metrologia i normalitzacio

METROLOGIAI

NORMALITZACIÓ

Tecnologia Industrial 2n Batxillerat

davidctecno

METROLOGIA

És la ciència que tracta tot allò que fa referència al fet de mesurar.

Els aspectes més importants són:

MagnitudsSistema d’unitatsInstruments de mesuraNormes d’utilització i manteniment

1. Mesures i unitats

Mesurar:Consisteix en comparar una magnitud coneguda presa com a unitat, amb una altra de la mateixa naturalesa, per trobar la relació existent entre elles.

Magnitud:Tot allò susceptible de ser mesurat.

Mesurament:Acció de mesurar. El valor numèric s’anomena mesura.

Tipus de mesurament

Mesurament directe– S’obté la mesura directament sobre l’escala de

l’instrument

Exemples: termòmetre,metre,cronòmetre Mesurament indirecte

– Un cop feta la mesura amb l’instrument, s’obté el resultat fent alguna altra operació matemàtica.

Exemples: càlcul del volum d’ una figura geomètrica

Sistemes d’ unitats

Sistema Internacional d’ unitats : S IConsta de 7 unitats bàsiques: metre, segon, quilogram,ampere,kelvin, candela i el mol

Sistema Cegesimal: CGSEs basa en 3 unitats bàsiques:Centímetre, gram i el segon

Sistema Britànic Gravitatori (BGS)

Sistema Internacional: unitats directes

Magnitud física bàsica

Símboldimensional

Unitatbàsica

Símbol de la unitat

Longitud L metre m

Temps T segon S

Massa M Kilogram Kg

Intensitat de corrent elèctric

I Ampère A

Temperatura T Kelvin K

Intensitat lluminosa

J Candela cd

Quantitat de substància

N mol mol

Sistema Internacional: unitats derivades

Magnitud física derivada

Símboldimensional

Unitatbàsica

Símbol de la unitat

Força F Newton N

Treball,energia W Joule J

Potència P Watt W

Freqüència F Hertz H

Càrrega elèctrica Q Coulomb C

Potencial elèctric V Volt V

Resistència R Ohm

Capacitat elèctrica C Farad F

Inducció magnètica

B Tesla T

Flux magnètic Weber Wb

Inductància L Henry H

Sistema Internacional: relacions unitats derivades-bàsiques

Sistema Internacional: submúltiples i múltiples

Fracció Prefix Símbol

10E-12 pico P

10E-9 nano n

10E-6 micro

10E-3 mili m

10E-2 centi c

10E-1 deci d

Fracció Prefix Símbol

10E+1 deca da

10E+2 hecto h

10E+3 kilo K

10E+6 mega M

10E+9 giga G

Sistema Cegesimal: unitats bàsiques

Magnitud física bàsica

Símboldimensional

Unitatbàsica

Símbol de la unitat

Longitud L centímetre cm

Temps T segon s

Massa M gram g

Intensitat de corrent elèctric

I estatamperi eA

Temperatura T Kelvin K

Intensitat lluminosa

I candela cd

Quantitat de substància

N mol mol

Sistema Cegesimal: unitats derivades

Magnitud física derivada

Símboldimensional

Unitatbàsica

Símbol de la unitat

Força F dina din

Treball,energia W ergi erg

Potència P ergi/segon erg/s

Freqüència F Hertz H

Càrrega elèctrica Q Franklin Fr

Potencial elèctric V Estatvolt eV

Resistència R Estatohm e

Capacitat elèctrica C Estatfarad eF

Inducció magnètica

B Tesla T

Flux magnètic Maxwell mw

Inductància L Henry H

Sistema BGS

2.Exactitud, precisió i apreciació

Exactitud:

On:

x i : diferents valors d’ una mateixa mesura n : nombre de vegades que es fa la mateixa mesura

: valor real o vertader (mitjana aritmètica) xo : valor convencial ( valor del plànol)x

2.Exactitud, precisió i apreciació

Exactitud:

2.Exactitud, precisió i apreciació

Precisió:

Apreciació:

3.Errors

CAUSES DE L’ERROR

HABILITAT DE LA PERSONA

INSTRUMENTDE MESURA

GRAU PRECISIÓINSTRUMENT

CONDICIONSAMBIENTALS

Bona visióPulcritud

OrdreConeixements

DesgastDefectes de construcció

Mal ús

Apreciació o limit de percepció

(El mínim que permetMesurar l’instrument)

HumitatTemperaturaIl·luminacióvibracions

Càlcul d’errors

• Error absolut (Ea):

– És la diferència entre el valor mesurat i el valor convencional.

Ea =Xi - X0

• Error relatiu (Er):

– És el quocient entre l’error absolut i el valor real. S’expressa en %.

Er = (Ea / X0 ).100

Càlcul d’errors : Exemple

Càlcul d’errors : Exercicis

3.Instruments de mesura

INSTRUMENTSDEMESURA

MAGNITUD QUE HAN DE MESURAR

FORMA DE MESURAMENT

LONGITUDANGLES

ELECTRICITATMASSATEMPS

TEMPERATURA...

LONGITUDANGLES

ELECTRICITATMASSATEMPS

TEMPERATURA...

INDIRECTE / DIRECTE

COMPARACIÓ

VERIFICACIÓ

INDIRECTE / DIRECTE

COMPARACIÓ

VERIFICACIÓ

3.1 INSTRUMENTS PER MESURAR LONGITUDS

- APRECIACIÓ mm: cintes, metres, regles d’acer- APRECIACIÓ 0,1mm o 0,05 mm: peu de rei- APRECIACIÓ 0,01 mm: micròmetre o pàlmer

PEU DE REI MICRÒMETRE

Com es mesura amb el peu de rei ?

