Modulo07 - Practica de Metrologia

7/27/2019 Modulo07 - Practica de Metrologia

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Tecnología de Inspección de SoldaduraMódulo 7 Practica de Metrologia para la Inspección de Soldadura

7-1

Por muchos años, ha habido esfuerzos

para convertir el sistema oficial de medición

norteamericano al sistema internacional que es

más usado. A la fecha la conversión se mantiene

voluntaria, y todavía no es "ley". Sin embargo, el

gobierno federal ha iniciado el requerimiento quetodos los documentes científicos y de ingeniería

federales deberán ser publicados usando el

sistema internacional. Este sistema internacional

es usado por la mayoría de las naciones en el

mundo, y es conocido como "Le Systeme

Internationale d'Unites", abreviado como "SI". El

nombre común para este sistema en estados

unidos es el ‘sistema métrico’. El sistema

corriente de uso en estados unidos es conocido

como US habitual y se abrevia como US.

El sistema internacional ofrece muchas

ventajas sobre el sistema US, pero es resistido por muchas industrias por varias razones. La

mayor razón es económica; la conversión a un

nuevo sistema requiere gastos en herramental,

reentrenamiento del personal, realización de

nuevos planos, e incluso cambios de diseño en

muchos casos. Sin embargo, muchas industrias

están haciendo la conversión de unidades en

forma voluntaria para mejorar su posición global

de marketing, y dentro del sistema corriente

usado en Norteamérica hay una mezcla de lo

nuevo y lo viejo. Un ejemplo del uso métrico en

estados unidos son las bebidas alcohólicas y lasindustrias destileras que ahora marcan sus

productos en litros, mililitros, mas que en el

sistema US de pint (1/8 galón), cuartos y galones.

Y los cinturones de seguridad con medida

métrica son encontrados en forma abundante en

los automóviles nuevos fabricados en U.S..

Por esto, tener conocimiento en ambos

sistemas se está transformando en un

requerimiento para el personal de Estados

Unidos, para un trabajo más preciso y efectivo.

Para aquellas industrias que eligen competir en

mercados globales, el uso del sistema métrico, oSI, es un imperativo económico. Planos de

fabricación, dimensiones del producto, medidas

de embalaje, pesos, etc., deben convertirse al

sistema internacional para alcanzar los

requerimientos de todo el mundo. La industria de

la soldadura no es excepción, y este Módulo

discutirá los términos comunes y los sistemas

necesarios para operar tanto con el sistema US

como con el sistema SI. La conversión de un

sistema a otro requiere el conocimiento de ciertas

reglas, especialmente para los cálculos; estas

reglas serán tratadas y se darán ejemplos

clarificadores.

La American Welding Societydesarrolló un estándar, ANSI/AWS A1.1-89,

Guía de Práctica Métrica para la Industria de la

Soldadura ( Metric Practice Guide for the

Welding Industry), (Figura 7.1), para asistir a la

industria de la soldadura en su transición al uso

del sistema SI. El Prólogo de dicho documento

establece:

"(Este prólogo no es parte de ANSI/AWS

A1. 1-89, Metric Practice Guide for Welding

Industry, pero se presenta sólo para propósitos

informativos.)

Figura 7.1 - ANSI/AWS A1.1, Guía de

Práctica Métrica

La presente Política de Medición de AWS

establece, en parte, que " La AWS apoya una

transición transitoria al uso de las unidades SI. La

AWS reconoce que el sistema de unidades "US

habitual" será reemplazado por eventualmente

por el sistema de unidades SI. Dilatar la

transición al sistema de unidades SI y alargar

MMÓÓDDUULLOO 77

PPR R AACCTTIICCAA DDEE MMEETTR R OOLLOOGGIIAA PPAAR R AA LLAA IINNSSPPEECCCCIIOONN DDEE SSOOLLDDAADDUUR R AA




7-2

innecesariamente los períodos de transición

resultan en costos mayores y confusión, e

incrementos de las pérdidas de compatibilidad

con el mercado internacional".

En la actualidad, EEUU permanece

como el único país industrial que todavía usa en

forma predominante el sistema pulgada-libra demedición. Desde la firma del Metric Act de 1975

por el Presidente Ford y la confusión inicial de la

transición, la característica voluntaria del Acto,

permitió que el ímpetu se estanque. Ahora nos

encontramos en desigualdad, no solo con otros

países industriales, sino también, en muchos

casos, entre nosotros.

Muchas compañías importantes - tales

como General Motors Corporation, Ford Motor

Company, Crysler Corporation y un 70 por

ciento de Fortune 500 - han hecho el cambio en

algunos aspectos del negocio. Pero las firmasmás pequeñas - Aquellas que tienen típicamente

menor interacción internacional - han sido más

lentas para el cambio.

Más recientemente, el "Omnibus Trade

and Competiveness Act", que fue firmado por el

presidente Reagan en agosto de 1988, designó

como preferido al sistema métrico de medición

en comercio y contratos. Específicamente, este

Acto requiere a cada Agencia Federal el uso del

sistema métrico para las procuraciones, patentes

y otras actividades relacionadas con los negocios

a fines de 1992.Este estándar tiene la intención de

facilitar esta transición.

