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• Giordano Valecillos

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Historia del calibrador El primer instrumento con características parecidas a un calibrador se encontró en un naufragio en la isla Giglio, muy cerca de las costas italianas, este dispositivo estaba datado aproximadamente en el siglo VI a.C. Aunque era un instrumento muy extraño, lo utilizaron los griegos y los romanos. Incluso en continente asiático, en China, durante la dinastía Han, se utilizó un instrumento parecido, estaba diseñado en bronce. Ha mediados del siglo XIV un reconocido matemático, geógrafo y astrónomo portugués, llamado Pedro Nunes, o también conocido por su nombre en latín Petrus Nonius, inventó el nonio, o calibrador, en el año 1514. Este era un dispositivo que podía realizar mediciones de longitudes, el cual, con la ayuda de un astrolabio, podía medir fracciones de grado de ángulos que no se encontraban indicadas en la escala de otros instrumentos de medición. En 1631, un matemático francés llamado Pierre Vernier inventó la escala de vernier, la cual se utilizaba para la medición de longitudes con precisión. Este fue un invento basado en la creación de Pedro Nunes. Gracias a la invención de Nunes, y luego la innovación de Pierre Vernier, esta escala actualmente se le denomina nonio o vernier, empleándose ambos términos en diferentes ambientes, pero en la rama técnica industrial suele hablarse más comúnmente de un nonio, para referirse al calibrador. Debido a esto, se le atribuye la invención del calibre, o pie de rey tanto a Pedro Nunes como a Pierre Vernier. PIE DE REY O VERNIER Es la herramienta de medición más importante de la industria metal-mecánica. Es adecuado para mediciones rápidas de exteriores, interiores y profundidades en el sistema métrico y en pulgadas. Los calibradores de calidad se fabrican de acero inoxidable templado. Existen también calibradores de plástico de menor precisión, mayormente empleados en almacenes de materiales. Construcción del calibrador El calibrador consiste de una regla graduada con una quijada fija en un extremo, formando con la regla un ángulo recto. La corredera con la quijada móvil se desliza sobre la regla. Las superficies de medición de las dos quijadas deben ser perfectamente paralelas. La corredora es también provista de escalas llamadas NONIO. Cuando las dos superficies de medición se juntan, el trazo cero del nonio coincide con el trazo-cero de regla. La corredora se desliza presionado el pulsor con el pulgar y accionando el movimiento de desplazamiento. Cuando el pulsor no es presionado, un mecanismo frena el desplazamiento de la corredora. Existen varios tipos de calibradores que se diferencian por su diseño, su longitud, por sus puntas de medición y por su grado de precisión de la lectura de la medida, según el nonio adoptado.

Partes del calibrador o vernier El calibrador está compuesto por una regla con una escuadra en uno de sus extremos, a través de la cual se desliza una escala graduada con la cual se indica la medida específica. Este instrumento puede realizar mediciones de longitudes desde 1/10 hasta 1/50 de milímetro haciendo uso del nonio. Gracias a las piezas especiales que posee el calibrador en la parte superior es que puede medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas, la inferior que se encarga de las medidas milimétricas y la superior que está denominada para las pulgadas. Además está compuesta de otros materiales que facilitan la medición tales como:        

Sonda para medida de profundidades. Mordazas para medidas internas. Mordazas para medidas externa. Escala en centímetros y milímetros. Escala en pulgadas y fracciones de pulgadas. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en el que esté dividido. Nonio para lectura de fracciones de pulgadas en las que esté dividido. Un botón para el deslizamiento y freno. Tipos de calibrador vernier Vernier tipo M : También llamado vernier de barra de profundidades. Se identifica por tener el cursor abierto y puntas ideales para realizar mediciones de interiores.

Vernier tipo CM : Este es un tipo de vernier que se diseña con la intención de poder medir interiores con las puntas de medición para exteriores.

