Fundamentos de Metrología y Sistemas de Medición Industrial

Conceptos Fundamentales de Metrología

Metrología

La metrología es la ciencia de las medidas y la precisión. Su importancia yace en la necesidad de comparar, medir y determinar el mundo a través de un lenguaje común y entendible universalmente para su aplicación en, básicamente, todos los procesos que rigen el mundo. Sin la metrología, la idea de fabricar cosas a cualquier escala o en producción masiva no existiría. En términos generales, es la ciencia de las medidas y de las mediciones.

Normalización

La normalización es el proceso regido bajo ciertas normas por el cual se regularizan los patrones, referencias y otros elementos técnicos. Es la actividad que tiene por objeto establecer, ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento óptimo en un contexto dado, que puede ser tecnológico, político o económico.

Patrones de Medida

Un patrón de medida es una representación física de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o a un fenómeno natural que incluye constantes físicas y atómicas.

Instrumentos de Medición y Precisión

Calibre Vernier (Pie de Rey)

El calibre de Vernier permite obtener diversas medidas, tales como:

• Diámetros exteriores.
• Diámetros interiores.
• Profundidad.
• Resaltes.

En cuanto a la precisión del calibre con nonio de 50 partes, la precisión será de 1/50 mm, es decir, 0,02 mm. La fórmula general para la precisión de un nonio es: 1 mm / número de divisiones. Las precisiones comunes para el Vernier o Pie de Rey son: 0,05 mm, 0,02 mm, 1/128” o 0,001”.

Micrómetro

El micrómetro es un instrumento que permite hacer lecturas de centésimas de milímetro de manera más simple, rigurosa y exacta que un paquímetro. Su uso principal es realizar mediciones de centésimas de milímetros. Existen diversos tipos:

• De profundidad.
• Con arco profundo.
• De discos.
• Para medición de roscas.
• Para medir tubos.
• Contador mecánico.
• Digital electrónico.
• Micrómetros internos.

Reloj Comparador y Bloques Patrón

Para la medición de la planicidad de una pieza, se utiliza el reloj comparador o una regla. En el caso de una pieza seriada, se emplea el reloj comparador o un calibrador para realizar una medición indirecta.

La función principal de los bloques patrones es ser utilizados como patrón de referencia para comparar medidas de todo tipo. Dentro de estos, el patrón protector, al ser más resistente que el resto del juego, se usa en los extremos de la medición para proteger los demás bloques. Sus medidas estándar son de 35 x 9 x (1,2 o 2,5) mm. Para verificar la planicidad de un bloque, se utiliza la regla.

Clasificación de Errores Geométricos

Es fundamental distinguir la diferencia entre errores macrogeométricos y errores microgeométricos:

• Macrogeométricos: Son errores de forma, tales como ondulaciones, errores de planicidad, circularidad, etc.
• Microgeométricos: Son los conocidos como rugosidad. Se definen como pequeñas salientes y entrantes que caracterizan a una superficie.

Sistema Internacional de Unidades (SI)

El Sistema Internacional de Unidades (SI) es un sistema coherente de unidades adoptado internacionalmente por casi todos los países del mundo como referencia para sus calibraciones y mediciones. Su principal característica es que sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales.

Está constituido por siete unidades básicas:

1. Amperio (corriente eléctrica).
2. Kelvin (temperatura).
3. Segundo (tiempo).
4. Metro (longitud).
5. Kilogramo (masa).
6. Candela (intensidad luminosa).
7. Mol (cantidad de sustancia).

Una de las características trascendentales del SI es que sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales, siendo la única excepción histórica la unidad de la magnitud masa. Además, cuenta con un número ilimitado de unidades derivadas, tales como:

• Presión: m⁻¹ kg s⁻² (Fuerza, velocidad, presión).
• Energía: m² kg s⁻²
• Potencia: m² kg s⁻³