Se solicita el consejo y la respuesta de

los lectores. Cualquier comentario se debe dirigir

a la Secretaría, Committee on Metric Practice,

American Welding Society, 550 N.Y. LeJeune

Road, PO Box 351040, Miami, Florida 33126."

de Por lo establecido anteriormente en

AWS A1.1 es evidente que el AWS apoya la

conversión al sistema SI, pero no es mandatoria

hasta el momento para sus documentos. Elestándar, A1.1, es una revisión del sistema SI,

notando específicamente las convenciones

estándar para su uso, y también enumerando los

términos comunes relacionados con la industria

de la soldadura. En este Módulo se usan extractos

de A1.1 para puntualizar el uso apropiado del

sistema SI, pero uno debe mantener en mente,

que el uso es voluntario y no mandatorio. Se

presenta la información para incrementar su

conocimiento general del sistema SI e

incrementar su efectividad en el manejo con los

mercados globalizados de hoy en día.

Para comenzar la revisión de la

conversión SI, es valioso ver que tan complicado

es realmente el sistema actual. Debido a que lamayoría están familiarizados con esta

complejidad, frecuentemente se piensa que es

'simple', pero en efecto, es muy complejo. Para

novatos, deben pensar, cuantos términos, o

valores de unidades, hay para la medición de la

longitud. Comúnmente, para medir longitudes se

usan las unidades en pulgadas, pies, yardas, y

millas, tanto como otras, estadio, legua, braza, y

muchísimos más. Todos estos términos para

medir sólo una dimensión, la longitud. Y si bien

uno puede convertir cada una de estas unidades a

otra, los factores de conversión soninconvenientes y rara vez múltiplo de 10. La

mayoría tuvo que aprender que hay 12 pulgadas

en un pie, 36 pulgadas o tres pies en una yarda, y

5280 pies o 1760 yardas en una milla.

Propiedad Unidades SI Símbolo

Longitud metro mMasa kilogramo kgVolumen litro LTemperatura Celsius CTiempo segundo s

Presión, Tensión pascal PaEnergía joule JCorriente eléctrica ampere AFrecuencia hertz Hz

Tabla 7.1 - Unidades SI Comunes de Medición

Hay un problema similar para la

medición de volúmenes en el sistema US; onzas

líquidas, octavos, cuartos, galones, pie cúbico,

etc. Para hacer esto incluso más confuso a veces

se usa la misma palabra para dos casos diferentes.

Un ejemplo es la unidad base, onza, usados tanto

para para volumen y peso. Onza puede significar

un volumen, como 64 por galón, o un peso, como

en 16 por libra. Pero el sistema US se prefiere

por la familiaridad con él, y como se notó antes,

la gente es reacia al cambio.

El sistema métrico, cuando se compara

al US, es muy simple, debido a la falta de

familiaridad con el SI, parece dificultoso para

muchos, especialmente para aquellos con muchos




7-3

años usando el sistema US. Sin embargo el

sistema métrico se aprende rápidamente, y ofrece

muchas ventajas sobre el sistema US presente

principalmente porque tiene una sola unidad base

primaria para cada medición necesaria, y opera

consistentemente con múltiplos de 10 en las

unidades de base de valores mayores. Usandouna base multiplicadora de 10 también permite el

uso del sistema decimal para valores menores que

uno. En la Tabla 7.1, se muestran distintos

ejemplos de unidades base.ExpresiónExponencial

Factor deMultiplicación

Prefijo Símbolo

106

1000000 mega M10

31000 kilo k

10-1

0.1 deci d10

-20.01 centi c

10-3

0.001 mili m10

-60.000001 micro u

Tabla 7.2 - Prefijos y Símbolos Comunes en SI

Notar que la longitud siempre se

expresa en la base de unidad del metro; la masa,

o el peso como se usa comúnmente, siempre se

expresa en kilogramos (que ya tiene aplicado un

prefijo); y el volumen líquido se pone en litros.

Los valores mayores o menores requieren

simplemente un prefijo, o multiplicador, ubicado

frente a la unidad base; la Tabla 2 enumera

distintos prefijos comunes (el kilo es la única

excepción de esta lista; la masa siempre se pone

en kg). Por esto las distancias entre ciudades se

mide en kilómetros (un kilómetro es igual a 1000metros), mientras que las unidades pequeñas se

deben medir en milímetros (un milímetro es

1/1000 de un metro). Además de las unidades de

medición mostradas en la Tabla 7.1, hay distintos

términos que se relacionan con la soldadura, y se

muestran en la Tabla 7.3.

Los prefijos en la Tabla 7.2 son

necesarios para asistir el manejo de valores muy

grandes o muy pequeños que se encuentran

normalmente en el trabajo diario. Por ejemplo, un

material de fabricación común, acero al carbono

corriente tiene una resistencia a la tracciónaproximada de 70000 libras por pulgada al

cuadrado (psi) en el sistema US corriente. La

conversión de 70000 psi a la unidad pascal del SI

para la resistencia a la tracción da un valor muy

grande porque hay 6.895 pascales en cada psi.

Esta conversión se muestra abajo:

Propiedad Unidad Símbolo

dimensiones de área milímetros cuadrados mm2

densidad de corriente ampere por milímetrocuadrado

A/ mm2

velocidad de deposición kilogramo por hora kg/hresistividad eléctrica ohm metro Ω•mfuerza del electrodo newton Nvelocidad de flujo (gaseoso y líquido) litro por minuto L/mintenacidad a la fractura meganewton metro

-3/2MN•m

-3/2

resistencia al impacto joule J = N•mdimensiones lineales milímetro mmdensidad de potencia watt por metro cuadrado W/ m