Dependiendo de la composición del calibrador, este tendrá características distintas al momento de medir, por lo cual, podrá realizar mediciones en distintas dimensiones diferentes a las comunes. Calibrador con palpador ajustable de puntas desiguales Se utiliza para realizar mediciones en instrumentos musicales como pianos que tengan niveles diferentes en piezas escalonadas, cuenta con un mecanismo de ajusto vertical en el punto de medición. Calibrador con palpador ajustable de puntas cónicas Gracias a este diseño se pueden realizar mediciones de distancias entre centros, o de bordes al centro que se ubiquen en un mismo plano o de planos desiguales. Calibrador de puntas delgadas para ranuras estrechas Las puntas más delgadas facilitan el acceso a espacios pequeños, o ranuras angostas, lo que permite realizar mediciones que con un calibrador básico no podrían efectuarse. Calibrador de baja presión Se utilizan para la medición de materiales deformables pues cuentan con una unidad sensora, que funciona como regulador para la baja presión de los palpadores sobre la pieza a medir. Calibrador con indicadores de cuadrante En vez de utilizar la escala de vernier, en este calibrador se coloca un indicador de cuadrante, el cual opera a través de un mecanismo de piñón y cremallera, permitiendo que la resolución sea mayor, logrando lecturas de hasta 0.01mm. Calibrador para profundidades Este dispositivo medidor funciona para realizar estimaciones sobre las profundidades en agujeros, ranuras y superficies escalonadas, además, también puede medir distancias referidas y perpendiculares, o una superficie plana de un objeto. Calibradores electro-digitales Utilizan un sistema de detección de desplazamiento, dentro de sus características físicas, como peso, rango de medición y tamaño, se parecen al vernier estándar, su lectura es sencilla al igual que su modo de operación, los valores se leen en una pantalla de cristal líquido, con cifras de cinco dígitos. Usos del un calibrador Las principales aplicaciones de un vernier o calibrador, se basan en medición de exteriores, interiores, profundidades y en algunos tipos de calibradores pueden incluso medir escalonamiento. El nivel de exactitud que proporciona un calibrador se debe a la calidad de la graduación de sus escalas, es decir, la exactitud con las que han sido calibradas, así como también, el diseño de las guías del cursor, paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores.

Lo más común es que un calibrador posee acabados en cromo satinado, pues este material elimina los reflejos, se fabrica con acero inoxidable, con lo que se reduce la corrosión o bien en acero al carbono, la dureza de las superficies de los palpadores oscila entre 550 y 700 vickers dependiendo del material usado y de lo que establezcan las normas. Mantenimiento de calibradores

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. Importancia de un calibrador Debido a los calibradores de vernier es posible monitorear los valores del mecanismo o la reacción de sustancias específicas, para mantener los estándares de seguridad y estudiarlos a mayor profundidad.

Historia del micrómetro o tornillo micrométrico Anteriormente, existía un gran interés por las mediciones de los objetos con la mejor precisión posible, remonta en la época del Renacimiento y la Revolución Industrial. De aquí nace el término micrómetro. Cabe destacar que, los instrumentos utilizados en la antigüedad para las mediciones de metros, micrómetros o calibres no eran iguales a los que tenemos en la actualidad. Las primeras apariciones de herramientas para medir diferentes distancias ocurre con el telescopio a principios del siglo XVII, como el que presentado por el astrónomo Galileo Galilei. Esto ocurrió cuando este importante personaje de la historia quería medir la distancia que había entre los satélites de Júpiter. En 1640, William Gascoigne inventó el tornillo micrométrico, el cual tenía expectativas de ser un avance del vernier o nonio que era usado en el calibre para la astronomía en las mediciones angulares que hay entre las estrellas. Basándose en el tornillo de banco, en 1829, Henry Maudslay estructuró un micrómetro de banco, el cual estaba compuesto de una base con dos mandíbulas de acero. Éstas podían ser desplazadas gracias a un tornillo que tenía.

