Medicion VIM Ultima Revision

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICERECTORADO BARQUISIMETO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA SECCIÓN DE PROCESOS DE MANUFACTURA

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICERECTORADO BARQUISIMETO SECCIÓN DE PROCESOS DE MANUFACTURA

MEDICIÓN METROLOGÍA

Concepto:  La metrología es la ciencia de la medición y su aplicaciones.




MEDICIÓN METROLOGÍA Tipos:   

Metrología Científica. Metrología Legal. Metrología Industrial.

Los metrólogos utilizan un léxico acordado internacionalmente por medio del Vocabulario Internacional de Metrología, VIM.


MAGNITUDES FÍSICAS Y UNIDADES. Magnitud (medible)  Atributo de un fenómeno, de un cuerpo o de una substancia, que es susceptible de distinguirse cualitativamente y de determinarse cuantitativamente.


MAGNITUDES FÍSICAS 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 .


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


METRO.  



METRO

Academia de las Ciencias Francesa 1791

1/10.000.000.000

Tierra


METRO.  

METRO Longitud entre dos marcas paralelas trazadas sobre una barra de platino e iridio (90% y 10% constituida respectivamente) que se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Sèvres, cerca de París, medida a la temperatura de 0 ºC.


METRO. 

El metro equivale a 1.650.763,73 veces la longitud de onda propagada en el vacío de la radiación emitida por el núcleo de Kr36 pasar del estado 5d5 al estado 2p10 (11ª. Conferencia General de Pesas y Medidas 1960-1983).

Kriptón: Kr36


METRO. 

Actualmente el metro en el SI se define como la unidad que equivale a la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299792458 de segundo. Velocidad de la Luz


MEDIR  

 

Medición Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar el valor de una magnitud. Mensurando Magnitud dada, sometida a medición.


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. Veracidad. Proximidad del acuerdo entre el promedio de un número infinito de valores medidos replicados y un valor de referencia.





Exactitud Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor verdadero (o real) de lo medido (el mensurando). Para que exista exactitud debe coincidir precisión y veracidad


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.


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 ABSOLUTO Es la diferencia algebraica entre la lectura L en el instrumento y el valor efectivo G de la magnitud medida. Ea= L- G

ERROR DE PARALAJE Estos errores se presentan cuando la escala y el índice están separados y el observador esta en posición oblicua.



 

 

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 linea 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.


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.



    

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)


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN.  

CONCEPTO. Dispositivo utilizado para realizar MEDICIÓNes, solo o asociado a uno o varios dispositivos suplementarios. Medios de Verificación (DIN 2257)

Instrumentos de Medición

Patrones

Instrumentos de Medición Indicadores

Calibres


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.


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. Escuadras



El transportador de ángulos.





Precisión:   

Vernier o Pie de Rey (1/10,1/20,1/50). Micrómetro. Goniómetro.


CONCEPTOS FUNDAMENTALES 



Resolución. mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente. Apreciación. Es la mínima diferencia de dimensiones que puede detectar o distinguir el operador en un instrumento.


CONCEPTOS FUNDAMENTALES 

Intervalo de Medición: 



Conjunto de valores de magnitudes del mismo tipo que, bajo, condiciones definidas, se puede medir mediante un instrumento de medición o sistema de medición dado.

Sensibilidad: 

Relación entre el cambio en la indicación de un sistema de medición y el correspondiente cambio en el valor de magnitud que se mide.


CONCEPTOS FUNDAMENTALES 

Estabilidad: Propiedad de un instrumento de medición, según el cual sus propiedades metrológicas, permanecen constantes en el tiempo.





Calibración: 

Operación que, bajo condiciones especificadas, en un primer paso, establece una relación entre los valores de la magnitud y las incertidumbres de medición proporcionadas por patrones de medición y que corresponden a indicaciones con incertidumbres asociadas y, en un segundo paso, utiliza esta información para establecer una relación para obtener un resultado de medición a partir de una indicación.


SELECCIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Exactitud  Calibración  Intervalo de Medición





Estabilidad 

Sensibilidad

Certificado de Verificación


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN SEMIPRECISIÓN


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN 





REGLA GRADUADA:

Es un instrumento de medición con forma de plancha delgada y rectangular que incluye una escala graduada en relieve (unidades de medidas). Es un instrumento útil para trazar segmentos rectilíneos . Las usadas en los talleres son metálicas y antireflectivas.


 



INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN REGLA GRADUADA: Regla de acero: Se fabrican en una gran variedad de tipos y tamaños, adecuados a la forma o tamaño de una sección o a toda la longitud de la pieza. Están disponibles en escala de pulgadas, decimales de pulgadas o en unidades métricas.  

Reglas de acero en pulgadas: Con temple de muelle con graduaciones Nº 4 es la de uso más común en un taller mecánico. Esta graduada en fracciones de 1/8” y de 1/16” en un lado y en fracciones de 1/32” y 1/64” en el lado contrario.



Reglas de acero en pulgadas:





Regla Flexible: Similar a la anterior con la excepción que son fabricadas con menor espesor. Usada en aquellos casos donde la rigidez de la regla con temple de muelle no permite una medición adecuada. Regla de Gancho: Son aquellas que se usan cuando existen reborde, escalón o borde en una pieza de trabajo. En algunos casos se usan para medir piezas circulares.





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.



Regla en decimales de pulgadas: Se utilizan cuando se requiere tomar mediciones menores a 1/64”.



Regla métrica: Son aquellas cuya escala es en milímetros (mm) y medio milímetros (0.5 mm).



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 .

R= (LM - lm)/n


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE PRECISION




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. )



Dispositivo de Bloqueo



NONIO: Es una segunda escala que determina el valor entre dos divisiones de una escala graduada. El punto cero es el fiel de referencia.



Generalmente representa una fracción de la regla, en el sistema decimal se toma como múltiplo de 10 menos 1, p. ej. 9, 19, 39, 49 y lo divide en un numero mas de divisiones, 10, 20, 40 o 50, según sea el caso.


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN NONIO:

 

La Resolución (R): como se menciono 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 numero de divisiones del nonio.

R nonio = R/nnonio



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.





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.





MICRÓMETRO:

Micrómetro de Exteriores



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.



MICRÓMETRO:



Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina en caso métrico ó hilo por pulg. en el sistema inglés, el cual tiene grabado longitudinalmente una escala y una escala ampliada en un nonio ubicado en un cilindro giratorio llamado tambor. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores normalmente es de 25 mm y los intervalos de medición van de (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm) y en pulgadas la longitud es: 1 pulgada con estos intervalos de medidas: (0-1”), (1 -2”), (2 -3”), etc.




MICRÓMETRO: Partes




MICRÓMETRO:




MICRÓMETRO:

Micrómetro de disco para medición de secciones próximas




MICRÓMETRO:




MICRÓMETRO:

Micrómetro para roscas de tornillo mide el diámetro de paso de una rosca.


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN MICRÓMETRO:







Algunos tornillos micrométricos empleados en el sistema métrico decimal tienen una longitud de 25 mm, con un paso de rosca de 0,5 mm ( otros tienen 1 mm de paso), de modo que girando el tambor una vuelta completa el husillo avanza o retrocede 0,5 mm. En algunos , la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales,(otros tienen hasta 100 divisiones, si el paso es de 1 mm) indicando la fracción de vuelta que ha realizado, una división equivale a 0,01 mm.



NONIO: 

La Resolución de un micrómetro se calcula de esta manera:

  

R= LMayor – lmenor/ Nº div. fiel Nº de divisiones del tambor


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Fiel

Resolución Nonio Intervalo de medidas: 0 – 25 mm


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Fiel

Resolución Nonio Intervalo de medidas: 0 – 25 mm



MICRÓMETRO:



MICRÓMETRO: 



En tornillos micrométricos empleados en el sistema inglés, tienen una longitud de 1 pulgada, los hilos por pulgadas de la rosca permite que girando el tambor una vuelta completa el husillo avanza o retrocede 0,025”. La superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 25 divisiones iguales indicando la fracción de vuelta que ha realizado, una división equivale a 0,001 ”.


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 medición va de 2 – 3 “

Lectura=2,362”

Representa 0,1 pulgada



GONIOMETRO:



GONIOMETRO : 

Partes:  Caratula del transportador  Escala vernier  Tuerca de Sujeción.  Hoja deslizable.





GONIOMETRO:



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.


INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Goniómetro:

 





Se utiliza para medir un ángulo obtuso, es decir, mayor a 90º pero menor a 180º. La escala principal del transportador esta dividido en dos arcos de 180º, cada arco se divide en dos cuadrantes de 90º y adicionalmente, tiene graduaciones de cero a 90º a izquierda y derecha de la línea cero. El nonio está dividido en 12 espacios en cada lado de la línea de cero.



Lectura del Goniómetro: 





1. Observe el numero de grados entero entre el cero en el cuadrante y el cero del nonio. 2. Continúe en la misma dirección más allá del cero en el nonio y observe cual número de ella coincide con una línea del cuadrante. Multiplique el número 5 y súmelo al numero de grados en el cuadrante del transportador.



Lectura del Goniómetro:

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