2

presión (gas y líquido) kilopascal KPa = 1000 N/m2

presión (vacío) pascal Pa = N/m2

resistencia a la tracción megapascal MPa = 1000000 N/m2

conductividad térmica watt por metro kelvin W/(m•K)velocidad de avance milímetro por segundo mm/s

dimensiones de volumen milímetro cúbico mm

3

velocidad de alimentación del alambre milímetro por segundo mm/sTabla 7-3 - Unidades SI Comunes Pertenecientes a la Soldadura

Ejemplo 1:

70000 psi =?? Pa= 70000psi X 6.895 Pa /

psi482650000 Pa

La magnitud de la pregunta de arriba es

un poco burda para el uso debido a su tamaño,

entonces podemos aplicar el prefijo 'mega' de la

Tabla 7.2 para simplificarlo. El prefijo mega

tiene un valor de 106 o 1000000, y lo aplicamos

para responder y mover la coma decimal




7-4

consecuentemente. Esto resulta en una respuesta

más simple sin todos los ceros, moviendo la

coma decimal 6 lugares a la izquierda luego de

agregar el prefijo.

Ejemplo 2:

70000 psi = 482.65 Mpa

Habrá varios ejemplos más de la

conversión de un sistema a otro, pero primero se

deben fijar algunas convenciones aritméticas

simples requeridas para sumar, restar, multiplicar

o dividir. Para comenzar, el 'número línea'

number line será repasado para asegurarse de

la nomenclatura usada para referirse a la posición

particular en este 'número línea'. Seguimos con

un ejemplo que denota las posiciones de todos los

dígitos en un número muy grande que contienemuchos dígitos luego de la coma decimal:

Ejemplo 3:

Para el número 1.234.567,987654

Los números a la izquierda del decimal sonmayores que uno, y se los conoce como:

El 7 en la posición de la 'unidad'El 6 en la posición de las 'decenas''El 5 en la posición de las 'centenas'El 4 en la posición de los 'millares'El 3 en la posición de los 'diez millares'El 2 en la posición de los 'cien millares'El 1 en la posición de los 'millones'

Fijándose en el mismo número

nuevamente, y mirando los números de la

derecha del decimal podemos referirnos a cada

una de las posiciones:

1.234.567,987654

Los números a la derecha de la coma decimal,

que son menores que uno, se conocen como:

El 9 en la posición de los 'décimos''El 8 en la posición de los 'centésimos''El 7 en la posición de los 'milésimos'El 6 en la posición de los 'diez milésimos'El 5 en la posición de las 'cien milésimos'El 4 en la posición de los 'millonésimos'

Manteniendo estas distintas posiciones en mente

ayudará a manejar los cálculos de las

conversiones.

El próximo tema a repasar es el uso de

la notación científica NC; que es, el uso de

potencias de diez para simplificar el registro de

números muy grandes o muy chicos. Lasexpresiones exponenciales de diez comúnmente

usadas se muestran en la Tabla 7.2. Estas

potencias de 10 son usadas para escribir los

números en notación científica. Cuando se

conviertan números a NC, la convención es que

el lugar decimal siempre se mueve a la posición

tal que siempre hay un solo dígito apareciendo a

la izquierda de la coma. El número de espacios

que se mueve el punto decimal, a izquierda o

derecha, para alcanzar esta nueva configuración,

es la 'potencia de diez', o es exponente de 10, en

la expresión de notación científica. Si la coma semueve hacia la izquierda, como ocurre con

números grandes, entonces el exponente de 10 es

un número positivo. Si el punto decimal se

mueve hacia la derecha, como ocurre para los

números menores que uno, entonces el exponente

de 10 es negativo. Los dígitos escritos previo al

símbolo de multiplicación "X" se conocen como

'número de raíz' o 'valor numérico'. Los ejemplos

tanto de números grandes o chicos escritas en

notación científica son:

Ejemplo 4:234 =2,34 X 10

2

5678 =5,678 X 103

0.0234 =2,34 X 10-2

0.567 =5,67 X 10

-4

De los ejemplos anteriores, es evidente

que un movimiento de la coma un espacio a la

izquierda equivale a multiplicar por diez, y

mover la coma decimal un espacio hacia la

derecha es equivalente a dividir por diez. El

exponente negativo en la notación científica

significa un número de raíz que es menor queuno.

Otra ventaja de la notación científica es

la facilidad de los cálculos con números muy

grandes o muy chicos. Cuando se multiplican dos

miembros, ambos escritos en notación científica,

sólo es necesario multiplicar los dos números de

raíz entre sí, y sumar los exponentes, o potencias

de 10, de cada número, y componer la respuesta




7-5

en notación científica. La división de dos

números consiste en dividir las dos raíces como

se hace normalmente, sustrayendo el número del

exponente del denominador al número del

exponente del numerador, y componiendo

nuevamente la notación científica. Se muestran

algunos ejemplos:

Ejemplo 5:

Multiplicación (suma de exponentes)

2.0 X 103

X 1.5 X 105

= 3.0 X 108

1.0 X 108

X 4.5 X 107

= 4.5 X 1015

3.5 X 10-3

X 2.0 X 106

= 7.0 X 103

5.0 X 102

X 12 X 10-6

= 60 X 10-4

= 6 X 10-3

Ejemplo 6:

División (sustracción de exponentes)

3.0 X 104

/ 1.5 X 102

= 2.0 X 102

6.0 X 10-7

/ 3.0 X 103

= 2.0 X 10-10

4.5 X 104

/ 1.5 X 10-5

= 3.0 X 109

8.0 X 10-6

/ 2.0 X 10-9

= 4.0 X 103

Para la suma o resta de números en

notación científica, el primer paso es colocar

ambos números con el mismo exponente,

entonces hacer la operación normal de suma o

resta.