Un experimento mejor que éste, aparece en 1848 por Jean Laurent Palmer, el cual era conocido como tornillo micrométrico, el cual fue motivo de fascinación por Joseph Brown y Lucius Sharpe. El instrumento ideado por Palmer, permitiría una lectura de 0,01 mm de una forma muy fácil y rápida. Estos últimos mencionados, fueron los que reprodujeron de manera masiva en 1868 este instrumento. Esta gran difusión que tuvo, permitió que fueran adaptados en diferentes taller mecánicos. Finalmente, en 1890 se patenta un micrómetro por Laroy Sunderland Starrett que es el más parecido al que tenemos en la actualidad y fundó una de los mejores fabricantes de instrumentos y herramientas de medición a nivel mundial. ¿Cuándo se inventó el micrómetro? Este instrumento se inventó en la fecha del 7 de septiembre de 1848 por el científico anteriormente mencionado. Causando gran furor en el mundo y siendo objeto de diferentes modificaciones, adaptaciones y mejoras a lo largo del tiempo. Sin embargo, tomando en cuenta la creación del primer tornillo micrométrico fue en el siglo XVII, específicamente en el año de 1640 por Gascoigne. En resumen, el micrómetro, fue inventado alrededor del año 1639-40, para usos astronómicos, en 1929 se diseñó uno basado en un soporte sobre una mesa, unos años más adelante en 1948 fue mejorado para medir con exactitud elementos de fábricas. ¿Qué es el Micrómetro o Palmer? El micrómetro es un instrumento de medición de pequeñas longitudes, diámetros, distancias o dimensiones muy pequeñas; cuyo mecanismo se basa en una estructura que tiene un tornillo, denominado como tornillo micrométrico, para poder encontrar el valor del tamaño que tiene un objeto con mayor precisión. Palmer inventó un modo práctico para hacer uso de este principio para las mediciones. Este gran científico tuvo gran impacto en la historia de este instrumento. Es ideal para la medición de objetos de menor tamaño que entran en los rangos de 0 a 25 mm (el más común), 25 a 50 mm, 50 a 75 mm, etc. Para esto existen diferentes tamaños de micrómetros en el mercado. ¿Cuál es la función del micrómetro? Permite las mediciones de las longitudes que se encuentran en el exterior o interior con una notable precisión, dependerá del modelo que se utilice, haciendo uso del tornillo con un desplazamiento axial en proporción de uno angular.

¿Cómo funciona el micrómetro? Su funcionamiento no es para nada complicado, es muy sencillo y práctico de interpretar. El funcionamiento u objetivo del micrómetro está basado o regido por una tuerca o cilindro, la tuerca determina la medición de una pieza con toda exactitud bien sea en centésimas o milésimas a opciones del tipo de Micrómetro a usar. Se debe tener en cuenta, para el entendimiento de las medidas sacadas con el micrómetro, que los valores se representan en centésimas o milésimas de milímetro dentro del rango de orden. El principio de funcionamiento del micrómetro es el mismo que del tornillo para transformar en grandes rotaciones para una lectura más sencilla las medidas demasiado pequeñas de los objetos. La precisión que posee este instrumento está derivada en la exactitud que proporciona el tornillo roscado que se encuentra en el interior del micrómetro. Es importante conocer los principios básicos del micrómetro, los cuales son: 

La rotación que tiene un tornillo de precisión puede darse de forma directa y en relación con cierto movimiento axial, mediante la conocida constante de paso del tornillo.

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El paso representa la distancia en la que se desplaza axialmente el tornillo, dando completamente una vuelta sobre un eje de 360 grados.



Teniendo un adecuado tornillo de paso y que tenga un mayor diámetro, será transformada determinada cantidad del movimiento axial en el circular resultante. ¿Cómo usar el micrómetro?

Uso de un Micrómetro o Palmer La manera de utilizar un micrómetro es muy sencilla, se deben de seguir una serie de simples pasos: 

Primeramente, se debe de verificar si el instrumento está debidamente limpio, tanto para su uso como para su almacenamiento, removiendo toda clase de polvo o manchas con un trapo.

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Para una correcta sujeción, se debe de sostener la mitad del cuerpo del micrómetro con la mano izquierda y con la mano derecha sostener el manguito. Se debe evitar el contacto con el borde del yunque.



Cuando el micrómetro tiene aisladores para el calor, se debe de sostener por la zona aislada para no perjudicar el uso del instrumento,

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Se utiliza el trinquete para reforzar la aplicación de la presión al realizar la medición adecuada de la pieza.

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Momentos antes de que el husillo tenga contacto con la pieza, se debe girar el trinquete de manera suave con los dedos.



Al realizar esto, se habrá ejercido la presión correspondiente a la pieza que se desea medir.



Se debe verifica que el haya un contacto adecuado entre el micrómetro y la pieza.

