INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD PROFECIONAL TICOMAN

INGENIERIA EN AERONAUTICA

METROLOGIA

Equipo 10

“Autocle para mecánico”

4AM1

Alumnos: Francisco Godinez Hernandez

Descripción.

Este trabajo contiente los temas vistos a lo largo del curso sobre metrología, los cuales estarán enfocados en el “Autocle para mecánicos”. El autocle es una caja de herramientas, cuyo numero puede variar desde los 50 a los 500, los cuales están ordenados por tamaños en un caja de plástico reforzado para uso rufo.

Éstos son algunos de los tamaños que el sistema de la llave debe tener - 01/02, 16/09, 3 / 4 pulgadas se sacan el máximo uso. Para las mediciones métricas un conjunto que incluye 10, 11, 12, 13, 14 mm de cabeza son esenciales.

Algunos conjuntos que vienen con dos trinquetes con unidades de diferente tamaño (que mando plaza donde va a colocar la cabeza zócalo). Esto puede resultar útil en muchos casos, sino un conjunto de adaptadores de hacer lo haría. Algunos incluso vienen con trinquetes Broca Clavacote cabezas flex que le permiten trabajar en diferentes ángulos. Y obtener un conjunto con trinquetes que tengan mangos no deslizantes y caber cómodamente en sus manos. Para trinquetes, hay una cosa tal como cuentan los dientes.

Adaptadores de extensión son también partes útiles del conjunto. Hay rincones y grietas donde es posible que tenga el mayor alcance. Un adaptador de enchufe removedor de chispa, por ejemplo, es una herramienta que podría encontrar muy útil si se incluye en el conjunto

Metrologia Legal.

Se encarga de garantizar la exactitud de los aparatos e instrumentos de medida que se utilizan en el comercio como son los metros y cintas métricas, balanzas, pesas y basculas, medidores de agua, de gas, electricidad, surtidores de gasolina, tanques de gran volumen, termómetros clínicos, cantidad en los productos envasados como aceite, mantequilla, café, leche, etc.La metrología legar si esta aplicada en los autocles pues estos deben estar hechos exactamente a la medida especificada, pues no se serlo no servirían como herramienta.

Metrologia insdustrial.

Esta parte de la metrología tiene como objetivo garantizar la confiabilidad de las mediciones que se realizan todos los días en la industria.

Es aplicada directamente en la industria en distintos ámbitos como:

-La calibración de los equipos de medición y prueba.

-La etapa de diseño de un producto o servicio.

-La inspección de materias primas, proceso y producto terminado.

-Durante el servicio técnico al producto.

-Durante las acciones de mantenimiento.

-Durante la prestación de un servicio.

Esta parte de la metrología es aplicada en los autocles en la parte del diseño de cada una de las herramientas, desde el diseño de un dado o una matraca, debe poder ser utilizada fácil y con exactitud, para comodidad y fines prácticos del dueño del autocle.

Metrología científica.Tiene como objetivo reducir el riesgo de que el equipo de medición produzca resultados con errores fuera de tolerancias y que se mantenga dentro de los límites aceptados.

Es realmente importante el desarrollo de la metrología científica ya que proporciona muchísimos beneficios al mundo industrial, como promover el desarrollo de un sistema homogéneo de medidas y análisis de ensayos exactos.

Esta parte de la metrología es necesaria en los autocles para poder mejorar la calidad y mejorar sus herramientas

Sistema Internacional de UnidadesÚnicamente son necesarias las unidades de longitud tanto como las del sistema inglés como las del sistema decimal, cabe mencionar que es mas frecuente usar medidas en sistema ingles.

En su inicio en 1793, sirvió como base la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre, en 1889 (1ª CGPM) se materializó en una regla de platino iridio, en 1960 (11ª CGPM) se reprodujo con la longitud de onda del kriptón 86 y finalmente en 1983 (17ª CGPM) se igualó el recorrido de la luz en una fracción de tiempo. Actualmente la unidad de longitud se realiza y se disemina por medio de láseres estabilizados, lámparas espectrales y patrones materializados de acuerdo a su definición.

Instrumentos de medición.INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE LONGITUDES:

Muy importantes para la fabricación y calibración de las herramientas contenidas en el autocle, este profesor necesita de instrumentos de medición bien calibrados para poder acreditar la prueba pasa o no pasa.

Los errores de las piezas fabricadas se expresan en micrometros y los errores de los patrones se expresan en milésimas de micrometros. ¿Con qué exactitud realmente se puede medir? Por ejemplo, la división más pequeña de una regla es 1 mm, al igual que los metros de carpintería.

PIE DE REY

:También llamado NONIO o VERNIER (y a veces calibrador)El principio de medición del pie de rey consiste en dividir nueve divisiones de la regla principal en 10 divisiones del nonio, de manera que cada división del nonio tiene 9/10de la longitud de una división de la regla principal y la diferencia entre ambas es de 1/10de esa longitud. Cuando el instrumento está cerrado coinciden ambos ceros, el del nonio y el de la regla principal.

MICRÓMETRO:Juntamente con el Pié de Rey constituyen los instrumentos de medición de longitudes mas utilizados en los talleres metalmecánicos de producción no seriada. Sin embargo, el Micrómetro puede alcanzar apreciaciones muy superiores a las que puede alcanzar un Pié de Rey.