Ejemplo 7:

Suma

2.3 X 104

+ 3.54 X 105

=0.23 X 10

5+ 3.54 X 10

5= 3.77X10

5

3.78 X 10-6

+ 7.45 X 10-4

=0.0378 X 10

-4+ 7.45 X 10

-4= 7.4878 X 10

-4

Ejemplo 8:

Resta

7.8 X 106

- 9.4 X 104

=7.8 X 10

6- 0.094 X 10

6= 7.70

X 10

6

3.9 X 10-4

- 6.1 X 10-5

=3.9 X 10

-4- 0.61 X 10

-4= 3.29

X 10

-4

Notar que las reglas estándar se aplican

para sumar y estar números positivos como

negativos. El resultado final siempre debe ser

llevado a notación científica, teniendo sólo un

dígito a la izquierda de la coma, ajustando el

exponente.

El próximo tema a revisar es laconvención de "redondeo"; la mayoría de las

personas está familiarizado con algún tipo de

reglas de redondeo, pero la convención usada es:

Regla 1 - Incremento del último dígito que seconserva en uno si el siguiente dígitoes mayor que 5.

Regla 2 - Retener el último dígito sin modificar si el dígito siguiente es menor que 5.

Regla 3 - Retener el último dígito sin cambiar si

es par, o incrementar en uno si esimpar, si el último dígito esexactamente 5

Mientras que la mayor parte son

familiares con las dos primeras reglas, muchos

pueden no haber usado la Regla 3 previamente,

pero el uso y práctica harán de esto parte de

nuestro 'vocabulario técnico'. Los ejemplos de

uso de esas reglas se muestran por redondeo de

un único número en distintas posiciones en el

número:

Ejemplo 9:

8937 = 9000 redondeado al 'millar' máscercano

8937 = 8900 redondeado al 'centenar' máscercano

8937 = 8940 redondeado a la 'decena' máscercano

Otros ejemplos muestran el uso de la Regla 3

'impar/par';

Ejemplo 10:

8435 = 8440 redondeado a la 'decena' máscercana







7-6

Otro ejemplo muestra de la convención

de redondeo para un número que contiene

decimales redondeados a diferentes posiciones:

Ejemplo 11:

4.4638=4 redondeado a la decena máscercana4.4638=4.4 redondeado al décimo máscercano4.4638=4.46 redondeado al centésimo máscercano4.4638=4.464 redondeado al milésimo máscercano

Los ejemplos adicionales muestran los

resultados cuando varios números distintos son

redondeados a 4 dígitos (recordar Regla 3):

Ejemplo 12:

1.02345 se hace 1.0231.02055 se hace 1.0211.02350 se hace 1.024

1.02450 se hace 1.024

El redondeo debe ser siempre una única

operación; esto es, no redondear cada último

dígito que va quedando hasta llegar al dígito

deseado. Una única operación de aproximación;

evita errores de redondeo en los cálculos, el

redondeo debe comenzar siempre en la posición

adecuada para el valor deseado, y luego

redondeado en un único paso. Estas

convenciones de redondeo también están citadas

en ANSI/AWS Standard A1.1 con ilustrativos

ejemplos adicionales.

El siguiente tema de revisión es la

tolerancia y la convención de “dígito

significativo”, o “figura significativa”. Con el uso

actual común de calculadoras electrónicas se dan

respuestas de cálculos simples con una falsa

impresión de precisión. Por ejemplo, haciendo

1÷3, en una calculadora típica de 8 dígitos la

respuesta es 0.3333333. La pregunta a responder

es; ¿la respuesta anterior es más precisa que una

de 0.3 o 0.33?.

La respuesta a la pregunta anterior no

puede ser determinada sin conocer las tolerancias

para los dos números originales. Posiblemente, el

número 3 derivó de redondear 2.8 a 3, y el

número 1 derivó de redondear 1.4 a 1. Por esto la

precisión de la respuesta numérica depende de las

tolerancias y redondeo de los números originales.

Si del ejemplo de arriba, los números exactos

originales, 1.4 y 2.8, se usan previo al redondeo,

se encontrará una respuesta exacta de 0.50. Este

es muy distinto del resultado de dividir 1 por 3que es 0.3333333. Entonces, la precisión de la

respuesta calculada siempre dependerá de la

precisión, o exactitud, de los números originales.

Para la ayuda en la mejora a la

precisión, y el reconocimiento de la inexactitud

de los datos dados, se estableció una convención

de los dígitos significativos. Una primera mirada

a como se establecen los dígitos significativos se

ordena con el ejemplo:

Ejemplo 13:

65.4 tiene 3 dígitos significativos4.5300 tiene 5 dígitos significativos7.0001 tiene 5 dígitos significativos0.0018 tiene 2 dígitos significativos0.00180 tiene 3 dígitos significativos42.06 tiene 4 dígitos significativos

Notar que para números menores que

uno, los ceros a la izquierda y a la derecha de la

coma, usados para ubicar el punto decimal, no se

cuentan como dígitos significativos. Sin

embargo, los ceros en el medio o al final de los

números dados arriba son contados como dígitossignificativos debido a que agregan precisión

considerable al número. Los números mayores

que uno sin coma decimal, que contienen ceros

en el extremo del número, pueden tener

incertidumbre asociada con el número, y el

número de dígitos significativos puede variar.

Por ejemplo:

Ejemplo 14:

27000000

puede tener 2, 3, 4, ....,8 dígitos significativos,

dependiendo de su precisión. Si se sabe que tiene

2 dígitos significativos, se escribe mejor como

2,7 X 102. Si se sabe que tiene 4 dígitos

significativos, se debe escribir como 2,700 X 107.

