Metrología: (Metro = Medidas, Logos = Tratado

Tema 2

Metrología: (Metro = Medidas, Logos = Tratado “Es la ciencia que trata de las medidas”) De acuerdo con sus raíces la metrología está relacionada con todas y cada una de las actividades de la humanidad. Y ayuda a todas las ciencias existentes para facilitar su entendimiento, aplicación, evaluación y desarrollo, habiendo estado ligada al hombre desde su aparición sobre la faz de la tierra.

Hoy en día contamos con el Sistema Internacional de Unidades (SI) que es una versión modernizada del sistema métrico establecido por acuerdo

internacional, suministra un marco lógico interconectado con todas las mediciones de ciencia, industria y comercio.

Fue adoptado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, máxima autoridad internacional en metrología.

Oficialmente se abrevia SI y está construido sobre los cimientos que forman siete unidades base, más dos unidades suplementarias.

Todas las demás unidades del SI se derivan desde estas unidades. Los múltiplos y submúltiplos son expresados en un sistema decimal.

Normalizaci

Normalizaci

ó

ó

n:

n:

Comunicacióón (entre productor, consumidor o usuario) basada en n (entre productor, consumidor o usuario) basada en t

téérminos trminos téécnicos, definiciones, scnicos, definiciones, síímbolos, mmbolos, méétodos y procedimientos.todos y procedimientos.

BS Norma Británica CS Norma Canadiense

DIN Norma Industrial Alemana JIS Norma Industrial Japonesa NF Norma Francesa

NOM Norma Oficial Mexicana (obligatorio). NMX Norma Mexicana (voluntaria).

Normas Nacionales

API Instituto Estadounidense del Petróleo

ASME Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Manufactura

ASQC Sociedad Estadounidense para el Control de la Calidad

ASTM Sociedad Estadounidense para Pruebas de Materiales

MIL-STD Norma Militar

IEEE Instituto de Ingenieros Electrónicos y Electricistas

Ejemplos de Normas de asociación

La ASTM lo define como el proceso de formular y

aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y la cooperación de todos los involucrados.

Trazabilidad:

consistentes con las recomendaciones de la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). En los casos en donde dichos patrones nacionales o internacionales no existan (por ejemplo, para dureza), la trazabilidad debe ser establecida por otros patrones de medición.

Japón → AIST JCSS

Singapur → PSB SAC

Taiwán → NML CNLA

USA → NIST A2LA

Inglaterra → NPL UKAS

Países Bajos → NMI RvA NKO

Alemania → PTB DKD

Suecia → OFMET SAS

Italia → IMGC SIT

Suiza → SP SWEDAC

Brasil → INMETR RBC

Malacia → SIRIM RBC

Tailandia → NIMT TISI

México → CENAM EMA Laboratorios de Calibración Acreditados.

Patrón internacional:

reconocido por acuerdo internacional, como base internacional para fijar el valor de todos los otros patrones de la magnitud considerada.

Patrón (de medición):

materializada, instrumento de medición, material de referencia o sistema

destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad, o uno o más valores de una cantidad para

transmitirlas, por comparación, a otros instrumentos de medición.

Longitud: Metro (m). El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío, durante un lapso de 1/299792458 de segundo (17 a GGPM-1984).

Ángulo plano: Radián (rad).El radián es el ángulo plano comprendido entre dos radios de un circulo que interceptan, sobre la circunferencia de este circulo, un arco de longitud igual a la del radio (recomendación ISO-R31/1).

Temperatura termodinámica: Kelvin ( K). El Kelvin es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua (13a. CGPM-1967).

Masa: Kilogramo (kg). El kilogramo es la masa igual a la del prototipo internacional del kilogramo (1a, 3a, CGPM-1829 y 1901).

Fuerza: Newton ( N)

Tiempo: Segundo (s). El segundo es la duración de 9192631770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del átomo de cesio 133(13a CGPM-1967).

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Sistema Internacional de Unidades (SI)

Longitud (Dimensional) Masa Tiempo Corriente Eléctrica Temperatura Cantidad de Sustancia Intensidad Luminosa = = = = = = = Metro m Kilogramo kg Segundo s Ampere A Kelvin K Mol o Mole mol Cancelada cd Unidades Base Angulo Plano Angulo Sólido = = Radián rad Estereorradián sr Unidades Suplementarias

La metrología dimensional se encarga de estudiar las técnicas de medición que determinan correctamente las magnitudes lineales y angulares (longitudes y ángulos).

La medición se puede dividir en directa (cuando el valor de la medida se obtiene directamente de los trazos o divisiones de los instrumentos) o indirecta (cuando para obtener el valor de la medida necesitamos compararla con alguna referencia).

Medir: En general se define como la operación de comparar la magnitud deseada con otra de la misma naturaleza que se toma como patrón.

1 metro = 1 m 0.1 m Uso 0.01 m general 1 milímetro = 1 mm = 0.001 m 0.0001 m = 0.1 mm Uso 0.00001 m = 0.01 mm Industrial 1 micrómetro = 1 μm = 0.000001 m = 0.001 mm 1 manómetro = 1 nm = 0.000000001 m = 0.000001 mm = 0.001 μm

Uso en laboratorios con patrones primarios NIST, NRLM, BIPM, PTB, CENAM, etc.

Uso en laboratorios 0.0000001 m = 0.0001 mm = 0.1 μm de calibración 0.00000001 m = 0.00001 mm = 0.01 μm En metrología dimensional sólo son útiles algunos de los submúltiplos, dado que en los dibujos de ingeniería la unidad comúnmente utilizada es el milímetro.

S u b m últ ip lo s y s u c a mp o d e a p li c a c ión

Clasificación de instrumentos y aparatos de medición en

Metrología dimensional

Metro

Regla graduada

Todo tipo de micrómetros Cabezas micrométricas Bloques patrón

Calibradores de espesores (láminas) Calibradores límite (pasa-no pasa). Lineal Comparadores mecánicos

Comparadores ópticos Comparativa Comparadores neumáticos

Comparadores electromecácicos Máquina de medición de redondez

Medidores de espesor de recubrimiento Trigonometría Esferas o cilindros

Máquinas de medición por coordenadas Niveles

Relativa Reglas ópticas Rugosímetros

Todo tipo de calibradores y medidores de alutra con escala vernier

Medida Directa Medida indirecta Con trazos o diviciones Con tornillo micrométrico Con dimenciónes fija

Con tornillo micrométrico

Calibrador pasa – no pasa

Con dimensiones fijas

Medición Relativa

Medición Relativa

Rugosímetro

Balanza

mecánica

Cronómetro analógico

mecánico

Cinta métrica para medir

distancias

Medidor de distancia

ultrasónico

Medidor de distancia

láser

Termómetro de

mercurio

Calibrador Vernier

Medición de exteriores Medición de interiores Medición de profundidad Medición de peldaño

Tope de trinquete Tambor Escalas graduadas Contratuerca de fijación Vástago Móvil Topes de

Errores en la medición

Error: Diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida.

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y el mismo ambiente (repetibilidad)

En sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta, por lo tanto, siempre se enfrentarán errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos, dependiendo, entre las circunstancias de la aplicación que se le dé a la medición.

Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorías que se aplican, de los instrumentos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.