nada
69
CATEDRÁTICO: ING. JOSE GUADALUPE BACILIO RAMIREZ MATERIA: METROLOGIA Y NORMALIZACION PRESENTAN: CONSUELO AMBROSIO PABLO CUEVAS ARAN LUZ AURORA DEL ANGEL OLARTE ANA KARINA FERNANDEZ REYES JAIRO JUBAL FLORES RIOS JONATHAN ELIHU GOMEZ DELGADO DIANA LAURA MARTINEZ GOMEZ EMMANUEL SANTIAGO HERNANDEZ SANDRA NAYELI CARRERA: INGENIERIA INDUSTRIAL CERRO AZUL, VER, 14 DE OCTUBRE DE 2014 INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL UNIDAD 2 METROLOGIA
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MATERIA: METROLOGIA Y NORMALIZACION
CONSUELO AMBROSIO PABLO CUEVAS ARAN LUZ AURORA
DEL ANGEL OLARTE ANA KARINA FERNANDEZ REYES JAIRO JUBAL FLORES RIOS JONATHAN ELIHU GOMEZ DELGADO DIANA LAURA MARTINEZ GOMEZ EMMANUEL
SANTIAGO HERNANDEZ SANDRA NAYELI
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL
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2.1 ANTECEDENTES DE LA METROLOGIA
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LONGITUD, AREA ,VOLUMEN, PESO O MASA
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BRAZA
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D! $#&!* )3 a*"&)$, 5)! -!#!/a/a /! %a A*"&)a R$a 3 !)a%'a a % a#!( /! a($( +a*a/$( $# )* -$#! !* %a"'*8 %%! a(()(, %)#a%8 %a a(()).
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LA MILLA
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Para ello se debió pensar en la estandarización de las medidas
YARDA
PULGA DA S! a($ !* !% )%"$ 5#a&!*"$ /!% /!/$ )%&a#
!""" ac #a primera ci$dad se sit%a en el oriente Medio #os s$merios desarrollaron re&las ' pesos Se basan en el ciclo de (!)& *+,) &ramos o ",) oz- ' la mina ." & m/s pesada.
!010 ac El est/ndar mas anti&$o 2$e se conser3a es el pie de $na estat$ra de 4$dea5 el &obernador de #a&as6 $na ci$dad de Mesopotamia 6ace $nos 7""" a8os esta di3idido en +. partes ' mide ,.70 cm
10 a.+. E% #!# !(":*/a# /! !/+9* )! (! +$*$+! !( )*a a##a /! +$#!, !*+$*"#a/a !* N)# !* !% #$ )5#a"!(. E("a a#+a/a +$* 4 )*/a/!( &#a*/!( a %a !6 ///a !* 1? )*/a/!( a( !)!=a( )3 a#!+/a( a %$( !( 3 )%&a/a(
1@1 S! #$$*! !* F#a*+a !% S("!a ;"#+$ /! !/+9*
14 Pa"!*"! /! La)#!*" Pa%!#, F#a*+a $# )* +a%#! a ( !" a !!# +#+)%a#! +#9!"#$ !>"!#*$
1@8 S! +#!a %a O5+*a I*"!#*a+$*a% /! P!(a( 3 M!//a( BIPM )! (! *("a%$ !* S!#!( a#'( 3 +)3a a+"/a/ !("a ()!#(a/a $# %a C$(9* I*"!#*a+$*a% /! P!(a( 3 M!//a( CIPM. E% +$*7)*"$ !("a /#&/$ $# %a C$*5!#!*+a G!*!#a% /! P!(a( 3 M!//a( CGPM.
MEDIR
Es comparar dos objetos de acuerdo a una característica física que lo distinga (magnitud) por ejemplo: su peso, temperatura, etc.
2.2 CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIA
METROLOGIA E( %a #aa /! %a +!*+a )! (! $+)a /! %a( !/+$*!(, /! %$( (("!a( /! )*/a/!( 3 /! %$( *("#)!*"$( )(a/$( a#a !5!+")a#%a( ! *"!##!"a#%a(.
UTILI!"I#$ %E L! &ET'#L#I!
1. E%!+"#+/a/ 2. #!/ . H)!/a/ 4. A&)a . O"+a ?. T!!#a")#a @. A#! . Ga(
METROLOGÍA LEGAL
C$*7)*"$ /! #$+!/!*"$( %!&(%a"$(, a/*("#a"$( 3 ";+*+$( , !("a%!+/$( $# %a( a)"$#/a/!( <%+a( +$* !% 5* /! !(!+5+a# 3 a(!&)#a#, /! 5$#a #!&%a!*"a#a !% *!% a#$a/$ /! +a%/a/ 3 /! +#!/%/a/ /! %a( !/+$*!( #!%a"a( a %$( +$*"#$%!( $5+a%!( !* !% +$!#+$, %a (a*/a/, 3 !% !/$ a!*"!
CLASIFICACION
E("a !#(&)! #$$!# %a +$!""/a/ */)("#a% a "#a;( /! %a !7$#a !#a*!*"! /! %a( !/+$*!( )! *+/!* !* %a +a%/a/ /!% #$/)+"$.
METROLOGIA INDUSTRIAL
Es la que de*ne las unidades de medida + desarrolla tcnicas.
-arte del reto de esta categoría es inestigar nueos patrones para obtener ma+ores e/actitudes. !sí, reali0a desarrollos para transferir dic1os patrones a otros de menor jerarquía, utili0ados en las calibraciones de los instrumentos de medida.
