Patrones de medición 5

Un patrón de medición es una representación física de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o a un fenómeno natural que incluye constantes físicas y atómicas. Por ejemplo, la unidad fundamental de masa en el Sistema Internacional (SI) es el kilogramo.

Tipos de patrones de medición  e ilustrar los mismos.

Se clasifican por su función y aplicación en:

a) patrones internacionales

b) patrones primarios

c) patrones secundarios

d) patrones de trabajo

Los patrones internacionales definidos por acuerdos internacionales.

Representan ciertas unidades de medida con la mayor exactitud que permite la tecnología de producción y medición, se evalúan y verifican periódicamente.

Los patrones primarios representan unidades fundamentales se calibran por medio de mediciones absolutas en cada uno de los laboratorios nacionales.

Los patrones secundarios patrones básicos de referencia que se usan en los laboratorios industriales de medición para verifican localmente con otros patrones de referencia en el área.

Los patrones de trabajo son las herramientas principales en un laboratorio de mediciones. Se utilizan para verificar y calibrar la exactitud y comportamiento de las mediciones efectuadas en las aplicaciones industriales.

Los tipos básicos de patrones son:

Patrones a cantos: Bloques patrón, barras de extremos… los métodos utilizados suelen ser interferométricos, con ayuda de métodos ópticos para el enrase de los trazos.

Patrones a trazos: Reglas a trazos, codificadas, su calibración se se realiza por interferometría o por comparación mecánica, dependiendo de su grado de calidad

Los bloques patrón

Patrones de longitud en forma de paralelepípedo rectangular cuyas caras opuestas, denominadas caras de medida, poseen una calidad superficial tal que tienen la propiedad de adherirse a otras caras de la misma calidad superficial, sean éstas de otros bloques, o de bases de apoyo como las utilizadas en su medición interferométrica

Bloques patrón escalonados

Consiste en un soporte rígido, en cuyo eje de simetría, o fibra neutra, van localizados una serie de bloques patrón. Estos bloques, de acero, carburo de tungsteno o cerámica, tienen comúnmente longitudes individuales de 10 mm, y separación variable entre caras adyacentes. Las longitudes totales de los soportes van desde los 300 mm, hasta los 1200 mm como máximo.

Barras de extremos

Se trata de cilindros de acero duro y estabilizado, con extremos esféricos, de diámetro igual a la longitud de la barra, o bien de extremos planos, y de longitudes variables. La forma primera es de mejor calidad metrológica. Las del segundo caso suelen utilizarse para la verificación de micrómetros de exteriores.

Patrones de diámetro interior

Patrones materializados, en acero muy duro, estabilizado, compuestos de un hueco cilíndrico perfectamente rectificado y acabado. Este cilindro debe ser lo más perfecto posible, desde el punto de vista geométrico.

Sobre cada patrón viene grabada la cota nominal, delimitándose mediante dos trazos paralelos sobre una de las caras, la zona en la que esta cota es válida, a media altura del cilindro.

Patrones de diámetro exterior

Elementos de control de diámetros interiores. Como prácticamente todos los calibres, se fabrican en metal duro tratado y estabilizado, o en carburo de tungsteno.

Pueden ser:

• calibres simples (o normales), portando una única zona calibrada, materializando la cota nominal, o

• calibres de límites, utilizados para verificar las cotas máxima y mínima.

Bloques patrón angular

Similares a los longitudinales, pero en vez de materializar longitudes, materializan ángulos entre sus caras de medida. Valores angulares típicos son: 45º, 30º, 20º, 10º, 3º, 1º, 45’, 30’, 20’, 10’, 3’, 1’, 45”, 30”, 20”, 10”, 3”, 1”.

Al igual que los bloques longitudinales poseen la propiedad de adherencia de sus caras, posibilitando la formación de valores angulares determinados mediante adición de varios de ellos.

Concluciones 7

La metrología sin duda es indispensable, permite tener productos mejor diseñados, más resistentes y el desarrollo de instrumentos de medición, que permitan esencialmente producir dichos productos. Además del uso de nombres y símbolos que representen la medición de un algo. En el ámbito mecánico además de intervenir en procesos de armado y diseño, ayuda mucho a determinar el espacio que debe existir entre piezas móviles para disminuir el desgaste o que tarde más tiempo en sufrir daños.

Y sobre el uso de la WQ fue algo nuevo y entretenido, además de usar la tecnología se puede aprender de una nueva forma.