INSTRUMENTOS PARA LA MEDICIÓN DE ÁNGULOS.

Este tipo de instrumentos son necesarios para verificar que algunas herramientas que necesitan cierta inclinación en sus parte sea la indicada y puedan completar satisfactoriamente su función como herramienta.

La medición de ángulos reviste igual importancia que la medición de longitudes para la definición de la forma de una pieza. Dado que la desviación lineal que se produce por un error en un ángulo es proporcional a la longitud del elemento que la lleva, pequeñas desviaciones en los ángulos pueden significar grandes errores dimensionales en las piezas fabricadas. Por otra parte, esto es muchas veces difícil de valorizar a la hora de hacer las mediciones de los ángulos, ya que éstas suelen hacerse cerca del "origen", sin tomar en cuenta la longitud de las partes que los llevarán.

EL GONIÓMETRO:

El goniómetro es un transportador de ángulos de dibujo al que se le ha agregado un mecanismo para soportar la pieza cuyo ángulo se quiere determinar. Esto se hace soportando los lados del ángulo a medir entre dos topes rectilíneos que marcan los lados inicial y final del ángulo. El transportador lleva marcada una escala en grados, por lo quela apreciación de estos instrumentos es de 1/10 grado.

PRECISIÓN Y EXACTITUD

La precisión es muy necesaria al fabricar estas herramientas, ya que todas deben ser iguales no deben de varian sus medidas de lo contrario no servirían; la exactitud por la parte es fundamental ya que esa es la función principal de un autocle de mecanico, tener la herramienta adecuada de la medida exacta que se requiere.

En ingeniería, ciencia, industria y estadística, exactitud y precisión no son equivalentes . Es importante resaltar que la automatización de diferentes pruebas o técnicas puede producir un aumento de la precisión. Esto se debe a que con dicha automatización, lo que logramos es una disminución de los errores manuales o su corrección inmediata.

EXACTITUD DE LA MEDICIÓN

En ingeniería, ciencia, industria y estadística, se denomina exactitud a la capacidad de un instrumento de acercarse al valor de la magnitud real.

La exactitud depende de los errores sistemáticos que intervienen en la medición, denotando la proximidad de una medida al verdadero valor y, en consecuencia, la validez de la medida.

INECERTIDUBRE DE LA MEDICIÓN

Es el parámetro asociado con el resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos al valor a medir. El valor de incertidumbre incluye componentes procedentes de efectos sistemáticos en las mediciones, debido a componentes que se calcula a partir de distribuciones estadísticas de los valores que proceden de una serie de mediciones y valores que se calculan a partir de funciones de densidades de probabilidad basadas en la experiencia u otra información.

Esta parte de la metrolgia ayuda a diseñar las herramientas y diversas piezas del autocle

ERROR ABSOLUTO

Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.

Error absoluto es igual a la imprecisión que acompaña a la medida. Nos da idea de la sensibilidad del aparato o de lo cuidadosas que han sido las medidas por lo poco dispersas que resultaron.

Este concepto no aplica mucho en un autocle de mecanico, solo para el diseño de todas las herramientas pero es muy básico su uso.

Corrección y Ajuste.

CORRECCION.

Se puede definir de las siguientes maneras:

Corrección: Valor agregado algebraicamente al resultado no corregido de una medición para compensar un error sistemático.

Notas: 1. La corrección es igual al error sistemático estimado, con signo negativo.

2. Puesto que el error sistemático no puede ser perfectamente conocido, la compensación no puede ser completa.

3. Error sistemático: media que resultaría de un número infinito de mediciones del mismo mensurando efectuadas bajo condiciones de repetitividad, menos un valor verdadero del mensurando.

Esta concepto de la metrología es usado mas que nada dentro de la fabricación de herramientas en el diseño y en la corrección de errores de fabricación, en el caso de que una producción salga defectuosa y se tenga que hacer las correcciones correspondientes.

INSTRUMENTO DE MEDICIÓN

Dispositivo destinado a ser utilizado para hacer mediciones solo o en conjunto con dispositivos complementarios.

Se pueden clasificar de la siguiente manera:

Instrumento de indicación analógica

Instrumento de medición en el cual la señal de salida o la indicación es una función continua del mensurando o de la señal de entrada. Este tipo de instrumentos no tienen que ver con las herramientas de un autocle.

Instrumento de indicación digital

Instrumento de medición que proporciona una señal de salida o indicación de forma numérica.

Instrumento integrador

Instrumento de medición que determina el valor de un mensurando integrando una magnitud en función de otra.

Instrumento registrador

Instrumento de medición que proporciona un registro de la indicación.

Instrumento totalizador

Instrumento de medición que determina el valor de un mensurando realizando la suma de valores parciales del mensurando obtenidos simultáneamente o consecutivamente de una o más fuentes.

AJUSTE

Cuando dos piezas deben estar ensambladas, la relación resultante de la diferencia entre sus dimensiones antes de ensamblarlas se llama "ajustamiento" o ajuste.Este concepto se aplica para aquellas herramientas que cambian de cabeza o de alguna parte como brocas o dados.

Ajuste con juego (Diferencia positiva entre el diámetro efectivo del agujero y diámetro efectivo del eje): en el cual se asegura siempre que exista juego. La zona de tolerancia del agujero es mayor que la del eje.