METROLOGIA CIENTIFICA
APROBACIÓN DE MODELOS
VERIFICACIÓ N
La !#5+a+9* /! )* *("#)!*"$ $ /! )*a !//a a"!#a%6a/a +$*(("! /! %a( #)!a( ";+*+a( %%!a/a( a +a$ $# a)"$#/a/ +$!"!*"! /! a+)!#/$ a %$( #!&%a!*"$(.
CERTIFICACIÓN
ACREDITA CIÓN
P#$+!/!*"$ $# !% +)a% )*a a)"$#/a/ #!+$*$+/a !* %a a"!#a #$!! )* #!+$*$+!*"$ 5$#a% a )*a !#($*a $ *("")+9* ($#! () +$!"!*+a a#a %%!a# a +a$ "a#!a( !(!+'5+a(.
CALIBRAC IÓN
C$*(("! !* +$a#a# )* *("#)!*"$ /! !/+9* +$* )* a"#9* "#a6a/$ *a+$*a%!*"! $ *"!#*a+$*a%!*"!
REPRODUCIBI LIDAD
TRAZABILI DAD
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IMPORTANCIA
Prom$e3e !% /!(a##$%%$ /! )* (("!a a#$*6a/$ /! !//a(, a*:%(( !*(a3$( !>a+"$(, *!+!(a#$( a#a )! %a */)("#a (!a +$!""a.
Posibilita )*a a3$# *$#a%6a+9* *"!#*a+$*a% /! #$/)+"$( !* &!*!#a%, a)*a#a, !)$( 3 !/$( /! !/+9*.
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2.3.1 SISTEMAS DE MEDICION, TEMPERATURA, PRESION, TORSION Y ESFUERZOS MECANICOS.
TEMPERAT URA
E% ;- E( %a )*/a/ /! "!!#a")#a /! %a !(+a%a 3 !( %a !(+a%a /! "!!#a")#a( )! (! )(a !* +!*+a, !(!+a%!*"! !* "#aa7$( /! 5'(+a $ )'+a.
2eli n
E% &rado <C E( %a )*/a/ "!#$;"#+a +)3$ 0 (! )+a 0,01 &#a/$( $# /!a7$ /!% )*"$ "#%! /!% a&)a 3 () *"!*(/a/ +a%9#+a !)a%! a %a /!% !%*.
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E% &rado 9a6ren6eit <9-
La !(+a%a !("a%!+! +$$ %a( "!!#a")#a( /! +$*&!%a+9* 3 !)%%+9* /!% a&)a, 2 <9 3 212 <9, #!(!+"a!*"!. E% ;"$/$ /! /!5*+9* !( (%a# a% )"%6a/$ a#a !% &#a/$ C!%()( C. A/!:(, (! )"%6a !("a !(+a%a !* %$( *5$#!( !"!$#$%9&+$( 3 !* &a("#$*$'a.
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PRESIÓ N
P#$+!($ )! (! #$/)+! +)a*/$ a )*a a##a +%'*/#+a 57a $# )* !>"#!$.
S! %! a%+a )* a# /! 5)!#6a(, /! "a% 5$#a, )! %$( /("*"$( /(+$( -$#6$*"a%!( !* )! $/!$( +$*(/!#a# ///a %a a##a (! /!(%6a* )*$( #!(!+"$ a $"#$(.
U*a &!*!#a"#6 /! %a a##a a(a a (!# )*a -;%+!.
TORSIO N
Tracción: !(5)!#6$ a )! !(": ($!"/$ )* +)!#$ $# %a a%+a+9* /! /$( 5)!#6a( )! a+"<a* !* (!*"/$ $)!("$, 3 "!*/!* a !("#a#%$, a)!*"a*/$ () %$*&")/ 3 /(*)3!*/$ () (!++9*.
Compresión: !(5)!#6$ a )! !(": ($!"/$ )* +)!#$ $# %a a%+a+9* /! /$( 5)!#6a( )! a+"<a* !* (!*"/$ $)!("$, 3 "!*/!* a +$##%$, /(*)3!*/$ () %$*&")/ 3 a)!*"a*/$ () (!++9*.
ESFUERZOS MECANICOS
9le>ión: E(5)!#6$ )! "!*/! a /$%a# !% $7!"$. La( 5)!#6a( )! a+"<a* ($* a#a%!%a( a %a( ()!#5+!( )! ($("!*!* !% $7!"$.
Las e/igencias que se plantean a la gesti3n de calidad 1an cambiado radicalmente en los 4ltimos a5os. El control de procesos orientados a la producci3n tiene que ser practicado cada e0 con mas frecuencia por peque5as + medianas empresas.
El contar con instrumentos de medici3n calibrados + reconocidos + reconocidos a tras de los organismos internacionales asegura la aceptaci3n de los productos en los diersos mercados, aumenta su demanda + proporciona al consumidor una tranquilidad de estar comprando productos con calidad aceptada a niel internacional.
Tip! "# I$!%&'(#$%! "# (#"i)i*$
En general los par6metros que caracteri0an un fen3meno pueden clasi*carse en !nal3gicos + %igitales, se dice que un
par6metro es anal3gico cuando puede tomar todos los alores posibles en forma continua, por ejemplo: el oltaje de una batería, la intensidad de lu0, la elocidad de un e1ículo, la
inclinaci3n de un plano, etc.
-or otra parte se dice que un par6metro es digital cuando solo puede tomar alores discretos, por ejemplo: el n4mero de
partículas emitidas por un material radioactio en un segundo, el n4mero de molculas, en un olumen dado de cierto material, el n4mero de reoluciones de un motor en un
minuto, etc.
