primera investigación (historia de la metrología)

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METROLOGÍA HISTORIA http://www.cem.es/sites/default/files/historia.pdf (1 AL 7) HISTORIA La historia de la metrología se remonta desde: 5.000 a.C. Comienzan a utilizarse las unidades de medida. El hombre eligió su propio cuerpocomo base para las primeras unidades de medida (unidades antropomórficas). 2.750 a.C. Unidad de longitud más antigua, el “Real Codo Egipcio”. 2.500 a.C. Primer patrón sin fundamento corporal. Es una regla graduada que reposa en lasrodillas de dos estatuas del Rey-Dios Gudea. Constituía el patrón legal de la unidad de Lagash. 1.100. Se define la yarda inglesa por la distancia comprendida entre la punta de la nariz deEnrique I hasta su dedo pulgar con el brazo totalmente estirado. 1.287-1.327.Entre los reinados de Enrique III y Eduardo II se dicto diferente normativa, basadaen la longitud del pie del regente en ese momento. 1.610. Galileo descubre la ley del péndulo y fabrica un telescopio de potencia. 1.614. John Napier realiza el descubrimiento matemático de los logaritmos. Basándose enellos, William Oughtred construyó la primera regla deslizante. 1.631. Pierre Vernier descubre el principio de división del tornillo micrométrico. Gascoigne fueel primero en utilizar el micrómetro, si bien no lo utilizó para la medición. 1.668. Se crea en Francia un patrón de longitud denominado Toesa de Chatelet, formado poruna barra de hierro empotrada en el exterior de un muro del Gran Chatelet de París. 1.791. La Asamblea Nacional Francesa adopta un sistema de medidas cuya unidad básica es elmetro, definido como la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre. Así secreó el primer sistema métrico decimal, que se denominó genéricamente Sistema Métrico. Sebasaba en dos unidades fundamentales: El metro y el kilogramo. 1.799. Se deposita en los archivos de Francia el primer prototipo del metro, formado por unaregla de platino sin inscripciones ni marcas. 1.849. España se adhiere al sistema métrico definido en Francia.

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Page 1: Primera investigación (Historia de la metrología)

METROLOGÍAHISTORIAhttp://www.cem.es/sites/default/files/historia.pdf(1 AL 7)HISTORIA

La historia de la metrología se remonta desde:5.000 a.C. Comienzan a utilizarse las unidades de medida. El hombre eligió su propio cuerpocomo base para las primeras unidades de medida (unidades antropomórficas).2.750 a.C. Unidad de longitud más antigua, el “Real Codo Egipcio”.2.500 a.C. Primer patrón sin fundamento corporal. Es una regla graduada que reposa en lasrodillas de dos estatuas del Rey-Dios Gudea. Constituía el patrón legal de la unidad de Lagash.1.100. Se define la yarda inglesa por la distancia comprendida entre la punta de la nariz deEnrique I hasta su dedo pulgar con el brazo totalmente estirado.1.287-1.327.Entre los reinados de Enrique III y Eduardo II se dicto diferente normativa, basadaen la longitud del pie del regente en ese momento.1.610. Galileo descubre la ley del péndulo y fabrica un telescopio de potencia.1.614. John Napier realiza el descubrimiento matemático de los logaritmos. Basándose enellos, William Oughtred construyó la primera regla deslizante.1.631. Pierre Vernier descubre el principio de división del tornillo micrométrico. Gascoigne fueel primero en utilizar el micrómetro, si bien no lo utilizó para la medición.1.668. Se crea en Francia un patrón de longitud denominado Toesa de Chatelet, formado poruna barra de hierro empotrada en el exterior de un muro del Gran Chatelet de París.