Ajuste con Apriete: Ajuste en el cual se asegura un apriete. La zona de tolerancia del agujero es menor que la del eje.

Ajuste Incierto: Ajuste en el cual se puede presentar o un apriete o un ajuste huelgo (con juego). La zona de tolerancia del agujero y el eje se cruzan.

CONDICIONES DE REFERENCIA Condiciones de utilización prescritas para los ensayos de funcionamiento de un

instrumento de medida o para la intercomparación de los resultados de las medidas.

RESOLUCIÓN DE UN DISPOSITIVO INDICADOR

Capacidad de un dispositivo indicador para distinguir significativamente entre los valores inmediatamente adyacentes a la cantidad indicada.En este caso las herramientas del autocle no tienen resolución de medición.

Características de los instrumentos de medida .

Se define la estabilidad como la diferencia entre la media de 2 o más grupos de mediciones

obtenidas en distintos momentos con el mismo equipo de medición y sobre las mismas piezas. Se

llama también la variabilidad de la exactitud en el tiempo.

La estabilidad de los equipos de medida depende de la frecuencia con que se utilicen entre

calibraciones. Conociendo la necesidad de calibrar el equipo se puede reducir al mínimo el error

por falta de estabilidad.

La necesidad de calibrado depende de factores como el tiempo entre calibraciones, número de

mediciones realizadas, calentamiento, el transporte de las muestras, condiciones de conservación,

condiciones biológicas, condiciones de obtención.

Estas herramientas deben de ser estables, para no perder su exactitud el paso de los años.

DERIVA

Variación lenta de una característica metrológica de un instrumento de medida.

Los equipos han de calibrarse dado que sus respuestas generalmente no son estables en el tiempo.

Las respuestas de los equipos, patrones, y otros dentro del laboratorio, varían con el paso del tiempo debido a diferentes causas: envejecimiento, deterioros, limpiezas inadecuadas, reacciones químicas y otras.

Cuando esta variación es lenta se denomina deriva y se define como:

“La variación de una característica metrológica de un instrumento de medida”

ERROR MAXIMO TOLERADO EN INSTRUMENTOS DE MEDICION

Diferencia máxima, en más o en menos, establecida en la reglamentación o norma respectiva, entre la indicación de un instrumento y el correspondiente valor verdadero, determinado por pesas patrones de referencia, con el instrumentoestando a cero sin carga y en la posición de referencia.

El error máximo tolerado es utlizado para asegurar la fabricación correcta de las medidas de las herramientas del autocle.

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 calibradores 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.

Este error no aplica en las herramientas del autocle pues no se necesita leer ningún dato.

PATRONES DE MEDICION

Un patrón de medición es una representación física de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o a un fenómeno natural que incluye constantes físicas y atómicas. Por ejemplo, la unidad fundamental de masa en el SI es el kilogramo,

No se necesita de patrones de medición para l tipo de herramientas del autocle.

Patrón Calibración.

Material de referencia (MR)

Material o sustancia en que uno o varios valores de las propiedades son suficientemente homogéneos y bien definidos para permitir su uso para calibrar un aparato, evaluar un método de medición o asignar valores a materiales.

Material de referencia certificado (MRC),

Acompañado de un certificado, en que uno o varios valores de las propiedades están certificados por un procedimiento que establece su trazabilidad y para la cual cada valor certificado está acompañado de una incertidumbre a un nivel de confianza indicado (se emplean para evaluar la exactitud e incertidumbre de los resultados. También, pueden emplearse para la calibración instrumental).

Estas herramientas no necesitan patrones de medición, ni estar hechas de algún material certificado.

Patrón

Un patrón puede ser un instrumento de medida, una medida materializada, un material de referencia o un sistema de medida destinado a definir, realizar o reproducir una unidad o varios valores de magnitud, para que sirvan de referencia.Por ejemplo, la unidad de magnitud "masa", en su forma materializada, es un cilindro de metal de 1kg, y un bloque calibrador representa ciertos valores de magnitud "longitud".

Calibración

El calibrado o calibración es el procedimiento de comparación entre lo que indica un instrumento y lo que "debiera indicar" de acuerdo a un patrón de referencia con valor conocido. De esta definición se deduce que para calibrar un instrumento o patrón es necesario disponer de uno de mayor precisión que proporcione el valor convencionalmente verdadero que es el que se empleará para compararlo con la indicación del instrumento sometido a calibrado. Esto se realiza mediante una cadena ininterrumpida y documentada de comparaciones hasta llegar al patrón primario, y que constituye lo que se llama trazabilidad.

Estas herramientas no necesitan de ningún tipo de calibración para su correcto funcionamiento.

Trazabilidad

La trazabilidad de la medición es una cadena ininterrumpida de mediciones de comparación con instrumentos de exactitud cada vez mayor (menor incertidumbre de medición).

También se define como la propiedad del resultado de una medición o el valor de un patrón, por el cual puede ser relacionado con los patrones de referencia, usualmente patrones nacionales o internacionales, a través de una cadena continua de comparaciones, teniendo establecidas las incertidumbres.

Estas herramientas no funcionan para medir.

Rectitud y planitud.

Medición lineal

Metro

Es un instrumento lineal formado por una regla metálica flexible o rígida que está dividida en centímetros y milímetros.