En los ejemplos previos de resistencia a la

tracción con un valor de 70000 psi, no se






7-8

hacer un esfuerzo para memorizar ninguno de los

factores de conversión mostrados en la Tabla 7.4;

estos serán provistos cuando se necesiten para la

conversión de los datos. El CWI debe ser capaz

de computar con simplicidad los números para

llegar a la solución basados en la figura significa

y convenciones de redondeo.Mirando más allá en la tabla de factores

de conversión, hay algunas características

importantes. Uno ve que la tabla está acomodada

en cuatro columnas, llamadas ‘Propiedad’, ‘a

convertir desde’, ‘A’, ‘Multiplicar por’. Usted

debe usar dichas columnas en el mismo orden en

que están dispuestas.

Para cualquier ejercicio de conversión,

el primer paso es decidir que propiedad particular

se describe por las unidades dadas que serán

convertidas. Una vez que se eligió la categoría

adecuada de la columna de “Propiedad”, observar en la segunda columna “a convertir desde”, y

ubicar la línea que contiene la unidad dada. Esa

es la unidad usada para la conversión.

Moviéndose a través de la misma línea hacia la

derecha, buscar la unidad que encaja con la

unidad a la que se quiere convertir. Luego, ubicar

en la línea que contiene tanto las unidades

conocidas como las deseadas, el valor encontrado

en la última columna, ‘Multiplicar por’, es el

factor de conversión apropiado. En este punto,

multiplicar el número de las unidades conocidas por el factor de conversión. El resultado es el

número en las unidades deseadas. Abajo aparecen

distintos ejemplos para mostrar como se usa esa

tabla para realizar las conversiones típicas:

Ejemplo 19:

Un manómetro de oxígeno muestra una presión

de 40.0 psi. ¿Cuál es la presión en pascales?

1) Propiedad = presión (gas o líquido)2) Unidad conocida = 40 psi3) Unidad deseada = kilopascales (kPa)4) Factor de conversión = 6,89475740.0 psi X 6894757 = 275,79028

Propiedad* a Convertir desde a Multiplicar por

dimensiones de área in.2

mm2

6,451600 x 102

(mm2) mm

2in.

21,550003 x 10

-3

densidad de corriente A/in.2

A/mm2

1,550003 x 10-3

(A/mm

2) A/mm

2A/in.

26,451600 x 10

2

velocidad dedeposición**

lb/h kg/h 0,45**

(kg/h) kg/h lb/h 2,2*

resistividad eléctrica Ω•cm Ω•m 1,000000 x 10-2

(Ω•m) Ω•m Ω•cm 1,000000 x 102

fuerza del electrodo libra – fuerza N 4,448222(N) kilogramo – fuerza N 9,806650

N lbf 2,248089 x 10-1

velocidad del fundente ft3/h L/min 4,719475 x 10

-1

(L/min) galón por hora L/min 6,309020 x 10-2

galón por minuto L/min 3,785412

tenacidad a la fractura ksi•in.-3/2

MN•m-3/2

1,098855

(MN•m-3/2

) MN•m-3/2

ksi•in.-3/2

0,910038

aporte de calor J/in. J/m 3,937008 x 10(J/m) J/m J/in. 2,540000 x 10

-2




7-9

energía de impacto pie libra fuerza J 1,355818

medidas lineales in. mm 2,540000 x 10-2

(mm) ft. mm 3,048000 x 102

mm in. 3,937008 x 10-2

mm ft. 3,280840 x 10-3

masa lb kg 0,45**(gramos) kg lb 2,2*

densidad de potencia W/in.2

W/m2

1,550003 x 103

(W/m2) W/m

2W/in.

26,451600 x 10

-4

presión psi kPa 6,894757(gas y líquido) lb/ft

2kPa 4,788026 x 10

-2

(kPa) N/mm2

kPa 1,000000 x 103

presión kPa psi 1,450377 x 10-1

(gas y líquido) kPa lb/ft2

2,088543 x 10(kPa) kPa N/mm

21,000000 x 10

-3

Tabla 7.4 – Factores de Conversión para Términos Comunes de Soldadura

Propiedad* a Convertir desde a Multiplicar por

presión torr (mm Hg a 0°C) Pa 1,333220 x 102

(vacío) micron (µm Hg a 0°C) Pa 1,333220 x 10-1

(Pa) Pa torr 7,500640 x 10-3

Pa micron 7,500640 x 10bar psi 1,450377 x 10

1

resistencia a la

tracción

psi MPa 6,894757 x 10-3

(MPa) lb/ft2

MPa 4,788026 x 10-5

N/mm2

MPa 1,000000MPa psi 1,450377 x 10

2

MPa lb/ft2

2,088543 x 104

MPa N/mm2

1,000000

conductividad térmica cal/(cm•s°•C) W/[m•K] 4,184000 x 102

(W/[m•K])

velocidad de avance in./ min mm/s 4,233333 x 10-1

velocidad de

alimentación delalambre

mm/s in.7min 2,362205

(mm/s)* Unidades preferidas dadas en paréntesis**conversión aproximada

Tabla 7.4 (continuación) – Factores de Conversión para Términos Comunes de Soldadura

Y la respuesta computada entonces se

debe redondear a las tres cifras significativas, y

luego llevada a notación científica

275,79028 kPa = 276 kPa= 2,76 X 10

2kPa




7-10

Ejemplo 20:

Una probeta de tracción ha sido traccionada y

presenta una resistencia a la tracción de 625

MPa. ¿A cuántos psi corresponde?

