULOS:
El transportador más sencillo es el de patilla en forma de aguja, regulable a lo largo de una escala de 0º a 180º. La Resolución en la medición es de 1º .
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE PRECISION
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PIE DE REY:
1. Mordazas para medir exteriores
2. Mordazas para medir interiores
3. Varilla para medir profundidad
4. Escala en milímetros
5. Escala en pulgadas
6 y 7. Nonio (mm y pulg. )
8. Dispositivo de Bloqueo
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PIE DE REY:
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PIE DE REY:
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN NONIO:
La Resolución (R): como se mencionó antes, es el menor valor que se puede determinar en una escala graduada.
R = (LMAYOR – LMENOR)/n
La Resolución del nonio es la división de la resolución anterior entre el número de divisiones del nonio.
R nonio = R/nnonio
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
NONIO: Es una segunda escala que determina el valor entre dos divisiones de una escala graduada. El punto cero es el fiel de referencia.
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
NONIO: Para una explicación sencilla del uso del nonio usemos el múltiplo de 10, es decir 9/10 lo que equivale que el nonio representa 0,9 divisiones de la regla.
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
NONIO: La figura anterior muestra que el fiel de referencia en cero, el nonio determina el valor: 0,0. Para leer otros valores es importante señalar que el indicador del nonio se encuentre entre la división mas próxima y una división de la misma coincida con la división de la regla.
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
MICRÓMETRO:
Micrómetro de Exteriores
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
MICRÓMETRO:
CONCEPTO: también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir las dimensiones de un objeto con mayor exactitud, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de pulgadas (0,001 ”), en general.
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MICRÓMETRO: Partes
Trinquete
Nonio
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MICRÓMETRO TIPOS:
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MICRÓMETRO TIPOS:
Micrómetro de disco para medición de SECCIÓNes próximas
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MICRÓMETRO TIPOS:
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MICRÓMETRO TIPOS:
Micrómetro para roscas de tornillo mide el diámetro de paso de una rosca.
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MICRÓMETRO TIPOS:
Micrómetro digital
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MICRÓMETRO TIPOS:
Micrómetro de profundidad con puntas intercambiables
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NONIO:
La Resolución de un micrómetro se cálcula de esta manera:
R= Lmayor – lmenor/ Nº div. fiel Nº de divisiones del tambor
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Resolución
Intervalo de medidas: 0 – 25 mm
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MICRÓMETRO:
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Medición de Micrómetro para medición en pulgadas
2,000 0,300 2 x0,025= 0,050 12x0,001= 0,012
Indica que el intervalo de medida va de 2 – 3 “
2,362”
Representa 0,1 pulgada
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GONIÓMETRO:
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GONIÓMETRO O ESCUADRA UNIVERSAL:
Partes: Carátula del transportador Escala vernier Tuerca de Sujeción. Hoja deslizable.
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GONIÓMETRO O ESCUADRA UNIVERSAL:
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Resolución:
Se aplica la misma fórmula usada anteriormente: (LM – lm/div trans.)/div. nonio
Transportador simple
Nonio
En ángulos:
Un grado (1⁰) equivale a 60 minutos.
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INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
Lectura del Transportador Vernier: