La metrología es la ciencia que estudia los
sistemas de pesos y medidas. Dentro de la metrología se distinguen tres
importantes términos: medir, comparar y verificar. Medir es la operación por la
cual se establece cuántas veces una magnitud es mayor o menor que otra, tomada
como unidad; comparar es la operación con la que se examinan dos o más objetos
o elementos geométricos para descubrir sus relaciones, diferencias y/o
semejanzas y, por último, verificar es comprobar si una cosa es verdadera.
MEDIR
Medir una longitud es ver cuántas veces una distancia contiene una magnitud que
hayamos tomado como
unidad. La unidad de medición en el Sistema Internacional es el metro, que
originalmente se estableció como
la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre.
También se utilizan otras unidades, que no son del SI, pero que se utilizan para medir algunas
cosas muy concretas o que suelen utilizarse en algunos países como Reino Unido. Algunas de esas unidades
son:
Unidad de medida Equivalencia aproximada
Pulgada 0,02540 metros
Pies 0,03048 metros
Yarda 0,91440 metros
Milla marítima 1.851,85 metros
HERRAMIENTAS DE MEDICIÓN
Los instrumentos que sirven para medir dimensiones son útiles para todas y cada
una de las labores de bricolaje, mecánica, etc. De hecho, la invención de estas
herramientas ha hecho posible el gran progreso que hay hoy en día.
No cabe duda de que la dimensión que más se mide en bricolaje y en la vida
cotidiana es la longitud.
Algunasde las herramientas más comunes para medir, en su mayoría para medir
longitud, son
- Flexómetro / Cinta métrica: Es el más común, de cinta metálica, muy útil,
versátil y que no ocupa espacio porque se enrolla sobre sí mismo. Es el metro por excelencia por ser la herramienta más usada entre
no profesionales. Tiene bastante exactitud y vale para
tomar todo tipo de medidas de pequeña longitud. Para medir longitudes algo
más largas una persona sola, conviene que la cinta metálica sea más ancha que
la convencional y arqueada, para mantenerla recta sin que se doble.
- Metro plegable / Metro de carpintero: Es muy habitual en carpintería, aunque
se sigue utilizando, ésta herramienta de metro clásico de carpintero va desapareciendo y sustituyéndose por el metro de cinta
metálica (“metro”). La ventaja de esta herramienta es que no se dobla cuando
está desplegada.
- Escuadra: La escuadra de carpintero es un clásico
también muy utilizada por los carpinteros, porque aumenta la precisión del trazo y facilita el
marcaje. Además, es perfecta para comprobar el ángulo de los
ensamblajes y escuadrado de muebles. La idea es que sirva para medir
ángulos rectos exactos (90s), insustituible, pues, además sirve para trazar
líneas perpendiculares o a 45s respecto al canto de un
tablero. Las hay regulables en ángulo, pero se puede perder exactitud en la
posición de ángulo recto con respecto a las escuadras fijas.
- Falsa escuadra: Se trata de una escuadra con distintas reglas que permite
medir y trazar ángulos dedistintas dimensiones.
- Metro láser: Es el metro de última tecnología. Mide fácilmente y con una
enorme precisión distancias de todo tipo basándose en la emisión de un rayo láser. Esta precisa herramienta es
capaz de medir distancias superiores a 1.000 m y es muy fácil de transportar
debido a su ligereza y pequeño tamaño. Su único inconveniente es su
elevado precio para un aficionado.
- Transportador de ángulos: Se utilizan para medir los ángulos en grados. El
transportador de ángulos es un instrumento útil para
fabricar algún elemento con ángulos no rectos. También sirve para copiar un ángulo de un determinado sitio y trasladarlo al elemento
que estemos fabricando. El transportador de ángulos es una
herramienta de dibujo que nos permite medir y también construir ángulos.
Consiste en un semicírculo graduado con el que podemos medir ángulos de hasta
180s
.- Regla metálica: Las reglas metálicas son muy útiles para trabajos de
carpintería por su enorme exactitud y para dibujar líneas rectas ayudándonos de
ellas.
- Calibre: También conocido como
pie de rey, es el mejor metro del que para
medir pequeños objetos como clavos y tornillos,
así como
diámetros y grosores, incluso la profundidad de los agujeros. Su mayor virtud es la precisión, ya que es capaz de medir décimas
de milímetro, e incluso la media décima de milímetro. Para
medir exteriores se utilizan las dos patas largas, para medir interiores las dos
patas pequeñas, y para medir profundidades un vástago
que va saliendo por la parte .trasera. La medida se hace cerrando la pata móvil
graduada, donde está dibujada la regla auxiliar o nonio, hasta fijarla a la
pieza a medir. La primera raya (0) nos indicará los milímetros y la siguiente
raya que coincida exactamente con una de las rayas de la escala graduada del
pie, nos indicara las décimas de milímetro (calibre con 10 divisiones) o las
medias décimas de milímetro (calibre con 20 divisiones). La regla está dividida
en milímetros y en la regla corredera, una longitud de 9 mm se ha dividido en
10 partes. Las escalas suelen estar graduadas en pulgadas,
milímetros o en pulgadas y milímetros a la vez.
Medición de interior Medición de
exterior Medición de profundidad Medición de escalón
El calibre pie de rey está por lo general fabricado en material de acero
inoxidable templado y cromados en mate, el cual le da una calidad especial,
también son fabricados en plástico y otros materiales pero éstos son de menor
calidad y precisión. En las últimas generaciones de calibres
interviene el plástico, sobre todo en los de reloj analógico y digitales.
Descripción
Existen diversas formas de calibres pie de rey en el mercado, según sea la
utilización que se le tenga que dar, las longitudes de las patas y de la regla
son especiales y de grandes longitudes, (hasta 2000 mm de regla y 200 mm
de patas) en la siguiente lista están los más habituales:
* Con patas en escuadras hacia el interior o hacia el exterior.
* Con la pata de la regla escalada cilíndrica.* Con las patas paralelas largas
y estrechas.
* Con la pata de la regla escalada desplazable.
* Con puntas en la escuadra hacia el exterior.
- Micrómetro: Es un aparato de medida muy exacto y
preciso utilizado sobre todo en mecánica. Su principio se basa en que una eje
roscado al dar una vuelta entera, hace avanzar un
tornillo, axialmente, un paso, es decir, una entrada en un tornillo. Su
funcionamiento se basa en un tambor, en el que se dibuja una regla dividida en
50 partes: el tornillo tiene un paso de 0,5 mm, que
girando el tambor, este avanza o retrocede. El tambor tiene dos topes: cerrado
del todo, en el que el 0 del tambor ha de coincidir con el 0 de la regla, y el
abierto del todo en el que la última línea de la regla tiene que coincidir con
el 50. La lectura se hace de la siguiente forma
- Primero se mira los milímetros enteros de la regla del eje.
- Después se lee los medios milímetros, en el caso de que hubieran.
- Luego, se mira la
línea en el tambor en la que la regla lo “corta”
perpendicularmente.
- Por último, se suma todo: milímetros enteros, medios milímetros y centésimas
de milímetros (regla del
tambor
Cuidados: mantenerlo limpio, guardarlo en su estuche, no forzar la presión
excesiva sobre una pieza, no deslizar los topes sobre las piezas. A veces, los
micrómetros se pueden desajustar, pero, al ser un
material tan caro, existen unas piezas llamadas bloques patrón, de medidas
exactas, con lo que se pueden calibrar utilizando una llave gancho para
hacercoincidir la medida de la pieza con la que marca el micrómetro.
El micrómetro está formado por el cuerpo principal, donde lleva una tuerca, en
cuya parte exterior tiene una grabación longitudinal; y por un eje que
atraviesa todo el micrómetro a lo largo donde se en encuentran un conjunto de
piezas entre las que destacan: anillo de blocaje, caña roscada, cilindro
graduado, eje roscado, tambor graduado, tuerca de ajuste, cono de arrastre,
seguro contra exceso de presión, atacador y un tornillo.
El esquema de un micrómetro pálmer es el siguiente
Tipos de micrómetros:
* Micrómetros para exteriores: También llamada pálmer, sirve para medir el
exterior de las piezas.
* Micrómetros para hojas: Se usa para medir espesor de
hojas y cintas.
* Micrómetros para tubos: Se usa para medir espesor de
paredes de tubos.
* Micrómetros para prismas: Se usa para medir diámetro
exterior de instrumentos con varios filos
* Micrómetros para interiores: Sirven para medir el interior de las piezas.
* Micrómetros de interiores para diámetros: Se usan para medir diámetros
interiores de tubos, por ejemplo.
* Micrómetros para roscas: Se usa para medir rosca
métrica, en pulgada y de tubos.
* Micrómetros para profundidades: Se usan para medir la profundidad de algo.
* Micrómetros para engranajes: Sirven para medir engranajes, como se indica.
COMPARAR
Comparar es la operación con la que se examinan dos o más elementos u objetos
geométricos, para descubrir sus relaciones,diferencias
o semejanzas.
Los instrumentos utilizados para comparar se llaman comparadores y, estos,
sirven para la verificación del paralelismo de dos caras,
comprobar la redondez y concentricidad de ejes y agujeros o la colocación de
las piezas en las máquinas herramientas, medir y clasificar piezas, etc.
Existen cuatro tipos de comparadores: neumáticos, electrónicos, ópticos y
mecánicos. Algunos comparadores son:
- Reloj comparador básico: Reloj capaz de captar variaciones de medidas. No da
directamente la medida de una magnitud, sino la comparación con otra conocida.
Esta captación es posible gracias a un mecanismo de
engranajes o palancas: el mecanismo va encerrado en una caja de acero o
aluminio de forma circular atravesado por un eje que termina en una bola de
acero templado y se desliza sobre unos cojinetes o guías. Este eje es el que se
pone en contacto con la pieza a verificar, por lo que es muy sensible,
transmitiendo la captación a unos engranajes que mueven la aguja que marca la
unidad en una silueta parecida a la del reloj, pero dividida en 100 partes
iguales equivalen a 0,01 mm. La esfera del reloj es,
normalmente, giratoria, para ajustar el cero a la posición más conveniente.
- Comparador de alturas con reloj: Es un reloj
comparador que se usa
con un soporte que capta la variación de altura con bastante precisión, por
pequeña que sea. Se emplea para comparar por ejemplo, el defecto de altura en
la fabricación de dos piezas del mismo tipo.
- Comparadores rectos: Los comparadoresmecánicos están dotados de un movimiento
de alta precisión, con indicación de 0,01 o 0,001, con esferas desde 40, 58 y
80 y campos de medida desde 1mm hasta 100mm., disponen de diferentes
prestaciones según modelos, todos ellos disponen de visualización mixta
analógica/numérica de última tecnología.
- Comparadores de palanca / Minímetro: El comparador de palanca, o de palpador
inclinable, es un tipo de instrumento diseñado
especialmente para el acceso a puntos difíciles donde el comparador estándar no
puede, a la vez que por su baja presión se hace muy útil para la medición en
materiales deformables. Mediciones estándar, perpendicular y lateral sin ningún
tipo de complicación a cualquier punto a controlar por difícil que este sea. Permiten tener una visualización numérica y
analógica, indicación centesimal y milesimal, unidades de medida milímetros o
pulgadas, salida RS232 e indicación del modo de medida normal, mínimo, máximo y
máximo-mínimo.
