Objetivos

TTULO VERIFICACIN, CLCULO DE LA INCERTIDUMBRE E IDENTIFICACIN DEL ERROR PRESENTE EN UN COMPARADOR DE

RELOJ DE VSTAGO - MARCA MITUTOYONombre del autor: Alex Gaona

Supervisor de proyecto: Ing. Cesar Tumipamba

Nombre de los miembros del grupo: Esteban Arvalo

Miguel Vaca

Alex Gaona

Andrs Villagrn

Diego Quisilema

Johnny Chug

Seccin numero: 6 (Verificacin-Calibracin)

Fecha:

2015-01-20

ABSTRACT

In this document the importance of verification of measuring instruments are appreciated since it is very important to know what the error and uncertainty present the instrument in question because the knowledge of these parameters depends on the success or failure of our projects.INTRODUCCIN Tericamente se puede tener instrumentos de medicin que aporten medidas sin presencia de errores o incertidumbres a la hora de realizar una medicin, tomando en cuenta que no se comentan errores humanos, Sin embargo al irnos a la prctica nos topamos con una serie de conceptos fsicos que envuelven a los materiales de los cuales estn fabricadas las partes del instrumento que obviamente nos llevan a crear la necesidad de cuantificar el error que puede cometerse.OBJETIVOS Objetivo General:

Realizar la verificacin tcnica de un comparador de reloj de vstago.

Objetivos Especfico:

Aprender a manipular, leer y utilizar correctamente del verificador de comparadores de reloj.

Poner en prctica el conocimiento acerca de la calibracin dictado en el aula para realizar el proceso correcto y adecuado para la inspeccin y verificacin de un comparador de reloj.

Verificar el estado fsico, mecnico y metrolgico del comparador de reloj de vstago.ANLISIS TERICOLa calibracinLa calibracin determina las caractersticas metrolgicas del instrumento o del material de referencia y se realiza mediante comparacin directa con patrones de medida o materiales de referencia certificados. La calibracin da lugar a un Certificado de Calibracin y, en la mayora de los casos, se fija una etiqueta al instrumento calibrado.LaverificacinLaverificacin, consiste en revisar, inspeccionar, ensayar, comprobar, supervisar, o realizar cualquier otra funcin que establezca y documente que los elementos, procesos, servicios o documentos estn conformes con los requisitos especificados.

Error:Es la diferencia entre un valor medido y el valor convencionalmente verdadero, del objeto que se est midiendo.Incertidumbre:Es la cuantificacin de la duda que se tiene sobre el resultado de una medicin. Cuando sea posible, se trata de corregir los errores conocidos por ejemplo, aplicando las correcciones indicadas en los certificados de calibracin. Pero cualquier error del cual no se conozca su valor, es una fuente de incertidumbre.La frmula a emplear para el clculo de la incertidumbre de nuestro instrumento verificador ser:

U= Exactitud/Raz cuadrada de 3APARATOS Y PROCEDIMIENTO Materiales / Equipos.

Materiales:

Franela sin pelusa.

Cera para limpiar los equipos (principalmente el husillo).

Equipos: Comparador de reloj de vstago. Verificador de comparadores de reloj.Comparador de reloj de vstago(Marca: Mitutoyo Apreciacin: 0,0001mm Alcance: 0-10mm Mnima divisin: 0,01mm Serie: No.2047-01 Procedencia: Japn)Un comparador de reloj de vstago acta en base a un sistema de cremallera y en tren de engranajes que ayudados de resortes amplifican las variaciones de altura del vstago, hasta poder hacer que stas se puedan cuantificar en una forma ms fcil. A continuacin se muestra un grfico sobre el mecanismo del comparador (figura 1.a) y las partes que lo componen (figura 1.b).

Figura1.a Figura 1.b

Tericamente podramos lograr tener medidas muy directas de variacin, dependiendo de la apreciacin del aparato, solo nos quedara evitar errores humanos al tomar las medidas. Sin embargo al irnos a la prctica nos topamos con una serie de conceptos fsicos que envuelven a los materiales de los cuales estn fabricadas las partes del instrumento que obviamente nos llevan a crear la necesidad de cuantificar el error que puede cometerse al utilizar estos instrumentos a travs de aparatos ms sofisticados y que tienen una apreciacin superior al del aparato que est siendo revisado, en este caso el comparador de reloj.Estos conceptos son precisamente aquellos como juego entre dientes de tren de engranaje y cremallera as como tambin lo que es la histresis, que no es otra cosa que la capacidad de los resortes de regresar a su posicin inicial despus de haber sido deformado ya sea por tensin o por compresin; el acto de que este resorte regrese a su posicin original depende de la cantidad de deformacin se le aplic a este resorte y esto va de acuerdo con el lmite elstico con que este resorte fue construido.