Regla graduada

La regla graduada, utilizada en la medición mecánica, es una regla de sección rectangular y fabricada en acero; lleva grabada una escala, en uno de sus bordes o en ambos y puede ser flexible o rígida. Su longitud varía, según el uso a que se destine.

Calibre o pie de rey

Se le considera como una regla graduada y constituye uno de los instrumentos de medición más preciso. Con él se pueden tomar medidas interiores, exteriores y de profundidad. Está formado por una regla de acero graduada y doblada a escuadra por un extremo que constituye la boca fija.

Este instrumento puede ser usando en la inspección de las herramientas por un operar y asi verificar que fueron hechas con la medida correcta.

Medición de ángulo

Para conocer la posición relativa de las superficies o de las aristas es necesario el empleo de las escuadras angulares. La comprobación de ángulos con exactitud es difícil y requiere aparatos costosos. Antes de comprobar un ángulo, hay que verificar la planicidad de las dos caras que lo forman. El lugar de intersección de dos superficies plazas se llama arista; en ella convergen dos planos bajo un ángulo, es decir, forman un ángulo entre sí.

Longitud comparativa

Comparadores

El comparador de relego es un instrumento de verificación que sirve para comparar unas medidas con otras. No da directamente la medida de una magnitud, sino sólo por comparación con otra conocida. Todos ellos emplean un sistema de amplificación de engranajes o de palancas.

Rectitud

La rectitud desempeña un papel fundamental en el buen funcionamiento de muchas máquinas herramientas, por ejemplo, en las de control numérico y en las máquinas de medida en las que resulta imprescindible que sus elementos móviles sean precisos y bien definidos, tal es el caso del autocle.

Uno de los problemas más usuales en metrología de formas consiste en verificar la rectitud en componentes de maquinaria y mecanismos. Cuando la rectitud se verifica sobre pequeñas distancias (de unos 500 mm como máximo), y en piezas cuyo peso no sea muy elevado (hasta unos 30 kg) podemos obtener elevadas precisiones por medida directa en un laboratorio, utilizando una

medidora por coordenadas, una medidora con comparador electrónico o un sistema láser para la medida de los desplazamientos.

Planitud

El control de la planitud resulta fundamental en las operaciones previas a la construcción de piezas y elementos mecánicos como es el trazado, ya que es preciso contar con las superficies que posean planitudes calibradas para realizar sobre ellas otros controles metrológicos tanto angulares como de perpendicularidad.

Redondez, perfil y rugosidad

Redondez

Se define Redondez como “la desviación de una redondez ideal que es determinada por la diferencia entre los radios mayor y menor del contorno medido de un mensurando.

El resultado de cualquier medición de redondez es la concordancia a un círculo, y el centro de este círculo a su vez estará definido de cuatro formas posibles y en cualquiera de los cuatro casos el círculo estará definido como el lugar geométrico donde todos los puntos del contorno tienen la misma desviación de radio.

Se necesita de redondez para poder ensamblar los dados en su lugar.

Perfil

Perfil es una superficie de control. Es una herramienta de tolerancia poderosa y universal. Sirve para controlar sólo el tamaño y forma de un rasgo o el tamaño, forma, orientación, y localidad de un irregular-forma rasgo. El perfil tolerancia controla la orientación y localidad de rasgos con formas raras, muchísimo de las tolerancias de la posición controla la orientación y localidad de agujeros o alfileres.ObjetivosEspecificar las tolerancias de perfilExplicar las zonas de tolerancias de perfilExplicar las necesidades de perfil de radiosExplicar las tolerancias de perfil combinadas con controles geométricosAplicar las propiedades del perfilUn perfil visto o sección establecida con dimensiones básicas. Un perfil verdadero sería establecido con dimensiones del tamaño básicas, dimensiones con coordenada básicas, radio básicas, dimensiones básicas angulares, fórmulas. El rasgo controla marco se dirige siempre ala superficie del eje con un patrón. Perfil es una superficie controla; la asociación de perfil de tolerancias de una extensión o una línea con dimensiones impropia.

CALIBRADOR PASA/NO PASA

Dispositivos con un tamaño estándar establecido que realizan una inspección física de características de una pieza para determinar si la característica de una pieza sencillamente pasa o no pasa la inspección. No se hace ningún esfuerzo de determinar el grado exacto de error.Instrumento de medición que determina si una parte simplemente encaja o no y por tanto pasa o no la inspección. No se hace esfuerzo para determinar el grado exacto de error. e es uno de los métodos más rápidos para medir roscas externas y consiste en un par de anillos roscados pasa-no pasa Estos calibres se fijan a los límites de la tolerancia de la parte. Su aplicación simplemente es atornillarlos sabre la parte. El de pasa debe entrar sin fuerza sabre la longitud de la rosca y el de no pasa no debe introducirse más de dos hilos antes de que se atore.Esta es la forma mas eficaz de poder probar las herramientas del autocle para mecanico

RUGOSIDAD

Aunque durante mucho tiempo la medición de la rugosidad no fue considerada como una rama de la metrología, en la actualidad es un requerimiento importante debido al reconocimiento creciente de la importancia y necesidad de esta medición.

Una superficie perfecta es una abstracción matemática, ya que cualquier superficie real, por perfecta que parezca, presentará irregularidades que se originan durante el proceso de fabricación.