INSTRUMENTOS ANALÓGICOS
El trmino: !nal3gico 7e re*ere a las magnitudes o alores que arían con el tiempo en forma continua como la distancia + la temperatura, la elocidad, que podrían ariar mu+ lento o mu+ r6pido.
b) En algunos casos no requieren de energía de alimentaci3n.
c) $o requieren gran so*sticaci3n.
d) -resentan con facilidad las ariaciones cualitatias de los par6metros para isuali0ar r6pidamente si el alor aumenta o disminu+e.
e) Es sencillo adaptarlos a diferentes tipos de escalas no lineales.
D#!0#$%/!
a) Tienen poca resoluci3n, típicamente no proporcionan m6s de 9 cifras.
b) El error de paralaje limita la e/actitud a ;.<= a plena escala en el mejor de los casos.
c) Las lecturas se presentan a errores graes cuando el instrumento tiene arias escalas.
d) La rapide0 de lectura es baja, típicamente > lectura? segundo.
INSTRUMENTOS DIGITALES
En el instrumento digital o numrico el proceso de la medici3n proporciona una informaci3n discontinua e/presada por un n4mero de arias cifras.
V#$%/!
a) Tienen alta resoluci3n alcan0ando en algunos casos m6s de @ cifras en lecturas de frecuencia + una e/actitud de A ;.;;B= en mediciones de oltajes.
b) $o est6n sujetos al error de paralaje.
c) -ueden eliminar la posibilidad de errores por confusi3n de escalas.
d) Tienen una rapide0 de lectura que puede superar las >;;; lecturas por segundo.
e) -uede entregar informaci3n digital para procesamiento inmediato en computadora.
D#!0#$%/!
c) Las escalas no lineales son difíciles de introducir.
METROLOGIA
EN E ÁREAS SE AP#ICAF
TIPOS DE METROLOGÍA
M#%&- -#- "onjunto de procedimientos legales, administratios + tcnicos establecidos por la autoridad competente, a *n de especi*car + asegurar de forma reglamentaria, el niel de calidad + credibilidad de las mediciones utili0adas en los controles o*ciales, el comercio, la salud, la seguridad + el medio ambiente.
METROLOGÍA LEGAL SE ENCARGA DE
L M#%&- I$"'!%&i-:
L M#%&- Ci#$%4):
Esta especialidad es de gran importancia en la industria en general pero
mu+ especialmente en la de manufactura pues las dimensiones + la
geometría de los componentes de un producto son características
esenciales del mismo, +a que, entre otras ra0ones, la producci3n de los
diersos componentes debe ser dimensionalmente 1omognea, de tal
suerte que estos sean intercambiables aun cuando sean fabricados en
distintas m6quinas, en distintas plantas, en distintas empresas o, incluso,
en distintos países.
L "i0i!i*$ "# M#%&- Di(#$!i$- %i#$# - %&# : - +'$)i*$ "#
Establecer, mantener + mejorar el patr3n nacional de longitud. Establecer, mantener + mejorar el patr3n nacional de 6ngulo. #frecer sericios de calibraci3n para patrones e instrumentos de longitud + 6ngulo. !sesorar a la industria en la soluci3n de problemas especí*cos de mediciones +
calibraciones dimensionales. 'eali0ar comparaciones con laboratorios 1om3logos e/tranjeros con objeto de mejorar la
tra0abilidad metrol3gica. !po+ar al 7istema $acional de "alibraci3n (7$") en actiidades de ealuaci3n tcnica de
TOLERANCIAS GEOM8TRICAS
Las tolerancias geomtricas se especi*can para aquellas pie0as que 1an de cumplir funciones importantes en un conjunto, de las que depende la *abilidad del producto. Estas tolerancias pueden controlar formas indiiduales o de*nir relaciones entre distintas formas. Es usual la siguiente clasi*caci3n de estas tolerancias: Formas primitias: rectitud, planicidad, redonde0, cilindricidad Formas complejas: per*l, super*cie #rientaci3n: paralelismo, perpendicularidad, inclinaci3n Ubicaci3n: concentricidad, posici3n #scilaci3n: circular radial, a/ial o total
SISTEMAS ISC DE TOLERANCIAS
CALCULO DE A9USTES Y TOLERANCIAS
Las tolerancias geomtricas se utili0an ampliamente en diersas industrias particularmente la automotri0 estadounidense. Las principales normas utili0adas en diferentes países son la !7&E H>.<JB;;@ + la I7# >>;>. El acabado de pie0as que ensamblan en un principio se lograba mediante prueba + error 1asta lograr un ajuste adecuado. En la actualidad, las crecientes necesidades de intercambiabilidad + producci3n de grandes ol4menes imponen un an6lisis cuidadoso para lograr, desde el dise5o, la eliminaci3n de problemas de ensamble.
2.; INSTRUMENTOS DE MEDICION DIRECTA
Los instrumentos de medida nos permiten reali0ar medidas directas de una magnitud .
Un instrumento de medida se caracteri0a por los siguientes factores:
S#$!i<i-i"" Es la ariaci3n de la magnitud a medir que es capa0 de apreciar el instrumento.
P&#)i!i*$ La medida que es capa0 de apreciar un instrumento. ! ma+or sensibilidad, menores ariaciones.
CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION
M#%& Es un instrumento lineal formado por una regla met6lica Ke/ible o rígida que esta diida en centímetros + milímetros.
R#- &"'" La regla utili0ada en la medici3n mec6nica, es una regla de secci3n rectangular + fabricada en acero: llea grabada una
escala, en uno de sus bordes o en ambos + puede ser Ke/ible o rígida.
INSTRUMENTOS DE MEDICION ANALOGICA Y DIGITAL
C-i<&"&#! "ii%-#! Utili0an un sistema de defecci3n de despla0amiento de tipo capacitancia. Tienen el mismo tama5o, peso + alcance de medici3n que los calibradores
est6ndar.
