Conceptos Básicos de Metrología
Diferencias entre Medición, Medida y Verificación
La medida es el resultado de la medición, es decir, de comparar dos magnitudes semejantes. La medición es una determinación objetiva, mientras que la verificación es subjetiva.
Patrón de Medida: Criterios y Funciones
La medición de cualquier magnitud requiere los criterios de igualdad y suma. Una vez hecho esto, se adopta una unidad convencional fija, de la misma especie que la magnitud que se trata de medir, a la que se llama patrón. El criterio de igualdad nos permitiría reproducirla cuantas veces sea preciso y el de suma, formar sus múltiplos y divisores.
Patrones Fundamentales y sus Múltiplos y Divisores
El patrón adoptado sirve para caracterizar al sistema de medidas. Dos son los más usuales: el métrico, que adopta como patrón el metro, y el anglosajón, que adopta la yarda.
Diferencia entre Prototipo Patrón y Patrón de Taller
- Prototipo patrón: Sirve como paso previo a la obtención de otros prototipos que aporten una mayor aproximación a la realidad. El objetivo es facilitar su reproducción.
- Patrón de taller: Sirve para la obtención y aportación para la metrotecnia, la exactitud, economía y verificación.
Medición Directa vs. Medición Indirecta
Una medición es directa cuando la medida se obtiene por lectura inmediata en el instrumento adecuado (nonius, tornillo micrométrico, regla, pie de rey). La medición indirecta es la medida resultante como diferencia entre el valor obtenido para la pieza y un patrón cuya dimensión difiere poco de aquella.
Condiciones de un Prototipo Patrón
Debe cumplir ciertas condiciones de calidad. Es necesario que dicho patrón sea fácilmente accesible desde cualquier lugar del mundo, no debe cambiar con el tiempo. Debe ser tan preciso como sea necesario para que no perjudique las mediciones.
Calibre de Límites y Anotaciones PASA-NO PASA
Calibre de límites: No miden la cota que tiene la pieza, sino que tan solo comprueban si la pieza tiene la cota que interesa e indica si la pieza vale o no vale. El calibre de aceptación PASA debe coincidir lo más posible en forma y magnitud de la superficie a medir con la de la pieza, mientras que el de rechazo (NO PASA) debe medir lo más exactamente posible. El calibre NO PASA debe verificar cada uno de los elementos de rechazo por separado, mientras que el PASA debe abarcar varias o todas las magnitudes.
Teorema de Taylor Aplicado a la Verificación de Roscas
El teorema exige que el calibre PASA verifique el total de la pieza, es decir, en un agujero cilíndrico el calibre debe ser un cilindro macizo que debe poder introducirse en el taladro. Al calibre NO PASA se le exige que pueda verificar por separado cada diámetro del agujero, en cualquier plano y dirección, por lo que sería adecuado utilizar una esfera que, al tener como diámetro la máxima medida del diámetro, no pueda penetrar en él en ninguna posición.
Importancia del Control de Componentes
Sí, ya que realiza un papel directivo, interviene en las etapas claves del proceso de fabricación. Se encarga de realizar el control de componentes, orienta y decide entre la calidad prescrita y la alcanzada, es decir, entre el proyectista y el fabricante. Para que el control de componentes tome protagonismo hacen falta dos cosas: reconocimiento del control como factor de armonía en los distintos departamentos y aceptación de que el puesto citado en la industria debe hallarse situado a igual nivel que los otros departamentos.
¿Es Siempre Deseable una Calidad Óptima?
No, depende del uso y trabajo que vaya a realizar la pieza. No siempre se desea una calidad óptima.
Errores en la Medición
Clases de Errores y sus Causas
- Errores debidos a los instrumentos.
- Errores debidos al observador.
- Errores debidos al metro.
Se subdividen en dos grupos:
- Errores sistemáticos: Se reproducen siempre de igual modo, en todas las medidas. La causa es el defecto del instrumento o una tendencia determinada del observador en la obtención de la medida. Una vez conocido el error, se le considera error controlable. Para descubrirlo se debe cambiar el instrumento o de observador.
