La CALIBRACION es el proceso de comparacin de las magnitudes medidas por un instrumento, con el fin de determinar la cercana a un valor patrn

UNIVERSIDAD MAYORDE SAN SIMONFPVAFPVAFPVAFPVAFPVA COCHABAMBA BOLIVIA1UNIVERSIDAD MAYORDE SAN SIMONFPVAFPVAFPVAFPVAFPVA COCHABAMBA BOLIVIA

2ING. ROGER MONTECINOS R.DOCENTEMETROLOGIA BASICAAl trmino del curso los participantes conocern aspectos bsicos de Metrologa.

Comprendiendo conceptos, tcnicas de medicin e instrumentacin utilizada en cada caso.

As como las causas de los errores de medicin.OBJETIVOMETROLOGIA (METRON=MEDIDA; LOGOS=TRATADO)La Metrologa es, simplemente, la ciencia y arte de medir "bien".

Como las mediciones son importantes en prcticamente todos los procesos productivos, su relevancia para la Calidad es evidente. El propsito es el de repetir una y otra vez un mtodo siempre igual, con una calidad fcilmente comprobable.

QU ES LA METROLOGA?Medir "bien" no es slo medir con cuidado, o utilizando el procedimiento y los instrumentos adecuados. Adems de lo anterior, se trata de que las unidades de medida sean equivalentes, es decir, que cuando yo mido por ejemplo 3,6 cm, mis centmetros sean los mismos que los de un francs, coreano o eskimal.

Esto se asegura cuando cada pas tiene una infraestructura metrolgica, compatible y ligada con las infraestructuras metrolgicas de otros pases, consistente en la disponibilidad de laboratorios donde se pueda calibrar los instrumentos de medicin. La compatibilidad entre pases se asegura mediante intercomparaciones peridicas, en las cuales un determinado patrn de medida es medido sucesivamente por los diferentes laboratorios.SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SIMAGNITUD FSICA FUNDAMENTALUNIDAD BSICASMBOLOLongitudmetromTiemposegundosMasakilogramokgIntensidad de corriente elctricaampereATemperaturakelvinKCantidad de sustanciamolmolIntensidad luminosacandelacd

CATEGORAS DE LA METROLOGACientfica

Industrial

LegalObtiene, desarrolla, conserva y disemina los patrones de las magnitudes de medida. Parte del reto de esta categora es investigar nuevos patrones para obtener mayores exactitudes. As, realiza desarrollos para transferir dichos patrones a otros de menor jerarqua, utilizados en las calibraciones de los instrumentos de medida.

LA METROLOGA CIENTFICA

Se ocupa de la verificacin de los patrones e instrumentos de medida utilizados en las transacciones comerciales, en la salud, en la seguridad pblica y en el medio ambiente. Esta rama de la metrologa asegura que las partes involucradas en una medicin obtengan resultados confiables dentro de los mrgenes de error tolerados por la reglamentacin vigente. LA METROLOGA LEGAL

Se ocupa de mantener en estado de calibracin los patrones e instrumentos de medida utilizados en la industria, garantizando con ello la trazabilidad a las Unidades de Medida del Sistema Internacional. De esta manera se logra una inter-cambiabilidad de los productos y una adecuada uniformidad de los resultados de las mediciones que se realizan para la produccin y el aseguramiento de la calidad, ya que gracias a la metrologa todos los patrones e instrumentos de medida estn debidamente calibrados LA METROLOGA INDUSTRIAL

Metrologa Dimensional Metrologa de Masa Metrologa de Volumen Metrologa de Temperatura Metrologa de Presin Metrologa ElctricaLA METROLOGA INDUSTRIAL SE DIVIDE EN:METROLOGA DIMENSIONALLa metrologa dimensional incluye la medicin de todas aquellas propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud, como por ejemplo distancia, posicin, dimetro, redondez, planitud, rugosidad, etc. La longitud es una de las siete magnitudes base del Sistema Internacional de Unidades (SI).

Esta especialidad es de gran importancia en la industria en general pero muy especialmente en la de manufactura pues las dimensiones y la geometra de los componentes de un producto son caractersticas esenciales del mismo, ya que, entre otras razones, la produccin de los diversos componentes debe ser dimensionalmente homognea, de tal suerte que estos sean intercambiables aun cuando sean fabricados en distintas mquinas, en distintas plantas, en distintas empresas o, incluso, en distintos pases.

MEDICIONES CON INSTRUMENTOS BSICOS

METROLOGA ELCTRICALa metrologa elctrica se encarga de estudiar las tcnicas de medicin que determinan correctamente magnitudes tales como corriente, voltaje, resistencia y potencia.

