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• Athianis Bastidas

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Instrumentos de Medición REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTA “RAFAEL MARÍA BARALT” PROGRAMA INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MENCIÓN MECÁNICA CONTENIDO PROGRAMÁTICO

AUTORES Albenis Troconis C.I. 22.170.741 Gregorio Chirino C.I. 22.172.888 José Bravo C.I. 20.510.691 Divelis Suarez C.I. 22.376.631 Mayelys Rodríguez C.I. 17.151.106 Veronica Belaide C.I. 15.840.068

Mene Grande, Junio 2012.

Instrumentos de Medición INTRODUCCIÓN Un instrumento de medición es un artefacto destinado a mensurar o medir determinada cosa, puede ser muy preciso como un vernier que mide espesores en milímetros o un microscopio que puede medir en micras. En esta investigación trataremos dos instrumentos como son el vernier y el micrómetro. Esperando que sea de gran utilidad para todos los lectores.

Instrumentos de Medición

VERNIER. El calibrador vernier es uno de los instrumentos

mecánicos

medición

lineal

medición

de

profundidades

de

exteriores,

interiores más

para y

de

ampliamente

utilizados. Se creé que la escala vernier fue inventado por un matemático portugués llamado Petr us Nonius (1492-1577). El calibrador vernier actual fue desarrollado después, en 1631 por Pierre Vernier (15801637).El vernier o nonio que poseen los calibradores actuales permiten realizar fáciles lecturas hasta0.05 o 0.02 mm y de 0.001" ó 1/128" dependiendo del sistema de graduación a utilizar (métrico oinglés). La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la exactitud de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del cursor, el paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores, la mano de obra y la tecnología en su proceso de fabricación. Normalmente los calibradores vernier tienen un acabado en cromo satinado el cual elimina los reflejos, se construyen en 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. Aplicaciones. Las principales aplicaciones de un vernier estándar son comúnmente: medición de exteriores, de interiores, de profundidades y en algunos calibradores dependiendo del diseño medición de escalonamiento.

Instrumentos de Medición La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la exactitud de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del cursor, el paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores, la mano de obra y la tecnología en su proceso de fabricación. Normalmente los calibradores vernier tienen un acabado en cromo satinado el cual elimina los reflejos, se construyen en 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. Principio de funcionamiento. El valor de cada graduación de la escala del vernier se calcula considerando el valor de cada graduación de la escala principal divido entre el número de graduaciones del vernier. L = d / n Donde: L = Legibilidad, d =Valor de cada graduación en la escala principal, n=Número de graduaciones del vernier. Lectura del calibrador vernier. La graduación en la escala del calibrador vernier se dividen (n - 1) graduaciones de la escala principal entre n partes iguales de la escala del vernier.

Los calibradores vernier pueden tener escalas graduadas en

sistema métrico y/o sistema inglés. Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de 0.001 “ y de 1/1 28″.

Instrumentos de Medición Clasificación de los diferentes tipos de calibradores.  Calibradores para trabajo pesado con ajuste fino.  Calibrador con palpador ajustable o de puntas desiguales.  Calibrador con palpador ajustable y puntas cónicas.  Calibrador con puntas delgadas para ranuras estrechas.  Calibrador para espesores de paredes tubulares.  Calibrador de baja presión con fuerza constante.  Calibrador con indicador de cuadrante 0 carátula.  Calibrador para profundidades.  Calibradores electrodigitales. Tipos – Coloquialmente. • Calibrador común (Tipo C).- Sólo consta de los palpadores para exteriores, de la regleta, y el nonio. Es utilizado en donde se requiere de rapidez y constantes mediciones, como en el caso de inspecciones al final de la línea de producción. • Calibrador tipo M.- Formado solamente por los palpadores para interiores y la bayoneta. Aplicado para saber diámetros de tuberías y profundidades en huecos de instalaciones eléctricas, neumáticas, e hidráulicas. • Calibrador tipo CM.- Ejemplo claro es el mostrado anteriormente. Utilizado en laboratorios de calibración simples, y en trabajos en la industria metal-mecánica.

Instrumentos de Medición Tipos – Con aditamentos especiales: • Calibrador digital.- Utiliza un sistema electrónico que funciona en relación directa con una escala registrada por un elemento sensor, pero también por el desplazamiento registrado cuando se modifica un resistencia variable a partir de una referencia. La lectura es presentada en una pantalla alfanumérica y puede ser configurado para presentar sus lecturas en submúltiplos de las escalas más utilizadas. • Calibrador de carátula.- Consta de una escala al modo de un reloj, la aguja es movida por un mecanismo, basado en engranes, en relación con una cremallera a lo largo de la regleta. La lectura es muy fácil de obtener. Partes del Vernies.

Instrumentos de Medición

MICRÓMETRO. El micrómetro, que también es denominado tornillo

de

Palmer,

calibre

Palmer

o

simplemente palmer, es un instrumento de medición

cuyo

nombre

deriva

etimológicamente de las palabras griegas μικρο (micros, pequeño) y μετρoν (metron, medición); su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente. Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25 mm normalmente, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm... Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo, necesario pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la precisión.

Instrumentos de Medición Historia. El primer micrómetro de tornillo fue inventado por William Gascoigne en el siglo XVII, como una mejora del calibrador vernier, y se utilizó en un telescopio para medir distancias angulares entre estrellas. En 1841, el francés Jean Laurent Palmer lo mejoró y lo adaptó para la medición de longitudes de objetos manufacturados. El micrómetro fue introducido al mercado anglosajón en 1867 por la compañía Brown & Sharpe. En 1888 Edward Williams Morley incorporó la escala del nonio, con lo cual se mejoró la exactitud del instrumento. Partes del micrómetro. Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de exteriores, podemos diferenciar las siguientes partes:

1. Cuerpo: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por dilatación. 2. Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material duro (como "metal duro") para evitar el desgaste así como optimizar la medida.