1) Propiedad = resistencia a la tracción2) Unidad conocida = 625 MPa3) Unidad deseada = psi4) Factor de conversión = 1,450377 X 10

2

625 MPa X 1,450377 X 102

= 906,48563 X10

2

= 9,06 X 104

psi

La calculadora dará una respuesta de 906,48563

pero debe ser redondeada a tres cifras

significativas; esto es, 90.600psi y finalmente,

9,06 X 104 en notación científica.

Ejemplo 21:

¿Cuál es el diámetro en milímetros de un

electrodo de 5/32 in. (0,156”)?

5) Propiedad = medicioneslineales

6) Unidad conocida = 5/32 in. (0,156”)7) Unidad deseada = mm8) Factor de conversión = 2,540000 X 10

0,156 X 2,54 X 10 = 396 X 10-2

mm

= 3,96 mm

Aquí, la respuesta tiene tres cifras significativas y

es correcto como se calculó sin redondear.

Ejemplo 22:

Los parámetros fueron ajustados para producir

una velocidad de deposicisión de metal de 7,3

kg/h. ¿Cuál es la velocidad de deposición en

términos de lb/h?

9) Propiedad = velocidad de deposicisión

10) Unidad conocida = 7,3 kg/h11) Unidad deseada = lb/h12) Factor de conversión = 2,2

7,3 X 2,2 = 16,06 lb/h= 16 lb/h

La calculadora da una respuesta de 16,06, pero

este debe ser redondeado a dos cifras

significativas, resultando la respuesta de 16 lb/h.

Los siguientes son algunos extractos

adicionales de ANSI/AWS A1.1, incluyendo los

números de párrafo para una referencia cruzada, para mostrar las convenciones adicionales de uso

y costumbre empleados en el sistema SI. Debe

recordarse que el ANSI/AWS A1.1 es una guía,

no un sistema mandatorio, y deben usarse de esta

manera.

6 Uso y Costumbre

6.1 Aplicación y Uso de los Prefijos

6.1.1 Los prefijos deben ser usados con las

unidades SI para indicar los órdenes de magnitud.

Los prefijos proveen sustitutos convenientes para

el uso de potencias de diez, y eliminan dígitosinsignificantes.

Preferido No preferido12,3 km 12300 m, 12,3 x 10

3m

6.1.2 Se recomiendan prefijos en pasos de

1000. Debe evitarse el uso de prefijos hecto,

deca, deci, y centi.

Preferido No preferidomm, m, km hm, dam, dm, cm

6.1.3 Deben elegirse los prefijos de maneraque los valores numéricos estén entre 0,1 y 1000.

6.1.3.1 Para situaciones especiales tales como las

presentaciones en tablas, puede usarse la misma

unidad, múltiplo o submúltiplo a pesar de que el

valor numérico exceda el rango de 0,1 a 1000.

6.1.4 En el sistema SI no se deben usar prefijos

como múltiplos o con guiones.

Correcto IncorrectopF, GF, GW uuF, Mkg, kMW, G-W

6.1.5 En el denominador, generalmente esdeseable sólo el uso de bases y unidades

derivadas. Se usan los prefijos con la unidad del

denominador para dar un tamaño adecuado a los

números (ver 6.1.3).

Preferido No preferido200 J/kg, 5Mg/m

30,2 J/g, 1 kg/ mm




7-11

6.1.6 Los prefijos se fijan a la base de unidades

SI con la excepción de la unidad base de masa, el

kilogramo, que contiene prefijo. En este caso el

prefijo necesario se fija al gramo.

6.1.7 No se deben mezclar los prefijos salvo

que las magnitudes garanticen una diferencia.

Correcto5 mm long x 10 mm de altura

Incorrecto5 mm x 0.01 m de altura

Excepción

4 mm de diámetro x 50 m de longitud

6.1.8 La pronunciación de los prefijos siempre

es la misma, sin tener en cuenta la base de unidadque esté acompañando. Por ejemplo la

pronunciación aceptada de kilo es “kill-oh”.

Nunca se debe usar la expresión vulgar “kilo”

por kilogramo.

6.2 Uso de Unidades No Preferidas

6.2.1 Debe evitarse la mezcla de unidades de

distintos sistemas.

Preferidokilogramo por metro cúbico (kg/m3)

No preferido

kilogramo por galón (kg/gal)

6.8 Mayúsculas. Las unidades SI llevan

mayúsculas sólo al comienzo de una oración

(ejemplos: newton, pascal, metro, kelvin, hertz).

En “grados Celsius”, el grado siempre está en

minúsculas y Celsius está siempre en

mayúsculas.

Los símbolos de unidades en SI no están en

mayúsculas excepto en aquellos derivados de

nombres propios. La letra mayúscula L es el

símbolo para la unidad litro.

A (ampere), K (kelvin), W (watt)

N (newton), J (joule), etc.

m (metro), kg (kilogramo), etc.

Hay sólo cinco prefijos de números en

mayúsculas, estos son, E (exa), P (peta), T(tera),

G(giga), y M(mega).

6.9 Plurales. Los símbolos de unidades son los

mismos en plural que en singular. Los nombres

de las unidades forman sus plurales en la manera

habitual.

50 newtons (50N), 25 gramos (25g)

6.10 Puntuación. No se deben usar puntos

luego de las unidades SI, excepto al final de una

oración. Se usan las comas como marca para los

decimales. No se usan puntos en los símbolos de

unidades o en conjunción con los prefijos.