Tolerancia y Ajustes 6

La tolerancia es la cantidad que se le permite varear a una dimensión específica o juego que resulta del ensamble.

Ajustes es la alineación de dos o mas componentes.

Con juego. Se utiliza cuando se requiere colocar una pieza dentro de otra y que esta pueda moverse.

Deseado. Se logra aplicando tolerancias adecuadas a cada una de las partes ensambladas.

Forzado. Se usa cuando se requiere que las piezas queden sujetas firmemente.

En el ámbito mecánico o en el diseño de algún mecanismo es muy importante contar con una tolerancia que permita un movimiento si es el caso, entre piezas para evitar vibraciones, desgaste excesivo, ruidos, deformaciones entre otras y el ajuste para hacer que coincidan las piezas puesto que de nada valdría tener dos piezas con las tolerancias necesarias sino se concuerdan entre ellas.

Errores de medición 4

Cuando se realiza alguna medición; usualmente hay diferencias en las lecturas que se obtienen pues nunca son exactamente iguales. Aun cuando se realicen con los mismos instrumentos y en las mismas condiciones, esto se debe a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales entre otras.

Error accidental:

Se producen por causa cualquiera y que no tienen por qué repetirse. Como copiar mal el resultado de una medición. Lo cual seria inconscientemente.

Error sistemático:

Se realiza por una medición que se repite siempre. Como en el uso de instrumentos no calibrados. En este no se sabe que se comete el error.

Su clasificación

En error absoluto y valor relativo:

El error absoluto es el valor leído menos el valor usualmente verdadero

El error relativo es el error absoluto entre el valor convencionalmente verdadero.

Error relativo es igual al error absoluto

Error relativo es igual al valor leído menos el valor convencionalmente verdadero

El error relativo se expresa en porcentaje multiplicándolo por cien.

Causas que los originan

Errores por el instrumento o equipo de medición:

Los errores producidos por el instrumento de medición puede ser por defecto de fabricación, como deformaciones, des calibrados. Donde para ello existen valores máximos establecidos en normas o información técnica de fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante calibración.

Errores del operador o por el modo de medición:

Muchas de las causas de este error se debe al operador, como agudeza visual, cansancio… Para reducir este tipo de errores es necesario enseñarle la mejor forma para realizar la medición.

Error por el uso de instrumentos no calibrados:

Instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración está vencida no deben utilizarse para realizar mediciones hasta que no sean calibrados.

Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones:

Al efectuar mediciones, la fuerza ejercida puede provocar deformaciones en la pieza por medir, en el instrumento o en ambos.

Error por instrumento inadecuado:

Al realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado. Además de la fuerza de medición, deben tenerse presente otros factores tales como:

- Cantidad de piezas por medir

- Tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad…)

- Tamaño de la pieza y exactitud deseada.

Errores por puntos de apoyo:

Especialmente en los instrumentos de gran longitud la manera como se apoya el instrumento provoca errores de lectura. En estos casos deben utilizarse puntos de apoyo especiales, como los puntos.

Errores por método de sujeción del instrumento:

El método de sujeción del instrumento puede causar errores para minimizarlo se debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.

Error por distorsión:

Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumentó puede evitarse manteniendo si el eje de medición es el mismo del eje del instrumento.

Error de paralaje:

Ocurre por una posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente se corrige mirando perpendicularmente el plano de medición a partir del punto de lectura.

Error de posición:

Este error lo provoca el colocar de forma incorrecta los instrumentos, con respecto de las piezas por medir.

Error por desgaste:

Los instrumentos de medición, como cualquier otro objeto, se desgastan, naturalmente o provocado por un mal uso.

Error por condiciones ambientales:

Condiciones ambientales en que se hace la medición como la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones.

El sistema internacional de unidades 3

Sistema Internacional de Unidades.

Para crear uniformidad y equivalencias en mediciones, en las diversas naciones del mundo,  se tuvo que realizar el TRATADO DE LA MEDIDA, en el cual se adoptó el sistema internacional de unidades, por diecisiete países en 1875, (México se unió hasta 1890).

En 1954 se adoptó las unidades base como: longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica, temperatura e intensidad luminosa. Posteriormente en 1960 se adoptó el nombre de SI designando múltiplos y submúltiplos de las unidades base y diferentes unidades suplementarias y derivadas; además de su símbolo representativo.

Importancia de la existencia de un Sistema

 Internacional de Unidades.