- Comparadores de diámetros: Los comparadores de diámetros no son, ni más ni menos, que un reloj comparador acoplado a un
soporte diseñado para medir diámetros internos o externos.
- Comparadores de interiores con compás: Además de los relojes, también existen
comparadores que son compases, aunque estos no marcan ningún valor, sirven para
llevar una medida muy exacta de un lado a otro y
compararlas.
VERIFICAR
Verificar es, simplemente, comprobar si una cosa es verdadera. Aunque,
en Mecánica, este término, también comprende los
términos medir ycomparar, siendo fundamental para saber si las piezas, aparatos
o máquinas cumplen o no las condiciones o requisitos necesarios para llevar a
cabo la función a la que están destinados.
- Calas o bloques patrón: Son piezas que ofrecen una gran estabilidad
dimensional y de forma gracias a la elección y al especial tratamiento térmico del
material. Los bloques patrón son de una gran precisión dimensional, de una gran
calidad en su proceso de lapeado y matado de aristas y con unos errores de
planitud y paralelismo muy pequeños en sus caras de
medida. Con relación al material (acero, cerámica o carburo
de tungsteno) es muy importante tener en cuenta sus características físicas de
dilatación térmica y dureza. Tienen un acabado
superespejo. La finalidad de estas piezas es calibrar instrumentos de medida
muy exactos, como
son los micrómetros. Las medidas de las calas van en el siguiente orden:
100 - 90 - 80 - 70 - 60 - 50 - 40 - 30 - 20 - 10 -
9 - 8 - 7 - 6 - 5 - 4 - 3 - 2 -
1,9 - 1,8 - 1,7 - 1,6 - 1,5 - 1,4 - 1,3 - 1,2 -
1,19 - 1,18 - 1,17 - 1,16 - 1,15 - 1,14 - 1,13 - 1,12 - 1,11 - 1,10 - 1,09 -
1,08 - 1,07 - 1,06 - 1,05 - 1,04 - 1,03 - 1,02 - 1,01 -
1,005
Con este juego de piezas se pueden construir medidas de hasta 628,305 mm. La
colocación de estas piezas se hace dejando las piezas más pequeñas en el centro
y las más grandes en los extremos para una mayor fijación.
Estas piezas, al ser tan exactas, requieren unas precauciones y cuidados como: protegerlas de
mucha humedad o cambios de temperatura,limpiarlas con
paños que no dejen hilos, evitándolas de campos magnéticos y guardándolas
después de limpiarlas y darles una capa de vaselina.
-Galgas: Las galgas son piezas, como
las calas, que sirven para verificar si, por ejemplo, un tornillo tiene el paso correcto, si una
cuña tiene los ángulos correctos, etc. Existen dos tipos de galgas: de
espesores y de perfiles. Estas últimas se dividen en galgas
de radios, que se emplean para comprobar los redondeados de las piezas; y
galgas para perfiles especiales, con una determinada forma.
- Nivel: Los niveles de burbuja son utilizados en bricolaje, albañilería y
carpintería. Con una burbuja en el centro, el nivel sirve para medir con
bastante precisión la
línea vertical y la horizontal: por ejemplo, para
saber si un cuadro está bien colgado o si un ladrillo no tiene más inclinación
de la debida. Algunos niveles digitales emiten un
sonido cuando hemos alcanzado la horizontalidad o verticalidad adecuada,
facilitando enormemente el trabajo. Cuanto más grande es el nivel, más preciso:
unos 60 cm. de largo suele ser suficiente.
-Plomada: Sirve para medir la verticalidad. No es más que una cuerda atada a un peso, que cuando se tensa por efecto de la gravedad,
dibuja una línea vertical. Se utiliza mucho en albañilería.
* Caja luminosa: Caja transparente con una luz en el
que se proyecta una pieza para comprobar si está bien hecha.
- Proyector de perfiles: es como la caja luminosa pero más
compleja y precisa.
- Microscopio de taller: microscopiopara comprobar detalles minúsculos.
INSTRUMENTOS ELECTRICOS.
COMPROBADOR UNIVERSAL O TESTER : Con el comprador
universal es posible verificar todo el sistema eléctrico de cualquier coche o
en el taller u hogar para localización de averías que lo deje inmovilizado y
proceder a su reparación inmediata.
INYECTOR DE
SEÑALES: El análisis dinámico consiste en la aplicación progresiva de una señal
simulada o de prueba para comprobar de forma real la respuesta de cada etapa del
aparato averiado.
PALPADORES : Son instrumentos que son empleados de
forma similar al palpador de un comparador de esfera, tipos de palpadores:
-palpadores deslizantes
-palpadores de aplicación o lamina doble.
-palpadores oscilantes.
RUGOMETROS: Aparato dispuesto para la medición de la rugosidad por indicación
directa de la altura media aritmética.
OHMETROS: Sirve para la medición de resistencias. Esta destinado a determinar
el valor de la resistencia
de cualquier componente o de cualquier tramo del circulo bajo medida, facilitando la
medida de este valor en una escala directamente calibrada en ohmios.
INTRUMENTOS MECANICOS.
APARATOS OPTICOS PARA LA MEDICION DE LA
RUGOSIDAD: Se reservan generalmente para uso de los
laboratorios y salas de metrología, por la delicadeza de su manejo.