Correcto Incorrecto

5.7mm 5.7 m.m.

6.11 Agrupamiento de los Números

6.11.1 Los números con cinco dígitos o más

deben ser escritos con un espacio que separa cada

grupo de tres dígitos contándolos tanto a la

izquierda como a la derecha de la coma decimal.

Con números de cuatro dígitos, la separación es

opcional.6.11.2 Se deben usar espacios (no puntos) entre

los grupos de tres dígitos.

Correcto

1 420 462.1; 0.045 621452 o 1 452

Incorrecto1,420,462.1: 0.04562

6.12 Observaciones Varias

6.12.1 Se usa un espacio entre el valor numérico y el símbolo de la unidad.

Correcto Incorrecto4 mm 4mm

6.12.2 Los símbolos y nombres de las unidades

nunca se usan juntos en una única expresión:




7-12

Correcto Incorrectometros por segundo (m/s) metros / s

6.12.3 Los números se expresan como

decimales, no como fracciones. Cuando el

número es menor a la unidad, se debe preceder el

decimal con un cero.

Correcto Incorrecto0.5 kg, 1.75 m 1/2 kg, .5 kg., 1 3/4 m

6.12.4 Los símbolos del sistema SI deben estar

en tipografía Roman (recta) preferentemente a la

itálica(inclinada).

6.12.5 Deben usarse prefijos tipeados (en

imprenta) preferentemente a manuscrita. Se

pueden usar palabras deletreadas preferentemente

al uso de símbolos dibujados a mano.

6.12.6 Cuando es deseable o necesario usar las

unidades U.S. de pulgadas y libras en una

ecuación o tabla, se deben exponer en el sistema

SI en una ecuación o tabla separada, o en una

columna dentro de la tabla. Como alternativa,

puede agregarse una nota con los factores a usar

para convertir los resultados calculados en el

sistema US pulgadas-libras al SI de unidades

preferido. Las equivalencias SI pueden estar

después e insertadas entre paréntesis.Los ejemplos de arriba son parte del

trabajo de matemática que se le puede pedir a un

inspector de soldadura que realice. Como

mínimo, se le pedirá a él o ella que realice

algunas conversiones en el examen de AWS

CWI. Los ejemplos de arriba son problemas

típicos que aparecerán en los exámenes de AWS

CWI. No tiene importancia que tan grande

puedan ser los números, los problemas se

resulven siempre de la misma manera.

Simplemente hay que seguir los distintos pasos y

el uso de la tabla de factores de conversión paraobtener un multiplicador. Entonces, todo lo que

queda hacer es la aritmética de acuerdo a las

reglas y las convenciones citadas previamente.




7-13

Escalas para conversión de Temperatura Farenheit - CelciusEncontrar el número a ser convertido en la columna central (negrita). Si se convierten grados Farenheit,leer el equivalente en Celsius en la columna con el nombre “ºC”. Si se convierten grados Celsius, leer elequivalente en Farenheit en la columna con el nombre “ºF”

ºC ºF ºC ºF ºC ºF ºC ºF-273 -459 -40 -40 -40 24 76 169 199 390 734

-268 -450 -34 -30 -22 26 78 172 204 400 752-262 -440 -29 -20 -4 27 80 176 210 410 770

-257 -430 -23 -10 14 28 82 180 216 420 788

-251 -420 -18 0 32 29 84 183 221 430 806

-246 -410 -17 2 36 30 86 187 227 440 824

-240 -400 -16 4 39 31 88 190 232 450 842

-234 -390 -14 6 43 32 90 194 238 460 860

-229 -380 -13 8 46 33 92 198 243 470 878

-223 -370 -12 10 50 34 94 201 249 480 896

-218 -360 -11 12 54 36 96 205 254 490 914

-212 -350 -10 14 57 37 98 208 260 500 932

-207 -340 -9 16 61 38 100 212 266 510 950

-201 -330 -8 18 64 43 110 230 271 520 968

-196 -320 -7 20 68 49 120 248 277 530 986

-190 -310 -6 22 72 54 130 266 282 540 1004

-184 -300 -4 24 75 60 140 284 288 550 1022

-179 -290 -3 26 79 66 150 302 293 560 1040

-173 -280 -2 28 82 71 160 320 299 570 1058

-168 -270 -454 -1 30 86 77 170 338 304 580 1076

-162 -260 -436 0 32 90 82 180 356 310 590 1094

-157 -250 -418 1 34 93 88 190 374 316 600 1112

-151 -240 -400 2 36 97 93 200 392 321 610 1130

-146 -230 -382 3 38 100 99 210 410 327 620 1148

-140 -220 -364 4 40 104 104 220 428 332 630 1166

-134 -210 -346 6 42 108 110 230 446 338 640 1184

-129 -200 -328 7 44 111 116 240 464 343 650 1202

-123 -190 -310 8 46 115 121 250 482 349 660 1220

-118 -180 -292 9 48 118 127 260 500 354 670 1238

-112 -170 -274 10 50 122 132 270 518 360 680 1256

-107 -160 -256 11 52 126 138 280 536 366 690 1274

-101 -150 -238 12 54 129 143 290 554 371 700 1292

-96 -140 -220 13 56 133 149 300 572 377 710 1310

-90 -130 -202 14 58 136 154 310 590 382 720 1328

-84 -120 -184 16 60 140 160 320 608 388 730 1346

-79 -110 -166 17 62 144 166 330 626 393 740 1364

-73 -100 -148 18 64 147 171 340 644 399 750 1382-68 -90 -130 19 66 151 177 350 662 404 760 1400