El sistema internacional de unidades es aquel, que permite que en diferentes países, se concuerde en las medidas de algún objeto y que se usen las mismas unidades; pero hay países que usan otro sistema de unidades y para ello es necesario establecer equivalencias entre ellos.

Términos de metrología 2

- Escala

Conjunto de marcas, con numeración, que forma parte de un dispositivo indicador de un instrumento de medición.

- Exactitud de medición

Proximidad entre el resultado de una medición y un valor verdadero.

- Unidad de medida

Magnitud particular, definida con la cual se comparan las otras magnitudes de la misma naturaleza para expresar cuantitativamente su relación con esta magnitud, tienen asignadas en forma convencional nombres y símbolos.

- Patrón

Medida expresada gráficamente o sistema de medición destinado a definir, una unidad o uno o más valores de una magnitud para utilizarse como referencia.

- Procedimiento de medición

Conjunto de operaciones especificas, para realizar mediciones de acuerdo a un método determinado.

- Magnitud

Atributo de un fenómeno, cuerpo o substancia que puede ser distinguido por sus cualidades y determinado por su numero.

- Medición

Conjunto de operaciones que tiene por objeto determinar el valor de una magnitud.

- Método de medición

Secuencia de operaciones, descrita de manera genérica, utilizada en la ejecución de las mediciones.

- Respetabilidad de mediciones

Proximidad de coincidir entre los resultados de mediciones sucesivas realizadas bajo las misas condiciones de medición

- Reproducibilidad de mediciones

Proximidad de coincidir entre los resultados de mediciones realizadas bajo condiciones variables de medición.

La Metrologia 1

Metrología

Del griego metros medida y logos tratado, ciencia de las mediciones, donde medir es comparar con algo (unidad) que se toma como base de comparación, se encarga de estudiar todo lo referente a la medición; donde interviene la exactitud, tolerancias, instrumentos, métodos y la forma de como expresar e interpretar el resultado de dicha medición.

Para su estudio, la metrología se divide según su función en científica, industrial y legal. Y para su área de aplicación en:

a) Metrología dimensional.

b) Metrología de Masas.

c) Metrología de fuerza y presión.

d) Metrología de flujo y volumen.

e) Metrología electromagnética.

f) Metrología de tiempo y frecuencia.

g) Termometría.

h) Metrología física.

- Vibraciones.

- Acústica.

- Óptica

- Radiometría.

i) Metrología de Materiales.

Metrología científica

Es aquella en la que se realiza el desarrollo y mantenimiento de patrones primarios internacionales o nacionales, que permitan sostener todas aquellas actividades en las que intervengan las mediciones y sus patrones de medida.

Metrología industrial

Se ocupa de garantizar la confiabilidad de los instrumentos de medición, mantener  y corregir las mediciones necesarias para la fabricación de bienes y servicios, así como controlar, asegurar y mejorar la calidad de los mismos.

Metrología Legal

Se encarga de asegurar las mediciones relacionadas con la ley y el comercio, proteger al consumidor, al medio ambiente y a la sociedad en general.

Importancia de la metrología

en el ámbito cotidiano, tecnológico y científico.

Es esencial tener algo conque medir, en un principio como ya se sabe se utilizo el cuerpo para representar una medida de algo, pero al haber dedos mas gordos y largos, por lo cual había diferencias de medidas a pesar de que se midiera lo mismo, por lo cual el hombre diseño sistemas de medición, instrumentos y claro unidades para representar dicha medida. La metrología es muy importante y al igual que otras ciencias, esta se realiza; sin darnos cuenta, puesto que al medir tiempos de cocción, tiempos de espera, dimensiones, pesos, volúmenes…. Se esta utilizando la metrología aunque uno no lo sepa como tal; sin ella seria un caos, y como las mediciones, ayudan a determinar una respuesta frente a un problema, habría muchos errores y diferencias entre mediciones del mismo objeto.

Hablando científica y tecnológicamente, la metrología llega a ser aun mas esencial; puesto que para la fabricación de medicamentos, el desarrollo de nuevas y mejores “herramientas” se necesita, tanto precisión, como exactitud y aparatos que puedan medir esa dicha cosa; en toda empresa o proceso industrial se necesita de la metrología para el proceso de fabricación, especificaciones técnicas o normas de calidad, que sin la metrología no se seguirían y tal vez ni existirían; en conclusión la metrología, es importante tanto que todo se realiza por medio de mediciones.