Facilidad de lectura. "ompacto, liiano + bajo consumo de energía.
Funcion del *jado del cero. !lta elocidad de respuesta. Funcion de salida de datos.
Mi)&p&)#!"& -rocesa datos de instrumentos de medici3n electrodigitales en 6reas productias
El calibrador típico puede tomar 9 tipos de mediciones: e/teriores, interiores + profundidades, pero algunos adem6s pueden reali0ar mediciones de pelda5o + 6ngulos.
La escala ernier fue inentado por un portugus llamado P#%&'! N$i'! >1?@271.
El calibrador ernier actual fue desarrollado despus de >@9> por -ierre Gernier.
El ernier consiste en una escala graduada en milímetros + un dispositio que puede desli0arse sobre la escala base, llamado $$i, que sire para aumentar la precisi3n de la
escala base.
Los calibradores ernier, en milímetros tienen B; diisiones que ocupan >@ diisiones de la escala principal graduada cada >mm, o B< diisiones que ocupan B diisiones sobre a
N'(#& "# #!)-! p&i$)ip-#! #$ )-i<&"& 0#&$i#&
La escala principal esta graduada en uno o dos lados. El calibrador ernier tipo & por lo general tiene graduaciones 4nicamente en el lado inferior. El tipo "& tiene
graduaciones en los lados superior e inferior para medir e/teriores e interiores. El tipo &, dise5ado para mediciones en milímetros + pulgadas tiene graduaciones en los lados
superior e inferior.
& > -ulgadas + milímetros
;.;Bmm ;.;Bmm
>?>BM pulg
;.;Bmm
;.;<mm
>?>;;; pulg
>?>;;; pulg
El comparador de caratula (%ial gage) es un instrumento de medici3n en el cual un peque5o moimiento del 1usillo se ampli*ca mediante un tren de engranes que mueen en forma angular una aguja indicadora sobre la caratula del dispositio. La aguja indicadora puede dar tantas ueltas como lo permita el mecanismo de medici3n del aparato. Este instrumento no entrega alores de mediciones, sino que entrega ariaciones de mediciones (de a1í su nombre) su e/actitud esta relacionada con el tipo de medidas que se desea comparar, suelen medir rangos de ;,B< mm a 9;; mm (;,;><O a >B,;O), con resoluciones de ;,;;> mm a ;,;> mm ;,;;;;<O a ;,;;>O.
C$!%&'))i*$ "# '$ )(p&"& "# )&%'-
E/isten arias formas de clasi*car los comparadores de caratula:
%e estas características se desprende que los bloques patr3n son los dispositios de longitud materiali0ada m6s precisa que e/iste. %esde que aparecieron en el mercado, a comien0os del siglo QQ, + 1asta la actualidad, su dise5o + construcci3n 1a eolucionado constantemente + 1o+ est6n sujetos al cumplimiento de la norma internacional I7# 9<;. Es por eso que los requisitos que deben cumplir los bloques patr3n son rigurosos + se basan en su aptitud para ser instrumentos de calibraci3n. E!%! &#'i!i%! !$
E/actitud geomtrica + dimensional: deben cumplir con las e/igencias de longitud, paralelismo + planitud.
Estabilidad dimensional a tras del tiempo, es decir, no deben CenejecerD. "oe*ciente de e/pansi3n trmica cercano a los metales comunes: esto minimi0a los
CALIBRADORES PASA NO PASA %ispositios dise5ados para eri*car las dimensiones de una parte en sus límites de tama5o superior e inferior, de acuerdo con las tolerancias especi*cadas por las normas.
Estos calibres se *jan a los límites de la tolerancia de la parte. 7u aplicaci3n simplemente es atornillarlos sobre la parte. El de pasa debe entrar sin fuer0a sobre la longitud de la rosca + el de no pasa no debe introducirse m6s de dos 1ilos antes de que se atore. Estos calibres s3lo indican si la parte inspeccionada est6 dentro de tolerancia a no (atributos). Ellos no especi*can cual es el tama5o real de la parte roscada para ello se 1ace necesario usar alguno de los mtodo antes descritos.
M#"i"&#! "# -%'&
2.@ RUGOSIDAD
Es la medida de las ariaciones micromtricas en la super*cie de los artículos manufacturados las cuales le con*eren aspere0a.
La rugosidad (que es la 1uella digital de una pie0a) son irregularidades proocadas por la 1erramienta de corte o elemento utili0ado en su proceso de producci3n, corte
arranque + fatiga super*cial.
La rugosidad en los materiales esta determinado por la cantidad + las alturas de las crestas de las ra+as que conforman la super*cie (microsc3pica) de dic1os
materiales.
Los nieles de rugosidad se miden en micrones o micromc1 ( si es en pulgadas), + se toman como instrumentos llamados rugosimetros. -ueden ser manuales o
gr6*cos.
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA PARA SUPERFICIE EN LOS SIGUIETES ENLACES
CONSUELO AMBROSIO PABLO CUEVAS ARAN LUZ AURORA
DEL ANGEL OLARTE ANA KARINA FERNANDEZ REYES JAIRO JUBAL FLORES RIOS JONATHAN ELIHU GOMEZ DELGADO DIANA LAURA MARTINEZ GOMEZ EMMANUEL
SANTIAGO HERNANDEZ SANDRA NAYELI
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL
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2.1 ANTECEDENTES DE LA METROLOGIA
La( +%6a+$*!( a*"&)a( /!(a##$%%a#$* 5$#a( #!+(a( a#a !/#. 4 +a#a+"!#'("+a(
LONGITUD, AREA ,VOLUMEN, PESO O MASA
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BRAZA
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LA MILLA
La 3a#/a !#a %a /("a*+a )! -a'a !*"#! %a )*"a /! %a *a#6 a %a )*"a /! %$( /!/$( +$* !% #a6$ /!#!+-$ !>"!*//$.
