FUNDAMENTOS DE MEDICIÓN Y SEGURIDAD INDUSTRIAL. 10° I, J y... INSTRUMENTOS PARA LA VERIFICACIÓN DE MASA, TIEMPO Y

FUNDAMENTOS DE MEDICIÓN Y SEGURIDAD INDUSTRIAL. 10° I, J y K
INSTRUMENTOS PARA LA VERIFICACIÓN DE MASA, TIEMPO Y
TEMPERATURA.
BALANZA. La balanza es un instrumento que sirve para medir masa y cuerpo. Se utilizan
para pesar los alimentos que se venden a granel, al peso: carne, pescado, frutas, etc. Con
igual finalidad puede utilizarse en los hogares para pesar los alimentos que componen
una receta. También se emplean en los laboratorios para pesar pequeñas cantidades de masa
de reactivos para realizar análisis químicos o biológicos.
BÁSCULA. Aparato para medir pesos, formado por una bandeja o plataforma donde se
coloca lo que se quiere pesar y un indicador que marca el peso. La mayoría, ahora son
digitales tal como se muestra en la figura siguiente
ESPECTRÓMETRO DE MASA. La espectrometría de masas es una técnica
experimental que permite la medición de iones derivados de moléculas. El espectrómetro
de masas es un instrumento que permite analizar con gran precisión la composición de
diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en
función de su relación masa-carga (m/z). Puede utilizarse para identificar los diferentes
elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de
diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector
de un cromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iniciales en inglés,
GC-MS.
El espectrómetro de masas mide razones carga/masa de iones, calentando un haz de
material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes átomos, el haz
de iones produce un patrón específico en el detector, que permite analizar el compuesto. En
la industria es altamente utilizada en el análisis elemental de semiconductores, biosensores
y cadenas poliméricas complejas. Drogas, fármacos, productos de síntesis química,
pesticidas, plaguicidas, análisis forense, contaminación medioambiental, perfumes y todo
tipo de analitos que sean susceptibles de pasar a fase vapor e ionizarse sin descomponerse.
CATARÓMETRO. Un catarómetro es un instrumento utilizado para la determinación de
la composición de una mezcla de gases. Es un detector de conductividad térmica.
El equipo se compone de dos tubos paralelos que contienen el gas de las bobinas de
calefacción. Los gases son examinados comparando el radio de pérdida de calor de las
bobinas de calefacción en el gas. Las bobinas son dispuestas dentro de un circuito de
puente que tiene resistencia a los cambios debido al desigual enfriamiento que puede ser
medido. Un canal contiene normalmente una referencia del gas y la mezcla que se probará
se pasa a través del otro canal.
El principio de funcionamiento se basa en la conductividad térmica de un gas, que es
inversamente proporcional con su peso molecular. Puesto que varios de los componentes de
las mezclas de gas tienen masa generalmente diversa es posible estimar las concentraciones
relativas. El hidrógeno tiene aproximadamente seis partes de la conductividad del
nitrógeno por ejemplo.
Los catarómetros se utilizan médicamente para el análisis del funcionamiento pulmonar y
en la cromatografía de gases. Los resultados son más lentos de obtener comparado al
del espectrómetro de masa, pero el dispositivo es económico, y tiene buena exactitud
cuándo de gases se trata, y es solamente la proporción que debe ser determinada.
A continuación se muestra una tabla de los gases más comunes; como se puede notar,
el monóxido de carbono tiene una masa atómica casi idéntica al nitrógeno molecular; por lo
tanto, es prácticamente imposible distinguirlos con un catarómetro.
Nombre del gas
Composición química
Masa (g/mol)
Hidrógeno
H2
2,0158
Oxígeno
O2
31.998
Vapor de agua
H2O
17.0069
Nitrógeno
N2
28.014
Dióxido de carbono
CO2
44.009
Monóxido de carbono CO
28.010
Metano
16.0426
CH4
CALENDARIO. Es una cuenta sistematizada del transcurso del tiempo, utilizado para la
organización cronológica de las actividades humanas. Se trata de un conjunto de reglas o
normas que tratan de hacer coincidir el año civil con el año trópico.
En la actualidad, la mayor parte de los calendarios tienen por referencia el ciclo que
describe la Tierra alrededor del Sol y se denominan calendarios solares.
RELOJ. Es instrumento capaz de medir el tiempo natural (días, años, fases lunares, etc.)
en unidades convencionales (horas,minutos o segundos). Fundamentalmente permite
conocer la hora actual, aunque puede poseer otras funciones, como medir la duración de un
suceso o activar una señal en cierta hora específica.
Los relojes se utilizan desde la antigüedad y a medida que ha ido evolucionando la
tecnología de su fabricación han ido apareciendo nuevos modelos con mayor precisión,
mejores prestaciones y presentación y menor coste de fabricación. Es uno de los
instrumentos más populares, ya que prácticamente muchas personas disponen de uno o
varios relojes, principalmente de pulsera, de manera que en muchos hogares puede haber
varios relojes, muchos electrodomésticos los incorporan en forma de relojes digitales y en
cada computadora hay un reloj.
TERMÓMETRO. Es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha
evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos
digitales.
Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se
prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al
aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se
utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio
que incorporaba una escala graduada.
TERMOPAR. Un termopar (también llamado termocupla) es un transductor formado por
la unión de dos metales distintos que produce unvoltaje (efecto Seebeck), que es función de
la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o
unión caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de referencia.
En Instrumentación industrial, los termopares son ampliamente usados como sensores de
temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de
medir un amplio rango de temperaturas. Su principal limitación es la exactitud ya que los
errores del sistema inferiores a un grado Celsius son difíciles de obtener.
El grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre de termopila. Tanto los
termopares como las termopilas son muy usados en aplicaciones de calefacción a gas.
PIRÓMETRO. Un pirómetro, dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia
sin necesidad de estar en contacto con ella. El término se suele aplicar a aquellos
instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. El rango
de temperatura de un pirómetro se encuentra entre -50 grados celsius hasta +4000 grados
celsius. Una aplicación típica es la medida de la temperatura de metales incandescentes en
molinos de acero o fundiciones.
Cualquier objeto con una temperatura superior a los 0 Kelvin emite radiación térmica. Esta
radiación será captada y evaluada por el pirómetro. Cuando el objeto de medida tiene una
temperatura inferior al pirómetro, es negativo el flujo de radiación. De todas formas se
puede medir la temperatura.