6/3/08

INSTRUMENTOS DE MEDICION


Son Dispositivos que se utilizan para medir magnitudes físicas. Los instrumentos más sencillos se basan en un patron con el cual el usuario puede establecer comparaciones, como en la medida de longitud usando una cinta métrica. Otros instrumentos, transformanla magnitud que se requiere medir en una diferente, que permita un patrón de comparacion mas fácil. En ese caso los dispositivos más complejos pueden necesitar varias transformaciones; por lo que el fabricante cuidará el tiempo de respuesta y la exactitud de la medida.

¿COMO SE CLASIFICAN?

  1. Magnitud fisica que miden: instrumentos de temperatura, de fuerza, de corriente, etc.
  2. El principio de funcionamiento: mecánicos, neumáticos, hidráulicos, eléctricos, eléctronicos, ópticos, etc.
  3. El tipo de lectura: analógicos y digitales. los analógicos utilizan escalas graduadas y generalmente agujas indicadoras, mientras que los digitales muestran la lectura en forma de dígitos en una pantalla.
  4. La finalidad y sitio de empleo: instrumentos de laboratorio, campo ( uso en exteriores ), y de taller o industria.

CONCEPTOS BASICOS

  • Rango o campo de medida: es el conjunto de valores de la variable medida que está comprendido dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida del instrumento.
  • Alcance: es la diferencia algebraica entre los valores superior en inferior del rango del instrumento.
  • Escala: factor numérico que relaciona la cantidad medida con la indicación del instrumento.
  • Apreciación:Es la mínima lectura que puede hacerse sobre la escala.
  • Tolerancia o precisión: define los límites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio.
  • Sensibilidad: es la razón entre el incremento de la lectura y el incremento de la variable que lo ocasiona, después de haber alcanzado el estado de reposo.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR MASA

*- La Balanza o Báscula: son dispositivos electrónicos o mecánicos que es utilizado en hogares, industrias, laboratorios y empresas con el fin de determinar el peso, o, bien, la masa de un objeto, cosa o sustancia.
La balanza esta formada por una barra en perfecto contrabalance, de la cual cuelgan dos platos, uno de cada extremo, y es sostenida por el centro de esta barra en un punto de apoyo de la menor dimensión posible.
La Báscula esta formada por una plataforma que ha hecho posible la construcción de algunas cuya capacidad de medición es de grandes toneladas.
*- Catarómetro: es un instrumento que mide la concentración de pequeñas cantidades de gas, comparando la conductividad térmica del gas analizado contra la conductividad del gas de muestra, dando como resultado su masa atómica, aunque en la obtención de los resultados es un poco mas lento en comparacion al proximo instrumento.
*- Espectrómetro de masa: este instrumento se encarga de analizar las muestras determinando las masa de sus iones, permite examinar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z).

INSTRUMENTOS PARA MEDIR LONGITUDES


*+ Vernier o Nonio:
El calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades más ampliamente utilizados. El vernier o nonio en la actualidad permiten realizar fáciles lecturas hasta 0.05 o 0.02 mm y de 0.001″ o 1/128″ dependiendo del sistema de graduación a utilizar (metros o pulgadas).

* + Interferómetro:
es un instrumento que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran precisión longitudes de onda de la luz misma.

*+ Reloj comparador:
Se utiliza para la verificación de piezas, que por
sus propios medios no da lectura directa, pero es
útil para comparar las diferencias que existen en
la cota de varias piezas que se quieran verificar.
La precisión de un reloj comparador puede ser de
centésimas de milímetros o incluso de milésimas
de milímetros según la escala a la que esté graduado
l

+ Tornillo Micrométrico o Palmer:
Es un instrumento capaz de valorar dimensiones de
milésimas de milímetro, en una sola operación.
El tornillo micrométrico se usa para longitudes
menores a las que puede medir el calibrador o
vernier. Este consta de una escala fija y una móvil
que se desplaza por rotación.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR TIEMPO

*- Calendario: es una cuenta sistematizada del tiempo para la organización de las actividades humanas, nos permite tener una medición exacta de año en mese y días.