E% #$%!a /! !("a( )*/a/!( !#a )! %$( +)!#$( /! %a( !#($*a( *$ "!*'a* %a( (a( !//a(.
Para ello se debió pensar en la estandarización de las medidas
YARDA
PULGA DA S! a($ !* !% )%"$ 5#a&!*"$ /!% /!/$ )%&a#
!""" ac #a primera ci$dad se sit%a en el oriente Medio #os s$merios desarrollaron re&las ' pesos Se basan en el ciclo de (!)& *+,) &ramos o ",) oz- ' la mina ." & m/s pesada.
!010 ac El est/ndar mas anti&$o 2$e se conser3a es el pie de $na estat$ra de 4$dea5 el &obernador de #a&as6 $na ci$dad de Mesopotamia 6ace $nos 7""" a8os esta di3idido en +. partes ' mide ,.70 cm
10 a.+. E% #!# !(":*/a# /! !/+9* )! (! +$*$+! !( )*a a##a /! +$#!, !*+$*"#a/a !* N)# !* !% #$ )5#a"!(. E("a a#+a/a +$* 4 )*/a/!( &#a*/!( a %a !6 ///a !* 1? )*/a/!( a( !)!=a( )3 a#!+/a( a %$( !( 3 )%&a/a(
1@1 S! #$$*! !* F#a*+a !% S("!a ;"#+$ /! !/+9*
14 Pa"!*"! /! La)#!*" Pa%!#, F#a*+a $# )* +a%#! a ( !" a !!# +#+)%a#! +#9!"#$ !>"!#*$
1@8 S! +#!a %a O5+*a I*"!#*a+$*a% /! P!(a( 3 M!//a( BIPM )! (! *("a%$ !* S!#!( a#'( 3 +)3a a+"/a/ !("a ()!#(a/a $# %a C$(9* I*"!#*a+$*a% /! P!(a( 3 M!//a( CIPM. E% +$*7)*"$ !("a /#&/$ $# %a C$*5!#!*+a G!*!#a% /! P!(a( 3 M!//a( CGPM.
MEDIR
Es comparar dos objetos de acuerdo a una característica física que lo distinga (magnitud) por ejemplo: su peso, temperatura, etc.
2.2 CONCEPTOS BASICOS DE METROLOGIA
METROLOGIA E( %a #aa /! %a +!*+a )! (! $+)a /! %a( !/+$*!(, /! %$( (("!a( /! )*/a/!( 3 /! %$( *("#)!*"$( )(a/$( a#a !5!+")a#%a( ! *"!##!"a#%a(.
UTILI!"I#$ %E L! &ET'#L#I!
1. E%!+"#+/a/ 2. #!/ . H)!/a/ 4. A&)a . O"+a ?. T!!#a")#a @. A#! . Ga(
METROLOGÍA LEGAL
C$*7)*"$ /! #$+!/!*"$( %!&(%a"$(, a/*("#a"$( 3 ";+*+$( , !("a%!+/$( $# %a( a)"$#/a/!( <%+a( +$* !% 5* /! !(!+5+a# 3 a(!&)#a#, /! 5$#a #!&%a!*"a#a !% *!% a#$a/$ /! +a%/a/ 3 /! +#!/%/a/ /! %a( !/+$*!( #!%a"a( a %$( +$*"#$%!( $5+a%!( !* !% +$!#+$, %a (a*/a/, 3 !% !/$ a!*"!
CLASIFICACION
E("a !#(&)! #$$!# %a +$!""/a/ */)("#a% a "#a;( /! %a !7$#a !#a*!*"! /! %a( !/+$*!( )! *+/!* !* %a +a%/a/ /!% #$/)+"$.
METROLOGIA INDUSTRIAL
Es la que de*ne las unidades de medida + desarrolla tcnicas.
-arte del reto de esta categoría es inestigar nueos patrones para obtener ma+ores e/actitudes. !sí, reali0a desarrollos para transferir dic1os patrones a otros de menor jerarquía, utili0ados en las calibraciones de los instrumentos de medida.
METROLOGIA CIENTIFICA
APROBACIÓN DE MODELOS
VERIFICACIÓ N
La !#5+a+9* /! )* *("#)!*"$ $ /! )*a !//a a"!#a%6a/a +$*(("! /! %a( #)!a( ";+*+a( %%!a/a( a +a$ $# a)"$#/a/ +$!"!*"! /! a+)!#/$ a %$( #!&%a!*"$(.
CERTIFICACIÓN
ACREDITA CIÓN
P#$+!/!*"$ $# !% +)a% )*a a)"$#/a/ #!+$*$+/a !* %a a"!#a #$!! )* #!+$*$+!*"$ 5$#a% a )*a !#($*a $ *("")+9* ($#! () +$!"!*+a a#a %%!a# a +a$ "a#!a( !(!+'5+a(.
CALIBRAC IÓN
C$*(("! !* +$a#a# )* *("#)!*"$ /! !/+9* +$* )* a"#9* "#a6a/$ *a+$*a%!*"! $ *"!#*a+$*a%!*"!
REPRODUCIBI LIDAD
TRAZABILI DAD
La( !/+$*!( +$##!+"a( "!*!* )*a $#"a*+a 5)*/a!*"a% a#a %$( &$!#*$(, a#a %a( !#!(a( 3 a#a %a $%a+9* !* &!*!#a%, a3)/a*/$ a $#/!*a# 3 5a+%"a# %a( "#a*(a++$*!( +$!#+a%!(.