UNIDADES EMPLEADASCorriente : AMPERE

Voltaje : VOLTIO

Resistencia : OHM

Potencia : WATTTCNICAS DE MEDICINMEDICIN DE CORRIENTE

Aparato: Ampermetro, amprmetro.

Mtodo: Entre el circuito por donde circula la corriente a medir.

MEDICIN DE VOLTAJE

Aparato: Voltmetro, voltmetro voltmeter.

Mtodo: A travs del elemento por donde circula unacorriente.

MEDICIN DE RESISTENCIA

Aparato: Ohmetro, ohmmeter.

Mtodo: A travs de un elemento por donde no circula unacorriente.

MEDICIN DE TEMPERATURALa Termometra se encarga de estudiar las tcnicas de medicin que determinan correctamente la magnitud relacionada con el calor.

UNIDADES EMPLEADASGrados Kelvin: K

Grados Centgrados o Celsius: C

Grados Farenheit: F

Grados Rankin: R

TCNICAS DE MEDICIN* Termopares (Thermocouple)

* RTD (Resistence Temperature Detector) PRTD (Platinum Resistence Temperature Detector)

* Termistor (Thermistor)

* Sensores de circuito integrado (I.C. Sensor)

TIPOS DE SENSOREl termopar consiste de dos metales distintos unidos en uno de sus extremos, lo cual produce un voltaje pequeo (mV) y nico a una temperatura dada.

TERMOPARESTIPOS DE TERMOPARES:

Existen distintos tipos de combinaciones de metales, dando lugar los siguientes tipos: J, K, T, E, N, R, S, B.

Los mas comunes: J, K, T, E.

CRITERIOS DE SELECCIN:

* Rango de Temperatura* Resistencia qumica del termopar o del aislante* Resistencia a abrasin y vibracinUn Detector de Temperatura-Resistencia (RDT) es un dispositivo sensor cuya resistencia elctrica se incrementa con la temperatura. Consiste de una bobina de alambre fino una laminilla de metal puro. Los RTDs pueden ser hechos de diferentes metales de distintas resistencias.

RTD

Tal como el RTD, el termistor es tambin un resistor sensitivo.

As como el termopar es el ms verstil y el RTD el ms estable, el termistor es el ms sensitivo. Generalmente est compuesto de materiales semiconductores. Existen termistores de coeficiente positivo de temperatura (PTC) y de coeficiente negativo (NTC).

Con un termistor pueden detectarse cambios de temperatura que no podran ser observados con un RTD un termopar.

TERMISTORUna reciente innovacin en termometra es el circuito integrado transductor de temperatura. Es disponible en configuracin de V o I a la salida. Ambos suministran una salida que es directamente proporcional a la temperatura absoluta.

SENSOR DE CIRCUITO INTEGRADOMEDICIN DE PRESINLa metrologa en presin se encarga de estudiar las tcnicas de medicin que determinan correctamente lasmagnitudes relacionadas con fuerza y rea.

UNIDADES EMPLEADASUnidad derivada del SI: Pascal

Otras unidades empleadas:

Bar

PSI

mmHg

ATMCLASES DE PRESIONPresin atmosfrica: el la presin ejercida por la atmsfera terrestre y es medida mediante un barmetro. A nivel del maresta presin es prxima a 760 mm de mercurio (mmHg) abso-lutos 14.7 psia (libras por pulgada cuadrada absolutas).

Presin absoluta: se mide con relacin al cero absoluto de presin.

Presin relativa (gage) : es la medicin de presin por arriba de la presin atmosfrica.

Vaco: es la presin medida por debajo de la atmosfrica.

Los instrumentos de presin se clasifican en dos grupos:

Mecnicos

ElectromecnicosTCNICAS DE MEDICININSTRUMENTOS DE PRESIN MECNICOS

Elementos elsticos que se deforman por la presin interna del fludo que contienen.

Ejemplo: tubo Burdon

INSTRUMENTOS DE PRESIN ELECTROMECNICOS

Utilizan la propiedad mecnica (deformacin, elasticidad, etc.) de algn elemento material que combinado con un circuito elctronico forman un transductor.Qu es un transductor?

Es un dispositivo que convierte una forma de energa en otra.

Esta conversin puede ser: Presin a corriente elctrica.

ERRORES, MEDICIN Y METROLOGA Mediciones repetidas de una magnitud dada con el mismo mtodo, por el mismo observador e instrumento y en circunstancias similares, no conducen siempre al mismo resultado; esto es porque que cada una de ellas est afectada por un error que depende de los agentes que afectan a la medicin, como son:

El mtodo de medida empleada.