*- Reloj: es un instrumento que nos permite medir el paso del tiempo en años, horas, minutos y segundos. Existen variedad de relojes como los de sol, reloj de arena, analógico, digital entre otros.

*- Cronómetro: es un instrumento que sirve para medir fracciones de tiempo, normalmente cortos y con gran precisión segundos, milésimas de segundos etc..

*- Reloj Atómico: un reloj cuyo funcionamiento se basa en la frecuencia de una vibración atómica. es un tipo de reloj que utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal para alimentar su contador.

- Datación Radiométrica: es el procedimiento técnico empleado para determinar la edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos. Permitiendo saber la edad exacta de minerales hasta de 60.000 años.

VERNIER O CALIBRADOR

El vernier o calibrador está compuesto de regletas y escalas. Este es un instrumento muy apropiado para medir longitudes, espesores, diámetros interiores, diámetros exteriores y profundidades. El calibrador estandar es ampliamente usado.

El calibrador tiene generalmente tres secciones de medición.

Elementos de medición de los calibradores.

A = para medir dimensiones exteriores.

B = para medir dimensiones interiores.

C = para medir profundidad.

La regleta (o escala principal) está graduada en milímetros ó 0.5 milímetros si es bajo el sistema métrico o en dieciseisavos o cuarentavos de una pulgada si es bajo el sistema inglés. El Vernier (nonio o escala) en el cursor, permite lecturas abajo de los siguientes decimales.

Sistema métrico 1/20 mm ó 1/50 mm
Sistema inglés 1/128 pulg. ó 1/1000 pulg.

Las siguientes longitudes de calibradores se usan ampliamente:
Sistema métrico 150 mm, 200 mm, 300 mm
Sistema inglés 6 pulg., 8 pulg., 12 pulg.

Este calibrador está equipado con un Botón en lugar del tradicional tornillo de freno.
Si el botón se oprime, el cursor puede deslizarse a lo largo de la regleta, cuando el botón se suelta, el cursor se detiene automáticamente.

Este tipo está equipado con un tornillo de ajuste el cual se utiliza para mover el cursor lentamente cuando se usa como un calibrador fijo, este tipo permite el ajuste fácil del cursor.

Este tipo llamado calibrador de carátula está equipado con un indicador de carátula en lugar de un nonio para permitir la lectura fácil de la escala.

Precauciones al medir.

Punto 1: Verifique que el calibrador no esté dañado.

Si el calibrador es manejado frecuentemente con rudeza, se inutilizará antes de completar su vida normal de servicio, para mantenerlo siempre útil no deje de tomar las precaciones siguientes:

1) Antes de efectuar las mediciones, limpie de polvo y suciedad las superficies de medición, cursor y regleta, particularmente remueva el polvo de las superficies deslizantes; ya que el polvo puede obstruir a menudo el deslizamiento del cursor.

2) Cerciórese que las superficies de medición de las quijadas y los picos estén libres de dobleces o despostilladuras.

3) Verifique que las superficies deslizantes de la regleta estén libres de daño.

Para obtener mediciones correctas, verifique la herramienta acomodándola como sigue:

1) Esté seguro de que cuando el cursor está completamente cerrado, el cero de la escala de la regleta y del nonio estén alineados uno con otro, también verifique las superficies de medición de las quijadas y los picos como sigue:

- Cuando no pasa luz entre las superficies de contacto de las quijadas, el contacto es correcto.

- El contacto de los picos es mejor cuando una banda uniforme de luz pasa a través de las superficies de medición.

2) Coloque el calibrador hacia arriba sobre una superficie plana, con el medidor de profundidad hacia abajo, empuje el medidor de profundidad, si las graduaciones cero en la regleta y la escala del nonio están desalineados, el medidor de profundidad está anormal.

3) Verifique que el cursor se mueva suavemente pero no holgadamente a lo largo de la regleta.

Punto 2: Ajuste el calibrador correctamente sobre el objeto que está midiendo

Coloque el objeto sobre el banco y mídalo, sostenga el calibrador en ambas manos, ponga el dedo pulgar sobre el botón y empuje las quijadas del nonio contra el objeto a medir, aplique sólo una fuerza suave.