+$*"#$%a# () 5a#+a+9* a+"$ ($! !% !*!("a# /! %a $%a+9* /!"!#*a# )! %$( #$/)+"$( /! +$*()$ #!($*/a* a *$#a( $ !(!+5+a+$*!( ($#! (a%)/ 3 (!&)#/a/
IMPORTANCIA
Prom$e3e !% /!(a##$%%$ /! )* (("!a a#$*6a/$ /! !//a(, a*:%(( !*(a3$( !>a+"$(, *!+!(a#$( a#a )! %a */)("#a (!a +$!""a.
Posibilita )*a a3$# *$#a%6a+9* *"!#*a+$*a% /! #$/)+"$( !* &!*!#a%, a)*a#a, !)$( 3 !/$( /! !/+9*.
L$( (("!a( /! )*/a/!( /! !/+9* ($* +$*7)*"$( /! #!&%a( 3 a#:!"#$( a#a #!&("#a# %a( a&*")/!( "a*"$ :(+a( +$$ /!#a/a(.
La "!!#a")#a !( %a !//a /! %a +a*"/a/ /! !*!#&'a ";#+a $(!'/a $# )* $7!"$. Ya )! %a "!!#a")#a !( )*a !//a #!%a"a, %a( !(+a%a( )! (! a(a* !* )*"$( /! #!5!#!*+a /!!* (!# )(a/a( a#a !/# %a "!!#a")#a +$* #!+(9*.
2.3.1 SISTEMAS DE MEDICION, TEMPERATURA, PRESION, TORSION Y ESFUERZOS MECANICOS.
TEMPERAT URA
E% ;- E( %a )*/a/ /! "!!#a")#a /! %a !(+a%a 3 !( %a !(+a%a /! "!!#a")#a( )! (! )(a !* +!*+a, !(!+a%!*"! !* "#aa7$( /! 5'(+a $ )'+a.
2eli n
E% &rado <C E( %a )*/a/ "!#$;"#+a +)3$ 0 (! )+a 0,01 &#a/$( $# /!a7$ /!% )*"$ "#%! /!% a&)a 3 () *"!*(/a/ +a%9#+a !)a%! a %a /!% !%*.
"e s us
E% &rado 9a6ren6eit <9-
La !(+a%a !("a%!+! +$$ %a( "!!#a")#a( /! +$*&!%a+9* 3 !)%%+9* /!% a&)a, 2 <9 3 212 <9, #!(!+"a!*"!. E% ;"$/$ /! /!5*+9* !( (%a# a% )"%6a/$ a#a !% &#a/$ C!%()( C. A/!:(, (! )"%6a !("a !(+a%a !* %$( *5$#!( !"!$#$%9&+$( 3 !* &a("#$*$'a.
E* 5'(+a, %a #!(9* ('$%$ !( )*a a&*")/ 5'(+a !(+a%a# )! /! %a 5)!#6a !* /#!++9* !#!*/+)%a# $# )*/a/ /! ()!#5+!.
E* /!"!#*a/a( a%+a+$*!( %a #!(9* (! /! *$ +$$ %a #!(9* a($%)"a (*$ +$$ %a #!(9* $# !*+a /! %a #!(9* a"$(5;#+a, /!*$*:*/$(! #!(9* #!%a"a, #!(9* *$#a%, #!(9* a*$;"#+a.
PRESIÓ N
P#$+!($ )! (! #$/)+! +)a*/$ a )*a a##a +%'*/#+a 57a $# )* !>"#!$.
S! %! a%+a )* a# /! 5)!#6a(, /! "a% 5$#a, )! %$( /("*"$( /(+$( -$#6$*"a%!( !* )! $/!$( +$*(/!#a# ///a %a a##a (! /!(%6a* )*$( #!(!+"$ a $"#$(.
U*a &!*!#a"#6 /! %a a##a a(a a (!# )*a -;%+!.
TORSIO N
Tracción: !(5)!#6$ a )! !(": ($!"/$ )* +)!#$ $# %a a%+a+9* /! /$( 5)!#6a( )! a+"<a* !* (!*"/$ $)!("$, 3 "!*/!* a !("#a#%$, a)!*"a*/$ () %$*&")/ 3 /(*)3!*/$ () (!++9*.
Compresión: !(5)!#6$ a )! !(": ($!"/$ )* +)!#$ $# %a a%+a+9* /! /$( 5)!#6a( )! a+"<a* !* (!*"/$ $)!("$, 3 "!*/!* a +$##%$, /(*)3!*/$ () %$*&")/ 3 a)!*"a*/$ () (!++9*.
ESFUERZOS MECANICOS
9le>ión: E(5)!#6$ )! "!*/! a /$%a# !% $7!"$. La( 5)!#6a( )! a+"<a* ($* a#a%!%a( a %a( ()!#5+!( )! ($("!*!* !% $7!"$.
Las e/igencias que se plantean a la gesti3n de calidad 1an cambiado radicalmente en los 4ltimos a5os. El control de procesos orientados a la producci3n tiene que ser practicado cada e0 con mas frecuencia por peque5as + medianas empresas.
El contar con instrumentos de medici3n calibrados + reconocidos + reconocidos a tras de los organismos internacionales asegura la aceptaci3n de los productos en los diersos mercados, aumenta su demanda + proporciona al consumidor una tranquilidad de estar comprando productos con calidad aceptada a niel internacional.