BANCOS PARA MEDIR Ó MAQUINAS PARA MEDIR
LONGITUDES: Estas maquinas están destinadas fundamentalmente a la medición de
longitudes, aun cuando mediante accesorios adecuados pueden algunas de ellas utilizarse también para mediciones angulares.BLOQUES
PATRON: Estas herramientas se usan para efectuar operaciones de calibración, de
precisión y para calibrar otras herramientas de medición.
COMPARADORES: Son amplificadores que permiten efectuar la medición de una
longitud por comparación, después de ser calibrada.
COMPARADORES DE
AMPLIACION MECANICA: También conocidos como
comparadores de contacto como los tipos mas corrientes son los de:
-ampliación por engranes
-ampliación por palanca.
COMPARADORES DE
AMPLIACION OPTICA: El fundamento del sistema de aplicación
utilizada en estos aparatos es el de palanca de reflexión.
COMPARADORES UNIVERSALES: Son aparatos de construcción mas
resientes y que, debido a su reducción de tamaño y a la disposición de su
palpador, permite mediciones en lugares difíciles e incluso imposible para los
comparadores normales.
MEDIDOR DE ANILLOS EN EQUILIBRIO: Es un medidor del momento de torsión
radial que utiliza un cuerpo anular hueco para convertir la presión diferencial
correspondiente a una diferencial en la presión estática, en la rotación que se
trasmite al registrador o indicador.
MANOMETRO DE
PESO MUERTO: Consta de un embolo maquinado con
exactitud que se introduce de ajuste apretado, los dos de área de la sección
transversal conocida.
MANOMETRO: El manometro que mas se usa es el de tipo de tubo en U , lleno parcialmente de liquido apropiado. Este tipo de
manometro es uno de los mas usados para medir
presiones, fluidos en condiciones de estado estacionario; en general se
desprecia los efectos porcapilaridad.
MICROMANOMETRO: Sirven como estándares de presión en el
intervalo de 0, 005 a 500 ml. De agua.
Tipo micrométrico: En este tipo de micromanómetros, los efectos de meñisco y
por capilaridad se minimizan midiendo los desplazamientos de liquido con
tornillos micrométrico dotados con índices ajustables de agua localizados en el
centro, o cerca de el, de tubos transparentes grandes unidos en su base para
formar una v
ï‚· ï‚· Tipo prandtl: Consta de un recipiente de diámetro grande y un tubo
inclinado con dos marcas conectados a través de un tubo flexible.
ï‚· ï‚· Micromanometro de aire: Un micromanometro sumamente sencillo, de alta
respuesta, usa aire como fluido de trabajo y , por consiguiente evita todos los defectos por
capilaridad y de meñisco que por lo general se encuentra en la manimetria con
líquidos.
ï‚· ï‚· Manometro de mcleod: Este es un manometro de
mercurio modificado que se utiliza principalmente para medir presiones de vacío
desde un ml. Hasta 0, 000 000 1 ml. De Hg. Mide una presión diferencial y, por
consiguientes muy sensible.
MICROCALIBRADORES: Se utiliza para las mediciones de mas alta
medición en las salas de metrología.
MICROSCOPIO DE MEDICION: Las aplicaciones de estos
aparatos son similares a los de las maquinas de medir, pero su campo de
medición es mas reducido, empleándose en consecuencia
para la medición de piezas relativamente pequeñas, galgas, herramientas, etc.
NIVELES: Las reglas de borde recto y las escuadras se utilizan para
inspeccionar superficiesplanas y ángulos rectos:
* Niveles de bolsillo.
* Niveles de dos ejes.
* Niveles de precisión.
*
NIVELES DE AIRE O NIVELES DE BURBUJA: Esta formado básicamente por un tubito de vidrio curvado determinado. El tubo esta lleno
de un liquido muy fluido (éter o alcohol), dejando una
burbuja de 20 a 30 ml. De longitud.
PIROMETRO OPTICO MONOCROMATICO: Es el mas exacto de
todos los pirometros de radiación y se utiliza como
estándar de calibración por encima del
punto de oro. Sin embargo esta limitado a temperaturas superiores a 700 C. ya
que requiere que un operador humano compare
visualmente la brillantes.
REGLAS DE
ACERO: Es la herramienta de medición mas simple y versátil que utiliza el
mecánico
Regla con temple de muelle.
Reglas angostas.
Reglas flexibles.
Reglas de ganchos.
TERMOMETRO DE CRISTAL DE CUARZO: Este esta basado en la
sensibilidad de la frecuencia resonante de un cristal
de cuarzo resistente a los cambios de temperatura.
TERMOMETRO DE EXPANCION:
Expansión de sólidos:
* Termómetros de varilla sólida.
* Termómetros bimetalicos.
Expansión de líquidos :
* Termómetros de líquidos de vidrio.
* Termómetros de liquido en metal.
Expansión en gases:
* Termómetro de gas.
MICROMETRO: Es un dispositivo que mide el desplazamiento
del husillo cuando este es movido mediante el
giro de un tornillo, lo que convierte al movimiento giratorio del
tambor en movimiento lineal del
husillo. El desplazamiento de este lo amplifica la
rotación deltornillo y el diámetro del
tambor.
Las graduaciones de alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeño en
la posición del
husillo.
MICROMETROS PARA APLICACIÓN ESPECIAL:
Micrómetros para tubo: este tipo de micrómetro esta diseñado para medir el
espesor de la pare3d de partes tubulares, tales como cilindros o collares .
Existen tres tipos los cuales son
1.- Tope fijo esférico
2.- Tope fijo y del husill0o esféricos
3.- Tope flujo tipo cilíndrico
MICROMETRO PARA RANURAS: En este micrómetro ambos topes tiene un pequeño diámetro
con el objeto de medir pernos ranurados, cuñeros, ranuras, etc., el tamaño
estándar de la porción de medición es de 3 mm de diámetro y 10 mm de longitud.