El operador.

El instrumento.

Las condiciones del ambiente en que se desarrolla la experiencia.

DEBIDO AL MTODO DE MEDICINEn el ejemplo se ha definido de forma incorrecta el procedimiento de medicin; la medicin no esta siendo tomada desde cero.

Presin de contacto incorrecto (debido al operador) DEBIDO AL OPERADOR

ERROR DE PARALAJE

TORNILLO DE FIJACION (LIMITADOR DE PRESION)DEBIDO AL INSTRUMENTOLos micrmetros incorporan un limitador de presin que permite ejercer la presin adecuada con facilidad y de modo uniforme

La pieza a medir debe estar en reposo y a una temperatura de referencia a la cual se suponen acotados los planosCONDICIONESAMBIENTALES INADECUADASAPRENDE A MEDIR CONCALIBRADOR Antes de comenzar a medir,conviene familiarizarse con la escala y la apreciacin del nonioNonius: cada divisin es 0.05 mmRegla: cada divisin es 1 mm

Aqu puedes ver algunas de las lecturas de ambas escalas:

12 mm20 mm42 mm0,05 mm0.25 mm0.50 mm0,95 mmEl cero del nonius nos dar la parte entera de la medida:

En este caso, la lnea est entre 1 y 2 mm. Por tanto, la medida ser mayor de 1 mm pero menor de 2 mmPara ver la parte decimal hay que encontrar la lnea del nonius que coincide con una lnea de la regla:

En este caso, la lnea que coincide es la que est entre el 4 y el 5, es decir: 0,45 Por tanto la medida final ser: 1,45 mmEjemplo 2

Parte entera: 30Parte decimal: 0,80Resultado: 30,80Ejemplo 3

Parte entera: 10Parte decimal: 0,40Medida: 10,40 mmMICROMETROMicrmetroAl igual que el calibre, el micrmetro es un instrumento de precisin de medicin directa, que consigue una gran exactitud en las mediciones. En lneas generales el micrmetro consta de un cilindro fijo graduado en milmetros pulg., sobre el que se desplaza un cilindro exterior o tambor, cuya graduacin determina la resolucin del instrumento.

MICRMETROEl principio de funcionamiento se basa en el concepto de unin mediante el mecanismo tornillo-tuerca. En el citado ensamblaje el avance del tornillo sobre la tuerca vendr determinado por el paso que presente la rosca de ambos. De tal manera cuando gira el tornillo sobre la tuerca, el desplazamiento por vuelta ser igual al paso del tornillo.

MICRMETROUSO DE LOS MICRMETROSPara realizar la medicin se pone en contacto el tope fijo con la pieza a medir y se ajusta -con la presin- el tope mvil y se procede a la lectura. En ningn caso se recomienda bloquear el husillo a una longitud determinada y utilizarlo como calibre limite.

Un micrmetro puede asirse (tomarse) por el cuerpo dejando el pulgar y el ndice libres para accionar el husillo, aunque siempre que sea posible, debe sostenerse con ambas manos o montado en un soporte adecuado para ello, especialmente al medir piezas cilndricas. Cuando se sostiene el instrumento con una mano no se tiene suficiente control para obtener lecturas fiables.

USO DE LOS MICRMETROSAplicar solo la suficiente presin sobre la pieza para obtener un resultado fiable. Esto es a lo que los operarios experimentados llaman sentir el apriete para la medicin.Por el contrario, si se aplica una presin muy ligera sobre la pieza con las caras de medicin se puede obtener un resultado no muy fiable. Las piezas cilndricas deben se medidas por lo menos dos veces con medidas tomadas a 90 una de otra. Esto a su vez sirve para verificar las condiciones redondez.Cuando se miden dimensiones crticas, es decir, cualquier dimensin en la que nos movamos en un campo de tolerancia reducido, deben hacerse por lo menos- dos mediciones consecutivas. Ambas lecturas deben indicar resultados idnticos. Si no pueden determinarse dos lecturas idnticas, no se podr establecer la forma fiable la medida real de la cota de la pieza que estamos midiendo.CUIDADO DE LOS MICRMETROSEl micrmetro debe limpiarse y engrasarse antes y despus de utilizarlo.

No debe abrirse ni cerrarse sujetndolo por el tambor y dndole vueltas alrededor del eje del husillo, coso si fuera una chicharra.

Debe tenerse cuidado de no dejarlo caer. Hasta una cada desde una distancia corta puede producir deformaciones, condicin que puede conducir a la desalineacin entre el tope fijo y el mvil, afectando el ptimo funcionamiento del instrumento.