Verificador de Comparadores de reloj.

(Marca: Mitutoyo Apreciacin: 0,0002mm Alcance: 0-5mm Mnima divisin: 0,05mm Serie: NO.78354 Procedencia: Japn)Este instrumento se emplea para verificar el buen estado metrolgico de los comparadores de reloj tanto de vstago como angular.

Este equipo consta de un tambor en el cual se encuentra la escala principal que est graduada hasta un alcance de 5mm tanto para abajo como para arriba (ver figura. 2)Para reconocer cuando se debe tomar la medida de abajo o la de arriba se emplean los colores que ste presenta, los cuales son, el rojo para sentido ascendente y el negro para sentido descendente (figura 2).

Figura 2.

Tambin consta de varias perrillas, las mismas que se utilizan para sujetar el comparador y para fijarlo al verificador de comparadores de reloj. La grfica de la (figura 3) muestra el conjunto y las partes del verificador de comparadores de reloj.Figura 3Metodologa.1.Realizar una inspeccin fsica del estado de los equipos al momento de la recepcin, tanto del instrumento a ser inspeccionado (comparador) como del patrn verificador.2.Hacer una inspeccin tcnica del funcionamiento mecnico de los instrumentos.3.Limpiar toda la grasa que se encuentra protegiendo el equipo y/u otros xidos que se estime que puede interrumpir la inspeccin.4.Armar el equipo fijndose que el comparador este de forma perpendicular al plano del husillo del verificador de comparadores de reloj (ver figura 4).5.Comprobar detenidamente (verificar) que el comparador de reloj y el verificador de comparadores de reloj estn correctamente encerados y si no lo estn proceder a hacerlo para que al realizar el anlisis de medidas no se obtengan conclusiones errneas.

Figura 4

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Registro de resultados.

Inspeccin:

TABLA 1:

Informe Fsico

Marca: Mitutoyo

Apreciacin: 0,0001mmAlcance: 0-10mm

Procedencia: Japn Mnima divisin: 0,01mmSerie: No. 2047-01 PartesCalificacinObservaciones

12345

Punta palpadoraXLigeramente rayada

VstagoXRayado

Soporte vstagoXRayado

Cartula moleteada de enceramientoXGolpeada, rayada, despintada

Cartula contadora de vueltasXNmero y lneas de divisin apreciables y claras

Tope de la perilla de vstagoXNo posee

Tornillo moleteado de aluminio para el ajusteXEn perfectas condiciones

Luna plstica de proteccinXTransparente y sin rayones

Tapa posteriorXGolpeada, pelada y con algunas ralladuras

ArmaduraXUn poco rayada y golpeada

Acople roscadoxGolpeado, despintado y desgastado

TABLA 2:

Informe tcnico

Marca: Mitutoyo

Apreciacin: 0,0001mmAlcance: 0-10mm

Procedencia: Japn Mnima divisin: 0,01mmSerie: No. 2047-01 PartesCalificacinObservaciones

12345

Punta palpadoraXSin mayor deformacin

VstagoXTiene buen desplazamiento

Cartula moleteada de enceramiento xTiene un movimiento normal ligeramente ajustado ptimo para el funcionamiento

Aguja de medicin X

Cartula contadora de vueltasX

Tornillo moleteado de ajusteX

Mediciones:

TABLA 3:

Comparador de reloj de vstago (descenso)Medida #Medida patrn Medida leda en el comparadorMedida leda en el verificadorError absoluto del comparadorError absoluto del verificador

P(mm)Xi (mm)Xj (mm)(Xi - P)mm(Xj-P)mm

11.251.251.250.000.0000

22.502.52.50.000.0000

33.753.743.75440.010.0044

45.00(4.50)4.494.50440.010.0044

56.256.256.250.000.0000

67.507.497.50320.01

0.0032

78.758.748.75320.010.0032

TABLA 4:

Comparador de reloj de vstago (ascenso)

Medida #Medida patrn Medida leda en el comparadorMedida leda en el verificadorError absoluto del comparadorError absoluto del verificador

P(mm)Xi (mm)Xj (mm)(Xi - P)mm(Xj-P)mm

18.758.758.75000.000.0000

27.507.507.50000.000.0000

36.256.266.2450-0.01-0.0050

45.005.005.00000.000.0000

53.753.763.7466-0.01-0.0034

62.502.512.4946-0.01

-0.0054

71.251.261.2438-0.01-0.002

Anlisis y discusin de Resultados.