Tip! "# I$!%&'(#$%! "# (#"i)i*$
En general los par6metros que caracteri0an un fen3meno pueden clasi*carse en !nal3gicos + %igitales, se dice que un
par6metro es anal3gico cuando puede tomar todos los alores posibles en forma continua, por ejemplo: el oltaje de una batería, la intensidad de lu0, la elocidad de un e1ículo, la
inclinaci3n de un plano, etc.
-or otra parte se dice que un par6metro es digital cuando solo puede tomar alores discretos, por ejemplo: el n4mero de
partículas emitidas por un material radioactio en un segundo, el n4mero de molculas, en un olumen dado de cierto material, el n4mero de reoluciones de un motor en un
minuto, etc.
INSTRUMENTOS ANALÓGICOS
El trmino: !nal3gico 7e re*ere a las magnitudes o alores que arían con el tiempo en forma continua como la distancia + la temperatura, la elocidad, que podrían ariar mu+ lento o mu+ r6pido.
b) En algunos casos no requieren de energía de alimentaci3n.
c) $o requieren gran so*sticaci3n.
d) -resentan con facilidad las ariaciones cualitatias de los par6metros para isuali0ar r6pidamente si el alor aumenta o disminu+e.
e) Es sencillo adaptarlos a diferentes tipos de escalas no lineales.
D#!0#$%/!
a) Tienen poca resoluci3n, típicamente no proporcionan m6s de 9 cifras.
b) El error de paralaje limita la e/actitud a ;.<= a plena escala en el mejor de los casos.
c) Las lecturas se presentan a errores graes cuando el instrumento tiene arias escalas.
d) La rapide0 de lectura es baja, típicamente > lectura? segundo.
INSTRUMENTOS DIGITALES
En el instrumento digital o numrico el proceso de la medici3n proporciona una informaci3n discontinua e/presada por un n4mero de arias cifras.
V#$%/!
a) Tienen alta resoluci3n alcan0ando en algunos casos m6s de @ cifras en lecturas de frecuencia + una e/actitud de A ;.;;B= en mediciones de oltajes.
b) $o est6n sujetos al error de paralaje.
c) -ueden eliminar la posibilidad de errores por confusi3n de escalas.
d) Tienen una rapide0 de lectura que puede superar las >;;; lecturas por segundo.
e) -uede entregar informaci3n digital para procesamiento inmediato en computadora.
D#!0#$%/!
c) Las escalas no lineales son difíciles de introducir.
METROLOGIA
EN E ÁREAS SE AP#ICAF
TIPOS DE METROLOGÍA
M#%&- -#- "onjunto de procedimientos legales, administratios + tcnicos establecidos por la autoridad competente, a *n de especi*car + asegurar de forma reglamentaria, el niel de calidad + credibilidad de las mediciones utili0adas en los controles o*ciales, el comercio, la salud, la seguridad + el medio ambiente.
METROLOGÍA LEGAL SE ENCARGA DE
L M#%&- I$"'!%&i-:
L M#%&- Ci#$%4):
Esta especialidad es de gran importancia en la industria en general pero
mu+ especialmente en la de manufactura pues las dimensiones + la
geometría de los componentes de un producto son características
esenciales del mismo, +a que, entre otras ra0ones, la producci3n de los
diersos componentes debe ser dimensionalmente 1omognea, de tal
suerte que estos sean intercambiables aun cuando sean fabricados en
distintas m6quinas, en distintas plantas, en distintas empresas o, incluso,
en distintos países.
L "i0i!i*$ "# M#%&- Di(#$!i$- %i#$# - %&# : - +'$)i*$ "#
Establecer, mantener + mejorar el patr3n nacional de longitud. Establecer, mantener + mejorar el patr3n nacional de 6ngulo. #frecer sericios de calibraci3n para patrones e instrumentos de longitud + 6ngulo. !sesorar a la industria en la soluci3n de problemas especí*cos de mediciones +
calibraciones dimensionales. 'eali0ar comparaciones con laboratorios 1om3logos e/tranjeros con objeto de mejorar la
tra0abilidad metrol3gica. !po+ar al 7istema $acional de "alibraci3n (7$") en actiidades de ealuaci3n tcnica de
TOLERANCIAS GEOM8TRICAS
Las tolerancias geomtricas se especi*can para aquellas pie0as que 1an de cumplir funciones importantes en un conjunto, de las que depende la *abilidad del producto. Estas tolerancias pueden controlar formas indiiduales o de*nir relaciones entre distintas formas. Es usual la siguiente clasi*caci3n de estas tolerancias: Formas primitias: rectitud, planicidad, redonde0, cilindricidad Formas complejas: per*l, super*cie #rientaci3n: paralelismo, perpendicularidad, inclinaci3n Ubicaci3n: concentricidad, posici3n #scilaci3n: circular radial, a/ial o total
SISTEMAS ISC DE TOLERANCIAS
CALCULO DE A9USTES Y TOLERANCIAS
Las tolerancias geomtricas se utili0an ampliamente en diersas industrias particularmente la automotri0 estadounidense. Las principales normas utili0adas en diferentes países son la !7&E H>.<JB;;@ + la I7# >>;>. El acabado de pie0as que ensamblan en un principio se lograba mediante prueba + error 1asta lograr un ajuste adecuado. En la actualidad, las crecientes necesidades de intercambiabilidad + producci3n de grandes ol4menes imponen un an6lisis cuidadoso para lograr, desde el dise5o, la eliminaci3n de problemas de ensamble.
2.; INSTRUMENTOS DE MEDICION DIRECTA
Los instrumentos de medida nos permiten reali0ar medidas directas de una magnitud .
Un instrumento de medida se caracteri0a por los siguientes factores:
S#$!i<i-i"" Es la ariaci3n de la magnitud a medir que es capa0 de apreciar el instrumento.
