Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 1
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Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 2
Índice Introducción ..........................................................................................................................................3
Instrumentos de Medición y Comparación ...........................................................................................4
Clasificación de los Instrumentos de Medición en Metrología Dimensional .........................................5
Regla Milimetrada.................................................................................................................................6
Calibres.................................................................................................................................................8
Diferentes Tipos de Calibres ................................................................................................................11
Precauciones cuando se mide con un calibre ......................................................................................14
Micrómetros..........................................................................................................................................16
Mediciones por el sistema inglés..........................................................................................................18
Uso de los micrómetros ........................................................................................................................19
Causas de errores de los micrómetros.................................................................................................19
Distintos Tipos de Micrómetros ............................................................................................................19
Cuidados básicos durante la utilización de micrómetros ......................................................................21
Goniómetros .........................................................................................................................................26
Medición indirecta por comparación .....................................................................................................27
Comparadores de amplificación mecánica...........................................................................................28
Construcción básica de los indicadores de carátula.............................................................................29
Mecanismo de amplificación en indicadores de carátula......................................................................30
Medición con indicadores de carátula ..................................................................................................31
Soportes ...............................................................................................................................................33
Palanca del levantamiento y tornillo de fijación del anillo .....................................................................34
Puntas de Contacto ..............................................................................................................................35
Cuidados generales requeridos al utilizar comparadores.....................................................................36
Errores en la medición..........................................................................................................................41
Variaciones producidas en una medición .............................................................................................49
Conclusiones para garantizar la corrección de la medición..................................................................51
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Instrumentos de mediciones mecánicos INTRODUCCION
No cometas injusticia en los juicios, ni en las medidas de longitud, de peso o de capacidad: tened balanza justa, medida justa y sextario justo.
Levítico 19, 35-36.
Desde la aparición del ser humano sobre la Tierra surgió la necesidad de contar y medir. No es
posible saber cuándo surgen las unidades para contar y medir, pero la necesidad de hacerlo aporta
ingredientes básicos que requiere la metrología, como mínimo, para desarrollar su actividad
fundamental como ciencia que estudia los sistemas de unidades, los métodos, las normas y los
instrumentos para medir.
Metrología [ Metron = Medida, Logos = Tratado]
De acuerdo con sus raíces la metrología esta relacionada con todas y cada una de las
actividades de la humanidad. Y ayuda a todas las ciencias existentes para facilitar su entendimiento,
aplicación, evaluación y desarrollo, habiendo estado ligada al hombre desde, su creación o aparición
sobre la faz de la tierra.
Hoy en día contamos con el Sistema Internacional de Unidades (SI), que es una versión
modernizada del sistema métrico establecido por acuerdo internacional. Suministra un marco lógico
interconectado con todas las mediciones de la ciencia, industria y comercio.
Antiguamente, un experimento en esencia no había tenido nada, o muy poco, acerca de la
cuantificación. Por muchos siglos, sin embargo, el hombre ha sentido la urgencia de describir sus
experimentos en términos numéricos, en otras palabras, hacer mediciones.
En la actualidad, un experimento físico que no involucre medición es considerado poco valioso.
El metrólogo experimentador siente que él realmente no entiende como avanzan las cosas si la
pregunta ¿cuánto?, no tiene respuesta. En cada laboratorio, taller, línea de producción, y casi
dondequiera, es posible encontrar aparatos o dispositivos con escalas, éstas con marcas y con números
asociados a cada hecho relacionado con la metrología.
Es un hecho que cada lector pensará en la medición física que le es más familiar, por ejemplo:
consultar el reloj de pulsera; al hacerlo reconocerá en cada análisis la medición, leerá la hora desde la
carátula con la posición de las agujas. Piense que esto sucede en los medidores eléctricos, reglas,
medidores de corriente, voltaje y potencia, en los termómetros, rugosímetros, micrómetros, calibradores,
medidores de presión, etcétera.
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La metrología dimensional se encarga de estudiar las técnicas de medición que determinan
correctamente las magnitudes lineales y angulares (longitudes y ángulos).
Tomar la medida de una magnitud, es compararla con la unidad de su misma especie, para
determinar cuántas veces ésta se halla contenida en aquella. La metrología dimensional se aplica en la
medición de longitudes (exteriores interiores, profundidades, alturas) y ángulos, así como la evaluación
del acabado superficial.
INSTRUMENTOS DE MEDICION Y COMPARACION
Utilizando instrumentos de medida es posible conocer las dimensiones de las piezas o dar a
éstas durante su fabricación, las dimensiones asignadas.
La medición se hace de dos modos distintos:
POR LECTURA DIRECTA: Se emplea un instrumento con el cual puede leerse
una dimensión expresada por números o gráficamente (el valor de la medida se obtiene
directamente del instrumento).
POR COMPARACION: Esta medición no requiere lectura sino comparación con
una dimensión dada, la que se toma en la pieza modelo y se compara con la pieza a
trabajar. (Para obtener el valor de la medida necesitamos compararla con alguna
referencia).
Medida es la evaluación de una magnitud hecha según su relación con otra magnitud de la misma especie adoptada como unidad.
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CLASIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS Y APARATOS DE MEDICIÓN EN METROLOGÍA
DIMENSIONAL.
Con trazos o divisiones
Metro Regla graduada Todo tipo de calibres y medidores de altura con escala Vernier
Con tornillo micrométrico
Todo tipo de micrómetros Cabezas micrométricas
Medida directa
Con dimensión fija
Bloques patrón Calibradores de espesores (lainas) Calibradores límite (pasa-no-pasa)
Comparativa
Comparadores mecánicos Comparadores ópticos Comparadores neumáticos Comparadores electromecánicos Máquinas de medición de redondez
Trigonometría
Esferas o cilindros Máquinas de medición por coordenadas
Lineal
Medida indirecta
Relativa
Niveles Reglas ópticas Rugosímetros
Con trazos o divisiones
Transportador simple Goniómetro Escuadra de combinación Medida directa
Con dimensión fija
Escuadras Patrones angulares Calibradores cónicos
Angular
Medida indirecta Trigonometría
Falsas escuadras Regla de senos Mesa de senos Máquinas de medición por coordenadas.