Exercicis : Peu de rei

Exercicis : Peu de rei

Exercicis: Peu de rei

Simulador peu de rei

Com es mesura amb un pàlmer o micròmetre ?

Exercicis : Micròmetre

Exercicis : Micròmetre

Com es mesura amb un pàlmer o micròmetre ?

Simulador pàlmer 1

Simulador pàlmer 2

3.2 INSTRUMENTS PER MESURAR ANGLES

- APRECIACIÓ 1º: transportador d’ angles- APRECIACIÓ 5’: goniòmetre

TRANSPORTADOR GONIÒMETRE

Exercicis : Goniòmetre

NORMALITZACIÓ

Norma:

És un document tècnic en el qual s’escriuen acords presos entre fabricants, tècnic i usuaris que formen grups de treball, durant un temps determinat i que depenen d’una comissió tècnica que ha de decidir l’aprovació ono dels acords que s’hagi arribat.

RESPONSABLE I NORMA A ESPANYA: AENOR, UNENORMES INTERNACIONALS: ISORESPONSABLE I NORMA A EUROPA: CEN, EN

Sistema de toleràncies ISO• Sorgeix davant la necessitat de normalitzar i internacionalitzar les

mides de les peces.

• Afavoreix la intercanviabilitat.

• Algunes de les normes ISO més importants són:

– ISO 216 Mides del paper. ISO A4

– ISO 639 Noms de les llengües

– ISO 3166 Codis de països

– ISO 4217 Codis de monedes

– ISO 8859 Caràcters del codi ASCII

– ISO 9000 Sistema de Gestió de la Qualitat

– ISO 10279 Llenguatge de programació BASIC

– ISO 14000 Estàndards de Gestió del Mediambient en entorns de producció

5. Toleràncies i ajustatges

10 : cota nominal o de referència+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència

5. Toleràncies i ajustatges

10 : cota nominal o de referència+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència

Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)

Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)

Valor de la tolerància (T): cota màxima (CM)-cots mínima (Cm)

Valor de la tolerància (T): desviació superior (ds)- desviació inferior(di)

5. Toleràncies i ajustatges

10 : cota nominal o de referència+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència

Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)CM = 10 + 0,035 = 10,035

Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)Cm = 10-0,040 = 9,96Valor de la tolerància (T): cota màxima (CM)-cota mínima (Cm)T= 10,035- 9,96 = 0,075 Valor de la tolerància (T): desviació superior (ds)- desviació inferior(di)T = 0,035- (-0,040) = 0,075

5. Toleràncies i ajustatgesEix Forat

Exemples toleràncies

Més ràpid: T = ds-di= +0,030-(-0,047) = 0,077 mm = 77m

Exemples toleràncies

Dades enunciat: C = 75 mm Cm= 75,190 mm T = 74m = 0,074 mmIncògnites enunciat: CM = ? ds=? di = ?

Recordem: T = CM- Cm CM = C + ds Cm= C+di

Exemples toleràncies

Dades enunciat: C = 25 mm Cm= 24,996 mm T = 9m = 0,09 mmIncògnites enunciat: CM = ? ds’=? di’ = ?

Recordem: T = CM- Cm CM = C + ds’ Cm= C+di’

Ajustatges

Tipus d’ ajustatges

Ajustatges amb joc : Permeten que les peces llisquin entre elles

Diàmetre mínim forat > Diàmetre màxim de l’ eix:

CmF > CME

Tipus d’ ajustatges Ajustatges amb joc : Permeten que les peces llisquin entre elles

Diàmetre mínim forat > Diàmetre màxim de l’ eix:

CmF > CME

Tipus d’ ajustatges

Ajustatges amb serratge: No deixen moure les peces entre elles un cop muntades

Diàmetre mínim eix > Diàmetre màxim del forat

Cm E > CMF

Tipus d’ ajustatges

Ajustatges amb serratge: No deixen moure les peces entre elles un cop muntades

Diàmetre mínim eix > Diàmetre màxim del forat

Cm E > CMF

Tipus d’ ajustatges

Ajustatges indeterminats: No permeten saber per endavant si les peces un cop muntades

lliscaran o quedaran fixes. Simultàniament es produeix:

Diàmetre màxim forat > Diàmetre mínim de l’ eix

Diàmetre màxim eix > Diàmetre mínim del forat

CMF> CmE

CM E > CmF

Tipus d’ ajustatges

Ajustatges indeterminats: No permeten saber per endavant si les peces un cop muntades lliscaran

o quedaran fixes. Simultàniament es produeix:

Diàmetre màxim forat > Diàmetre mínim de l’ eix

Diàmetre màxim eix > Diàmetre mínim del forat

CMF> CmE

CM E > CmF

Tipus d’ ajustatges

Ta = ( ds’-di’)+ (ds-di) = (ds’+ds) – (di’+di)

Exemples ajustatges

Exercicis toleràncies i ajustatges

6.Operacions amb toleràncies

Operacions que serveixen per trobar el valor d’una cota desconeguda amb una certa tolerància d’ una peça a partir del valor d’altres cotes de la peça conegudes

Exemple operacions amb toleràncies

• Tolerància general: +200µm i -10µm

• A=30mm

• B=5mm

• C=5mm

• L=?

Determina el valor de la cota L i la seva tolerància

Exemple operacions amb toleràncies

• Tolerància general: +200µm i -10µm

• A=30mm B=5mm C=10 mm

Determina el valor de la cota L i la seva tolerància

L=A-B-C = 30-5-10 = 15 mmdsL=dsA-diB-diC = 200-0-0 = 200 mdiL=diA-dsB-dsC = 0-200-200 = -400 m

Per tant: TL = dsL – diL = 200 – (-400) = 600 m

Exercici operacions amb toleràncies