Las irregularidades mayores (macrogeométricas) son errores de forma, asociados con la variación en tamaño de una pieza, paralelismo entre superficies y planitud de una superficie o conicidad, redondez y cilindricidad, y que pueden medirse con instrumentos convencionales.

Es importante para la calidad de las herramientas.

Tolerancia unilateral y bidimensional

Las tolerancias unilaterales son aquellas que te permiten solamente desviación en una dirección de el valor nominal, por ejemplo, si tu valor nominal es 25.00mm y tu tolerancia es +1.0mm/-0.00mm o +0.00/-1.00mm, esa es una tolerancia unilateral. Si el valor nominal es 25.00mm y tu tolerancia es +/- 1.00mm, esa es una tolerancia bidimensional.

Perno patrón, roscas y engranes

Se da a conocer que por medio de los calibradores funcionales como los pasa, no-pasa podemos verificar de manera más fácil y especialmente más rápida, se puede conocer si una determinada pieza está dentro de los límites requeridos o no está dentro de ellos, puesto que durante la

producción de algún producto en especial se necesita saber si está bien elaborada o no lo está, y en ese momento poder continuar con nuestro proceso.

Regla del 10% o regla 10:1

Esta regla especifica que si la tolerancia de una pieza es “t” (variable), entonces el instrumento utilizado al demostrar el cumplimiento de la especificación debe tener una incertidumbre igual o mejor que t/10.

Incertidumbre

Es el parámetro asociado con el resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos al valor a medir. El valor de incertidumbre incluye componentes procedentes de efectos sistemáticos en las mediciones, debido a componentes que se calcula a partir de distribuciones estadísticas de los valores que proceden de una serie de mediciones y valores que se calculan a partir de funciones de densidades de probabilidad basadas en la experiencia u otra información.

. Error e incertidumbre

En un procedimiento experimental que nos proporciona el valor de una magnitud X, el resultado no coincide exactamente con el valor real de dicha magnitud. La diferencia entre el valor real y el valor medido se llama error de la medida.

Los errores pueden clasificarse, según su origen, en sistemáticos y accidentales. Los errores sistemáticos: son debidos a defectos del método o del instrumento que dan lugar a una desviación de los resultados de las medidas siempre en el mismo sentido.

Entre estos errores cabe destacar el error de cero como, por ejemplo, el que tiene una balanza cuyo cero no está bien ajustado por defecto de los brazos. Estos errores de deben detectar e intentar eliminar, ya que no admiten tratamiento estadístico.

Los errores accidentales: son debidos a causas imposibles de controlar (p.e. cambios de temperatura, presión, vibraciones, etc.), que alteran el resultado a veces por defecto y otras por exceso. Habitualmente se hace la hipótesis de que estos errores se distribuyen al azar, siguiendo leyes estadísticas que permiten determinar el valor más probable, así como el margen de incertidumbre. El error es siempre desconocido, pero puede estimarse una cota superior para su valor absoluto. Esta cota se denomina incertidumbre de la medida y se denota por ∆X. De la definición de error y de incertidumbre deducimos que el valor real de la medida se encuentra en el intervalo

Medición

Una medición es el resultado de la acción de medir. Este verbo, con origen en el término latino metiri, se refiere a la comparación que se establece entre una cierta cantidad y su correspondiente unidad para determinar cuántas veces dicha unidad se encuentra contenida en la cantidad en cuestión.Por ejemplo: “De acuerdo a la última medición, el pino que se encuentra junto al lago ya mide más de treinta metros”, “Antes de comprar el sillón, tenemos que realizar la medición del espacio disponible”, “La final del torneo fue seguida por TV por más de veinte millones de espectadores, según una medición de los organizadores”.La medición, en definitiva, consiste en determinar qué proporción existe entre una dimensión de algún objeto y una cierta unidad de medida. Para que esto sea posible, el tamaño de lo medido y la unidad escogida tienen que compartir una misma magnitud.

Tolerancias

Es la variación máxima que puede tener la medida de la pieza. Viene dada por la diferencia entre las medidas límites, y coincide con la diferencia entre las desviaciones superior e inferior.

Calibre De Dimensión Fija

Instrumento de medida extremadamente preciso, también denominado calibrador, para el control de las dimensiones de agujeros, perfiles, posiciones relativas de planos, etc. Es muy usado en las

elaboraciones mecánicas y puede ser del tipo variable o fijo.

Roscas

Solido de revolución generado por el movimiento helicoidal uniforme de ua figura plana; triangulo, cuadrado, etc.

Engrane

Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona' y la menor 'piñón'. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas.

Control de Calidad

El control de calidad son todos los mecanismos, acciones, herramientas realizadas para detectar la presencia de errores.

La función del control de calidad existe primordialmente como una organización de servicio, para conocer las especificaciones establecidas por la ingeniería del producto y proporcionar asistencia al departamento de fabricación, para que la producción alcance estas especificaciones. Como tal, la función consiste en la recolección y análisis de grandes cantidades de datos que después se presentan a diferentes departamentos para iniciar una acción correctiva adecuada.

Es muy importante hacer las acciones y utilizar los instrumentos adecuados para efectuar un control de calidad riguroso para poder fabricar estas herramientas de autocle.