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REGLA MILIMETRADA
El mas elemental medio utilizado para mediciones en los talleres, es la regla milimetrada, la cual
para que sea completa y tenga carácter de universal, deberá estar graduada en medida métrica
(centímetros y milímetros) e inglesa (1/32 - 1/16 -1/8 - 1/4 - 1/2 de pulgada). Están constituidas por un
fleje de acero, sobre las que se graba una graduación cuyo comienzo se confunde con el extremo de la
izquierda. Las longitudes normales son: 0,20 - 0,50 - 1 y 2 metros. Es común dividir cada mm en dos
partes, aunque en esa forma se cansa la vista del observador. Se las usa poco como instrumentos de
lectura directa, pero son muy útiles para fijación de alturas, en el gramil de trazado y sus análogos.
Las reglas milimetradas de gran precisión suelen ser de aceros inoxidable, con sus superficies
rectificadas y cromadas mate. Se dividen en tres grupos y son los siguientes:
Alta precisión o patrones.
De comprobación o inspección.
De taller o de uso común.
Con lupas de bajo aumento se mejora la precisión de las mediciones. Algunas lupas son fijadas
en soportes deslizantes sobre la guía de la escala. El chaflán que deben llevar las reglas de precisión
tiene por objeto disminuir el error de paralaje que depende de la inclinación de la recta visual y de dicho
espesor, y que no debe ser superior a 0,1 mm. A este fin, resultan muy convenientes las reglas
transparentes que llevan la graduación en la parte inferior o de apoyo.
LECTURA DE REGLAS GRADUADAS EN MILÍMETROS
Las reglas métricas suelen estar graduadas en milímetros y medios milímetros y se emplean
para lecturas que no requieren gran exactitud. Estas reglas están disponibles en longitudes de 150 mm
hasta 1 m. Al medir con una regla métrica: proceda como sigue:
1.- Anote él numero de divisiones principales que se ven; cada división tiene un valor de 10 mm.
2.- Si la regla tiene graduaciones en milímetros, sume el número de líneas que aparecen
después de alguna línea principal. Cada línea tiene un valor de 1 mm.
3.- Si la regla está graduada (en medios milímetros), la graduación más pequeña nos indica
medio milímetro más de la lectura en milímetros que ya tenemos.
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Lectura de 38 mm en la regla milimétrica.
Lectura de 43,5 mm en la regla milimétrica.
LECTURA DE REGLAS GRADUADAS EN FRACCIONES DE PULGADAS
Anote el número de pulgadas completas.
Adicione las fracciones que hay más allá de la ultima línea de pulgada completa.
Las fracciones de pulgada empleadas más comúnmente son 1/64, 1/32, 1/16 y 1/8.
Lectura de 1 5/8 en la escala de octavos.
La lectura de la figura es: 1 pulg. + (5 X 1/8 pulg.) = 1 + 5/8 = 1 5/8 pulg.
Lectura de 2 9/16 pulg. en la escala de 1/16 pulg.
La lectura de la figura es: 2 pulg. + (9 x 1/16 pulg.) = 2 + 9/16 = 2 9/16 pulg.
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Lectura de 25/32 pulg. en la escala de 1/32 pulg.
CALIBRES
EI calibre vernier fue elaborado para satisfacer la necesidad de un instrumento de lectura directa
que pudiera brindar una medida fácilmente, en una sola operación. El calibre típico puede tomar tres
tipos de mediciones: exteriores, interiores y profundidades, pero algunos además pueden realizar
medición de peldaño (véase Fig.).
Calibre, pie a coliza o pie de Rey
Consiste en una regla rígida graduada en milímetros o en pulgadas y fracción, cuya longitud es
variable de 200 mm hasta 3 m. Una mandíbula es fija de una sola pieza con la regla fija, deslizándose
sobre esta última un cursor con la mandíbula móvil y distinta graduación.
Nomenclatura general del calibre
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El Vernier o Nonio es una reglilla o escala graduada, grabada en la corredera. El origen del cero
es el trazo de lectura y coincide con el cero de la regla fija (escala principal), cuando las superficies de
referencias de las puntas están en contacto.
Las divisiones del Vernier son de menor longitud que la divisiones de la regla fija y esto permite
apreciar fracciones de esta última.
Para lograr lo anterior, la escala vernier está graduada en un numero de divisiones iguales en la
misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal; ambas escalas están marcadas en la misma
dirección.
La posición del cero de la graduación del cursor, indica los mm enteros de la longitud medida, y
el excedente, se obtiene por la coincidencia de dos rayas, una de la escala principal limbo y otra del
vernier de acuerdo a la forma de graduación de este ultimo.
Una lectura cualquiera se puede ver en la figura siguiente:
Si a una división de la regla fija la llamamos S y a una del vernier S' obtenida de dividir (N-1)
divisiones del primero, en N partes, tendremos:
NSNS ⋅′=−⋅ )1( de donde N
SNS
N
NSS
−⋅=
−⋅=′
)1( y luego:
N
S
N
SSNSN
N
SSNSSS =
+−=
−−=′−
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de donde:
vernierdeldivisionesdeN
fijareglaladedivisiónmenor
N
SSSA
...º
.....==′−=
Apreciación del Instrumento o precisión de lectura.
luego si S = 1 mm.
A = N
S =
10
1 = 0,1 mm
A = N
S =
20
1 = 0,05 mm
A = N
S =
50
1 = 0,02 mm
Para el primer caso: 9 mm. de la regla fija dividido en 10 partes en el vernier.
Para el segundo caso: 19 mm. de la regla fija dividido en 20 partes en el vernier.
Para el tercer caso: 49 mm. de la regla fija dividido en 50 partes en el vernier.
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DIFERENTES TIPOS DE CALIBRES
En el mercado se puede encontrar una gran variedad de calibres, adaptados en su forma, de
acuerdo a sus diversos usos de medición.
Citamos algunos de ellos a modo de ejemplo. La figura corresponde al calibre denominado pie a
coliza de tornero, como puede apreciarse, tiene un cursor abierto y está diseñado en forma tal que las
puntas de medición de exteriores puedan utilizarse en la medición de interiores. Este tipo por lo general
cuenta con un dispositivo de ajuste para el movimiento fino del cursor. A diferencia del anterior, las
puntas de medición no están achaflanadas, por lo que tienen una por resistencia al desgaste y daño.
Con caras de medición de carburo
Las caras de medición de los calibres están sujetas a desgaste, por lo que con el objeto de
incrementar la resistencia a la abrasión algunos calibres tienen
insertos de carburo (de tungsteno) en las puntas de medición para
exteriores e interiores. Estos calibres son adecuados para medir
piezas con superficies ásperas, fundiciones y piedras de esmeril.
