micrómetro y vernier

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Vernier y micrómetro. Manual de usos 1 MATERIA: ELEMENTOS DIMENSIONALES MECATRONICA: 1-B

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Metrologia

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Page 1: Micrómetro y Vernier

Vernier y micrómetro. Manual de usos 1

MATERIA: ELEMENTOS DIMENSIONALES

MECATRONICA: 1-B

Page 2: Micrómetro y Vernier

Contenido Justificación ....................................................................................................................................2

Objetivos ........................................................................................................................................2

Objetivo general .............................................................................................................................2

Objetivo especifico .........................................................................................................................2

Meta ...................................................................................................................................................2

Las partes de un vernier. ................................................................................................................3

Como utilizar el vernier ..................................................................................................................3

Para medir profundidades ..............................................................................................................7

Para medir exteriores. ....................................................................................................................7

Mantenimiento de calibradores .....................................................................................................8

La calibración de un micrómetro ..................................................................................................13

Mantenimiento del micrómetro ...................................................................................................17

PREPARACIÓN PARA EL USO ........................................................................................................17

...................................................................................................................................17

Page 3: Micrómetro y Vernier

Justificación

El presente comprende de manuales esta realizado para aquellos alumnos o

trabajadores en mediciones y para aplicaciones en industria general en los

que la metrología está presente llega el momento en el que debido al escaso

conocimiento no podemos realizarlos entonces los siguientes manuales

podrán ser empleados por cualquier usuario de instrumentos de medición.

Objetivos

Tener los manuales correspondientes con definiciones y explicaciones de los

diferentes tipos de medición como lo son el micrómetro, vernier,

Comparador óptico, Microscopio de medición, Durómetro, Rugosímetro

Objetivo general

El objetivo general de este manual es conocer las características de los

instrumentos de medición directa q indirecta contemplando los siguientes

campos descripción, forma de uso, mantenimiento y calibración

Objetivo especifico

El objetivo específico es tener a la mano un manual práctico y detallado de

estos instrumentos

Meta

En los objetivos específicos tenemos que el lector comprenda el uso de los

instrumentos de medición para el uso correcto de estos.

Vernier

Page 4: Micrómetro y Vernier

Es un instrumento que tiene una gran precisión permitiéndonos medir todas aquellas dimensiones

de las partes internas y externas de un objeto, piezas mecánicas, instrumentación, y maquinaria,

también es posible medir profundidades.

Existen diferentes tipos de vernier más modernos y fáciles de usar, como los digitales en los que la

medición se muestra en pantalla liquida.

Las partes de un vernier.

1. Mordazas para medidas externas

2. Mordazas para medidas internas

3. Punta para medida de profundidades

4. Escala con divisiones en cm y mm

5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada

6. Nonio para lectura de las fracciones de milímetros en que este dividida

7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgadas en que este dividido

8. Botón de deslizamiento y freno.

Como utilizar el vernier Para utilizar un vernier es muy importante seguir los siguientes pasos:

1. Asegúrate de que el objeto a medir este limpio y que no tenga rebabas o bordes.

Page 5: Micrómetro y Vernier

2. Desliza la corredera y coloca el instrumento a medir en la mordaza para medidas externas.

3. Presiona las puntas de medición firmemente contra la pieza.

4. En la escala vernier, hay un pequeño cero que se encuentra en el nonio; cuenta cuantos

números enteros hay antes de llegar al cero. (para medir en milímetros).

Page 6: Micrómetro y Vernier

5. Ahora, cuenta cuantos números enteros ves del 0 de la regla, hasta el cero del nonio.

En este caso hay 20mm.

6. Posteriormente a nuestra lectura le sumamos 0.5mm.

7. Despues de haver hecho esto contamos las lineas que estan despues de 20mm asta el cero

del nonio. Que son 3 lineas y se multiplica por la escala correspondiente y lo agregamos a

nuestra suma. 3* 0.01mm=0.03mm

Page 7: Micrómetro y Vernier

8. Por ultimo buscamos en el nonio un número en la regla que coincida exactamente en

algún número del nonio. El número que coincide es el 5 y se multiplica por 0.001mm

9. Para finalizar con nuestra medición se ase la sumatoria de las medidas tomadas de la regla

y las medidas del nonio.