1.791. La Asamblea Nacional Francesa adopta un sistema de medidas cuya unidad básica es elmetro, definido como la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre. Así secreó el primer sistema métrico decimal, que se denominó genéricamente Sistema Métrico. Sebasaba en dos unidades fundamentales: El metro y el kilogramo.1.799. Se deposita en los archivos de Francia el primer prototipo del metro, formado por unaregla de platino sin inscripciones ni marcas.1.849. España se adhiere al sistema métrico definido en Francia.1.840-1.850. Henry Maudslay construye un micrómetro con una precisión de la milésima partede una pulgada. Jean Laurent Palmer realizó la primera patente del calibre husillo, que era uninstrumento de bolsillo.1.868. Seller perfecciona y estandariza la rosca de 60º y Whitworth lohace con la de 55º en Gran Bretaña. Además, Whitworth contribuyó con sus calibresintercambiables y la máquina medidora, que era sensible a la millonésima parte de unapulgada. No obstante la incertidumbre de medida con estas máquinas era bastante superior asu división de escala.1.870. Wilmot diseñó un micrómetro que medía milésimas. J. R. Brown y Lucian Sharpediseñan el primer micrómetro mecánico, utilizando los diseños de Palmer y Wilmot. JosephSaxton construyó su comparador reflectante.

Page 2: Primera investigación (Historia de la metrología)

  1.892. Albert Abraham Michelson desarrolló el interferómetro, cuya base científica es laaplicación de los fenómenos de interferencia tomando la luz como fuente, debido a sucomportamiento como fenómeno ondulatorio. Lo utilizó para medir la barra métricainternacional.1.896. Carl Edward Johanson creó un juego de galgas en incremento uniforme. El primer juegode galgas, con una exactitud de 0.001mm se utilizó en la factoría de armas. Otra ideadesarrollada y patentada por Johanson fue lo que él denominó “Tolerancias progresivas”. Latolerancia era función del tamaño de las galgas, cuanto menor era la galga menor era latolerancia.Cadillac fue el primer fabricante en utilizar un juego de galgas patrón. Las tolerancias defabricación no se habían reducido todavía de 0.001″ por dos razones:No eran necesarias tolerancias similares.Las máquinas herramientas no habían alcanzado el suficiente grado de precisión.1.910. Solex idea la amplificación neumática.El nacimiento de la industria del automóvil, la aplicación de los sistemas de producción enmasa y la industria militar proporcionaron un fuerte empuje a la metrología en el siglo XX.Durante el primer cuarto del siglo, se perfeccionaron los comparadores y sistemas de divisiónpara la diseminación del metro. Aparece el comparador de esfera y la galga neumática.1.929. Aparece la electrogalga.1.930. Abbot fabrica los primeros instrumentos de medida geométrica de superficies.1.949. Se inicia la aplicación del control estadístico de la calidad.1.952. Se comienza a utilizar la electrónica para conseguir mayores amplificaciones.1.959. Aparece la primera máquina herramienta de control numérico con una exactitud de0.001″ y un sistemas de dos coordenadas x, y.1.960. En la conferencia de pesas y medidas, se adopta como definición del metro aquella quelo establece como un determinado número de longitudes de onda en el vacío dela radiacióncorrespondiente a la transición entre los niveles 2p10 y 5d5 del átomo de Criptón 86.1.965. Se añade un tercer eje a las máquinas medidoras de coordenadas (MMC) y se mejoranestas, consiguiendo precisiones de dos veces las originales y registro impreso de las medidasefectuadas.1.969. Primera MMC controlada por ordenador.1.980. Se aplica el láser en metrología dimensional, obteniéndose precisiones superiores a 10-7 mm.1.981. Se introduce en el control de las MMC procesadores de bajo coste, abaratando lasMMC.1.983. Se adopta la definición actual del metro: Distancia recorrida por la luz en el vacíodurante 29792458-1 segundos

Actualmente los avances tecnológicos de las MMC se focalizan en llevar a la práctica relacionesentre sistemas de inspección flexibles, consiguiendo una integración de las operaciones demanufacturación con un alto grado de precisión, evitando costes altos de inspección y costesde fallo.SISTEMAS DE UNIDADES

Page 3: Primera investigación (Historia de la metrología)

Magnitud física fundamental

Unidad básica o fundamental

Símbolo

Observaciones

Longitud metro mSe define en función de la velocidad de la luz

Masa kilogramo kg No se define como 1.000 gramos

Tiempo segundo sSe define en función del tiempo atómico

Intensidad de corriente eléctrica

amperio o ampere

ASe define a partir del campo eléctrico

Temperatura kelvin KSe define a partir de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia

mol mol

Véase también Número de AvogadroVer: PSU: Química, Pregunta 01_2005

Intensidad luminosa

candela cd  

 Las unidades básicas tienen múltiplos y submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la expresión kilo indica "mil" y, por lo tanto, 1 km son 1.000 m, del mismo modo que mili indica "milésima" y, por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.

