Practica 1 Mediciones mecánicas
Contenido
- Introducción
- Conceptos básicos de la instrumentación
- Instrumentos útiles en el área de materiales
Introducción
En la práctica de la ingeniería nos encontramos diariamente con el uso de cantidades numéricas y la mayoría de las cuales son dimensionalmente medibles. En el área de conformado de materiales las dimensiones finales de un producto es una de las característica que más importancia tiene, de hecho esto es lo que encarece a un producto, por lo que es primordial para un ingeniero saber hasta qué punto se puede obtener una medida para así poder interpretar los datos obtenidos de algún calculo a una magnitud que sea posible medir.
Por ejemplo si se utiliza una regla convencional que mide desde un milímetro hasta 30 cm no será posible medir longitudes inferiores a un milímetro entonces si quiero hacer un tornillo con un paso de 0.8 mm no puedo saber si mi tornillo tiene dicho paso debido a que no puedo medir cantidades inferiores a un milímetro, así que tengo que considerar redondear el paso obtenido mediante el cálculo a una longitud que pueda medir.
Conceptos básicos de la instrumentación.
Instrumentación
La instrumentación es el uso de las normas de calibración fija las mediciones y controles en la fabricación.
Instrumento
Un instrumento es una herramienta que sirve para conseguir y conservar la calidad con que se identifica el producto con que se está manufacturando.
Campo de medida.
El campo de medida es el conjunto o espectro de valores de la variable de medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento.
Alcance
Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del campo de medida.
Zona muerta
Es el campo de valores de la variable que no hacen variar la indicación o la señal de salida del instrumento, es decir, que no producen su respuesta.
Sensibilidad
Es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haberse alcanzado el estado de reposo.
Repetibilidad
La repetibilidad es la capacidad de reproducción de las posiciones de la pluma o del índice del instrumento al medir repetidamente valores idénticos de la variable en las mismas condiciones de servicio y en el mismo sentido de variación, recorriendo todo el campo.
Histéresis
La histéresis es la diferencia máxima que se observa en los valores indicados por el índice o la pluma del instrumento para un mismo valor cualquiera del campo de medida, cuando la variable recorre toda la escala en los dos sentidos ascendente y descendente.
Precisión
Es la tolerancia de medida o de transmisión del instrumento y define los límites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio.
Exactitud
La exactitud es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.
Errores en la medición
Errores en la medición
Error absoluto
Es la diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida.
Error relativo
Es el cociente que resulta de dividir el error absoluto por el valor real de la medida o es el error absoluto por unidad.
Error estático
Cuando el proceso en que actúa el instrumento que efecto las medidas está en condiciones de régimen permanente.
Error dinámico
Es la diferencia entre el valor instantáneo de la variable y el indicado por el instrumento.
Error medio
Es la medida aritmética de los errores en cada punto de la medida determinados para todos los valores crecientes y decrecientes de la variable medida.
Errores inherentes
Sucede cuando una medición se realiza con la participación de varios instrumentos, colocados unos a continuación de los otros.
Error sistemático
Se presentan en los registros de medición de acuerdo con un patrón específico. Se pueden deber a fallas en los instrumentos, tales como, establecer una graduación defectuosa en una escala o un estándar inexacto, o bien, se puede originar en una falla del observador.
Instrumentos de medición comunes en el área de mecánica de materiales
Calibre o Vernier
Es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, dependiendo de su graduación en la escala móvil o nonio.
Existen en el mercado diferentes escalas móviles de las cuales podemos clasificar dos grupos principales las que se encuentran con divisiones en sistema internacional, 1/10, 1/20, 1/50 milímetros, y las que tienen divisiones en sistema inglés, 1/128 in.
Un calibre se encuentra compuesto por:
- 1. Una regla o escala fija sobre la cual se desliza el nonio o escala móvil, esta escala tiene longitudes en centímetros o en pulgadas.
- 2. Nonio o escala móvil con el cual se precian longitudes muy pequeñas, para más información se puede consultar “http://es.wikipedia.org/wiki/Nonio”.
- 3. Coliza para medir profundidades.
- 4. Mordaza para hacer mediciones de exteriores.
- 5. Mordazas para hacer mediciones de interiores como por ejemplo el radio interno de un tubo.
- 6. Botón de deslizamiento y freno, este permite o evita el desplazamiento de la escala móvil.
Imagen tomada de” http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Vernier_caliper.svg” y modificada.
Micrómetro o calibre Palmer
El micrómetro es un instrumento para medir con gran precisión longitudes del orden de centésimas o de milésimas de milímetro debido a que utiliza un tornillo micrométrico.
El micrómetro es una variación o mejora del Vernier y existen principalmente dos tipos: Micrómetro de exteriores, Micrómetro de profundidades, Micrómetro para medir roscas y Micrómetros especiales, y de estos dos tipos de micrómetros actualmente existen en la modalidad de Micrómetro digital los cuales tiene una pantalla de cristal líquido en donde se aprecia la lectura.
En los talleres mecánicos es común encontrar el Micrómetro para exteriores y este se describe a continuación.
Imagen tomada de “http://www.pcs-spain.es/popup_image.php?pID=47&osCsid=aac5fa91671dc0f6e2f2e6fff31262ab”
- 1. Armazón, el armazón nos permite sostener el micrómetro y tener un punto de referencia hacia donde se moverá la espiga. El material aislante que suele tener el armazón nos ayuda a evitar la transferencia de calor de las manos al micrómetro para así evitar la dilatación del material que nos provocaría una variación en la medida.
- 2. Espiga, la espiga es el elemento móvil que nos permite obtener diferentes medidas las cuales dependen del paso del roscado que se encuentra al interior del tambor móvil, la parte externa es totalmente lisa.
- 3. Tambor fijo, el tambor fijo tiene una escala la cual tiene la longitud más grande que puede medir.
- 4. Tambor móvil, el tambor móvil está unido a la espiga y se encuentra subdividido, estas subdivisiones son las que nos dan las medidas de longitud más pequeñas.
- 5. Trinquete, el trinquete limita la fuerza ejercida al realizar la medición y así evitar un torque excesivo al tornillo de la espiga.
- 6. Tuerca de fijación, esta tuerca bloque el desplazamiento de la espiga.
- 7. Tope, es el punto fijo del micrómetro o punto cero del cual parte la medición.
Galgas o calibre fijo
El calibre fijo tiene una medida determinada y solo sirve para comparar si alguna pieza tiene la misma medida que este.
En el mercado existen diferentes tipos de galgas por ejemplo:
Galgas de espesores
Galga para interiores
Estas normalmente se utilizan para las pruebas Go/nogo
Galga para ejes
Sin embargo es posible mandar a hacer una galga para un fin en específico si es que las que se encuentran en el mercado no satisfacen pero se debe tomar en cuenta que el mandar a hacer una galga será más consto que comprara una que ya este en el mercado.
Bibliografía
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