MICROMETRO DE PUNTAS: Estos micrómetros tiene ambos topes en forma de punta . Se utiliza para medir el espesor del alma de brocas,
el diámetro de raíz de roscas externas , ranuras
pequeñas y otras porciones difíciles de alcanzar. El ángulo de los puntos puede
ser de 15 ,30, 45, o 60 grados . Las puntas de
medición normalmente tiene un radio de curvatura de 0, 3 mm, ya que ambas
puntas pueden no tocarse ; un bloque patrón se utiliza
para ajustar el punto cero. Con el objeto de `proteger las puntas
, la fuerza de medición en el trinquete es menor que la del micrómetro estándar
de exteriores.
MICROMETRO PARA CEJA DE LATAS: Este micrómetro esta especialmente
diseñado para medir los anchos y alturas de cejas de latas.
MICROMETRO INDICATIVO: Este micrómetro cuenta con un indicador de carátula . Eltope del arco `puede moverse
una pequeña distancia en dirección axial en su desplazamiento lo muestra el
indicador. Este mecanismo permite aplicar una fuerza
de medición uniforme a las piezas.
MICROMETRO DE EXTERIORES CON HUSILLO NO GIRATORIO: En los micrómetros normales
el husillo gira con el tambor cuando este se desplaza en dirección axial . A su vez, en este micrómetro el husillo no gira
cuando es desplazado . Debido a que el husillo no
giratorio no produce torsión radial sobre las caras de medición
, el desgaste de las mismas se reduce notablemente. Este micrómetro es
adecuado para medir superficies con recubrimiento, piezas frágiles y
características de partes que requieren una posición angular especifica de la cara de medición del
husillo.
MICROMETRO CON DOBLE TAMBOR: Una de las características del tipo no giratorio
con doble tambor, es que la superficie graduada del tambor esta al ras con la
superficie del cilindro en que están grabadas la línea índice y la escala
vernier , lo cual permite lecturas libres de error de paralaje.
MICROMETRO TIPO DISCOS PARA ESPESOR
DE PAPEL: Este tipo es similar al
micrómetro tipo discos de diente de engrane , pero
utiliza un husillo no giratorio con el objeto de eliminar torsión sobre la
superficie de la pieza, lo que hace adecuado para medir papel o `piezas
delgadas.
MICROMETRO DE CUCHILLAS: En este tipo los topes son cuchillas por lo que
ranuras angostas cuñeros, y otras porciones difíciles de alcanzar pueden medirse .
MICROMETROS PARA ESPESOR DELAMINAS: Este tipo de micrómetros tiene un arco alargado capaz de medir espesores de laminas en
porciones alejadas del
borde de estas. La profundidad del
arco va de 100 a 600 mm
MICROMETRO PARA DIENTES DE ENGRANE: El engrane es uno de los elementos mas
importantes de una maquina , por lo que su medición con frecuencia requerida
para asegurar las características deseadas de una maquina. Para
que los engranes ensamblados funcionen correctamente ,
sus dientes devén engranar adecuadamente entre ellos sin cambiar su distancia
entre los dos centros de rotación.
MICROMETROS PARA DIMENSIONES MAYORES A 25 MM: Para
medir dimensiones exteriores mayores a 25 mm ( 1 plg )
se tienen 2 opciones. La primera consiste en utilizar una serie de micrómetros
para mediciones de 25 a 50 mm ( de 1 a 2 plg. ) , 50 a
75 mm ( 2 a 3 plg. ), etc. La segunda consiste en utilizar un
micrómetro con rango de medición de 25 mm y arco grande con tope de medición
intercambiable.
MICROMETROS DE INTERIORES: Al igual que los micrómetros de exteriores los de
interiores están diversificados en muchos tipos para aplicaciones especificas y
pueden clasificarse en los siguientes tipos:
* Tubular
* calibrador
* 3 puntos de contacto.
CALIBRADORES: El vernier es una escala auxiliar que se desliza a través de una
escala principal para permitir en esta lectura fracciónales exactas de la mínima
división.
Para lograr lo anterior una escala vernier
esta graduada en un numero de divisiones iguales en la
misma longitud que n-1divisiones de la escala principal; ambas escalas están
marcadas en la misma dirección. Una fracción de 1/n de la mínima división de la
escala principal puede leerse .
VERNIER ESTANDAR: Este tipo de vernier es el mas comúnmente utilizado
, tiene n divisiones que ocupan la misma longitud que n-1 divisiones
sobre la escala principal.
VERNIER LARGO:
Esta diseñado para que las graduaciones adyacentes sean
mas fáciles de distinguir.
VERNIER EN PULGADAS: El índice 0 del vernier esta entre la segunda
y tercera graduaciones después de la graduación de una pulgada sobre la escala
principal. El vernier esta graduado en 8 divisiones que ocupan
7 divisiones sobre la escala principal.
CALIBRADOR VERNIER TIPO M: Llamado calibrador con barras de profundidades este calibrador tiene un cursor abierto y puntas para
medición de interiores. Los calibradores con un rango de 300 mm o menos cuentan
con una barra de profundidades mientras que carecen de ella los de rango de
medición de 600 mm y 1000 mm. Algunos calibradores vernier tipo M están
diseñados para facilitar la medición de peldaño, ya que tienen un borde del
cursor al ras con la cabeza del brazo principal cuando las puntas de medición
están completamente cerradas.
CALIBRADOR VERNIER TIPO CM: Tiene un cursos abierto y esta diseñado en forma
tal que las puntas de medición de exteriores pueden utilizarse en la medición
de interiores . Este tipo por lo general cuanta con un dispositivo de ajuste opera el movimiento fino del cursor.