Con puntas desiguales
Este tipo de calibre permite ajustar verticalmente, aflojando un tornillo de fijación, la punta de
medición sobre la cabeza del brazo principal, lo que
posibilita medir dimensiones en piezas escalonadas
que no puedan medirse con un calibre estándar.
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Con punta de medición abatible
El calibre de este tipo tiene la punta de medición del cursor dispuesta de tal modo que puede
girar 90º alrededor de un eje paralelo a la
línea de medición, por tanto, puede
medir piezas escalonadas y ejes con
secciones descentradas que no pueden
medirse con calibre estándar.
Con puntas largas
Tiene un brazo principal y unas puntas de medición más largas que los tipos normales y puede
medir diámetros interiores de agujeros profundos y diámetros exteriores grandes que no pueden
medirse con el calibre estándar. Las
longitudes estándar de las puntas de estos
calibres son de 75 mm, para un rango de
medición de 300 mm, y de 100 mm, para un
rango de medición de 500 mm.
Con punta desigual para medir la distancia entre centros de agujeros.
Este calibre tiene puntas de medición cónicas (ángulos de cono 40º) para medir las distancias
entre centros de agujeros cuyos diámetros sean iguales o diferentes, entre agujeros sobre superficies
diferentes – sobre una pieza escalonada – y la distancia desde una superficie al centro de un agujero)
Los rangos de medición disponibles son 10-200 mm y 10-300 mm.
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Particularmente para este tipo de instrumentos de medición, las causas de error debido al
instrumento son:
a) Falta de paralelismo en las mandíbulas.
b) Falta de perpendicularidad entre las mandíbulas y la regla.
c) Los ceros del nonio y de la regla fija no coinciden a puntas cerradas.
d) Errores de división en las escalas.
e) Mala fijación de la corredera.
f) Desgaste en las puntas, que es el error más frecuente.
El factor personal influye también en la medición realizada.
Podemos apuntar los siguientes defectos:
a) Posición incorrecta del calibre con respecto a la pieza.
b) Fuerza inadecuada. Debe ser del orden de los 0,5 Kg.
c) Falsa lectura por error de paralaje o error provocado por el brillo.
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PRECAUCIONES CUANDO SE MIDE CON UN CALIBRE
Seleccione el calibre que mejor se ajuste a sus
necesidades.
• Asegúrese de que el tipo, rango de medición,
graduación y otras especificaciones del calibre son
apropiadas para la aplicación.
No aplique excesiva fuerza al calibre.
• No deje caer ni golpee el calibre.
• No use el calibre como martillo.
Sea cuidadoso y no dañe las puntas de medición
para interiores.
• No use las puntas como un compás o rayador.
Elimine cualquier clase de polvo del calibrador antes
de usarlo.
• Limpie totalmente las superficies deslizantes y las
caras de contacto. Use sólo papel o tela que no
desprenda pelusa.
Revise que el cursor se mueva suavemente. No
debe sentirse flojo o con juego. Corrija cualquier
problema que encuentre ajustando los tornillos de
presión y de fijación.
• Apriete los tornillos de presión y de fijación por
completo, después afloje en sentido antihorario 1/8
de vuelta (45°).
• Verifique nuevamente el juego.
• Repita el procedimiento anterior mientras ajusta la
posición angular de los tornillos hasta que obtenga
un juego apropiado del cursor.
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Medición de exteriores.
• Mantenga y mida la pieza de trabajo en una
posición tan cercana a la superficie de referencia
como sea posible.
• Asegúrese de que las caras de medición exterior
hagan contacto adecuado con la pieza por medir.
Medición de interiores.
Tome la medida cuando las puntas de medición de
interiores estén tan adentro de la pieza como sea
posible.
• Cuando mida un diámetro interior lea la escala
mientras el valor indicado esté en su máximo.
• Cuando mida el ancho de una ranura, lea la escala
mientras el valor indicado esté en su mínimo.
Medición de profundidad.
• Tome la medida cuando la cara inferior del cuerpo
principal esté en contacto uniforme con la pieza de
trabajo.
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Medición de peldaño.
• Tome la medida cuando la superficie para
medición de peldaño esté en contacto adecuado
con la pieza por medir.
Evite el error de paralaje leyendo la escala
directamente desde el frente.
MICROMETROS
Como puede verse en el esquema, está formado por un cuerpo en forma de herradura en uno
de cuyos extremos hay un tope o punta de asiento (1) que a veces para micrómetros de grandes
dimensiones es intercambiable. En el otro extremo hay fija una regla cilíndrica graduada en medios
milímetros (2) que sostiene la tuerca fija. El extremo del tornillo tiene forma de varilla cilíndrica y forma el
tope (3), mientras su cabeza está unida al tambor graduado hueco (4). Al hacer girar el tambor (4), el
tornillo rosca o desenrosca en la tuerca fija y el tambor avanza o retrocede junto con el tope (3). Cuando
los topes 1 y 3 están en contacto el tambor cubre completamente la escala y la división 0 del tambor
coincide con la línea de la escala.
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Por ejemplo, en la figura (A) se ve la posición del tambor para una separación de los topes de
7,25 mm. y en la figura (B) para una medida de 7,84. En este último caso el tambor indica 34
centésimas, pero como en la escala fija hay descubiertos 7,50 milímetros, la medida indicada es de
7,50+0,34 = 7,84 mm.
Dada la gran precisión de los micrómetros, una fuerza excesiva sobre la pieza que se mide
entre los topes, puede falsear el resultado de la medición, además de ocasionar daños en el micrómetro
y pérdida de su precisión. Para evitar este inconveniente, el mando del tornillo se hace por medio del
pequeño tambor moleteado (5), el cual tiene una dispositivo de escape limitador de fuerza. Estando esta
fuerza de medición entre 0,5 y 1 Kg.
El desplazamiento del tornillo, esta limitado normalmente a 25 mm. Ello tiene su razón, en la
dificultad de obtener roscas de mayor longitud, con la precisión requerida para este tipo de instrumentos.
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Se construyen micrómetros para lecturas de 2 µ , para lo cual se agrega una escala adicional
sobre el cilindro, tomando 9 divisiones del tambor y dividiéndolas en 5 partes iguales.
Tendremos entonces tres escalas: la “A”: sobre el cilindro; la “B”, sobre el tambor y la auxiliar C”,
también sobre el cilindro, que nos dan respectivamente:
Escala “A” : A = 0,5 mm.
