METROLOGÍA BASICAIngeniero Mecánico Humberto Miranda Vivanco www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Magnitud Física Aquella propiedad de los sistemas físicos susceptible de ser medida. www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Unidad de Medida Cantidad estandarizada (unidad patrón) de una determinada magnitud física. www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl mec.cl www.inacap.cl . La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud. www.cl www.utfsm.usm.Medición Determinación de la proporción entre la dimensión de un objeto y una determinada unidad de medida. ) Magnitudes y Unidades Básicas (Fundamentales) www.cl www.inacap.mec.I.cl www.utfsm.Sistema Internacional de Unidades (S.cl .usm. Magnitudes y Unidades Derivadas Unidades utilizadas para expresar magnitudes físicas que son resultado de combinar magnitudes físicas tomadas como fundamentales.inacap.cl www. www.utfsm.cl .cl www.mec.usm. utfsm.usm. www.cl www.inacap.Medir Comparar con una unidad de medición legalmente establecida.cl www.cl .mec. cl Valor numérico Unidad patrón L = 10 [m] T = 15.inacap.cl www.utfsm.Medición = Comparación + Evaluación X=N*U Magnitud física a medir Ejemplos: www.mec.usm.3 [ºC] V = 155.cl .32 [m/s] www. ) Múltiplos Decimales de las Unidades www.cl www.cl www.mec.usm.I.cl .Sistema Internacional de Unidades (S.inacap.utfsm. cl www.mec.) Múltiplos Decimales de las Unidades www.I.inacap.utfsm.usm.Sistema Internacional de Unidades (S.cl .cl www. cl www.cl .CLASIFICACIÓN DE MEDIOS DE VERIFICACIÓN www.mec.inacap.utfsm.usm.cl www. utfsm.mec.cl Materialización física de formas. Materializaciones físicas de longitudes y ángulos www.inacap.Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Mediosde de medición medición Medios Medios auxiliares Medios para seleccionar por atributos Instrumentos para selección por atributos Instrumentos de medición www.cl .cl www.usm. cl www.usm.inacap. www.cl www.cl .mec.Medios de Medición Son todos aquellos elementos utilizados para medir y que como resultado entregan un valor numérico de la medición.utfsm. cl .cl www.utfsm.mec.usm.cl Materialización física de formas Materializaciones físicas de longitudes y ángulos www.Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición Medios auxiliares Medios para seleccionar por atributos Instrumentos para selección por atributos Instrumentos de de Instrumentos medición medición www.inacap. cl www.usm.mec.utfsm.cl .inacap.cl www.Instrumentos de Medición Son los medios de medición que poseen partes móviles durante el proceso de medición y como resultado entregan un valor numérico de la medición. www. cl .05 Micrómetro de exteriores-interiores 0.cl www.Instrumentos Mecánicos para Medición de longitudes INSTRUMENTO RESOLUCIÓN CARACTERÍSTICA[mm] Pie de metro 0.cl www.usm.utfsm.001 – 0.001 Comparador de cinta torsionada 0.0005 www.inacap.01 Comparador de Carátula 0.mec.01 Tambor micrométrico 0. Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición Medios auxiliares Medios para seleccionar por atributos Instrumentos para selección por atributos Instrumentos de medición www.cl www.inacap.cl .cl Materialización física de formas Materializaciones físicas Materializaciones físicas de de longitudes ángulos longitudes yyángulos www.usm.mec.utfsm. cl www.inacap.mec.utfsm.cl www. www.usm.Materialización Física de Longitudes y Ángulos Son los medios de medición que no poseen partes móviles durante el proceso de medición y que materializan una longitud o ángulo.cl . utfsm.Materialización Física de Longitudes y Ángulos .cl www.mec.cl www.cl .usm.inacap.Ejemplos Ejemplos –Las reglas –Los fillers o lainas –Las escuadras www. Materialización Física de Longitudes y Ángulos .mec.Ejemplos Regla metálica Regla escuadra www.usm.cl .cl www.utfsm.inacap.cl www. cl .Ejemplos Fillers o Lainas www.inacap.Materialización Física de Longitudes y Ángulos .cl www.cl www.mec.utfsm.usm. utfsm.cl .inacap.usm.cl www.Materialización Física de Longitudes y Ángulos .Ejemplos Escuadras www.cl www.mec. cl .inacap.cl www.Materialización Física de Longitudes y Ángulos .usm.mec.cl www.utfsm.Ejemplos Escuadras Busca Centros www. mec.Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición Medios Auxiliares Medios auxiliares Medios para seleccionar por atributos Instrumentos para selección por atributos Instrumentos de medición www.inacap.usm.cl .cl Materialización física de formas Materializaciones físicas de longitudes y ángulos www.cl www.utfsm. utfsm.inacap.cl www.Medios Auxiliares Son aquellos elementos que facilitan la realización de una medición www.cl www.cl .usm.mec. cl .mec.cl www.inacap.cl www.Pieza Micrómetro de exteriores Tornillo de sujeción Soportes www.utfsm.usm. Soportes www.inacap.usm.cl www.cl .mec.cl www.utfsm. utfsm.cl www.cl .mec.cl www.usm.Soportes www.inacap. cl www.cl .Prisma en “V” www.inacap.mec.cl www.utfsm.usm. cl Materialización física de formas Materializaciones físicas de longitudes y ángulos www.inacap.utfsm.mec.cl www.cl .Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición Medios auxiliares Medios para seleccionar Mediospor para seleccionar atributos por atributos Instrumentos para selección por atributos Instrumentos de medición www.usm. usm.cl www.inacap.utfsm.cl .Medios para Seleccionar por Atributos Son todos aquellos medios que permiten la comprobación de las características exigidas dentro de límites establecidos www.mec.cl www. cl .utfsm.cl www.mec.usm.Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición Medios auxiliares Medios para seleccionar por atributos Instrumentos para Instrumentos para selección por atributos seleccionar por atributos Instrumentos de medición www.inacap.cl Materialización física de formas Materializaciones físicas de longitudes y ángulos www. fijadas en un instrumento de medición montado en un medio auxiliar. Estos señalan medidas límites.utfsm. www.usm.inacap.cl .cl www.cl www.Instrumentos para Seleccionar por Atributos Poseen partes móviles durante el proceso de selección por atributo.mec. mec.Instrumentos para Seleccionar por Atributos www.cl .cl www.cl www.utfsm.usm.inacap. cl Materialización física Materialización de formas física de formas Materializaciones físicas de longitudes y ángulos www.cl www.usm.mec.utfsm.inacap.cl .Clasificación de los Medios de Verificación Medios de verificación Medios de medición Medios auxiliares Medios para seleccionar por atributos Instrumentos para selección por atributos Instrumentos de medición www. cl www.cl .inacap.mec. www.utfsm.usm.Materialización Física de Formas Son aquellas que no tienen partes móviles durante el proceso de comprobación y que materializan una forma geométrica.cl www. usm.cl www.inacap.cl .cl www.Materialización Física de Formas www.utfsm.mec. cl .mec.cl www.usm.inacap.utfsm.Materialización Física de Formas www.cl www. cl www.usm.cl www.Materialización Física de Formas www.utfsm.cl .mec.inacap. usm.Materialización Física de Formas www.cl www.mec.inacap.utfsm.cl www.cl . cl www.usm.cl www.cl .Materialización Física de Formas www.mec.inacap.utfsm. cl .usm.inacap.utfsm.cl www.mec.Selección de Medios de Medición • Rango de medición • Resolución • Incertidumbre del instrumento de medición www.cl www. mec.utfsm. dentro de ciertos límites de error máximos especificados por el fabricante o por norma • Resolución La resolución de un equipo o de un arreglo de medición.cl www.Selección de Medios de Medición • Rango de Medición Rango dentro del cuál es posible medir con un determinado instrumento de medición.inacap.usm.cl .cl www. es la cantidad más pequeña que se puede leer sin estimar subdivisiones de una unidad de escala. www. Otro Concepto Importante • Ajustar Se entiende por ajustar como el proceso de preparación del instrumento para que funcione bajo las condiciones adecuadas. Dentro de estos ajustes el principal es el ajuste a cero www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Errores en las Mediciones – Error Sistemático Ejemplos: • Utilizar una regla graduada con un extremo desgastado. • Cilindro graduado del micrómetro desplazado con respecto al cero. • Mediciones en ambientes con temperatura diferente de la temperatura normal de 20'C. • Medición con un equipo mal calibrado • Pérdida de magnetismo de un instrumento indicador que trabaja con bobina. www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Errores en las Mediciones – Error Casual Los errores casuales son aquellos que están determinados por influencias variables, como son variaciones de temperatura durante la medición, errores personales, perturbaciones por inducción de campos eléctricos alternos, etc. Se caracterizan porque bajo las mismas condiciones de medición (lugar, observador, temperatura, presión, etc.) tienen diferentes magnitudes y signos, haciendo por tanto incierto el resultado. www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl cl www. algunos indicarán un tiempo mayor al verdadero y otros un tiempo menor. por ejemplo al controlar el tiempo de una carrera de un corredor con un cronómetro.cl www.usm.Errores en las Mediciones – Error Personal Error de reacción física. se tendrán diferentes valores para un mismo corredor.inacap.utfsm.cl . www.mec. Si esto lo efectúan varias personas a la vez. mec. Error por diferencia de calidad superficial •Fuentes de Errores Físico .cl www. Error por influencias ópticas.usm. etc. flexión. Error por solicitaciones mecánicas (tracción. Error por influencia de la presión. Error por influencia térmica (calentamiento.). compresión externa e interna.cl www. Error por falta de concordancia entre superficies.utfsm. Error por envejecimiento. Error por desgaste. www.Mecánico Error por aplastamiento. enfriamiento). torsión.inacap. Error por forma de la pieza.cl .Errores en las Mediciones – Fuentes de Errores Sistemáticos y/o Casuales •Fuentes de Errores Geométricos Error de posición. cl www.cl .utfsm.usm.cl www.inacap.mec.USO Y MANEJO DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN www. cl www.mec.cl www.utfsm.inacap.usm.Pie de Metro Cuchillas para medición de interiores Regla fija Nonio Profundímetro Cuchillas para medición de exteriores www.cl . cl www.mec.Nonio (Vernier) • Segunda escala auxiliar que tienen algunos instrumentos de medición.cl .cl www.usm.inacap.utfsm. que permite apreciar una medición con mayor precisión al complementar las divisiones de la regla o escala principal del instrumento de medida. www. mediante una escala auxiliar. astrónomo y geógrafo portugués.usm. Matemático. uno de los más importantes del siglo XVI. www.utfsm.Nonio (Vernier) Pedro Nunes.cl www.cl www.inacap.mec. Petrus Nonius (1502-1578).cl . Inventó en 1514 el nonio: dispositivo que permite –con la ayuda de un astrolabio– medir fracciones de grado de ángulo. inacap.usm.Nonio (Vernier) El Astrolabio www.cl .utfsm.mec.cl www.cl www. mec.cl .inacap.Nonio (Vernier) www.cl www.usm.utfsm.cl www. cl www. Matemático francés.Nonio (Vernier) Pierre Vernier (1580-1637). inventor en el año 1631 de la Escala Vernier para medir longitudes con gran precisión.cl .usm.inacap.mec.utfsm.cl www. www. utfsm.cl www.usm.mec.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento Regla Fija Regla Móvil www.cl .cl www.inacap. usm.inacap.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento www.cl www.utfsm.cl .mec.cl www. cl www.utfsm.usm.