CALIBRADORES DE CARATULACON FUERZA CONSTANTE: En la
actualidad se utilizan en gran escala , materiales
plásticos para partes maquinadas, los cuales requieren una medición dimensional
exacta. Debido a que estos materiales son suaves, pueden deformarse con la
fuerza de medición de los calibradores y micrómetros ordinarios, lo que
provocaría mediciones inexactas. Los calibradores con carátula con fuerza
constante han sido creados para medir materiales
fácilmente deformables.
INSTRUMENTOS HIDRAULICOS.
ANAMOMETROS LASER: Permiten medir el valor de las variaciones de interés en
forma directa o indirecta del agua.
ANAMOMETROS DE HILO CALIENTE: Los tipos
son: ecosondas, de resistividad, de membrana de presión.
LIMNIMETROS: Sirve para medir los niveles del agua .
MEDIDORES DE
CANTIDAD: En esta clase de instrumentos, se mide la cantidad total que fluye en
el tiempo dado y se obtiene un gasto promedio
dividiendo la cantidad total entre el tiempo. Se usa para medir el flujo tanto de
líquidos como
de gases.
* Tanques de peso o volumen
* Medidores de desplazamiento positivo o semipositivo.
MEDIDORES DE
GASTO: En estos instrumentos se mide el gasto real.
1.- Medidores de obstrucción
* De orificio
* De tobero
* Venturi
* Medidores de área variable
2.- Sondas de velocidad:
* Sondas de presión estática
* Sondas de presión total
3.- Métodos especiales
* Medidores del tipo de tubería
* Medidores del gasto magnético
* Medidores de gasto sónico
*Anamómetros de alambre/película caliente
* Anemómetro láser
SONDAS ELECTRICAS: Funciona bajo el principio de resistividad para medir las
características de las olas ( altura y periodos ) .
SONDAS DE
RESISTIVIDAD: Sirve para medir molinetes y niveles, para medir velocidades en
secciones de control y otras de interés.
INSTRUMENTOS NEUMATICOS.
COMPARADORES DE
AMPLIFICACION NEUMATICA: En estos aparatos la amplificación esta basada en los
cambios de presión que se producen en una cámara en la que entra un gas a una velocidad constante al variar las condiciones
de salida del
gas por un orificio.
El mas conocido es el denominado comparador solex o
micrómetro solex; probablemente es la realización francesa mas notable en el
campo de la amplificación. Este método ha sido puesto a punto por la
Sociedad Solex, que lo utilizo primeramente para la verificación de las
secciones de inyectores de carburadores; luego fueron puestas a punto las
aplicaciones metrológicas hacia 1931 en colaboración con la precisión
macanique.
La amplificación puede alcanzar 100 000 en los aparatos construidos
especialmente para los laboratorios de metrología.
MICROMETRO SOLEX: Es un comparador neumático de baja presión constante de 2
secciones principales que son :
* La fuente de aire: compresor de aire con dispositivo regulador de aire,
filtro y dispositivo de aire
* La sección de medición: Plano
de revisión, escala de comparación, palpadores intercambiables.
Solo trataremos de las aplicaciones a lasmedidas de longitud
por comparación. A este efecto, los aparatos empleados pueden
subdividirse en 2 grupos, que comprenden:
Los aparatos de válvula, los cuales se conectan al manometro y en los que el
palpador se apoya sobre la pieza a medir o sobre el patrón de calibrado; la
variación de cota de la pieza arrastra la variación de la abertura de la
válvula, la cual determina el escape del aire;
El otro grupo corresponden los aparatos de surtidores, tales como el
esferómetro, en los cuales el escape de aire esta determinado por la distancia
entre el surtidor y la superficie misma de la pieza.
La tendencia es preferir el empleo de los aparatos de válvula, pues en los de
surtidor el caudal del
surtidor de salida esta influido por el estado de superficie de la pieza
controlada, lo que no ocurre en los aparatos de válvula. Por
otra parte, es precisamente sobre esta propiedad en la que se basa el aparto
Nicolau para el control de los estados de superficie.
INSTRUMENTOS ANALOGICOS Y DIGITALES.
COMPARADOR DE SOBRETENSION: Es un
equipo robusto portátil y de bajo costo, diseñado para hacer pruebas de sobre
tensión en corriente alterna de equipos eléctricos, componentes, tarjetas de
circuitos impresos y maquinaria eléctrica en general.
COMPROBADOR DE RIGIDEZ DIELECTRICA, FUGAS DE IONIZACION: El comprobador esta
diseñado para ser utilizado en pruebas de sobre tensión y de aislamiento no
destructivo en materiales, componentes eléctricos y equipo.
MEDIDORES DE
AISLAMIENTO: Es un instrumento portátil conindicadores
de agujas que permite efectuar medidas de resistencia
hasta de 100 ohmios.
VOLTIMETRO: Este es básicamente un aparato sensible a
las corrientes, pero se usa para medir voltajes manteniendo constante la
resistencia del circuito por medio de técnicas
compensadores.
VOLTIMETRO DIGITAL: Este instrumento acepta entradas analógicas de voltaje que
produce una imagen visual de la lectura del voltaje en dígitos decimales.
VOLTIMETRO DE
PLATA: Permite la medición de la intensidad, basada en la definición
internacional del
amperio.
VOLTIMETRO DE
GAS RETONANTE: Electrodos sumergidos en agua acidulada ,
una mas fácil determinación de la cantidad de gas formada y una mas rápida
disponibilidad del
aparato para una nueva medida.
METROLOGÍA OPTICA.
INTRODUCCION A LA OPTICA: Parte de la física que estudia las leyes y fenómenos
de la luz. El estudio de la óptica se divide en 2
partes, la óptica geométrica y la óptica física.