Escala “B” : A =50
5,0 mm= 0,01mm.
Escala “C” : A =5
01,0 mm= 0,002m.= 2 µ
MEDICIONES POR EL SISTEMA INGLÉS
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USO DE LOS MICRÓMETROS
Los micrómetros no deben emplearse más que para la medición de cotas correspondientes a
superficies trabajadas con una pasada de acabado o rectificado, es decir, que posean como mínimo 1
grado de acabado correspondiente según norma al símbolo de dos triángulos.
En ningún caso es recomendable fijar el micrómetro en una medida y utilizarlo como si fuera un calibre.
CAUSA DE ERROR DE LOS MICRÓMETROS
1.- Error de origen o de cero, cuando los topes del micrómetro están en contacto, no estando el
cero del tambor en coincidencia con la línea de la escala fija.
2.- Los errores de paso del tornillo micrométrico y los errores de división del tambor que hacen
que el desplazamiento del tope móvil no corresponda al valor leído.
3.- Falta de paralelismo de los topes de medida, cuyo plano, además, debe ser perpendicular al
eje de medición.
4.- La falta de planitud de los topes de medida.
DISTINTOS TIPOS DE MICRÓMETROS
Los micrómetros se construyen también en formas muy diversas, adaptadas a las distintas
exigencias de los trabajos.
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CUIDADOS BÁSICOS DURANTE LA UTILIZACIÓN DE MICRÓMETROS
Seleccione el micrómetro que mejor se ajuste a la aplicación. Asegúrese de que el tipo, rango de medición, graduación y otras especificaciones del micrómetro son apropiadas para la aplicación.
No aplique excesiva fuerza al micrómetro. • No lo deje caer y evite que reciba golpes. • No gire el micrómetro violentamente.
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Elimine el polvo que haya sobre el micrómetro antes de usarlo. Limpie todo el husillo y las caras de medición. Use sólo papel o trapo libre de pelusas.
Deje el micrómetro y la pieza por medir en un cuarto el tiempo suficiente para estabilizar la temperatura. Una barra de hierro de longitud (100 mm) cambiará 0.012 mm (12 µ m) con un cambio de temperatura de 10°C.
Antes de usar, el micrómetro, limpie las caras de los topes fijos y del husillo. Use sólo papel o trapo sin pelusa para limpiar las caras de medición.
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Ajuste las líneas a cero. • Haga que se junten las caras de medición usando sólo la perilla con trinquete o el tambor de fricción. • Lea las graduaciones del tambor directamente desde el frente (donde los números 10 y 40 aparecen del mismo tamaño). • Si la línea cero sobre el tambor no se alinea con la línea índice del cilindro, gire el cilindro hasta hacer que las dos líneas coincidan. • Cuando la longitud de medición exceda 300 mm, ajuste la línea cero con el micrómetro en la misma posición en la que estará cuando se esté midiendo.
Siempre use el trinquete o el tambor de fricción cuando mida.
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Cuando monte el micrómetro sobre un soporte, asegúrese que el cuerpo del micrómetro esté sujeto al centro y que la sujeción no haya sido muy fuerte.
Después de usar un micrómetro limpie la grasa y las huellas digitales que tenga con un trapo suave y seco.
Cuando se almacene el micrómetro por largos periodos o necesite lubricación, use un trapo humedecido con líquido que prevenga la oxidación para embarrar ligeramente cada sección (excepto la sección de carburo de tungsteno) del micrómetro. Asegúrese de que el aceite esté repartido uniformemente sobre las diferentes partes.
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Los siguientes puntos deberán considerarse cuando se almacenen micrómetros. • No exponga el micrómetro a la luz solar directa. Almacene el micrómetro en un ambiente bien ventilado de baja humedad. Guarde el micrómetro en un ambiente libre de polvo. No coloque el micrómetro directamente en el piso. Deje las caras de medición separadas entre 0.1 a 1.00 mm (.004" - .040"). No bloquee el movimiento del husillo con el freno. Guarde el micrómetro en su estuche.
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GONIOMETROS
Cuando la precisión de medida de ángulos no es grande, estas se toman con las “Falsas
escuadras", compuestas por dos brazos de inclinación graduable o “por un transportador” y brazo móvil.
Para tener una idea de precisiones angulares obtenidas con distintos instrumentos haremos una
pequeña reseña por orden creciente de precisión:
Goniómetro común 1°
Goniómetro con sistema Limbo-Vernier 10’,6’ y 5’
Goniómetro óptico 10’
Microscópico goniométrico de la SIP 1’
Escantillones angulares 5’ y 1’
Mesas para coordenadas polares 10”
Barras de senos con bloque calibradores A y B 6” a 10”
Transportador de seno 6”a 10”
Regla de seno- coseno luminoso 2” a 3”
Maquinas de grabar circular SIP +1”
El transportador universal, también llamado goniómetro, presenta un limbo graduado sobre el
cual se mueve un vernier, por lo general con un cierto número de divisiones submúltiplos de 60°, posee
un nonio con 12 divisiones a cada lado del cero; la lectura se hace con la precisión de: 1° (menor
división del limbo) dividido por el número de divisiones del vernier (12, hacia uno u otro lado) o sea 1°/12
= 5’
Suelen poseer además, un nivel para medir ángulos con respecto a la horizontal, es decir, para
horizontalizar su base de apoyo.
Con vernier adicional se obtiene lecturas en 10' - 6' y 5' de acuerdo con el numero de divisiones
del vernier.
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La medición de ángulos con goniómetros se realiza situando el ángulo a medir de forma que sus
lados coincidan con un lado de la regla y otro de la escuadra. En la figura siguiente se muestran
diversos casos de aplicación.
MEDICION INDIRECTA POR COMPARACIÓN
En la medición indirecta se recurre para determinar la medida de una longitud a la comparación
de ésta con la longitud de un patrón de dimensiones conocidas, Se mide entonces la diferencia entre la
longitud conocida del patrón y la longitud desconocida de la pieza, determinando al mismo tiempo si
esta diferencia es por exceso o por defecto.
La longitud que se compara da entonces igual a la longitud del patrón más o menos la diferencia
medida, según sea por exceso o por defecto.
La medición por comparación se utiliza para mediciones con exactitud de hasta 0,001 mm.