Instrumentos de Medición 3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele también tener la superficie en metal duro para evitar desgaste. 4. Tuerca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la espiga. 5. Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición. 6. Tambor móvil, solidario a la espiga, en la que está grabada la escala móvil de 50 divisiones. 7. Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de 0 a 25 mm.

Tipos de Micrómetros. Pueden ser diferenciados varios tipos de micrómetros, clasificándolos según distintos criterios: Según la tecnología de fabricación:  Mecánicos: Basados en elementos exclusivamente mecánicos.  Electrónicos: Fabricados con elementos electrónicos, empleando normalmente tecnología digital. Por la unidad de medida:  Sistema decimal: según el Sistema métrico decimal, empleando el Milímetro como unidad de longitud.  Sistema ingles: según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando un divisor de la Pulgada como unidad de medida.

Instrumentos de Medición Por la normalización:  Estándar: Para un uso general, en cuanto a la apreciación y amplitud de medidas.  Especiales: de amplitud de medida o apreciación especiales, destinadas a mediciones especificas, en procesos de fabricación o verificación concretos. Por la horquilla de medición: En el micrómetro estándar métricos todos los tornillos micrométricos miden 25mm, pudiendo presentarse horquillas de medida de 0 a 25mm, 25 a 50mm, de 50 a 75 etc, hasta medidas que superan el metro. En el sistema ingles de unidades la longitud del tornillo suele ser de una pulgada, y las distintas horquillas de medición suelen ir de una en una pulgada. Por las medidas a realizar:  De exteriores: Para medir las dimensiones exteriores de una pieza.  De interiores: Para medir las dimensiones interiores de una pieza.  De profundidad: Para medir las profundidades de ranuras y huecos. Por la forma de los topes:  Paralelos planos: los más normales para medir entre superficies planas paralelas.  De puntas cónicas para roscas: para medir entre los filos de una superficie roscada.  De platillos para engranajes: con platillos para medir entre dientes de engranajes.

Instrumentos de Medición  De topes radiales: para medir diámetros de agujeros pequeños. La versatilidad de este instrumento de medida da lugar a una gran amplitud de diseños, según las características ya vistas, o por otras que puedan plantearse, pero en todos los casos es fácil diferenciar las características comunes del tornillo micrométrico en todas ellas, en la forma de medición, horquilla de valores de medida y presentación de la medida. Lectura del micrómetro. Todos los tornillos micrométricos empleados en el sistema métrico decimal tienen una longitud de 25 mm, con un paso de rosca de 0,5 mm, de modo que girando el tambor una vuelta completa el palpador avanza o retrocede 0,5 mm. El micrómetro tiene una escala longitudinal, línea longitudinal que sirve de fiel, que en su parte superior presenta las divisiones de milímetros enteros y en la inferior las de los medios milímetros, cuando el tambor gira deja ver estas divisiones. En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado. Una división equivale a 0,01 mm. Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una precisión de 0,01 mm. En la fotografía se ve un micrómetro donde en la parte superior de la escala longitudinal se ve la división de 5 mm, en la parte inferior de esta escala se aprecia la división del medio milímetro. En la escala del tambor

Instrumentos de Medición la división 28 coincide con la línea central de la escala longitudinal, luego la medida realizada por el micrómetro es: 5 + 0,5 + 0,28 = 5,78. Ver imagen:

Una variante de micrómetro un poco más sofisticado, además de las dos escalas anteriores tiene un nonio, en la fotografía, puede verse en detalle las escalas de este modelo, la escala longitudinal presenta las divisiones de los milímetros y de los medios milímetro en el lado inferior de la línea del fiel, la escala del tambor tiene 50 divisiones, y sobre la línea del fiel presenta una escala nonio de 10 divisiones numerada cada dos, la división de referencia del nonio es la línea longitudinal del fiel. En la imagen, la tercera división del nonio coincide con una división de la escala del tambor, lo que indica que la medida excede en 3/10 de las unidades del tambor. Esto es, en este micrómetro se aprecia: en la escala longitudinal la división de 5 mm, la subdivisión de medio milímetro, en el tambor la línea longitudinal del fiel coincide por defecto con la división 28, y en el nonio su tercera división esta alineada con una división del tambor, luego la medida es: 5 + 0,5 + 0,28 + 0,003 = 5,783

Instrumentos de Medición El principio de funcionamiento del micrómetro es el tornillo, que realizando un giro más o menos amplio da lugar a un pequeño avance, y las distintas escalas, una regla, un tambor y un nonio, permiten además un alto grado de apreciación, como se puede ver:

Micrómetro con nonio, indicando 5,783 mm

Instrumentos de Medición CONCLUSIÓN

Todo lo que nos rodea tiene medidas, antes de su elaboración necesitaron cálculos que fueron los creadores de dicho objetos. Se encuentran en el mercado muchos instrumentos para medir, muchos de ellos capases de hacer más de un tipo de medida ejemplo el vernier que mide longitud, profundidad y redondez. Medir es un trabajo o técnica utilizada por el hombre desde su génesis, y como todo sus componentes han revolucionado en comparación a siglos anteriores hoy en día este oficio de medir esta unido con todos los desarrollos del mundo y gracias a estos intercambios, tenemos instrumentos capases de dar medidas con tan solo pasas una luz sobre cualquier objeto, maquinas de medición por coordenadas una de las formas de medir mas exactas y eficaces actualmente.