Definiciones para las unidades básicas

Unidad de longitud: metro (m) El metro es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299.792.458 de segundo.

Unidad de masa El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo

Unidad de tiempo El segundo (s) es la duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Unidad de intensidad de corriente eléctrica

El ampere (A) es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2.10-7 newton por metro de longitud.

Unidad de temperaturatermodinámica

El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.Observación: Además de la temperatura termodinámica (símbolo T) expresada en kelvins, se utiliza también la temperatura Celsius (símbolo t)

Page 4: Primera investigación (Historia de la metrología)

definida por la ecuación  t = T - T0 donde T0 = 273,15 K por definición.

Unidad de cantidad de sustancia

El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12.Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

Unidad de intensidad luminosa

La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 1012 hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 watt por estereorradián.

CONFERENCIA GENERAL DE PESAS Y MEDIDAS

La Conferencia General de Pesas y Medidas (también llamada Conferencia General de Pesos y Medidas)(CGPM) es el órgano de decisión de la Convención del Metro. Tiene a su cargo el tomar decisiones en materia de metrología y, en particular, en lo que concierne al Sistema Internacional de Unidades. Al igual la Convención del Metro, fue creada en 1875.

Se integra por los delegados de los Estados miembros de la Convención del Metro y los Estados asociados, y se reúne cada cuatro años. La primera conferencia tuvo lugar en 1889, y las dos últimas en 2003 (22a) y 2007 (23a). Las reuniones se llevan a cabo en las instalaciones de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas ubicadas en la ciudad de Sèvres, en el área suburbana deParís.

Para realizar la conferencia los delegados se basan en los informes del Comité Internacional de Pesas y Medidas

En 1960, en la undécima CPGM, el sistema fue llamado oficialmente Sistema Internacional de Unidades.

La Convención del Metro o Tratado del Metro, del 20 de mayo de 1875,1 es un tratado internacional que estableció tres organizaciones para atender lo relativo a la preservación de los estándares del sistema métrico. Fue revisado en la sexta Conferencia General de Pesos y Medidas (1921). En 1960 el sistema de unidades establecido fue renombrado como «Sistema Internacional de Unidades» (abreviado SI, en francés Système international d'unités, en inglés International System of Units).

La convención creó tres organizaciones principales:

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La Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM, del francés Conférence générale des poids et mesures), un evento que tiene lugar cada cuatro años con los delegados de todos los Estados miembros.

La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por sus siglas del francés, Bureau International des Poids et Mesures), ubicada en el suburbio de Sèvres, en París

El Comité Internacional de Pesos y Medidas (CIPM, Comité international des poids et mesures), comité administrativo que se reúne anualmente en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

COMITÉ INTERNACIONAL DE PESAS Y MEDIDAS

El Comité Internacional de Pesos y Medidas (abreviado CIPM del francés Comité international des poids et mesures) es el encargado de asegurar la uniformidad mundial de las unidades de medida, sea por acción directa o presentando propuestas en la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM). Está conformado por 18 personas de distintos países, seleccionadas de los estados miembros de la Convención del Metro.

El CIPM se reúne una vez por año en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM). Allí se discuten los reportes presentados por los Comités Consultivos, pero además es responsable de:

Discutir el trabajo de la BIPM bajo la autoridad delegada por la CGPM. Presentar un informe anual sobre la situación financiera y administrativa del BIPM a

los estados miembros de la Convención del Metro. Discutir trabajo metrológico que los estados miembros decidan realizar en común, y

coordinar las actividades entre los especialistas en metrología. Realizar recomendaciones apropiadas. Comisionar reportes para la CGPM.