Antes de usar un Micrómetro es necesario conocer sus piezas, y demarcar cuales piezas son fijas y otras móviles. Además, no está de más hacerle una buena limpieza antes de usarse con un pañito que sea suave. En el interior del micrómetro se encuentra una tuerca de tipo circular que ejerce la coordinación del husillo de tipo enroscado a la rosca a la que va ser ingresado. Este husillo es parte del tope que mide, el mismo va dentro del agujero del tope. El micrómetro se tiene que tomar fuerte con la mano derecha y con la otra mano tomar la pieza a medir, ponla sobre el yunque. El mismo esta fijo y soportara el empuje, toma fuerte la pieza cuestión de que no se desplace de la base. Al sostener el Micrómetro con la mano derecha, tiene la curvatura que quedar reposando en la palmera de la mano con cuidado. También se podrá fijar la curvatura en la tuerca de la base, así se obtendrá la disponibilidad de usar ambas manos y realizar la medida con mucha exactitud, tienes que verificar que la tuerca este a par con la gradilla del cilindro. Luego, dale vuelta y ve que llegue el canal y presione la pieza a medir, empuja suficientemente hasta que el cilindro haga un ruido minucioso, este ruido tiene que repetirse tres veces ya que ese es el aviso para saber que está listo. Asegura el Cilindro micrométrico firme a la pieza, con mucha precaución expulsa la pieza y trata de no golpear nada para tener bien la exactitud de la medición. Escribe en un block la medición que obtuviste en caso que el cilindro se haya movido, vuelve repetir los pasos a seguir. Partes del micrómetro El micrómetro es un instrumento de medición que tiene una estructura característica, la cual está constituida por las siguientes partes: 

Un cuerpo que compone toda la estructura del micrómetro.

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Un elemento fijo denominado tope fijo, el cual permite identificar el punto cero de la medida.

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Un elemento móvil nombrado como tope móvil, el cual sirve para determinar la lectura que nos da el micrómetro.

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Dispositivo de seguridad que permite el movimiento del elemento móvil.

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Tambores correspondientes a los topes para la grabación de las escalas fijas y circulares o móviles.

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Tiene dos extremos, los cuales se encuentran aproximados entre sí.

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Posee un tornillo de rosca fina, el cual está dispuesto en todo el contorno con una escala donde se encuentran las graduaciones. Además, posee un sistema que permite la limitación de su máxima torsión



Puede tener incluido un nonio, lo que ayuda a que la medida se muestre en la escala pequeña una fracción de la marca.

Debido a que posee una rosca muy fina, podría ser complicado el hecho de identificar algún exceso de la fuerza, lo que perjudicaría en la precisión de la medida. También encontramos otros componentes dependiendo del tipo de micrómetro, los cuales son los siguientes: 

El Yunque, husillo, seguro, manguito, perilla del trinquete, cuerpo y escala graduada grabada (en los micrómetros exteriores).

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El Freno, dos yunques, manguito y la escala graduada grabada (micrómetros de interiores)

Sin embargo, se sabe que puede haber otros componentes en el instrumento aparte de los mencionados, pero esto se deberá a la función que se le dé y a la clasificación a la que pertenezca. Tipos de micrómetros Hay una gran variedad de versiones de micrómetros que se pueden encontrar. Existen los micrómetros digitales (con pantalla LCD o con dígitos en escala graduada) y los convencionales. Sin embargo hay una serie de clasificaciones que se le puede dar, tales como: 1.

2.

3.

Según la tecnología de su fabricación: 

Electrónicos: Como su nombre lo dice, están hechos de componentes electrónicos y se emplea en la tecnología digital

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Mecánicos: tal como se denomina, están compuestos de elementos mecánicos solamente.

Si tomamos en cuenta la utilización o normalización: 

Especiales: Tienen una amplia apreciación o medición especial, la cual se destina para medir objetos específicos



Estándar: Tiene una utilización muy general de la amplitud de medidas y la apreciación.

Por la unidad de medida que utiliza el instrumento:

4.

5.



Uso del sistema decimal: el cual está representado en milímetro como la unidad de medida.



Uso del sistema inglés: está expresado como unidad de medida en un divisor de pulgada.

Por las medidas que se van a realizar: 

De profundidad: que sirve para medir la profundidad de las ranuras y los huecos.



De exteriores: utilizado para realizar las mediciones de las dimensiones del exterior del objeto.

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De interiores: el cual sirve para medir en el interior de un objeto.

Por la forma en que se presentan los topes: 

De puntas cónicas para roscas: son usados cuando se quiere hacer mediciones en superficie roscada entre los filos.

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Paralelos planos: para determinar dimensiones de superficies paralelas planas.

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Platillos para engranajes: para usar entre los dientes de un engranaje.

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Topes radiales: para agujeros de menor tamaño.

http://instrumentosdemedicion.org/longitud/micrometro/