-62 -80 -112 20 68 154 182 360 680 410 770 1418

-57 -70 -94 21 70 158 188 370 698 416 780 1436

-51 -60 -76 22 72 162 193 380 716 421 790 1454

-46 -50 -58 23 74 165 199 390 734 427 800 1472

Tabla 7.5 - Escalas para conversión de Temperatura Farenheit - Celcius




7-14

ºC ºF ºC ºF ºC ºF ºC ºF

432 810 1490 738 1360 2480 1043 1910 3470 1349 2460 4460

438 820 1508 743 1370 2498 1049 1920 3488 1354 2470 4478

443 830 1526 749 1380 2516 1054 1930 3506 1360 2480 4496

449 840 1544 754 1390 2534 1060 1940 3524 1366 2490 4514

454 850 1562 760 1400 2552 1066 1950 3542 1371 2500 4532

460 860 1580 766 1410 2570 1071 1960 3560 1377 2510 4550

466 870 1598 771 1420 2588 1077 1970 3578 1382 2520 4568

471 880 1616 777 1430 2606 1082 1980 3596 1388 2530 4586

477 890 1634 782 1440 2624 1088 1990 3614 1393 2540 4604

482 900 1652 788 1450 2642 1093 2000 3632 1399 2550 4622

488 910 1670 793 1460 2660 1099 2010 3650 1404 2560 4640

493920

1688 7991470

2678 11042020

3668 14102570

4658

499 930 1706 804 1480 2696 1110 2030 3686 1416 2580 4676

504 940 1724 810 1490 2714 1116 2040 3704 1421 2590 4694

510 950 1742 816 1500 2732 1121 2050 3722 1427 2600 4712

516 960 1760 821 1510 2750 1127 2060 3740 1432 2610 4730

521 970 1778 827 1520 2768 1132 2070 3758 1438 2620 4748

527 980 1796 832 1530 2786 1138 2080 3776 1443 2630 4766

532 990 1814 838 1540 2804 1143 2090 3794 1449 2640 4784

538 1000 1832 843 1550 2822 1149 2100 3812 1454 2650 4802

543 1010 1850 849 1560 2840 1154 2110 3830 1460 2660 4820

549 1020 1868 854 1570 2858 1160 2120 3848 1466 2670 4838554 1030 1886 860 1580 2876 1166 2130 3866 1471 2680 4856

560 1040 1904 866 1590 2894 1171 2140 3884 1477 2690 4874

566 1050 1922 871 1600 2912 1177 2150 3902 1482 2700 4892

571 1060 1940 877 1610 2930 1182 2160 3920 1488 2710 4910

577 1070 1958 882 1620 2948 1188 2170 3938 1493 2720 4928

582 1080 1976 888 1630 2966 1193 2180 3956 1499 2730 4946

588 1090 1994 893 1640 2984 1199 2190 3974 1504 2740 4964

593 1100 2012 899 1650 3002 1204 2200 3992 1510 2750 4982

599 1110 2030 904 1660 3020 1210 2210 4010 1516 2760 5000

604 1120 2048 910 1670 3038 1216 2220 4028 1521 2770 5018610 1130 2066 916 1680 3056 1221 2230 4046 1527 2780 5036

616 1140 2084 921 1690 3074 1227 2240 4064 1532 2790 5054

621 1150 2102 927 1700 3092 1232 2250 4082 1538 2800 5072 Tabla 7.5 - Escalas para conversión de Temperatura Farenheit - Celcius (continuación)




7-15

ºC ºF ºC ºF ºC ºF ºC ºF

627 1160 2120 932 1710 3110 1238 2260 4100 1543 2810 5090

632 1170 2138 938 1720 3128 1243 2270 4118 1549 2820 5108

638 1180 2156 943 1730 3146 1249 2280 4136 1554 2830 5126

643 1190 2174 949 1740 3164 1254 2290 4154 1560 2840 5144649 1200 2192 954 1750 3182 1260 2300 4172 1566 2850 5162

654 1210 2210 960 1760 3200 1266 2310 4190 1571 2860 5180

660 1220 2228 966 1770 3218 1271 2320 4208 1577 2870 5198

666 1230 2246 971 1780 3236 1277 2330 4226 1582 2880 5216

671 1240 2264 977 1790 3254 1282 2340 4244 1588 2890 5234

677 1250 2282 982 1800 3272 1288 2350 4262 1593 2900 5252

682 1260 2300 988 1810 3290 1293 2360 4280 1599 2910 5270

688 1270 2318 993 1820 3308 1299 2370 4298 1604 2920 5288

693 1280 2336 999 1830 3326 1304 2380 4316 1610 2930 5306

699 1290 2354 1004 1840 3344 1310 2390 4334 1616 2940 5324

704 1300 2372 1010 1850 3362 1316 2400 4352 1621 2950 5342

710 1310 2390 1016 1860 3380 1321 2410 4370 1627 2960 5360

716 1320 2408 1021 1870 3398 1327 2420 4388 1632 2970 5378

721 1330 2426 1027 1880 3416 1332 2430 4406 1638 2980 5396

727 1340 2444 1032 1890 3434 1338 2440 4424 1643 2990 5414

732 1350 2462 1038 1900 3452 1343 2450 4442 1649 3000 5432

ºC= 5/9(ºF-32) ºF=9/5ºC + 32

Tabla 7.5 - Escalas para conversión de Temperatura Farenheit - Celcius (continuación)

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Modulo07 - Practica de Metrologia