También es frecuente el empleo de los mismos aparatos y sistemas en la verificación de las formas
geométricas (planos paralelos y perpendiculares; superficies cilíndricas, excentricidad y ovalización de
ejes, etc.).
Los aparatos utilizados para estas mediciones son llamados "Comparadores". Su campo de
medición es muy limitado, variando de 10 a 0,25 mm según los tipos, y de precisión: 0,01 a 0,001 mm.;
llegando algunos modelos hasta 0,0001 mm con menor campo de medición. Estos aparatos están
dotados de un sistema de amplificación de la medida.
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Los comparadores son de tipo muy diverso y se clasifican en:
a. Comparadores de amplificación mecánica.
b. Comparadores de amplificación óptica.
c. Comparadores de amplificación neumática.
d. Comparadores de amplificación eléctrica.
Esta última clase no es muy utilizada en los talleres, se fundamenta en variaciones de capacidad
e inducción eléctrica, alcanzando su amplificación hasta 100 mil veces, por lo que pueden apreciar hasta
0,02 µ ó 0,00002 mm.
COMPARADORES DE AMPLIFICACIÓN MECÁNICA.
Estos aparatos que son los más utilizados en los talleres, se conocen también con la
denominación de comparadores de contacto ó indicadores de carátula.
Los indicadores de carátula son instrumentos ampliamente utilizados para realizar mediciones;
en ellos un pequeño desplazamiento del husillo es amplificado mediante un tren de engranajes para
mover en forma angular una aguja indicadora sobre la carátula del dispositivo; la aguja girará desde una
hasta varias vueltas, lo que depende del tipo de indicador. Es fácil leer el desplazamiento amplificado en
la carátula, lo cual hace que este instrumento sea útil para mediciones diversas.
En los primeros indicadores de carátula, utilizados en la industria como instrumentos de
medición desde principios del siglo XIX, la amplificación del desplazamiento se logró mediante una
palanca. El minímetro de Hirth, fabricado en 1907, fue el primer indicador cuyas partes fueron
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semejantes a las que conforman los actuales indicadores de carátula. Este instrumento tenia una
estructura bastante simple: incluía únicamente una palanca y sólo una etapa de amplificación.
La construcción en los primeros indicadores no permitía un gran rango de medición (únicamente
+/-20 graduaciones en la carátula) y requerían intervalos desiguales de las graduaciones. La principal
limitación era que el rango estaba muy restringido cuando el indicador tenía una gran amplificación.
Con el fin de superar estas dificultades la compañía Krupp elaboró un indicador de carátula con
dos agujas. Las compañías Fortuna y Krupp construyeron, llamándolos minimeter y microtest,
respectivamente, indicadores de carátula que tenían un mecanismo de palanca múltiple para lograr dos
etapas de amplificación con una combinación de palancas y engranajes.
Desde entonces varios cambios y mejoras han sido hechos e incorporados a los indicadores de
carátula, lo que ha conducido a los actuales indicadores de carátula y a los indicadores digitales.
CONSTRUCCIÓN BÁSICA DE LOS INDICADORES DE CARÁTULA
La figura izquierda muestra un corte seccional de un indicador de carátula con resolución de
0.001 mm, mientras que la figura de la derecha es un diagrama del modo de operación.
El movimiento lineal del husillo, el cual tiene una punta de contacto (p) en su extremo, es
transmitido a un piñón (a) concéntrico con un engrane (b) por medio de una cremallera hecha sobre el
husillo, lo que lo amplifica y transmite al engrane concéntrico (c) con la aguja (e) para mostrar finalmente
el desplazamiento en la carátula (ƒ). En esta estructura hay algún juego en el ensamble entre el piñón
intermedio y la cremallera, así como entre el engrane y el piñón central, con el objeto de eliminar el
juego. El piñón central está ensamblado con otro engrane (d) con el cual se mantiene en contacto
debido a la fuerza del resorte espiral (h).
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 30
MECANISMO DE AMPLIFICACIÓN EN INDICADORES DE CARÁTULA
Los mecanismos de amplificación difieren según la cantidad de desplazamiento del husillo por
revolución de la aguja, es decir, la resolución. El mecanismo (a) es el tipo más popular, en él un
desplazamiento de 1 mm corresponde a una revolución de la aguja, lo que da graduaciones de 0.01 mm
y un rango de medición de 10 mm.
El mecanismo (b) tiene una amplificación en dos etapas, mediante engranes, y se encuentra
entre los indicadores que tienen un desplazamiento del husillo de 0.2 a 0.5 mm por revolución de la
aguja y un rango de medición mayor. Finalmente, el mecanismo (c) cuenta con una palanca, además de
las características descritas para el mecanismo (a). Es utilizado principalmente para lograr una mejor
resolución; el desplazamiento del husillo de 0.1 a 0.2 mm corresponde a una revolución de la aguja.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 31
La figura muestra los componentes externos de un indicador de carátula
MEDICIÓN CON INDICADORES DE CARÁTULA
Al tratar de realizar mediciones de longitud con un indicador de carátula, el usuario se percata
de que éste no es un instrumento completo, ya que debe complementarse con algún dispositivo que
permita sujetarlo firmemente y alinearlo en la dirección en la que se realizará la medición y, además,
contar con una superficie de referencia con respecto a la cual realizar las mediciones.
Una vez montado el indicador en un soporte adecuado y después de ajustar con el husillo la
lectura cero en la carátula -ejerciendo una ligera presión contra la superficie de referencia- es posible
medir piezas colocándolas entre la superficie de referencia y la punta de contacto. El rango de medición
del indicador generalmente es pequeño, sobre todo cuando se lo compara con el de otros instrumentos.
La limitación del rango de medición puede superarse recurriendo a la medición por comparación,
que es la aplicación más común de los indicadores. Para llevarla a cabo se procede como lo ilustra la
figura y como se describe a continuación:
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 32
a. Se coloca el indicador en un soporte adecuado a la longitud de lo que se pretende medir.
b. Se inserta un bloque patrón de longitud conveniente entre la superficie de referencia del
soporte y la punta de contacto del indicador.
c. Se ajusta lectura cero sobre la carátula del indicador, ya sea girando la carátula para que el
cero coincida con la posición de la aguja o ajustando la altura del indicador (es conveniente contar con
ajuste fino). Es recomendable que el ajuste a cero se realice considerando que con la mínima dimensión
esperada no se pierda el contacto entre la superficie de referencia del soporte y la punta de contacto del
indicador.
d. Se retira el bloque patrón y se inserta la pieza por medir.
e. Se lee sobre la carátula la variación que representa cuanto es mayor o menor (depende de la
dirección en que se movió la aguja) la longitud de la pieza con respecto a la altura del conjunto de
bloques patrón utilizado para el ajuste del cero.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 33
SOPORTES
Para satisfacer las diversas necesidades de medición, hay disponible en el mercado una
extensa variedad de soportes. La figura muestra un soporte con accesorios, el cual es recomendable
para mediciones de gran exactitud dentro de salas de medición.