Suma:

20.00mm

0.500mm

0.030mm

0.005mm

20.535mm suma final= medida final

Page 8: Micrómetro y Vernier

Para medir profundidades Para medir profundidades, el vernier se coloca de la siguiente manera.

Para medir exteriores. Para medir interiores solo se colocan las mordazas para medidas interiores dentro de la pieza a

medir.

.

Page 9: Micrómetro y Vernier

Mantenimiento de calibradores

Aunque los calibradores con frecuencia se utilizan en condiciones ambientales hostiles, su

mantenimiento tiende a descuidarse debido a la simple de su construcción y bajo requerimientos

de exactitud. Con el objeto de obtener el mejor rendimiento posible de estos instrumentos y

asegurar su uso económico, es esencial realizar un efectivo control de mantenimiento. Como con

otro tipo de instrumento, los calibradores deberán tener reglas estandarizadas que regulen la

compra, capacitación del personal, manejo, almacenaje, mantenimiento e inspección periódica.

Aunque los calibradores con frecuencia se utilizan en condiciones ambientales hostiles, su

mantenimiento tiende a descuidarse debido a lo simple de su construcción y bajos requerimientos

de exactitud. Con el objeto de obtener el mejor rendimiento posible de estos instrumentos, y

asegurar su uso económico, es esencial realizar un efectivo control del mantenimiento. Como con

otro tipo de instrumentos, los calibradores deberán tener reglas estandarizadas que regulen la

compra, capacitación del personal, almacenaje, mantenimiento e inspección periódica

Page 10: Micrómetro y Vernier

MICROMETRO

Micrómetro

El micrómetro es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando

este es movido mediante el giro de un tornillo lo que convierte el movimiento

giratorio del tambor en el movimiento lineal del husillo. El desplazamiento de este

lo amplifica la rotación del tornillo y el diámetro del tambor. Las graduaciones

alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeño en la

posición de husillo.

Partes del micrómetro

Lectura del milímetro

Para el micrómetro estándar en milímetros nos referimos a las figuras siguientes:

Page 11: Micrómetro y Vernier

Para la lectura en centésimas de milímetro primero tome la lectura del cilindro

observe cada graduación corresponde a 0.5 mm luego del tambor, sume las dos

para obtener la medida total.

1. Note que el tambor se ha detenido en un punto más allá de la línea

correspondiente a 4mm.

2. Note también que una línea adicional (graduación de 0.5mm) es visible

entre la línea correspondiente A 4 mm y el borde del tambor.

3. La línea 49 sobre el tambor corresponde con la línea central del cilindro:

Lectura sobre el cilindro 4.0

Lectura entre el 4 y lectura del tambor 0.5

Línea del tambor coincidiendo con el cilindro 0.49

Lectura total 4.99 mm

Lectura en micrómetros:

1. Tome la lectura hasta en centésimas de milímetro en la misma forma que

en el ejemplo anterior. Cuando la línea central del cilindro queda entre dos

líneas del tambor, la cantidad desconocida se lee utilizando la escala

vernier marcada sobre el cilindro

2. El vernier sobre el cilindro proporciona lecturas con incrementos de 0.001

mm (1µm)

3. Para leer el vernier, encuentre cual línea sobre la escala de este coincide

sobre la línea sobre el tambor y tome la lectura del número indicado ala

izquierda de la escala de vernier, nunca tome el número del tambor.

Page 12: Micrómetro y Vernier

4. Note que en la figura 9.8 que la línea con el número cuatro del vernier

coincide exactamente con una del tambor e indica 0.004mm.

Lectura sobre el cilindro 4.0

Línea entre el 4 cuatro y el borde del tambor 0.5

Línea del tambor que ha pasado la línea del cilindro 0.49

Línea del vernier coincidiendo con una del tambor 0.004

Lectura total 4.994mm

Page 13: Micrómetro y Vernier

Para el micrómetro en pulgadas nos referimos a la figura siguiente:

Para la lectura en milésimas de pulgada primero tome la lectura del cilindro

(0.025) y luego del tambor sume de las dos para obtener la lectura total

1. Fig. 9.9 note que el tambor se ha detenido en un punto más allá del 2

sobre el cilindro que indica .200de pulg.