Muestreo

Al elegir una muestra se espera conseguir que sus propiedades sean extrapolables a la población. Este proceso permite ahorrar recursos, y a la vez obtener resultados parecidos a los que se alcanzarían si se realizase un estudio de toda la población.

Cabe mencionar que para que el muestreo sea válido y se pueda realizar un estudio adecuado (que consienta no solo hacer estimaciones de la población sino estimar también los márgenes de error correspondientes a dichas estimaciones), debe cumplir ciertos requisitos. Nunca podremos estar enteramente seguros de que el resultado sea una muestra representativa, pero sí podemos actuar de manera que esta condición se alcance con una probabilidad alta.

Se podría aplicar un muestro en la revisión de las herramientas para optimizar el tiempo de inspección.

Promedio

Suma de todos los valores numéricos dividida entre el número de valores para obtener un número que pueda representar de la mejor manera a todos los valores del conjunto.

No es necesario la aplicación de este concepto en las herramientas del autocle.

Desviación estándar

La desviación estándar (σ) mide cuánto se separan los datos.

La fórmula es fácil: es la raíz cuadrada de la varianza. Así que, "¿qué es la varianza?"

Varianza

la varianza (que es el cuadrado de la desviación estándar: σ2) se define así:

Es la media de las diferencias con la media elevadas al cuadrado.

Repetibilidad

De acuerdo con el VIM (Vocabulario Internacional de Metrología) la repetibilidad de resulta-dos de mediciones es: La proximidad de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mensurando bajo las mismas condiciones de medición. Donde: Estas condiciones son llamadas condiciones de repetibilidad. Las condiciones de repetibilidad incluyen: el mismo procedimiento de medición, el mismo observador, el mismo instrumento de medición, utilizado bajo las mismas condiciones, el mismo lugar, repetición en un periodo corto de tiempo. La repetibilidad puede ser expresada cuantitativamente en términos de la dispersión característica de los resultados.

Cartas de control

Las cartas de control son la herramienta más poderosa para analizar la variación en la mayoría de los procesos.Han sido difundidas exitosamente en varios países dentro de una amplia variedad de situaciones para el control del proceso.Las cartas de control enfocan la atención hacia las causas especiales de variación cuando estas aparecen y reflejan la magnitud de la variación debida a las causas comunes.

Balanza Analitica

Es una balanza (mono plato automática) que permite hacer pesadas con gran rapidez y exactitud, es muy utilizada en todos los laboratorios.

La balanza representa una palanca de primer grado con un apoyo central y dos brazos opuestos de igual longitud. Es asimétrica, dado que posee un solo platillo suspendido del extremo frontal de la cruz.

Tiene, además, dos cuchillas: una central y otra en un extremo sustentando el único platillo. También, en este extremo está todo el conjunto de pesas. Las pesas de la balanza se encuentran ocultas colgadas de ganchos resistentes de acero inoxidable, éstos a su vez, apoyados en varillas suspendidas de la cruz de la balanza. En el extremo opuesto se encuentra un peso fijo y amortiguador neumático que equilibra el platillo y las pesas y amortigua las oscilaciones de la cruz, de esta manera el brazo de la cruz llega rápidamente al punto de reposo.

La cruz está montada normalmente del frente hacia atrás en la caja de la balanza.

El área de las chapas del amortiguador neumático, es igual al área del platillo y, en consecuencia, los errores debido a la condensación de humedad de la balanza son compensados.

Con el objeto de no dañar los filos de la cuchilla cuando la balanza no está funcionando o mientras se colocan o retiran objetos del platillo se emplea una perilla de tres posiciones

• Posición central “0”: posición de arresto, detiene el platillo y el brazo de la balanza, se utiliza cuando se colocan o retiran objetos del platillo o cuando la balanza no se usa.

• Posición “1”: posición de lanzada o pesada completa, la balanza no está retenida, deja en completa libertad el platillo pudiéndose realizar la lectura completa del peso del objeto que se pesa.

• Posición media pesada o posición de semi arresto, se utiliza sólo para comandar las perillas de las decenas y unidades de gramo, de esta manera se puede predeterminar el peso del objeto que se pesa. No se necesita de este tipo de instrumentos en el uso y aplicación del autocle.

Tecnicas de nivelación.

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Las balanzas se diferencian entre sí por el diseño, los principios utilizados en su funcionamiento y la sensibilidad que poseen. En la actualidad podríamos considerar que existen dos grandes grupos: las balanzas mecánicas y las balanzas electrónicas.

BALANZAS MECÁNICAS

Algunas de las más comunes son las siguientes:

1. Balanza de resorte. Su funcionamiento está basado en una propiedad mecánica de los muelles, que consiste en que la fuerza que ejerce un muelle es proporcional a la constante de elasticidad del mismo [k] multiplicada por su elongación [x] [F = - k · x]. De lo que se deduce que mientras más grande sea la masa [m] que se coloca, mayor será la elongación del muelle, siendo èsta proporcional a la masa y a la constante del resorte. La calibración de una balanza de resorte depende de la fuerza de gravedad que actúa sobre el objeto, por lo que deben calibrarse en el lugar de empleo. Se utilizan si no se requiere una gran precisión.