P&#)i!i*$ La medida que es capa0 de apreciar un instrumento. ! ma+or sensibilidad, menores ariaciones.
CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION
M#%& Es un instrumento lineal formado por una regla met6lica Ke/ible o rígida que esta diida en centímetros + milímetros.
R#- &"'" La regla utili0ada en la medici3n mec6nica, es una regla de secci3n rectangular + fabricada en acero: llea grabada una
escala, en uno de sus bordes o en ambos + puede ser Ke/ible o rígida.
INSTRUMENTOS DE MEDICION ANALOGICA Y DIGITAL
C-i<&"&#! "ii%-#! Utili0an un sistema de defecci3n de despla0amiento de tipo capacitancia. Tienen el mismo tama5o, peso + alcance de medici3n que los calibradores
est6ndar.
Facilidad de lectura. "ompacto, liiano + bajo consumo de energía.
Funcion del *jado del cero. !lta elocidad de respuesta. Funcion de salida de datos.
Mi)&p&)#!"& -rocesa datos de instrumentos de medici3n electrodigitales en 6reas productias
El calibrador típico puede tomar 9 tipos de mediciones: e/teriores, interiores + profundidades, pero algunos adem6s pueden reali0ar mediciones de pelda5o + 6ngulos.
La escala ernier fue inentado por un portugus llamado P#%&'! N$i'! >1?@271.
El calibrador ernier actual fue desarrollado despus de >@9> por -ierre Gernier.
El ernier consiste en una escala graduada en milímetros + un dispositio que puede desli0arse sobre la escala base, llamado $$i, que sire para aumentar la precisi3n de la
escala base.
Los calibradores ernier, en milímetros tienen B; diisiones que ocupan >@ diisiones de la escala principal graduada cada >mm, o B< diisiones que ocupan B diisiones sobre a
N'(#& "# #!)-! p&i$)ip-#! #$ )-i<&"& 0#&$i#&
La escala principal esta graduada en uno o dos lados. El calibrador ernier tipo & por lo general tiene graduaciones 4nicamente en el lado inferior. El tipo "& tiene
graduaciones en los lados superior e inferior para medir e/teriores e interiores. El tipo &, dise5ado para mediciones en milímetros + pulgadas tiene graduaciones en los lados
superior e inferior.
& > -ulgadas + milímetros
;.;Bmm ;.;Bmm
>?>BM pulg
;.;Bmm
;.;<mm
>?>;;; pulg
>?>;;; pulg
El comparador de caratula (%ial gage) es un instrumento de medici3n en el cual un peque5o moimiento del 1usillo se ampli*ca mediante un tren de engranes que mueen en forma angular una aguja indicadora sobre la caratula del dispositio. La aguja indicadora puede dar tantas ueltas como lo permita el mecanismo de medici3n del aparato. Este instrumento no entrega alores de mediciones, sino que entrega ariaciones de mediciones (de a1í su nombre) su e/actitud esta relacionada con el tipo de medidas que se desea comparar, suelen medir rangos de ;,B< mm a 9;; mm (;,;><O a >B,;O), con resoluciones de ;,;;> mm a ;,;> mm ;,;;;;<O a ;,;;>O.
C$!%&'))i*$ "# '$ )(p&"& "# )&%'-
E/isten arias formas de clasi*car los comparadores de caratula:
%e estas características se desprende que los bloques patr3n son los dispositios de longitud materiali0ada m6s precisa que e/iste. %esde que aparecieron en el mercado, a comien0os del siglo QQ, + 1asta la actualidad, su dise5o + construcci3n 1a eolucionado constantemente + 1o+ est6n sujetos al cumplimiento de la norma internacional I7# 9<;. Es por eso que los requisitos que deben cumplir los bloques patr3n son rigurosos + se basan en su aptitud para ser instrumentos de calibraci3n. E!%! &#'i!i%! !$
E/actitud geomtrica + dimensional: deben cumplir con las e/igencias de longitud, paralelismo + planitud.
Estabilidad dimensional a tras del tiempo, es decir, no deben CenejecerD. "oe*ciente de e/pansi3n trmica cercano a los metales comunes: esto minimi0a los
CALIBRADORES PASA NO PASA %ispositios dise5ados para eri*car las dimensiones de una parte en sus límites de tama5o superior e inferior, de acuerdo con las tolerancias especi*cadas por las normas.
Estos calibres se *jan a los límites de la tolerancia de la parte. 7u aplicaci3n simplemente es atornillarlos sobre la parte. El de pasa debe entrar sin fuer0a sobre la longitud de la rosca + el de no pasa no debe introducirse m6s de dos 1ilos antes de que se atore. Estos calibres s3lo indican si la parte inspeccionada est6 dentro de tolerancia a no (atributos). Ellos no especi*can cual es el tama5o real de la parte roscada para ello se 1ace necesario usar alguno de los mtodo antes descritos.
M#"i"&#! "# -%'&
2.@ RUGOSIDAD
Es la medida de las ariaciones micromtricas en la super*cie de los artículos manufacturados las cuales le con*eren aspere0a.
La rugosidad (que es la 1uella digital de una pie0a) son irregularidades proocadas por la 1erramienta de corte o elemento utili0ado en su proceso de producci3n, corte
arranque + fatiga super*cial.
La rugosidad en los materiales esta determinado por la cantidad + las alturas de las crestas de las ra+as que conforman la super*cie (microsc3pica) de dic1os
materiales.
Los nieles de rugosidad se miden en micrones o micromc1 ( si es en pulgadas), + se toman como instrumentos llamados rugosimetros. -ueden ser manuales o
gr6*cos.
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA PARA SUPERFICIE EN LOS SIGUIETES ENLACES
