Metrología

Escuela de Ingeniería Industrial

Ing. Manuel H. Vásquez Coronado

S.I. : Sistema Internacional de medida

o de unidadesMás utilizado a nivel

mundial

La unidad

Se representa generalmente con una abreviatura

Objetivo principal

garantizar la confiabilidad de las mediciones

MetrologíaCiencia de la medición

Teoría básica de la metrología

Teoría básica de la

metrología

Fundamentos de la teoría de medición

- Concepto de medición

- Sistemas de medición

- Teoría de los erroresInstrument

o de medición

- Clasificación de los instrumentos de medición

- Características que definen a un instrumento de medición

Medición

Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad.

resultado de medir = medida

Sistema Internacional de unidades

Prefijos de múltiplos básicos y sus equivalencias:

Tera (T) : 1012 Giga (G) : 109

Mega (M) : 106

Kilo (K) : 103

Hecto (H) : 102

Deca (D) : 10

Prefijos de submúltiplos básicos y sus equivalencias:

Deci (d) : 10-1

Centi (c) : 10-2

Mili (m) : 10-3

Micro ( ) : 10-6

Nano (n) : 10-9

Pico (p) : 10-12

UNIDADES:

• Longitud: metro (m)• Masa: kilogramo (kg)• Tiempo: segundo (s)• Temperatura: kelvin (k)

• Intensidad de corriente eléctrica: amperio (A)

• Cantidad de sustancia: mol (mol)• Intensidad luminosa: candela

(cd)* A partir de estas unidades se derivan otras. Ejemplo: Fuerza (N) = masa (kg) . Aceleración (m/s2)

Sistema Internacional de unidadesUnidades derivadas*

Magnitud Nombre

Símbolo

Expresión en otras unidades

SI

Expresión en unidades SI

básicas

Fuerza newton

N   m·kg·s-2

Presión pascal Pa N·m-2 m-1·kg·s-2

Energía, trabajo,cantidad de calor

joule J N·m m2·kg·s-2

Potencia watt W J·s-1 m2·kg·s-3

* Entre las más usadas en cálculos de trabajos con máquinas herramientas

Sistema Inglés*Longitud: pulgada 1 pulgada (in) = 25,4 mm 1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cmTiempo: Segundo (s)Fuerza: Libras fuerza (lb) Newton (N)

Teoría de los errores

Causas de error en un proceso de mediciónErrores instrumen

tales

- Defectos de construcción

- Deformaciones mecánicas

- Desgaste

Errores humanos

- Agudeza visual

- Tacto- Salud- Cansancio

Errores ambiental

es

- Temperatura

- Humedad- Polvo- Movimient

os terrestres

Tipos de error- Sistemát

ico- Aleatorio

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓNInstrument

os de medida

- Pie de rey- Micrómetro- Goniómetro- Regla

graduada- Compás de

medición directa

Instrumentos de verificación

- Reglas de verificación- Mármol de

verificación- Calibres «pasa no

pasa»- Peines de roscas- Galgas. Calas

Johansson

Instrumentos de comparación

- Reloj comparador- Reglas móviles o

ajustables- Compás de espesores,

interiores y exteriores- Gramil

Instrumento usado para medir pequeñas longitudes: exteriores, interiores y de profundidad.

a) Pie de rey1. INSTRUMENTOS DE MEDIDA

Precisión:1/10 mm = 0.1 mm1/20 mm = 0.05 mm1/50 mm = 0.02 mm

Otros nombres:

Calibre,Calibrador,Vernier, PaquímetroPie de metroCartabón de corredera

Tipos

Lectura directa

Lectura analógica

Lectura digital

Calibre o pie de rey

Partes:1. Mordaza para medidas exteriores2. Mordaza para medidas interiores3. Coliza para medida de profundidades4. Escala con divisiones en centímetros y

milímetros5. Escala con divisiones en pulgadas y

fracciones de pulgada6. Nonio para la lectura de fracciones de

milímetros7. Nonio para la lectura de fracciones de

pulgadas8. Botón de deslizamiento y freno

Mediciones con pie de reya) En

milímetros

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1 mm/20 = 0.05 mm Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 16 + 7(0.05) = 16.35 mm

http://www.stefanelli.eng.br/webpage/metrologia/i-metrologia.html

Mediciones con pie de reyb) En

pulgadas

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1/16”: 8 = 1/128”

Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 1” + 4/16” +

3(1/128) = 135/128”

b) Palmer o micrómetroInstrumento llamado también tornillo micrométrico o de Palmer, capaz de medir longitudes menores que las que se pueden medir con el vernier.

Precisión:0.01 mm0.001 mm0.001 pulg

Mediciones con micrómetroa) En centésimas de

milímetro

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 0.5 mm/50 = 0.01 mm Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 4.5 + 44(0.01) = 4.94 mm

. . .Pr. . .Paso de la rosca

No divisiones escala móvil

Mediciones con micrómetroa-1) En milésimas de

milímetro

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 0.5 mm/50*10 = 0.001 mm Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 6mm + 0.20 + 3(0.001) = 6.203 mm

b) En pulgadas

Mediciones con micrómetro

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1/40”: 25 = 0.001”

Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 0.6” + 0.075” +

14(0.001) = 0.689”

c) Goniómetro

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1°/60’ = 60’/60’ = 1’ Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 19’ + 15(1) =

19.15’

Llamado también transportador universal. Es un instrumento de medición utilizado para medir ángulos.

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1°/60’ = 60’/60’ = 1’

Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 8’ + 25(1) = 8° 25’

Ejercicios de medición

d) Regla graduadaEs una de las herramientas fundamentales empleadas para la medición; se utiliza para trazar, medir y señalar elementos. Las más utilizadas son de metal

También se utiliza el metroTipos:- Cinta métrica- Metro articulado- Flexómetro

e) Compás de medición directaInstrumento para medir interiores y exteriores de piezas; en algunos casos sólo se utiliza en el taller para realizar trazos antes de mecanizar las piezas. No son muy precisos.

2. INSTRUMENTOS DE COMPARACIÓN

Calas Johansson

Instrumento que transforma el movimiento rectilíneo  de los palpadores o puntas de contacto en movimiento circular de las agujas. Se usa para comparar las diferencias que existen en la cota de varias piezas que se quieran verificar.

a) Reloj comparador

Ejercicios de medición

Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 0mm+ 76(0.01) = 0.76mm

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1mm/100 = 0.01mm

Precisión: Pr = Lmín/ND Pr = 1mm/100 = 0.01mm Lectura: L = L0 + NDx. Pr L = 2mm+ 29(0.01) = 2.29mm

b) Reglas móviles o ajustables

c) Compás de espesores, interiores y exterioresd) Gramil

c) Calibres pasa no pasa d) Peines de roscas

a) Reglas de verificación

b) Mármol de verificación

3. INSTRUMENTOS DE VERIFICACIÓN

e) GalgasTambién llamados “calibres fijos”. Se utilizan en el mecanizado de piezas para la verificación  de las cotas con tolerancias estrechas.Tipos: De espesores, de agujeros, bloques de Johansson.

Galgas de espesores

Galgas de agujeros

Galgas para verificar

ejes

Bloques patrón

Johansson

Referencias bibliográficas

• Chávez Aparicio, Francisco, Mejía Corona, Rodolfo, and Pacheco Díaz, Guilevaldo. Introducción a la metrología dimensional. México: Instituto Politécnico Nacional, 2009. ProQuest ebrary.

• Escamilla Esquivel, Adolfo. Metrología y sus aplicaciones. México: Larousse - Grupo Editorial Patria, 2014. ProQuest ebrary.

• Luque Romera, Francisco Javier, and Entrena González, Francisco José. Operaciones de verificación y control de productos mecánicos (UF0446). España: IC Editorial, 2011. ProQuest ebrary.