Un micrmetro debe mantenerse retirado de la virutas de una maquina herramienta y rebadas de cualquier pieza mecanizada. El instrumento debe colocarse en un lugar adecuado y protegido del banco o sobre un tablero de herramientas limpio, encima de una trapo limpio y cerca de donde se necesite utilizar.

CUIDADO DE LOS MICRMETROSCuando se guarde un micrmetro despus de utilizarlo, se debe comprobar que la cara del tope mvil no toque a la del tope fijo. La exudacin, la humedad del aire y hasta algunos aceites ocasionan corrosin entre las caras de medicin, lo que puede provocar una reduccin en la exactitud del instrumento

CUIDADO DE LOS MICRMETROSAhora es el momento para comprobar la lectura cero del micrmetro, llevando lentamente el tope mvil hasta hacer contacto con el fijo, utilizando la carraca o el dispositivo de friccin para efectuar esta operacin.

USO DE LOS MICRMETROSCAUSAS DE ERROR DE LOS MICRMETROSError de cero, cuando los topes del micrmetro estn en contacto (0 mm a 25 mm), no estando este en la indicacin 0

Los errores de paso del tornillo micromtrico y los errores de divisin del tambor que hacen que el desplazamiento del tope mvil no corresponda al valor ledo.

Falta de paralelismo de los topes de medicin, cuyo plano, adems debe ser perpendicular al eje de medicin.

La falta de planicidad de los topes de medicin.

VERIFICACIN DE MICRMETROSLas causas expuestas anteriormente obligan a que todo micrmetro deba ser verificado peridicamente, ya sea dentro del plan de calibracin o no, estableciendo al documentacin oportuna en caso necesario- de la correccin.

Las dos ltimas: el paralelismo y la planicidad de los topes, se verifican por el examen de las franjas de interferencia o anillos de Newton, con las galgas de vidrio ptimamente planas.

TIPOS DE MICRMETROSLos tipos ms comunes de micrmetros los podemos englobar en tres grandes bloques.de exteriores,de interiores, y de profundidades.Micrmetro de exterior: En sus distintas formas y adaptaciones, hasta hace muy poco tiempo eran los ms empleados, con gran diferencia sobre los de interiores y de profundidades.

CONTACTOS EN FORMA DE CUCHILLA O DE HOJAS El micrmetro de hojas, llamado as por si delgado husillo y puntas de contacto, se usa para medir ranuras y muescas estrechas en donde el husillo y las piezas de contacto del micrmetro normal no pueden acomodarse debido a su dimetro

CONTACTOS EN FORMA DE CUCHILLA O DE HOJAS El micrmetro de hojas, llamado as por si delgado husillo y puntas de contacto, se usa para medir ranuras y muescas estrechas en donde el husillo y las piezas de contacto del micrmetro normal no pueden acomodarse debido a su dimetro.

MICRMETRO CON CONTACTOS FINOSEste micrmetro tiene un husillo y una punta de contacto de dimetros pequeos. Las puntas de contacto son adems considerablemente mas largas que las del micrmetro estndar. El cuerpo es bastante adecuado para medir el dimetro interior de un tronzado.

MICRMETROS CON CONTACTOS ESPECIALES PARA LA MEDICIN DE ROSCAS EXTERIORESEl micrmetro para roscas esta diseado especficamente para la medicin del dimetro medio sobre el flanco de las roscas. Las puntas del husillo y la punta del tope fijo tienen una forma que ajusta en el perfil de la rosca que se pretende medir.

VARILLAS PARA LA MEDICIN DE ROSCAS EXTERIORES CON MICRMETRO ESTNDAR.Estas varillas, montadas sobre soportes que se adaptan a las puntas de los micrmetros de exteriores estndar, se utilizan para la medicin de roscas exteriores segn el mtodo de los tres alambres.

MICRMETRO CON COMPARADOR Micrmetro que puede ser utilizado para la medicin absoluta o bien por comparacin. Es idneo para medidas repetitivas de piezas pequeas. La cota nominal se regula sobre el tambor y las diferencias se leen directamente sobre el comparador

MICRMETROS DE DISCOS O DE PLATILLOSEl micrmetro de discos encuentra aplicacin en la medicin de materiales delgados y deformables como: papel, cartn, fieltro, tela, caucho, laminillas de latn, etc. para los que se necesita una cara de medicin con rea grande.

MICRMETRO DE PLATILLOS PARA LA MEDICIN DE DIENTES DE RUEDAS DENTADASMicrmetro con platillos sobrepuestos con los contactos de medida planos, para la medicin del espesor del diente, paso circular, etc. tambin es til para medir distancias entre ranuras o bien partes de complicada accesibilidad.