La primera se ocupa de los fenómenos de radiación luminosa en medios homogéneos
sin considerar su naturaleza u origen; la segunda
estudia la velocidad, la naturaleza y características de la luz.
Gran parte de los conocimientos que poseemos sobre estas materias se hayan
sintetizados en unos cuantos principios conocidos por las leyes de óptica
geométrica, que son:
1 Propagación de la luz. En un medio homogéneo la luz
se propaga en línea recta, cumpliendo así su principio de fernat
, que dice que el camino mas corto entre 2 puntos es una línea recta.
2.- Independenciareciproca. Dado un
haz de rayos luminosos, si se intercepta una parte con un cuerpo opaco los
rayos restantes no interceptados no sufren variación.
3.- Ley de reflexión.- a) el rayo incidente el reflejo
y la normal al punto de incidencia están en un mismo plano. B)El ángulo
de incidencia es igual al ángulo de reflexión
4.- Leyes de refracción: a) El rayo incidente la normal y el rayo refractado
están en un mismo plano.
B) la relación entre el seno del
rayo de incidencia y el seno del
rayo de refracción es una constante llamada ¨ constante de refracción ¨, que
depende de cada medio.
Aunque la óptica geométrica da una adecuada explicación teórica los hechos
relativos a la explicación de la imagen, es sin embargo incompleta a l explicar algunos resultados del experimento en ciencia óptica. Los
fenómenos de interferencia , difracción, pulverización
y aun dispersión cromática rebasan completamente este objetivo.
Con una simple afirmación de interferencia podremos decir que es posible, para
dos fuentes de luz, producir obscuridad a lo largo de
ciertas trayectorias comenzándose esto con la iluminación reforzada a lo largo
de otras.
OPTICA GEOMETRICA: Se ocupa de los fenómenos de radiación luminosa en los
medios homogéneos, sin considerar su naturaleza u origen.
OPTICA FISICA: Estudia la velocidad , la naturaleza y
las características de la luz.
Los espejos esféricos cóncavos permiten obtener imágenes
mayores, menores o de mismo tamaño que el objeto. Estas imágenes pueden
ser también virtuales (aparentes ) o reales ( formada
por la intersección de los verdaderos rayos reflejados ).
Los espejos esféricos convexos producen siempre imágenes virtuales, y mas
pequeñas que el objeto, independientemente de la distancia a la que esta se encuentra .
FOTOMETRO: Instrumento para medir la intensidad de 2 fuentes
luminosas de la cual una se toma como
tipo midiendo la distancia a que ambas tiene igual brillo sobre la superficie
pulimentada.
Los métodos por comparación permiten una exactitud del 1 Pueden
disminuirse los errores de apreciación utilizando fotómetros fotoeléctricos,
que miden directamente la iluminación.
El flujo luminoso total emitido en todos sentidos por un
manantial pueden medirse con un fotómetro esférico. Tiene una esfera recubierta
en su interior con pintura blanca, para reflexión
difusa y una puerta con bisagras que pueden abrirse para introducir primero la lampara
patrón y luego la sometida a ensayo.
FOTOMETRIA: Medición de la intensidad y densidad de la luz;
la intensidad es la cantidad de luz emitida por segundo en una dirección dada,
y su unidad de medida es la bujía; la densidad es la cantidad de luz que
atraviesa una superficie dada por segundo, y su unidad es la lumen.
En los últimos años la fotometría ha adquirido una importancia especial en la
astrofísica, pues la medición de la luz proveniente de las estrellas ha
permitido establecer una escala precisa de magnitudes de estas; ha llevado al
descubrimiento de las estrellas dobles y las variables, entre estas
lascefopides, y, por consiguiente a calcular las distancias interestelares
inaccesibles al método del paralaje.
Otra definición seria la siguiente: es una medida de la intensidad luminosa de
una fuente de luz, o de la cantidad de flujo luminoso
que incide sobre una superficie. La fotometría es importante en fotografía,
astronomía e ingeniería de iluminación . Los instrumentos empleados para la fotometría se denominan
fotómetros. Las ondas de luz estimulan el ojo
humano en diferentes grados según su longitud de onda. Como es difícil fabricar un
instrumento con la misma sensibilidad que el ojo humano para las distintas
longitudes de onda, muchos fotómetros requieren un observador humano. Los
fotómetros fotoeléctricos necesitan filtros coloreados especiales para
responder igual que el ojo humano . Los instrumentos
que miden toda la energía radiante, no sólo la radiación visible, se llaman
radiómetros y deben construirse de forma que sean
igual de sensibles a todas las longitudes de onda.
La intensidad de una fuente de luz se mide en
candelas, generalmente comparándola con una fuente patrón. Se iluminan zonas
adyacentes de una ventana con las fuentes conocida y
desconocida y se ajusta la distancia de las fuentes hasta que la iluminación de
ambas zonas sea la misma. La intensidad relativa se calcula entonces sabiendo
que la iluminación decrece con el cuadrado de la distancia.
CALORIMETRIA: Técnica para medir las constantes térmicas como el calor
especifico, el latente o la potencia calorifica.
CALORIMETRO:Instrumento para medir la cantidad de
calor absorbido por un cuerpo o desprendida de el en un fenómeno físico o
químico; se usa
para determinar la energía de los combustibles ( gas, carbón) , el valor
energético de los alimentos, etc.
INTERFEROMETRO: Instrumento para medir longitudes de ondas de luz, radio,
sonido, etc., y para efectuar otras observaciones de precisión aprovechando el
fenómeno de la interferencia de las ondas; el instrumento divide un haz de
ondas homogéneas en dos o mas rayos por medio de dispositivos adecuados como
espejos semitransparentes y los dirige por trayectorias distintas.