Se combinan con indicadores de carátula tipo palanca o comparador
electrónico. Algunos soporte sirven para medir piezas grandes con gran
exactitud, generalmente dentro de salas de medición.
Hay diversos tipos de soporte con base magnética; son útiles para una variedad
de aplicaciones en trabajos de maquinado ó mantenimiento, por ejemplo:
centrado, alineado, etcétera. Algunos cuentan con ajuste fino, en otros la barra
soporte es flexible y en otros articuladas y montadas sobre una rótula.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 34
El termino movimiento total del indicador (FIM), denominado antes lectura total del indicador
(TIR), se emplea en algunas aplicaciones en que se efectúan mediciones con indicadores y su valor se
determina considerando el desplazamiento total de la aguja indicadora (después de haber fijado
arbitrariamente el cero en el indicador); por ejemplo, al verificar el cabeceo circular de un cuerpo de
revolución tal como en un eje con diversos diámetros
PALANCA DE LEVANTAMIENTO Y TORNILLO DE FIJACIÓN DEL ANILLO
Para ajustar con facilidad el cero, el arillo del indicador
de carátula por lo general está diseñado para que
pueda girar junto con la carátula y ser sujetado
apretando el tornillo de fijación del anillo. Esto asegura
que la posición cero no cambiar durante la medición.
En la parte superior del indicador de carátula puede
montarse una palanca de elevación para levantar el
husillo y permitir que la pieza por medir pueda
insertarse fácilmente, así como para mover el husillo hacia arriba y hacia abajo varias veces y así
asegurar una lectura estable (ver figura). La posición de la palanca de levantamiento y el tornillo de
fijación del anillo pueden intercambiar si se considera necesario.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 35
PUNTAS DE CONTACTO
En el mercado existen varias puntas de contacto opcionales para diferentes aplicaciones; las
formas y materiales se indican en la tabla 10.1. Todas las puntas tienen rosca M 2.5 x 0.45, aunque
existen con rosca en pulgadas de acuerdo con los requerimientos de ANSI. (4-48 UNF).
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 36
CUIDADOS GENERALES REQUERIDOS AL UTILIZAR COMPARADORES
Seleccione el indicador que mejor se ajuste
a su aplicación. Asegúrese de que el tipo,
graduación de medición y especificaciones del
indicador de carátula sean los apropiados para la
aplicación deseada.
No aplique fuerza excesiva al indicador de carátula.
No deje caer ni golpee el indicador.
Use la punta de contacto que mejor sirva o se ajuste
a su aplicación.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 37
Reemplace las puntas de contacto gastadas.
Elimine cualquier clase de polvo o suciedad antes de
usar el indicador.
Use la palanca del indicador para levantar el husillo.
Cuando monte el indicador en un soporte o dispositivo,
sujete el vástago tan cerca de la carátula como sea
posible.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 38
Cuando monte el indicador de carátula tipo palanca a
un soporte o dispositivo posiciónelo de modo que la
inclinación del ángulo θ sea mínimo.
Ángulo de inclinación θ
0º 10º 30º
Lectura del
indicador x
0.050 mm
(.002”)
0.050 mm
(.002”)
0.050 mm
(.002”)
Coeficiente de
corrección cos
θ
1.000 0.985 0.866
Valor
corregido
x cos θ
0.050 mm
(.002”)
0.049 mm
(.00196”)
0.043 mm
(.0017”)
Error
X (1–cos θ )
0.000 mm
(0”)
0.001 mm
(.00004”)
0.007 mm
(.0003”)
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 39
Use un soporte rígido para montar el indicador y
ajústelo en tal forma que el centro de gravedad quede
en la base.
Coloque el indicador de modo que la distancia entre
éste y la columna se mínima.
Use un contrapeso si es necesario para que el centro
de gravedad quede en la base.
Evite errores de paralaje leyendo la carátula del
indicador desde el frente.
- Valor indicado = lectura de la aguja pequeña (cuenta-
vueltas) + lectura de la aguja principal.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 40
Después de usarlo, elimine el polvo y las huellas
digitales del indicador con un trapo suave y seco.
Cuando el indicador sea almacenado por un largo
periodo o cuando necesite aceite, frote ligeramente la
caja y el vástago con un trapo saturado con aceite
anticorrosivo. Asegúrese de que el aceite se distribuya
uniformemente sobre las superficies.
Los siguientes puntos deben considerarse cuando se
almacene el indicador.
No exponga el indicador a la luz solar directa.
Almacene el indicador en un lugar bien ventilado y con
baja humedad.
Almacene el indicador en un ambiente libre de polvo.
Almacene el indicador en su estuche o en una bolsa
de plástico.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 41
ERRORES EN LA MEDICIÓN
Introducción:
Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando
las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el
mismo ambiente (repetibilidad); si las mediciones las hacen diferentes personas con distintos
instrumentos o métodos o en ambientes diferentes, entonces las variaciones en las lecturas son
mayores (reproducibilidad). Esta variación puede ser relativamente grande o pequeña, pero siempre
existirá.
En sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta, por lo tanto, siempre se
enfrentaron errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos,
dependiendo, entre otras circunstancias de la aplicación que se le dé a la medición.
Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación,
de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras
causas.
Clasificación de errores en cuanto a su origen:
Atendiendo al origen donde se produce el error, puede hacerse una clasificación general de
éstos en: errores causados por el instrumento de medición, causados por el operador o el método de
medición (errores humanos) y causados por el medio ambiente en que se hace la medición.
Errores por el instrumento o equipo de medición
Las causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación
(dado que es imposible construir aparatos perfectos). Estos pueden ser deformaciones, falta de
linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, etcétera.
EI error instrumental tiene valores máximos permisibles,
establecidos en normas o información técnica de
fabricantes de instrumentos, y puede determinarse
mediante calibración, ésta es la comparación de las
lecturas proporcionadas por un instrumento o equipo de
medición contra un patrón de mayor exactitud conocida.