MICRMETRO CON CONTACTO FIJO DE GRAN SUPERFICIEMicrmetro con el contacto fijo rectangular y plano, permitiendo entre otras cosas, la medida del ancho de fresas con dientes alternados.

MICRMETROS PARA ESPESORES DE CHAPASMicrmetro ideado para la medicin de chapas, planchas, etc. con disco de gran tamao para ser ledo desde arriba.

MICRMETRO EXTRAPLANODiseado para la medicin longitudinal de piezas como cojinetes, casquillos de rodamientos, ruedas dentadas, etc. de manera que el micrmetro pueda pasar a travs del agujero mecanizado para poder medir el espesor de la pieza.

MICRMETROS DE PROFUNDIDADESEl micrmetro de profundidades tambin conocido como sonsa- se utiliza para medir con precisin la profundidad de agujeros, ranuras, resaltes y cajeras.Como sucede con los otros instrumentos micromtricos, su resolucin puede ser centesimal o milsimal. Generalmente, a la cabeza micromtrica le acompaa un juego de barras intercambiables para adaptarse a diferentes medidas de profundidades

MICRMETROS DE INTERIORESAl igual que con los micrmetros de exteriores, con los de interiores tambin nos podemos encontrar con un sinfn de posibilidades, formas, modelos y calidades; los que utilizan un sistema de contacto de medicin de tres puntos para determinar el tamao de un agujero, los que utilizan dos en forma de tope semiesfrico, en forma de patas, etc.

MICROMETROS DE INTERIORES DE DOS CONTACTOSEstos se encuentran en dos modelos, micrmetros tubulares y micrmetros con patas de medicin, similar a la forma de un calibre. Teniendo el mismo funcionamiento de un micrmetro de mediciones exteriores, razn por la cual solo lo nombraremos.

MICRMETRO PARA INTERIOR TUBULARUn juego tpico de micrmetros para interiores, consta de la cabeza del micrmetro con puntas fijas desmontables y varias barras tubulares para adaptarse a la cota a medir, con puntas de contacto templadas o de metal duro. Las longitudes de estas barras difieren segn el fabricante.

MICRMETRO PARA INTERIOR TUBULAR

MICRMETRO PARA INTERIOR TUBULARAlgunos juegos llevan una alargadera para ser utilizada como mango, y as colocar y mantener el instrumento en lugares en los que resulta difcil sustentarlo directamente.Al realizar mediciones de interiores, es necesario ajustar uno de los extremos del micrmetro contra uno de los lados del agujero a medir, pero no es recomendable sostener durante mucho tiempo el micrmetro entre las manos, puesto que el calor de estas puede afectar la exactitud del instrumento. Ya que estos generalmente no cuentan con aislante trmico.

MICRMETRO PARA INTERIOR TUBULARUno de los extremos del micrmetro se convierte en el centro del movimiento de arqueo que se emplea para encontrar la lnea de centro del agujero a medir. A continuacin ajustaremos el instrumento a la medida del agujero.

MICRMETRO DE TRES CONTACTOSLos tres puntos de medicin repartidos en el permetro de la circunferencia equidistantes 120 en unos casos, y a 90 - 135 - 135 en otros y perpendiculares al eje del instrumentos, autocentran el micrmetro en el agujero a medir facilitando su manejo.

MICRMETRO DE TRES CONTACTOS

CUADRO COMPARATIVO

PROCESO DE MEDICINLimpiar el instrumento y la pieza a medirAccionar el limitador de presin hasta que el instrumento quede sujeto en el interior de la pieza. Si al intentar moverlo ligeramente se suelta, volver a accionar el limitador de presin hasta obtener el correcto centrado del instrumento.Sin sacar el micrmetro de la pieza, efectuar la lectura de la medida. Recordar el sentido de graduacin tanto de la regla como del tambor.Una vez realizada la lectura, girar el tambor en sentido anti-horario hasta soltar el micrmetro, guardar el instrumento en su estuche.PROCESO DE MEDICIN

EXACTITUD DE UN INSTRUMENTO DE MEDICIN.Al igual que los de dos contactos, mediante el intercambio de las puntas, con estos instrumentos tambin podemos medir roscas interiores, cajeras, perfiles especiales, etc.

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA EN SISTEMA MTRICO

LECTURA CON EL SISTEMA INGLES

LECTURA CON EL SISTEMA INGLESEjemplo

Ejemplo

Ejemplo

Ejemplo

Ejercicios

Ejercicios

Ejercicios

GRACIAS