2. Note que en una línea adicional visible entre la graduación con el 2 y el

borde del tambor y que indican 0.25de pulg.

3. La línea numerada uno sobre el tambor coincide con la línea centra del

husillo lo que significa .001 de pulg. Adicional así.

Lectura del cilindro .200

Línea entre el 2 y el borde del tambor .025

Línea del tambor coincidiendo a la línea central del cilindro .001

Lectura total .226 pulg

Page 14: Micrómetro y Vernier

La calibración de un micrómetro Es una operación propia de un sistema de calidad. El micrómetro es un instrumento de medida

para el control dimensional de elementos. Se trata de un instrumento de medida con unas buenas

prestaciones metrológicas respecto a su coste. Conseguir resoluciones de centésimas en cualquier

otra magnitud física (temperatura, presión, fuerza,…) requieren de inversiones mucho más

elevadas. Esto es debido, fundamentalmente, a que la tecnología en la magnitud dimensional está

más desarrollada que en las demás.

Uno de los primeros puntos a tomar en cuenta es que el operario conozca el uso apropiado de

este instrumento de medición, así antes de iniciar la calibración se eviten errores obvios y se tenga

la calidad y limpieza en la calibración. Las siguientes características deben de ser prioridad:

Dejar que la temperatura este entre -,+ 20 grados centígrados

Asegurar la limpieza del lugar

Inspección del área de trabajo

Y los ajustes requeridos

Este procedimiento se debe lleva a cabo para micrómetros de exteriores con un tope fijo, con un

intervalo de medición de 0 hasta 500mm

Antes de empezar con la calibración inspeccionar estar en las condiciones favorables, como fallas

del mecanismo en sí y anomalías como roturas y doblamientos.

Usar guantes de tela

Limpiar el micrómetro, con paño suave

Revisar las condiciones de su superficie

Cerrar totalmente el micrómetro

Verificar los grabados de las graduaciones libres de defectos

En caso de que tenga alguna de esas fallas, no puede ser liberado

Medir la fuerza de medición usando una balanza

Identificar la medida máxima girando el tambor adecuadamente

Page 15: Micrómetro y Vernier

Verificar el ajuste a cero, no debe haber desajuste

Verificar el paralelismo, de las superficies de medición

Limpiar las superficies de medición a ser utilizados en la calibración con las siguientes las

dimensiones

Insertar alguno de los bloques patrón en las superficies de medición , girando el tambor

con el trinquete, tomar la lectura y determinar el error

Repetir el procedimiento cuatro veces.

Para determinar la deflexión del marco bajo carga de 9.8 N se toma primero una lectura

con el micrometro serrado sin carga y después una segunda lectura aplicando una carga al

marco de 5kgf, la diferencia de lecturas se divide entre 5 y es el valor que se reporta.

Page 16: Micrómetro y Vernier

Para registrar los valores obtenidos llenamos un formato con los valores de incertidumbre,

dimensiones y desviaciones correspondientes.

Page 17: Micrómetro y Vernier

Ejemplo de una captura de datos para su posible liberación y aceptación del micrómetro

calibrado, de lo contrario queda en espera o cuarentena.

Page 18: Micrómetro y Vernier

Mantenimiento del micrómetro

Una vez usado el micrómetro se limpiará con un trapo o gamuza hasta quitar el tacto de las manos y posteriormente se dará una ligera capa de vaselina neutra a los contactos. Siempre que el micrómetro esté sin utilizar debe guardarse junto a su correspondiente barra patrón de extremos en un estuche cerrado. A su vez debe protegerse conservándolo en vitrinas cerradas o en armarios de taller. Paralelamente al mantenimiento que se realiza con el uso del instrumento, debe efectuarse una revisión a fondo en el momento en que éste se envía a la calibración periódica. Esta operación se hace por personal cualificado de Metrología y comprende el desmontaje de los componentes del equipo (cuando proceda), revisión, limpieza y puesta a punto del instrumento.