BURÓ INTERNACIONAL DE PESAS Y MEDIDAS

a Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés,Bureau

International des Poids et Mesures; a menudo traducido también comoOficina

Internacional de Pesos y Medidas y Buró Internacional de Pesos y Medidas), es el

coordinador mundial de la metrología. Está ubicada en el suburbio de Sèvres, en París.

Es la depositaria del kilogramo patrón internacional, única unidad materializada

del Sistema Internacional de Unidades(SI) que persiste.

Históricamente la metrología ha pasado por diferentes etapas; inicialmente su máxima

preocupación y el objeto de su estudio fue el análisis de los sistemas de pesas y medidas

antiguos. Sin embargo, desde mediados del siglo XVIel interés por la determinación de la

medida del globo terrestre y los trabajos correspondientes pusieron de manifiesto la

necesidad de un sistema de pesos y medidas universal, proceso que se vio agudizado

durante larevolución industrial y culminó con la creación de la Oficina Internacional de

Pesos y Medidas y la construcción de patrones para el metro y el kilogramo en 1872. La

Page 6: Primera investigación (Historia de la metrología)

Oficina define que su cometido es "asegurar en todo el Mundo la uniformidad de las

mediciones y su trazabilidad al Sistema Internacional de

Unidades".<ref>http://www.bipm.org/en/home/</ref>

METRO Y SUS DEFINICIONES

1. Historia del metro y sus definicionesA lo largo de la historia

sucedieron los intentos de unificación de las distintas medidas

con elobjeto de simplificar los intercambios, facilitar el

comercio y el cobro justo de impuestos. No seráhasta la

Revolución Francesa de 1789 cuando, junto a otros desafíos

considerados necesarios paralos nuevos tiempos, se

nombraron Comisiones de Científicos para uniformizar los

pesos y medidas,entre los que está la longitud. La tarea fue

ardua y complicada, se barajó como patrón la longituddel

péndulo en un segundo a la latitud de 45º, pero acabará

descartándose por no ser un modelocompletamente objetivo.

Se acordará, por fin, medir un arco de meridiano para

establecer, sobreél y por tanto sobre la propia Tierra, el patrón

del metro. Los encargados de dicha medida fueronJean

Baptiste Joseph Delambre y Pierre Méchain, quienes entre

1791 y 1798 y mediante unsistema de triángulos desde

Dunkerque a Barcelona establecieron la medida de dicho arco

demeridiano sobre la que se estableció el metro.1Definición

de 1791Inicialmente esta unidad de longitud fue creada por la

Academia de las Ciencias francesa en 1791 ydefinida como la

diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la

línea del ecuadorterrestre. Si este valor se expresara de

manera análoga a como se define la milla náutica,

secorrespondería con la longitud de meridiano terrestre que

forma un arco de 1/10 de segundo degrado centesimal.Nuevo

patrón de 1889El 28 de septiembre de 1889 la Comisión

Internacional de Pesos y Medidas adopta nuevosprototipos

para el metro y el kilogramo después.3 que se materializaron

en un metro patrón deplatino e iridio depositados en cofres

Page 7: Primera investigación (Historia de la metrología)

situados en los subterráneos del pabellón de Breteuil

enSèvres, Oficina de Pesos y Medidas, en las afueras de

París.1Definición de 1960La 11ª Conferencia de Pesos y

Medidas adoptó una nueva definición del metro:

1.650.763,73veces la longitud de onda en el vacío de la

radiación naranja del átomo del criptón 86. La precisiónera

cincuenta veces superior a la del patrón de 1889.1 medida =

braza y palmo, equivalencia =2,09 m , 20,89cmDefinición

vigente desde 1983La cuarta definición dada por en la 17ª

Conferencia General de la Oficina Internacional de Pesos

yMedidas es la siguiente:1Un metro es la distancia que

recorre la luz en el vacío durante unintervalo de 1/299 792 458

de segundo.2La precisión de esta definición es treinta veces

superior ala del prototipo de 1960.1