Debe contarse con un sistema de control que establezca,
entre otros aspectos, periodos de calibración, criterios de
aceptación y responsabilidades para la calibración de cualquier instrumento y equipo de medición.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 42
Errores del operador o por el método de medición
Muchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo: falta de agudeza
visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, etcétera. Para reducir este tipo de errores es
necesario adiestrar al operador:
Otro tipo de errores son debidos al método o procedimiento con que se efectúa la medición, el
principal es la falta de un método definido y documentado.
Los errores mencionados en los siguientes párrafos debe conocerlos y controlarlos el operador.
Error por el uso de instrumentos no calibrados
Instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración está vencida, así como instrumentos
sospechosos de presentar alguna anormalidad en su funcionamiento no deben utilizarse para realizar
mediciones hasta que no sean calibrados y autorizados para su uso.
Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir las lecturas obtenidas con un
instrumento o equipo de medición, en función del error instrumental determinado mediante calibración.
Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones
La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza a medir, el
instrumento o en ambos, por lo tanto es un factor importante que debe considerarse para elegir
adecuadamente el instrumento de medición para cualquier aplicación particular. Por ejemplo, en vez de
utilizar un micrómetro con trinquete o tambor de fricción puede requerirse uno de baja fuerza de
medición.
Error por instrumento inadecuado
Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de
medición más adecuado para la aplicación de que se trate. Además de la fuerza de medición, deben
tenerse presente otros factores tales como:
Cantidad de piezas por medir
Tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad, etcétera.)
Tamaño de la pieza. y exactitud deseada.
Existe una gran variedad de instrumentos y equipos de medición, como se muestra
esquemáticamente abarcando desde un simple calibre vernier hasta la avanzada tecnología de las
máquinas de medición por coordenadas de control numérico, comparadores ópticos, micrómetros láser
y rugosimetros, entre otros. Cuando se miden las dimensiones de una pieza de trabajo la exactitud de la
medida depende del instrumento de medición elegido. Por ejemplo, si se ha de medir el diámetro
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 43
exterior de un producto de hierro fundido, un calibre vernier seria suficiente; sin embargo, si se va a
medir un perno patrón, aunque tenga el mismo diámetro del ejemplo anterior, ni siquiera un micrómetro
de exteriores tendría la exactitud suficiente para este tipo de aplicación, por tanto, debe usarse un
equipo de mayor exactitud.
Se recomienda que la razón de tolerancia de una pieza de trabajo a la resolución, legibilidad o
valor de mínima división de un instrumento sea de 10 a 1 para un caso ideal y de 5 a 1 en el peor de los
casos. Si no es así la tolerancia se combina con el error de medición y por lo tanto un elemento bueno
puede diagnosticarse como defectuoso y viceversa.
Cuando la razón antes mencionada no es satisfactoria, se requiere repetir las mediciones para
asegurar la confiabilidad de las mediciones, como se muestra en forma esquemática, la exactitud que
puede obtenerse con diversos instrumentos de medición en función de la dimensión medida.
1.- Calibre de vernier, medidor de alturas
2.- Calibre, medidores de altura, indicadores de carátula medidor de agujeros indicador de
carátula
3.- Micrómetros de interiores y exteriores
4.- Micrómetro de exteriores con escala de vernier
5.- Calibre de indicadores
6.- Máquinas de medir
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 44
Errores por método de sujeción del instrumento
El método de sujeción del instrumento puede causar errores. En ésta figura, un indicador de
carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición la fuerza ejercida
provoca una desviación del brazo.
La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizarlo se
debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.
Error por distorsión
Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumento puede evitarse
manteniendo en mente la ley de Abbe:
Puede verse que los errores los provoca la distorsión debido a la fuerza de medición aplicada y
el hecho de que tal vez los topes no se muevan paralelos uno respecto del otro.
la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es
el mismo del eje del instrumento.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 45
Se ilustra en la figura cómo algunos instrumentos, como el micrómetro normal, inherentemente
satisfacen la ley de Abbe, mientras que otros, como el calibre, no lo hacen.
Error de paralaje
Este error ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada
del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente.
El error de paralaje es más común de lo que se cree. En una muestra de 50 personas que usan calibre
con vernier la dispersión fue de 0.04 mm. Este defecto se corrige mirando perpendicularmente el plano
de medición a partir del punto de lectura.
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Error de posición
Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con
respecto de las piezas por medir, como se muestra en la figura.
Error por desgaste
Los instrumentos de medición, como cualquier otro objeto, son susceptibles de desgaste, natural
o provocado por el mal uso. En el caso concreto de los instrumentos de medición, el desgaste puede
provocar una serie de errores durante su utilización, por ejemplo: deformaciones de sus partes, juego
entre sus ensambles, falta de paralelismo o plenitud entre las caras de medición, etcétera. Estos errores
pueden originar, a su vez, decisiones equivocadas; por tanto, es necesario someter a cualquier
instrumento de medición a una inspección de sus características. Estas inspecciones deberán repetirse
periódicamente durante la vida útil del instrumento.
Error por condiciones ambientales
Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la
medición; entre las principales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o
interferencias (ruido) electromagnéticas extrañas.
Humedad: Debido a los óxidos que se pueden formar por humedad excesiva en las caras de
medición del instrumento o en otras partes o a las expansiones por absorción de humedad en algunos
materiales, etcétera, se establece como norma una humedad relativa de 55% +/- 10%.
Polvo: Los errores debidos a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado,
algunas veces alcanzan el orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se recomienda usar
filtros para el aire que limiten la cantidad y el tamaño de las partículas de polvo ambiental.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 47
Temperatura: En mayor o menor grado, todos los materiales que componen tanto las piezas por
medir como los instrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios
de temperatura. En algunos casos ocurren errores significativos; por ejemplo, en un experimento se
sostuvo con las manos, a una temperatura de 31° C, una barra patrón de 200 mm durante 10 segundos
y ésta se expandió 1µm. También por esta razón los arcos de los micrómetros se cubren con placas de
aislante térmico en los costados.
Para minimizar estos errores se estableció internacionalmente, desde 1932, como norma una
temperatura de 20° C para efectuar las mediciones. También es buena práctica dejar que durante un
tiempo se estabilice la temperatura tanto de la pieza por medir como del instrumento de medición. El
lapso depende de la diferencia de temperatura del lugar en que estaba la pieza y la sala de medición,
así como del material y tamaño de la pieza.