Grfica 1:

Comparador de reloj de vstago (descenso)

Ver datos en tabla 3, pg 7.

Podemos observar que los valores de los tres parmetros toman valores muy parecidos es decir su variacin es mnima.Grafica 2:Tomando en cuenta el valor de la pendiente(1.25), obtenido en la grfica el cual representa la exactitud, se puede decir que el instrumento sobrepasa la medida esperada puesto q el valor de la pendiente ideal sera(1), podemos decir que el instrumento puede medir 0.0125(mm) dems de la medida esperada, esto para el descenso del vstago.NOTA: Tmese en cuenta que existe un valor dispersado el cual se lo tuvo que obtener de esa manera puesto q el instrumento de verificacin no permita poder tomar el valor ideal debido a fallas mecnicas del instrumento.

Grafica 3:Ntese que al observar esta grafica podemos decir que los errores se comportan de manera muy similar lo que nos quiere decir q los dos primeros valores medidos cuadran perfectamente y que a partir de la tercera medicin se empieza a notar el error en el instrumento (comparador de reloj).

Comparador de reloj de vstago (ascenso)

Ver datos en tabla 4, pg 8.

Grafica 4:Podemos observar un comportamiento muy similar en las tres lneas presentes en la grfica lo q nos quiere decir que la dispersin dada entre los puntos de cada variable es muy reducida, dndonos una idea de que el error del instrumento es muy reducido.

Grafica 5:Si observamos la pendiente de esta grafica podemos darnos cuenta de que su valor es muy similar al de la grafica2. Como se explic en la grafica2, la pendiente representa la exactitud del instrumento y podemos notar que hay un desfase de (1.2482) en la medicin del instrumento lo que nos da un error de aproximadamente 0.0125(mm), idntico al caso anterior lo cual era de esperarse. Pero en este caso como hablamos de ascenso debemos restarle dicho valor al valor de la medida obtenida.Dicho lo anterior podemos decir que la correlacin se mantiene en 0.0125(mm), lo cual es lgico y previsible.Grafica 6:De igual manera que en el caso de la grfica3 los errores son muy similares en cuanto a su comportamiento y analizando la grfica podemos observar que repetitivamente los dos primeros valores son idnticos y a partir del tercer valor las medidas empiezan a variar lo que nos lleva a pensar que esto puede darse debido a q en el instrumento(comparador de reloj) hay un error muy pequeo tanto que el verificador no lo puede apreciar pero a medida que el valor de la medicin va aumentando el error tambin aumenta y se vuelve ya apreciable para el verificador.Conclusiones La incertidumbre del instrumento verificador es 0.000115

Los valores tomados en el ascenso dieron mejores resultados que los del descenso puesto que la exactitud fue mayor debido a que no influyeron parmetros que afectan la dispersin de los puntos de la grfica.

Los mecanismos de los comparadores (principalmente el resorte y la cremallera) actan de mejor manera para el ascenso. Se determin un proceso adecuado para el desarrollo de la verificacin metrolgica de los dos comparadores de reloj de vstago obtenindose el informe correspondiente con sus respectivos resultados.

La limpieza y el cuidado que se tenga con los equipos facilita mucho la obtencin de buenos resultados y reduce considerablemente los errores. El error presente en el comparador de reloj es: (0.0125)mm.-Hay que tomar muy en cuenta que si se est midiendo en descenso el valor de error debe sumarse al valor de la medida obtenida y si se est midiendo en ascenso el valor de erro debe restarse.

BIBLIOGRAFA Introduccin a la Incertidumbre de las Mediciones. Comisin Guatemalteca de Normas COGUANOR www.metrologia-ema.com GONZLEZ; Metrologa .

ANEXOS

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