2. Balanza de pesa deslizante. Dispone de dos masas conocidas que se pueden desplazar sobre escalas, una con una graduación macro y la otra con una graduación micro. Al colocar una sustancia de masa desconocida sobre el plato, se determina su peso deslizando las masas sobre las escalas mencionadas hasta que se obtiene la posición de equilibrio. En dicho momento se toma la lectura sumando las cantidades indicadas por la posición de las masas sobre las dos escalas mencionadas.

3. Balanza analítica. Funciona mediante la comparación de masas de peso conocido con la masa de una sustancia de peso desconocido. Está construida con base en una barra o palanca simétrica que se apoya mediante un soporte tipo cuchilla en un punto central denominado fulcro.

En sus 2 extremos existen unos estribos o casquillos que soportan cada uno un platillo mediante unas cuchillas que les permiten oscilar suavemente. En un platillo se colocan las pesas certificadas (que actúan como contrapesos) y en el otro la sustancia que es necesario analizar, de forma que obtendremos su peso exacto cuando el brazo se quede en perfecta posición horizontal. Todo el conjunto dispone de un sistema de bloqueo que permite a la palanca principal reposar de forma estable cuando no se emplea o cuando se requieren modificar los contrapesos. Dispone de una caja externa que protege la balanza de las corrientes de aire que pudieran presentarse en el lugar donde se encuentra instalada.

En la actualidad, se considera que una balanza analítica es aquella que puede pesar diezmilésimas de gramo (0,0001 g) o cienmilésimas de gramo (0,00001 g) pero como contrapartida tienen una capacidad de pesada (tara) que no suele superar los 200 gramos.

Para utilizarlas se requiere disponer de un juego de pesas certificadas, el cual dispone de piezas con masas de diversa magnitud. El juego está por lo general compuesto por las siguientes piezas:

4. Balanza de plato superior. Este tipo de balanza dispone de un único platillo de carga colocado en la parte superior, el cual es soportado por una columna que se mantiene en posición vertical por dos pares de guías que tienen acoples flexibles. El efecto de la fuerza, producido por la masa, es transmitido desde algún punto de la columna vertical bien directamente o mediante algún mecanismo a la celda de carga. La exigencia de este tipo de mecanismo consiste en mantener el paralelismo de las guías con una exactitud de hasta ± 1 μm. Las desviaciones de paralelismo causan un error conocido como de carga lateral que se presenta cuando la masa que está siendo pesada muestra diferencias si la lectura se toma en el centro del platillo o en uno de sus extremos. El esquema que se incluye a continuación explica el principio de operación, el cual algunos fabricantes han introducido a las balanzas electrónicas.

5. Balanza de sustitución. Es también una balanza de platillo único. Se coloca sobre el platillo de pesaje una masa desconocida que se equilibra al retirar, del lado del contrapeso, masas de magnitud conocida, utilizando un sistema mecánico de levas hasta que se alcance una posición de equilibrio. El fulcro generalmente está descentrado con relación a la longitud de la viga de carga y colocado cerca del frente de la balanza. Cuando se coloca una masa sobre el platillo de pesaje y se libera la balanza del mecanismo de bloqueo, el movimiento de la viga de carga se proyecta mediante un sistema óptico a una pantalla localizada en la parte frontal del instrumento.

VERIFICACIÓN DE FUNCIONAMIENTO

A continuación, se describe el procedimiento utilizado para verificar el funcionamiento de una balanza mecánica típica. La descripción del proceso se basa en la balanza de sustitución.

1. Verificar que la balanza esté nivelada.

La nivelación se logra mediante mecanismos de ajuste roscado, ubicados en la base de la balanza. El nivel se logra centrando una burbuja sobre una escala visible en la parte frontal de la base de la balanza.

2. Comprobar el punto cero. Colocar en cero los controles y liberar la balanza. Si la escala de lectura no se mantiene en cero, es necesario ajustar el mecanismo de ajuste de cero que es un tornillo estriado ubicado en posición horizontal cerca del fulcro. Para esto es necesario bloquear la balanza y ajustar suavemente el citado mecanismo. El proceso continúa hasta que el cero ajuste correctamente en la escala de lectura.

3. Verificar y ajustar la sensibilidad.

Esta se reajusta siempre que se haya efectuado algún ajuste interno. Se efectúa con una pesa patrón conocida y se procede siguiendo estos pasos:

a) Bloquear la balanza.

b) Colocar un peso patrón en el platillo, equivalente al rango de la escala óptica.

c) Colocar la graduación de la década de peso inferior en uno (1).

d) Liberar la balanza.

e) Ajustar el punto cero.

f) Colocar nuevamente la graduación de la década de peso inferior en cero (0). La balanza deberá marcar 100. Si la escala marca menos o más que 100, se debe ajustar el control de sensibilidad. Esto supone bloquear la balanza, levantar la cubierta superior y girar el tornillo de sensibilidad: si la escala marca más de 100, girar el tornillo en el sentido de las agujas del reloj, es decir, hacia abajo. Si la escala marca menos de 100, es necesario desenroscar el tornillo. Luego se repite el proceso hasta que quede ajustada la balanza (ajustar en cero y la sensibilidad).

4. Confirmar el freno del platillo.

Este se encuentra montado sobre un eje roscado que, cuando está bloqueada la balanza, toca el platillo para evitar que oscile. En caso de desajuste se debe rotar suavemente el eje, hasta que la distancia entre el freno y el platillo sea cero cuando la balanza está bloqueada.