PREPARACIÓN PARA EL USO

Quitar blocaje del contacto móvil y abrir el micrómetro. Limpiar los contactos del micrómetro con un trapo o una gamuza.

Page 19: Micrómetro y Vernier

Duro metro

El método de medición LEEB se utilizó por primera vez en 1978. Viene definido por la relación

entre la velocidad de rebote de un cuerpo percutor con respecto a su velocidad de percusión

multiplicada por 1000. Una mayor dureza en la superficie del material se corresponde con una

velocidad de rebote más alta. Para un grupo de materiales específico (p.e. acero, aluminio ...) la

dureza Leeb establece una relación directa con sus condiciones de dureza.

En el siguiente durómetro se han incluido las curvas de conversión de dureza HL para metales

habituales frente a otras durezas estáticas estándar (HB, HV, HRC, etc.) que le posibilita convertir e

indicar la dureza Leeb en otros valores de dureza.

HL = 1000 x (VB / VA)

HL: Dureza Leeb

VB: Velocidad de rebote

VA: Velocidad de percusión

En la carcasa del PCE 1000 se encuentra una bobina y dentro de ella el cuerpo percutor. A su vez,

en el cuerpo percutor está integrado un imán permanente. Cuando el cuerpo percutor “se

transforma“ a través de la bobina, se induce en la bobina una tensión eléctrica por medio de los

imanes proporcional a la velocidad del imán.

En la siguiente imagen podrá ver la curva característica de la tensión de la señal de salida cuando

el cuerpo percutor supera la bobina de inducción.

Cuando mida la dureza de un

material con un método de

prueba estadístico tradicional (cuerpo penetrador...), cualquier modificación de la presión ejercida

produce un cambio en el valor de medición. Existirán diferentes curvas de conversión según los

Page 20: Micrómetro y Vernier

diferentes cuerpos penetradores. Por tanto, cuando la dureza Leeb es convertida a otro valor de

dureza, deberá facilitarse el cuerpo penetrador utilizado con el valor convertido.

Especificaciones

Pantalla LCD

Precisión ± 6 HL para HL = 800 (0,8 %)

Rango de medición 200... 940 HL / 80 ... 940 HV

Unidades disponibles HL, HRC, HRB, HB, HV, HSD

Líneas caract. Material 9

Cuerpo penetrador: tipo D

Peso mínimo de la prueba 5 kg sin base 2... 5 kg con base estable 50 g ... 2 kg con base y pasta

de acoplamiento

Espesor mínimo de la prueba 3 mm

Penetración mín. de temple 0,8 mm

Temp. máx. de la prueba 120 °C

Temperatura ambiente: 0 ... + 50 °C

Desconexión automática

Alimentación: batería de bloque de 9V

Dimensiones 100 x 60 x 33 mm Peso 150 g

Page 21: Micrómetro y Vernier

Símbolos

LD Dureza Leeb con cuerpo percusor D

HB Dureza Brinell HRB Rockwell

B HRC Rockwell C

HSD Dureza Shore

HV Dureza Vickers

Rangos de medición

Dureza Leeb 200 ... 900

Rangos de Medición

Page 22: Micrómetro y Vernier

Preparación para la prueba

• La temperatura de la superficie a medir no debe ser superior a 120 °C.

• El objeto a comprobar debe tener una superficie metálica lisa y limpia para evitar errores en la

medición.

• Si el peso del objeto a comprobar es superior a 5 kg, no es necesaria una preparación previa.

• Los objetos a comprobar entre 2 y 5 kg y los objetos con paredes delgadas deberán situarse

sobre una base estable con un peso mínimo de 5 kg. La base debe estar fuertemente fijada al

objeto para evitar vibraciones.

• Los objetos a comprobar por debajo de 2 kg deberán unirse a la base con pasta de acoplamiento

(p.e. vaselina).

• El objeto a comprobar debe pesar más de 50 g.

• Deberá medir en dirección vertical con respecto a la base.