- Errores accidentales: Producidos por variaciones indeterminadas en las condiciones experimentales que provocan alteraciones de uno y otro sentido en los resultados. Los errores que no es posible encontrar una corrección se les considera incontrolables.
Causas de error:
- Al instrumento en sí.
- A la pieza.
- A la relación instrumento-pieza.
- Al ambiente.
- Al individuo.
Propiedades de un Instrumento de Medición
- Exactitud: Medida por el error, el instrumento de medida debe tener una exactitud diez veces superior a la prescrita para la pieza.
- Precisión: Exactitud en la lectura, mayor o menor facilidad con que se pueden recoger en la escala del instrumento.
- Sensibilidad: Es el cociente de la variación en la indicación a la variación de la magnitud.
- Fidelidad: Aptitud del instrumento para reproducir la medida realizada sobre la misma pieza en iguales circunstancias.
- Límite de percepción: Es la mínima variación en la magnitud registrada por el aparato.
- Dispersión: Se presenta cuando al realizar el mismo observador la misma medición resultan valores diferentes.
Error de Paralaje y Cómo Evitarlo
Es un error sistemático personal que se debe a que uno no mira perpendicularmente la escala del instrumento que se está visando. Se evita cuando las escalas son coplanarias.
Calas Patrón
Definición de Calas Patrón
Están formadas por bloques paralelepípedos, rectangulares, de acero templado o nitrurado, en los que dos de sus caras opuestas presentan un paralelismo perfecto, de modo que la distancia entre ambas puede conocerse con suficiente exactitud. Se utilizan para fines especiales (ajuste de máquinas), se emplea material de metal duro a base de carburo de cromo, cuarzo.
Errores en las Mediciones con Calas
- Temperatura.
- Capa de grasa.
- Mecanizado.
Fundamento del Nonius
Está formado por dos escalas: la de la regla (parte fija), en la que está el cero de la medida, y la del nonius (regla móvil). Están realizadas de modo que N divisiones del nonius corresponden a n de la regla. La lectura se realiza haciendo coincidir el cero del nonius con el extremo de la longitud a medir. La longitud en divisiones enteras se leerá en la regla y las fracciones sobre el nonius en la división de este que coincida exactamente con una de la regla.
Fundamento del Pie de Rey
Consta de una regla fija y otra deslizante, llamada cursor, terminando en topes, dobladas en escuadras y situadas en los extremos de ambas. El cursor lleva un nonius que permite medir la posición del tope móvil con respecto al fijo y un gatillo para facilitar o impedir el movimiento. Un tornillo sirve para inmovilizar la posición del cursor y así facilitar la lectura.
Goniómetro Universal
Descripción del Goniómetro Universal
Permite obtener medidas de ángulos con mucha mayor precisión que el ordinario, pues entre otras cosas, van provistos de un nonius que aprecia 1/12 de grado, es decir, 5′. Se constituye por los brazos principales a y auxiliar b, ambos fijos, situados de modo que forman a manera de una escuadra. El disco c lleva la graduación principal y sobre él, articulado en un tornillo, va el disco que lleva un nonius. Mediante una brida se le acopla el brazo o regla deslizante y que puede fijarse con el tornillo h, variando su posición e inclinación. El disco c lleva cuatro graduaciones de 0 a 90 grados.
Medidas por Comparación
Medida por Comparación
Son las que son capaces de apreciar con mayor rigor diferencias de valores que valores absolutos.
Amplificación en un Comparador
En todos los comparadores se toma como norma fundamental el que la diferencia de ambas medidas no venga dada en su valor natural, sino aumentada con una proporción determinada que se llama amplificación. La amplificación en un comparador es su característica principal y según el modo de realizarla recibe diversos criterios: mecánica, hidráulica, neumática, eléctrica y óptica.
Necesidad del Reglaje en un Comparador
Es la puesta a punto con la medida patrón.
Tipos de Amplificación
Amplificación mecánica, hidráulica, neumática, eléctrica y óptica.