Pipetas y probetas.

La probeta es un instrumento volumétrico que consiste en un cilindro graduado de vidrio que permite contener líquidos y sirve para medir volúmenes de forma aproximada. Las probetas suelen ser graduadas, es decir, llevan grabada una escala por la parte exterior que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha exactitud. Cuando se requiere una mayor precisión se recurre a otros instrumentos, por ejemplo, la pipeta.

Las pipetas, en general son materiales de laboratorio útiles para medir volúmenes. Las pipetas por lo general son de vidrio, están formadas por un tubo transparente que termina en una de sus puntas en forma cónica y tiene una graduación (una serie de marcas grabadas) indicando distintos volúmenes. Se utilizan para tomar muestras de suero para análisis y se diferencian de las demás por que tienen capacidades muy pequeñas y suelen llamarse también micro pipetas. Estas pipetas se identifican por que además de tener las líneas de calibración las puntas están calibradas.

Matraz aforado y Buretas.

Error de paralaje para instrumentos volumétricos.

En el uso del material volumétrico debemos cuidar el error de paralaje para conseguir de este modo volúmenes exactos. Lo primero que debemos conocer es qué entender por error de paralaje. Se trata del desplazamiento aparente de un objeto cuando se observa desde diferentes puntos. Para evitar este error de paralaje el ojo del observador debe situarse al mismo nivel que la superficie del líquido debiendo coincidir la parte inferior del menisco formado por el líquido con el volumen deseado. Al punto o línea formada se le denomina línea de enrase. Si la lectura del volumen se observa el menisco por encima leeremos un volumen inferior al real y viceversa.

No tiene ningún uso relacionado al autocle para mecánicos.

Matraz aforado

Los matraces aforados o frascos volumétricos tienen forma de Pera, fondo plano, con un cuello largo y estrecho que lleva una marca circular grabada que indica que lleno hasta la misma a la temperatura expresada en el matraz.

Existen distintos tipos de tamaños los más comunes son 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 ml

Buretas

Las buretas son unos recipientes de forma alargada, tubulares y están graduados. Las buretas disponen de una llave de paso en su extremo inferior, esto sirve para regular el líquido que dejan salir.

El uso de las buretas es en trabajos volumétricos, los cuales se realizan para valorar disoluciones de carácter ácido o básico.

La bureta permite saber con gran exactitud, la cantidad de base que se ha necesitado para neutralizar un ácido, lo que permite calcular la concentración del mismo. La operación contraria, neutralizar y valorar una base con un ácido, también es posible.

Termómetros.

¿Qué es un Termómetro?

El Termómetro es un instrumento empleado para medir la temperatura. El termómetro más utilizado es el de mercurio, formado por un capilar de vidrio de diámetro uniforme comunicado por un extremo con una ampolla llena de mercurio. El conjunto está sellado para mantener un vacío parcial en el capilar. Cuando la temperatura aumenta el mercurio se dilata y asciende por el capilar. La temperatura puede leerse en una escala situada junto al capilar. El termómetro de mercurio es muy usado para medir temperaturas ordinarias; también se emplean otros líquidos como alcohol o éter.

¿Qué es la termometría?

La termometría es una rama de la física que se ocupa de los métodos y medios para medir la temperatura. Simultáneamente la termometría es un apartado de la metrología, cuyas misiones consisten en asegurar la unidad de mediciones de la temperatura, establecer las escalas de temperatura, crear patrones, elaborar metodologías de graduación y de la verificación de los medios de medida de la temperatura.

Termómetro de gas.

El termómetro de gas de volumen constante, mencionado al hablar del establecimiento de la escala termodinámica de temperaturas, pertenece a la categoría de termómetros llenos de gas y es el más exacto de este tipo. Para usos industriales, un termómetro por presión de gas consta de un elemento que mide la presión, como el tubo Bourdon conectado por un tubo capilar a una ampolla que se expone a la temperatura que se ha de medir. El sistema se llena, a presión, con un gas inerte, ordinariamente el nitrógeno. Como el gas del elemento medidor y del tubo de conexión no está a la temperatura del bulbo, el volumen de éste tiene que ser grande para que los errores introducidos por la diferencia de temperatura del elemento medidor de la presión y del tubo capilar resulten insignificantes. El bulbo debe tener por lo menos cuarenta veces el volumen del resto del sistema. Por ello, y a causa del retardo en la transmisión de los cambios de presión por el tubo capilar, la longitud de éste se limita a un máximo de 60 m, y es preferible mucho menos.

Termómetro de resistencia.

Un termómetro de resistencia es un instrumento utilizado para medir las temperaturas aprovechando la dependencia de la resistencia eléctrica de métales, aleaciones y semiconductores (termistores) con la temperatura; tal es así que se puede utilizar esta propiedad para establecer el carácter del material como conductor, aislante o semiconductor.

Termómetro de vidrio o de líquidos:

Hechos con vidrio sellado, muestra la temperatura por medio del nivel al que llega el mercurio o alcohol en una escala graduada. Estos líquidos se dilatan y contraen debido a los cambios de temperatura. Generalmente, la escala de medición que usa es Celsius, aunque también se puede expresar en grados Fahrenheit. Actualmente estos termómetros contienen alcohol coloreado debido al peligro que significa el contacto con el mercurio.