• El espesor mínimo del objeto a medir no debe sobrepasar los 3 mm.

• El objeto a comprobar no puede ser magnético.

• La capa dura del objeto a comprobar no puede superar los 0,8 mm.

• Si las superficies son curvas, el radio no puede ser inferior a 30mm. Puede adquirir un

componente opcional para medir radios más pequeños o superficies curvas.

Atención:

Tenga en cuenta que a pesar de la escasa masa del cuerpo percutor y de la escasa energía, durante

la medición se ejerce una gran fuerza percutora sobre la

superficie en un corto periodo de tiempo. La fuerza

percutora máxima para un cuerpo percutor tipo D es de 900

Newton. Las piezas pequeñas y ligeras – incluso aunque

aparenten tener un peso suficiente – ceden ante la fuerza

percutora, por lo que se pueden producir oscilaciones y

deformaciones. Esto produce a su vez la aparición de

fluctuaciones en los resultados de medición. Deberá utilizar

una pieza de refuerzo en el lugar de medición (pasta de

acoplamiento).

Preparación para la medición

Page 23: Micrómetro y Vernier

En el PCE 1000 podrá ajustar la dirección de la medición (DIRE), el material (MATE), la unidad

(CONV) y la formación del valor medio (AVER). La imagen contigua muestra la configuración del

menú.

Podrá encender el aparato con la tecla “START“.

Mantenga presionada 3 segundos la tecla “M“ para ir al menú. En la pantalla aparece “DIRE“. Con

la tecla “M“ puede continuar manejando el menú (MATE, CONV, AVER). Finalmente regresará al

modo de medición.

Una vez que se ha introducido en el menú DIRE con la tecla “M“, podrá ajustar la dirección de la

medición con ayuda de la tecla “C“.

Presionando la tecla “M“ se introducirá en el menú del tipo de material, con la tecla “C“ podrá

seleccionar el tipo de material.

M1: acero / hierro fundido

M2: herramientas de acero

M3: acero noble M4: fundido gris

M5: fundido de granito esferoidal

Page 24: Micrómetro y Vernier

M6: aleaciones de fundido de aluminio

M7: latón

M8: bronce

M9: cobre

Una vez seleccionado el material con la tecla “M“, podrá avanzar en el menú hasta la selección de

la unidad (CONV), con la tecla “C“ podrá seleccionar la unidad (HLd, Hrc, Hrb, Hb, HU, HSd). Tenga

en cuenta que para la dureza Vickers HV aparecen las siglas HU.

Medición

Ahora podrá comenzar con la medición real. El cuerpo percutor se tensa con la ayuda del pasador

elástico. Deslice para ello el pasador elástico inferior en la abertura del dispositivo percutor, el

dispositivo percutor se encaja por medio de un “clic“.

Para medir, presione el PCE 1000 contra el objeto a comprobar. El durómetro

deberá estar situado en ángulo recto y sin oscilaciones. Presione a continuación

con la otra mano la tecla “START“. Aparecerá el valor en la pantalla. Repita la

medición hasta que haya obtenido el valor medio (AVER) que había fijado

anteriormente. Con la tecla “M“ podrá recuperar el valor medio (AUE), el valor

MAX (-A-) y el valor MIN (-I).

Si durante la medición aparece un valor que se encuentra totalmente fuera del

resto de valores, probablemente se trata de un “intento fallado“. Podrá borrar

este valor con la tecla “C“, y el valor no se tendrá en cuenta para formar el valor

medio. Deberá repetir la medición borrada.

El aparato dispone de la función de auto desconexión que protege la batería. Una vez apagado el

aparato, se mantienen todos los ajustes. Si desea almacenar el aparato, podrá destensar el muelle

accionando la tecla “START“.

Memoria

• Iniciar la memoria

El durómetro cuenta con una memoria para 99 valores. Para activar la memoria deberá ir al menú

AVER. Podrá hacerlo presionando la tecla “M“ durante 3 segundos y después deberá presionar

repetidas veces dicha tecla “M“ hasta que aparezca el menú AVER. Por medio de la tecla “C“ podrá

seleccionar SAV y confirmarlo con la tecla “M“. Aparecerá en la parte izquierda de la pantalla el

símbolo “S00“, lo que quiere decir que se ha iniciado la memoria. La memoria cuenta los valores

hasta 99 “S99“. Aquí también se pueden borrar los “intentos fallados“ con la tecla “C“.