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento Regla Fija Regla Móvil www.cl www.mec.cl .inacap. utfsm.usm.cl .cl www.mec.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento www.cl www.inacap. cl www.inacap.usm.utfsm.cl www.cl .Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento www.mec. utfsm.cl .inacap.cl www.mec.usm.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento www.cl www. Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento A = 0.1 n = 10 L = 19 K=2 www.cl .1 n = 10 L=9 K=1 A = 0.mec.cl www.usm.inacap.utfsm.cl www. cl .05 n = 20 L = 19 K=1 www.utfsm.cl www.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento A = 0.cl www.usm.inacap.mec. usm.cl .inacap.cl www.cl www.utfsm.mec.Nonio (Vernier) – Principio de Funcionamiento A=? n=? L=? K=? www. usm.cl www.Pie de Metro Cuchillas para medición de interiores Regla fija Nonio Profundímetro Cuchillas para medición de exteriores www.cl .utfsm.mec.cl www.inacap. utfsm.cl www.cl .inacap.mec.Algunos Tipos de Pié de Metro www.usm.cl www. cl www.utfsm.mec.cl www.usm.inacap.www.cl . mec.cl .inacap.usm.cl www.cl www.utfsm.www. cl www.cl www.usm.mec.cl .utfsm.www.inacap. usm.inacap.www.cl .cl www.mec.utfsm.cl www. inacap.cl www.mec.Pie de Metro – Lecturas www.cl .usm.utfsm.cl www. mec.usm.cl www.inacap.Pie de Metro – Lecturas www.utfsm.cl www.cl . cl .Pie de Metro – Aplicaciones www.mec.cl www.cl www.usm.utfsm.inacap. inacap.usm.cl .utfsm.Pie de Metro – Aplicaciones www.cl www.mec.cl www. mec.Pie de Metro – Aplicaciones (Distancia entre Centros) www.cl www.cl .utfsm.cl www.usm.inacap. Pie de Metro – Aplicaciones www.mec.usm.utfsm.cl www.cl .cl www.inacap. utfsm.inacap.cl www.cl .usm.Pie de Metro – Aplicaciones www.mec.cl www. mec.utfsm.usm.cl www.inacap.Pie de Metro – Aplicaciones www.cl www.cl . usm.mec.cl .Pie de Metro – Aplicaciones www.utfsm.cl www.inacap.cl www. cl .utfsm.Pie de Metro – Aplicaciones www.cl www.usm.inacap.mec.cl www. cl www.mec.usm.Pie de Metro – Aplicaciones www.inacap.cl .utfsm.cl www. cl .mec.Pie de Metro – Verificación www.inacap.usm.cl www.utfsm.cl www. cl www.Pie de Metro – Verificación www.inacap.utfsm.usm.cl www.cl .mec. mec. www. • Se mueve el brazo de medición desplazable contra la pieza de trabajo.cl www.usm.Pie de Metro – Uso Correcto Se ajusta el pie de metro a sobremedida. • Se aplica el brazo fijo de medición a la pieza de trabajo.cl www.utfsm.inacap.cl . inacap. www.cl www. • Se aplica el brazo fijo de medición a la pieza de trabajo.usm.mec.Pie de Metro – Uso Correcto Se ajusta el pie de metro a sobremedida.utfsm. • Se mueve el brazo de medición desplazable contra la pieza de trabajo.cl www.cl . Pie de Metro – Uso Correcto www.inacap.usm.utfsm.cl www.mec.cl .cl www. cl .usm.cl www.mec.utfsm.cl www.Pie de Metro – Uso Correcto www.inacap. cl www.Uso Correcto del Pié de Metro www.cl www.usm.inacap.mec.utfsm.cl . mec.inacap.utfsm.cl www.usm.cl www.Uso Correcto del Pié de Metro www.cl . inacap.cl www.usm.utfsm.mec.cl .Pie de Metro – Uso Correcto www.cl www. cl www.cl www.usm.mec.inacap.utfsm.cl .Uso Correcto del Pié de Metro www. usm.cl www.utfsm.cl www.Pie de Metro – Uso Correcto www.mec.cl .inacap. utfsm.cl .usm.Pie de Metro – Uso Correcto www.cl www.inacap.cl www.mec. cl www.cl .Pie de Metro – Uso Correcto www.utfsm.inacap.cl www.mec.usm. inacap.cl www.mec.utfsm.cl www.cl .usm.Pie de Metro – Uso Correcto www. usm.cl www.mec.cl www.inacap.cl .utfsm.Pie de Metro – Uso Correcto www. cl www.cl www.usm.cl .utfsm.Pie de Metro – Uso Correcto www.mec.inacap. cl www.utfsm.inacap.cl www.Pie de Metro – Uso Correcto www.usm.mec.cl . Pie de Metro – Precauciones www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Pie de Metro – Precauciones www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Pie de Metro – Precauciones www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl cl www.inacap.cl www.usm.mec.cl .utfsm.Micrómetro de Exteriores Yunque Husillo de medición Tambor de Medición Trinquete Escala principal Freno www. cl www.mec.Micrómetro de Exteriores www.cl .cl www.utfsm.usm.inacap. cl .Micrómetro de Exteriores – Lecturas www.utfsm.inacap.cl www.mec.usm.cl www. cl www.cl .Micrómetro de Exteriores – Lecturas www.inacap.cl www.mec.usm.utfsm. utfsm.cl .cl www.mec.Micrómetro de Exteriores – Aplicación www.cl www.inacap.usm. Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores Simple www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores Tubular www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores Tipo Calibre www.usm.cl www.inacap.cl www.mec.utfsm.cl cl www.Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores de Varillas Intercambiables www.cl www.inacap.mec.utfsm.cl .usm. cl www.utfsm.cl .inacap.Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores de Varillas Intercambiables www.mec.usm.cl www. mec.usm.Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores de Tres Puntas www.inacap.utfsm.cl .cl www.cl www. utfsm.cl .mec.cl www.inacap.Micrómetros de Interiores Micrómetro de Interiores de Tres Puntas www.cl www.usm. inacap.usm.cl www.utfsm.cl .mec.Micrómetros de Interiores Micrómetro para Ranuras Interiores www.cl www. inacap.usm.utfsm.mec.cl www.Comparador de Carátula www.cl www.cl . mec.Comparador de Carátula .inacap.usm.utfsm.cl www.Principio de Funcionamiento www.cl www.cl . usm.cl www.Comparador de Carátula – Aplicación Dimensión a determinar www.mec.cl www.utfsm.cl .inacap. utfsm.inacap.cl www.cl www.mec.usm.Comparador de Carátula – Aplicación Ajuste de referencia Vuelta 1 www.cl . usm.cl .utfsm.cl www.78 [mm] 5.mec.cl www.Comparador de Carátula – Aplicación Vuelta : 6 .78 [mm] www.1 = 5 [mm] Divisiones: 78 = 0.inacap. utfsm.inacap.cl www.usm.mec.cl .cl www.Comparador de Carátula Alesámetro (Comparador de Interiores) www. usm.inacap.cl www.cl www.utfsm.Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro) www.mec.cl . cl .mec.Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro) www.usm.inacap.cl www.utfsm.cl www. cl www.Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro) www.mec.cl www.cl .utfsm.inacap.usm. cl www.Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro) www.usm.cl www.cl .inacap.utfsm.mec. cl .Transportador Universal de Ángulos (Goniómetro) www.mec.usm.cl www.utfsm.cl www.inacap. usm.cl www.inacap.cl .mec.utfsm.cl www. de Ángulos .Lectura Sentido de laÁngulo lecturaentre base y regla desplazable 12° 35’ www. Univ.Transp. de Ángulos .cl www.Lectura Sentido de lectura 16° 45’ www.cl www.inacap.Transp.usm.utfsm.mec. Univ.cl . utfsm. • Desbarbar las piezas de trabajo antes de proceder a las mediciones.inacap.usm. • Prestar atención que al realizar una medición la temperatura de la pieza y del instrumento estén dentro de los valores permitidos según norma.cl www. www.cl www. • Limpiar las superficies del material y el instrumento de medición antes de las mediciones.mec.cl .Reglas para Llevar a Cabo Mediciones • Seleccionar aquel instrumento que cumpla con las exigencias especificadas en plano de fabricación. • Lectura del valor de medición debe ser siempre vertical a la zona de lectura del instrumento (Evitar error de paralaje). • Verificar el ajuste a cero de los instrumentos de medición.cl www.inacap. www. • Jamás se debe realizar mediciones en una pieza de trabajo en movimiento o en una máquina en marcha con instrumentos mecánicos.cl .usm.mec.utfsm. • Verificar cada cierto tiempo los instrumentos de medición en cuanto a su exactitud e incertidumbre.cl www.Reglas para Llevar a Cabo Mediciones • No se debe emplear jamás la fuerza.