Por ejemplo uno a través a de la sustancia que se desea examinar y otro por el
aire. En el detector del instrumento se vuelven a
combinar estos rayos: la intensidad de las ondas superpuestas es mayor donde
están en fase, y viceversa. Esta comparación de fases permite
medir desde las longitudes pequeñisimas de ciertas ondas hasta el diámetro de
una estrella o la separación entre 2 estrellas dobles. El inferometro tiene muchas aplicaciones en cristalografia,
acústica, astronomía, etc.
PIROMETRIA OPTICA: Parte de la física que se ocupa de la medición de las
temperaturas por medio de los instrumentos oprticos.
RADIOMETRO: El radiómetro infrarrojo es un instrumento típico que sirve para
medir la radiación terrestre de onda larga en la región infrarroja de 4 a 50 mm
RADIOMETRO ULTRAVIOLETA: La cantidad de energía solar absorbida o reflejada en
una especifica de la superficie terrestre se mide con laenergía total de las
contribuciones, por lo que se refiere a la longitud de onda, que se van desde
el ultravioleta hasta el infrarrojo.
REFLEXION DE LA LUZ: Toda superficie donde los rayos de luz se reflejan al
incidir, constituyen un espejo: tales como las aguas tranquilas, laminas de
metal pulidas, vidrio pulido, etc., estos cuerpos al reflejar la luz producen
una sensibilización en nuestros ojos al percibir la imagen que se forma siendo
estas de mayor o menor intensidad, dependiendo de las diferentes clases de
superficies reflectantes, así como de su capacidad para reflejar la luz que
perciben del sol o de cualquier otra fuente luminosa natural o artificial. A
continuación damos algunas de las características de las superficies
reflectantes
Cuando los rayos de luz inciden sobre superficies blancas y rugosas se reflejan
en todas direcciones, esto se debe a que la luz incidente llega a la superficie
con diferentes ángulos. Sin embargo si la superficie es blanca
y sin rugosidad, los rayos de luz se reflejan regularmente, siendo su ángulo de
incidencia igual al ángulo de reflexión.
Si la superficie es negra no reflejan la luz solo la
absorben.
Las superficies bien pulidas reflejan la luz
uniformemente debido a que los rayos inciden con un mismo ángulo, dando como resultado rayos
reflejados paralelos entre si.
Se llama reflexión difusa o de difusión al fenómeno que se produce cuando un haz de rayos paralelos incide sobre una superficie ordinaria
y se desvían en todas direcciones al grado quees difícil percibir una imagen
virtual.
INSTRUMENTOS OPTICOS
MICROSCOPIOS: Las aplicaciones de estos aparatos están destinados
fundamentalmente a la medición de longitudes, pero su campo de medición es mas
reducido empleándose en consecuencia para la medición de piezas relativamente
pequeñas, reglas, herramientas, etc.
El objeto de muy pequeñas dimensiones que se desea examinar se coloca en una
placa de vidrio llamado porta objetos, se coloca a distancia algo superior a la
distancia focal del objeto, iluminándola por la parte inferior mediante un
espejo plano. Se forma una imagen real y aumentada dentro de la distancia focal
del ocular que a su vez produce una imagen virtual, todavía mayor en algún punto
situado entre el próximo y el distante del observador.
COMPARADORES: Son amplificadores que permiten efectuar la medición de la
longitud por comparación. El sistema de amplificación
utilizada en estos aparatos es el de palanca de reflexión.
PERFILOMETROS: En estos aparatos la imagen del perfil de la
pieza es aumentada por un microscopio y proyectada por medio de espejos sobre
una pantalla de vidrio deslustrado. El aumento de las
dimensiones de las piezas en imagen proyectada puede ser de 10, 20, 50 y hasta
100 veces.
Las mediciones del
perfil proyectado puede hacerse sobre la pantalla con reglas graduadas,
teniendo en cuenta el aumento de la imagen. Las mediciones regulares se
realizan con transportadores graduados de material transparente.
LUPAS: Permite que el ojo vea una imagen según elángulo visual mayor que el
ángulo con el que vería el objeto sin su intermedio. La relación entre los dos
ángulos representa el aumento angular.
TELESCOPIOS: Los telescopios astronómicos se dividen en reflectores y refractores.
Un refractor puede construirse mediante 2 lentes
sencillas, en forma parecida a un microscopio compuesto.
Una lente de gran tamaño ( longitud ) focal hace de
objetivo siendo su misión recoger tanta luz como sea posible. El ocular es una lente de corta longitud focal. El objetivo
forma una imagen real y disminuida de un cuerpo
celeste, a la que a su vez se observa mediante el ocular.
TEODOLITOS: Instrumento de precisión que se compone de un
circuito horizontal y un semicírculo vertical, ambos graduados y provistos de
anteojos, para medir ángulos en sus planos respectivos.
NIVELES: Los niveles se usan para inspeccionar superficies planas y ángulos
rectos. Aunque estas herramientas no están clasificadas en revalidada como
calibradores, sirve básicamente para los mismos propósitos.
La mayoría de los niveles que se usan en el taller de maquinado pertenece al
tipo de alcohol o de burbuja y se utilizan en una amplia gama
de ajustes de piezas de trabajo y en la instalación de maquinas herramientas.
CAMARAS FOTOGRAFICAS: Las cámaras fotográficas se parecen a cierto modo al ojo
en algunos detalles, proporcionando como el ojo, una imagen real e
invertida de los objetos. La cámara requiere de un
concurse de un fotómetro para guardar adecuadamente la abertura.