• Recuperar la memoria

Page 25: Micrómetro y Vernier

Para recuperar los datos de la memoria deberá mantener presionada la tecla “C“ durante 3

segundos. El símbolo Sxx se convierte en Axx. Ahora podrá recuperar los valores de la memoria

con la tecla “M“ y “C“. Presionando la tecla “C“ repetidas veces podrá abandonar esta función y se

podrán grabar las mediciones que realicemos posteriormente.

• Borrar la memoria

Introdúzcase en el modo de recuperación de la memoria manteniendo presionada la tecla “C“

durante 3 segundos. Presione a continuación las teclas “M“ y “C“ a la vez durante 3 segundos, con

lo que se procederá al borrado de la memoria, el aparato cambiará al modo de inicio de la

memoria y en la pantalla aparecerá S00.

• Calibración

Si el aparato no ha sido utilizado durante un periodo de tiempo prolongado (> 1 año) se pueden

producir variaciones considerables. En ese caso podrá recalibrarlo de dos maneras, con la

calibración inteligente y con la calibración precisa.

• Muy importante

1. No realice la calibración cuando se producen errores de medición dentro de las

especificaciones.

2. Asegúrese de que ha seleccionado el ajuste de fábrica antes de la calibración.

Page 26: Micrómetro y Vernier

• Calibración precisa

Si ha realizado una calibración inteligente y el valor calibrado difiere del valor estándar, realice la

calibración precisa.

1. Realice los pasos 1 a 4 de la calibración inteligente. 2. Mantenga presionada la tecla “C” durante

3 segundos, podrá llegar al modo de ajuste y aparece ADJ en la parte izquierda de la pantalla.

3. Con las teclas “M“ y “C“ podrá aumentar o disminuir el valor, ajuste el valor según el valor

estándar. 4. Manteniendo presionada la tecla “M” durante 3 segundos podrá cerrar la calibración.

Tras un largo periodo de uso, puede suceder que el aparato no se deje calibrar de manera exacta.

Deberá proceder al cambio del cuerpopercutor. Para ello deberá volver a ajustar el durómetro PCE

1000 según los ajustes de fábrica. Deberá ajustar la formación del valor medio a través de 3

mediciones y llevarla a cabo. Seleccione el valor medio con la tecla ”M“ y presione a la ve las teclas

“M“ y “C”.

El diagrama contiguo muestra una visión de ambas calibraciones.

• Cuidado y mantenimiento

Evite sacudidas, golpes, polvo, vapor, aceites y fuertes campos magnéticos. El aparato no necesita

cuidados especiales salvo la limpieza habitual de la carcasa y del cuerpo percutor tras haber

Realizado de 1000 a 2000 mediciones. Para ello deberá girar el anillo negro de plástico y extraer el

cuerpo percutor. Limpie el cuerpo percutor y la carcasa con un cepillo o con un paño húmedo y un

Page 27: Micrómetro y Vernier

producto de limpieza suave. Una vez limpio vuelva a colocar el cuerpo percutor en la carcasa y

vuelva a girar el anillo de plástico. Atención: cuando vaya a almacenar el aparato, proceda a

destensar el muelle del cuerpo percutor.

Page 28: Micrómetro y Vernier

Conclusio n

Con este manual hecho a base de investigaciones de diferentes

fuentes obtuvimos el amplio conocimiento que nos permitirá realizar

nuestras actividades en el futuro con respecto a esta área los

manuales dieron como resultado serán de gran ayuda, no solo para

nosotros sino para las demás personas que deseen saber más sobre

el tema en cuestión; obtener una capacitación tiene un costo muy

elevado y a veces no es muy conveniente por la accesibilidad aquí se

encuentra demasiada información en este manual de uso de los

instrumentos de medición.