Método correcto de manejar los calibradores

Medición de exteriores.
Coloque el objeto tan profundo como sea posible entre las quijadas.

Si la medición se hace al extremo de las quijadas, el cursor podría inclinarse resultando una medición inexacta.

Sostenga el objeto a escuadra con las quijadas como se indica en (A) y (B), de otra forma, no se obtendrá una medición correcta.

Medición de interiores.

En esta medición es posible cometer errores a menos que se lleve a cabo ,uy cuidadosamente, introduzca los picos totalmente dentro del objeto que se va a medir, asegurando un contacto adecuado con las superficies de medición y tome la lectura.

Al medir el diámetro interior de un objeto, tome el valor máximo (A-3) al medir el ancho de una ranura tome el valor mínimo (B-3).

Es una buena práctica medir en ambas direcciones a-a y b-b en A-3 para asegurar una correcta medición.


Medición de agujeros pequeños.

La medición de pequeños diámetros interiores es limitada, estamos expuestos a confundir el valor aparente "d" con el valor real "D"

El mayor valor "B" en la figura o el menor valor "D" es el error.

Medición de profundidad.

En la medición de la profundidad, no permita que el extremo del instrumento se incline, no deje de mantenerlo nivelado.


La esquina del objeto es más o menos redonda, por lo tanto, gire el resaque de la barra de profundidad hacia la esquina.

Ejemplos de métodos de medición,
correctos e incorrectos.

Punto 3: Guarde adecuadamente el calibrador después de usarlo.

Cuando se usa el calibrador, la superficie de la escala se toca a menudo con la mano, por lo tanto después de usarlo, limpie la herramienta frotándola con un trapo, y aplique aceite a las superficies deslizantes de medición antes de poner el instrumento en su estuche.

Tenga cuidado, no coloque ningún peso encima del calibrador, podría torcerse la regleta.

No golpee los extremos de las quijadas yu picos ni los utilice como martillo.


No golpee los extremos de las quijadas


No utilice el calibrador para medir algún objeto en movimiento.


No mida un objeto mientras esté en movimiento.

Como leer el calibrador (sistema métrico):

Ejemplo 1. (métrico)

Paso 1.
El punto cero de la escala del nonio está localizado entre 43 mm. y 44 mm. sobre la escala de la regleta. En este caso lea 43 mm primero 43 mm.

Paso 2.
Sobre la escala del nonio, localice la graduación en la línea con la graduación de la escala de la regleta. Esta graduación es de "6" .6 mm

Paso dinal 43 + .6 = 43.6 mm

Ejemplo 2. (métrico)

Ejemplo 3. (métrico)

Ejemplo4. (métrico)

Como leer el calibrador (sistema inglés)
Ejemplo 1. (inglés)

Paso I.

El punto cero de la escala del nonio está localizado entre 2 4/16 pulg., y 2 5/16 pulg., sobre la escala de la regleta.

En este caso, lea 2 4/16 pulg., primero 2 4/16 pulg.


Paso II.

Sobre la escala del nonio, localice la graduación la cual está en línea con una graduación sobre la escala de la regleta.

Esta graduación es "6", este 6 sobre el nonio indica
6/128 pulg.---------> 128/ pulg.

Paso Final.

Paso I + paso II

La lectura correcta es 2 19/64 pulg.

Paso I + Paso II

4 3/16 + 4/128 = 4 24/128 + 4/128 = 4 28/128
= 4 7/32

La lectura correcta es 4 7/32 pulg.

Paso I

Leemos 2.400 pulg., primero

Paso II

La graduación 18 sobre la escala del nonio está en línea con una graduación de la escala de la regleta, esta lectura es 18 pulg./1000 ó 0.018 pulg.

Paso I + Paso II
= 2.400 + 0.018
= 2.418 pulg.

La lectura correcta es 2.418 pulg.

paso I + paso II = 4.450 + 0.016 = 4.466 pulg.

La lectura correcta es 4.466 pulg.


Informacion obtenida de:

http://www.rolcar.com.mx/Mecanica%20de%20los%20sabados/instrumentos_de_medicion.htm