En general, al aumentar la temperatura crecen las dimensiones de las piezas y cuando
disminuye la temperatura las dimensiones de las piezas se reducen. Estas variaciones pueden
determinarse utilizando la siguiente expresión.
TLL ∆=∆0
α
Donde L∆ = Variación de longitud.
α = Coeficiente de expansión térmica del material.
0
L = Longitud original de la pieza.
T∆ = Variación de temperatura.
La tabla muestra, expresados en /º C, los coeficientes de expansión térmica de varios
materiales.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 48
Como ejemplo, considérese una pieza de acero que mide 100,000 mm de diámetro cuando está
a 10° C y se desea saber cuánto medirá a la temperatura de referencia de 20° C. Para determinarlo
basta utilizar la expresión dada.
TLL ∆=∆0
α
L∆ = 0,0000115(100,000)(10)
L∆ = 0,0115 mm
Por lo que el diámetro de la pieza a 20° C será de 100,0115 mm.
Obsérvese que la variación resultó algo mayor que 0,01 mm, lo que puede detectarse fácilmente
con un micrómetro.
En la práctica es muy difícil mantener constante la temperatura de la pieza por medir, la del
instrumento de medición y, en caso necesario, la del patrón a 20° C, por lo que aun cuando se cuente
con un cuarto con temperatura controlada que se mantiene estable a 20° C, existirán variaciones.
Cuando en las mediciones se desea lograr exactitud en el orden de los micrómetros (0,001 mm),
será necesario realizarlas a 20° C o hacer las correcciones pertinentes mediante la expresión dada
antes.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 49
VARIACIONES PRODUCIDAS EN UNA MEDICION
De lo expuesto, podemos resumir que las variaciones que se producen en una medición se
deben a los siguientes factores:
a. Instrumentos
b. Operador
c. Deformaciones mecánicas
d. Condiciones ambientales
Ellas pueden aparecer en forma simultánea e independiente y dan motivo a los llamados errores
sistemáticos y/o errores imprevistos o casuales.
Errores sistemáticos: pueden ser de magnitud constante (error en la posición del cero, errores
de división en la escala), o variar según una ley determinada (errores en la medición con barra de seno,
debido a defectos de paralelismo entre la superficie de apoyo y el plano inferior que define las
generatrices de los rodillos)
Mediante contrastes, se pueden hacer gráficos o tablas cuya aplicación en la medición, corrige
los defectos apuntados.
Errores imprevistos o casuales: falta de limpieza de los palpadores, errores de paralaje,
excesiva o escasa fuerza aplicada al instrumento, etc.
Ejemplos: Supongamos que queremos verificar un micrómetro, con un bloque patrón de 40 mm
y se obtiene la medida 39,987 mm, o sea - 0,013 mm de error. Analizada las causas de esta deficiencia,
se llega a las siguientes conclusiones.
a. Error en la graduación del tambor de 0,003 mm por defecto, en la zona de medición
(sistemático).
b. Error de falta de coincidencia del cero a palpadores verificados con patrón de 25 mm de +
0,005 mm (sistemático - corregible)
c. La fuerza ejercida al no funcionar el regulador de la misma, fue superior originando un error
de – 0,01 mm (casual).
d. El micrómetro estaba más caliente que la pieza dando un error de – 0,005 mm (casual).
Aplicando sobre el valor obtenido, las correcciones correspondientes a cada error, es decir
cambiando el signo a los errores (corrección), se tendrá:
39,987 mm + (+ 0,003 – 0,005 + 0,010 + 0,005) mm = 40 mm
como vemos, los errores pueden compensarse total o parcialmente.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 50
Errores en el instrumento: a continuación puntualizamos, los errores fundamentales en el
instrumento.
1) Error de cero: Falta de coincidencia entre el cierre de palpadores y el cero de las escalas. No
es corregible en pie a coliza pero sí en el micrómetro.
2) Error en las divisiones: No es corregible, pero puede tenerse en cuenta en la medición. Las
máquinas modernas de dividir para el grabado de escalas, son extremadamente precisas. Basta decir
que la SIP ha logrado efectuar 1.000 trazos en 1 mm., para corroborar tal aserto. No obstante para
grandes precisiones, la grabación adolece de errores (ya que la misma, sea sobre metal o vidrio, es muy
delicada) que deben ser tenidos en cuenta. Sobre el particular se establece, que los trazos deben ser
netos, rectos (hay casos de trazos circulares o en espiral, sobre vidrio) , y del mismo espesor.
A tal efecto, las casas especializadas, entregan junto con el certificado de calidad del instrumento o de
la máquina, una tabla con los errores verificados en la graduación o en la regla patrón (SIP - Maquinas
de medir). También los accionamientos con tornillos micrométricos, con los posibles errores de paso y
aun dentro de un mismo paso, determinan la provisión de la tabulación de los errores controlados en
fábrica y que permiten efectuar las correcciones correspondientes, al realizar la medición. Hay maquinas
e instrumentos dotados de dispositivos compensadores de los errores que se han producido a lo largo
de la rosca correspondiente, en su proceso de fabricación.
3) Errores producidos por juegos y desgastes.
4) Errores por falta de planitud y paralelismo entre palpadores.
5) Distancias que producen errores de paralaje.
6) Brillo de superficies metálicas que dificultan la visibilidad.
7) Deformaciones temporarias o permanentes.
8) Vibraciones por imperfecta concepción, malos montajes, deficientes
nivelaciones, etc.
9) Fallas en los reguladores de presión.
Instrumentos de Mediciones Mecánicas Pagina Nº 51
Conclusiones para garantizar la corrección de la medición.
Elegir un instrumento adecuado en precisión y campo, a la cota a medir, con sen-
sibilidad y dispersión convenientes.
Poner a punto a la medida exacta, si es posible con una pieza tipo, lo cual proporciona
superficies equivalentes en la palpación de la pieza a controlarse.
Fuerza de medición constante.
Equilibrio de temperaturas. Para grandes precisiones, lo más aproximada a 20° C.
Alineación correcta pieza-instrumento.
Evitar deformaciones parásitas de las piezas deformables.
Tomar el promedio de varias lecturas (no más de 10).
Reiterar con frecuencia el taraje del instrumento.
Trabajar al abrigo del aire exterior, del sol directo, de estufas, de ambientes ácidos, de
polvo, etc.