Clase Instrumentos de medición Archivo

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Departamento de Ingeniería Mecánica
Tecnología Mecánica I – 67.15
Unidad 1_B:
Instrumentos de medición
Definiciones
¿Que es medir?
Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad
conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad de medida.
¿Que es una unidad de medida?
Es un patrón al cual nosotros utilizamos y adoptamos como escala de medición definida.
¿Que tipo de patrones conocemos?
El patrón que utilizamos en la Argentina es el metro, y nosotros como Ingenieros
generalmente utilizamos el milímetro, que es la milésima parte del metro.
¿Que tipo de mediciones conocemos?
Directa, cuando las mediciones pueden hacerse directamente, con un instrumento de
medición que da directamente, en una escala graduada, el valor de la medida que se
tome, es una medición por contacto.
Indirecta, se realizan con instrumentos que no dan la medida en forma directa, sino que
es necesario trabajar con otro instrumento mas para obtenerla, es una medición por
comparación
Continua con … Instrumento de Medición: Calibre
Instrumento de Medición: Calibre pie de rey o Vernier
El calibre, es un instrumento que realiza mediciones directas, y en el cual podemos tener
distintas apreciaciones que van de 1/10 mm, 1/20 mm y 1/50 mm.
Partes del calibre
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1. Mordazas para medidas externas
2. Orejetas para medidas internas
3. Aguja para medida de profundidades
4. Escala principal con divisiones en mm y cm
5. Escala sec. con div. en pulgadas y fracciones de pulgada
6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros
7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada
Continua con … Instrumento de Medición: Calibre
Titulo de la Presentacion
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Instrumento de Medición: Calibre
¿Que mide el calibre?
Continua con … Instrumento de Medición: Calibre
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Calibre Mecánico Vernier
Puede ofrecer resultados de medición con
apreciaciones de 0.1, 0.05 y 0.02 mm. en el SI,
y de 0.01” ó 1/128” en el sistema inglés.
Existen calibres vernier especialmente
diseñados para tornar posible el acceso a una
gran variedad de situaciones especiales.
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Calibre Mecánico Vernier
La escala Vernier la inventó Petrus Nonius
(1492 – 1577), matemático portugués, por lo
que se lo denominó nonio. El diseño actual de
la escala deslizante debe su nombre al francés
Pierre Vernier (1580 – 1637), quién la
perfeccionó.
Titulo de la Presentacion
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Sistemas de Graduación
para Lectura
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Escala Móvil:
Graduación en mm: 10 – 20 – 50 divisiones
Graduación en pulgadas: 8 – 25 divisiones
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Concepto de Apreciación
La apreciación (A) de un calibre mecánico
vernier está definida por el resultado
obtenido del cociente entre el valor de la
menor división grabada en la escala fija, y la
cantidad de divisiones de la escala móvil.
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Concepto de Apreciación
Calibres de 10 – 20 - 50 divisiones (mm.):
A10 = 1 mm. / 10 = 0.1 mm.
A20 = 1 mm. / 20 = 0.05 mm.
A50 = 1 mm. / 50 = 0.02 mm.
Titulo de la Presentacion
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Principio de Medición
El que inventó este instrumento de medición
tomó la longitud equivalente de 9/19/49
divisiones de la escala fija, la proyectó sobre la
escala móvil, y la dividió en 10/20/50 partes, de
acuerdo al tipo de calibre. Al hacer esto, obtuvo
lo siguiente:
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Principio de Medición
9 mm. / 10 = 0.9 mm.
19 mm. / 20 = 0.95 mm.
49 mm. / 50 = 0.98 mm.
En cada uno de estos casos estableció una
discrepancia entre divisiones homólogas de
ambas escalas de 0.1-0.05-0.02 mm.
Instrumento de Medición: Calibre
¿Cómo se interpreta la lectura en el calibre?
0.90 mm
15 mm
+
= 15,90 mm
Continua con … Instrumento de Medición: Calibre
Titulo de la Presentacion
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Instrumento de Medición: Calibre
Otro ejemplo:
30,25 mm
Continua con … Instrumento de Medición: Micrómetro
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Tipos de Calibres Vernier
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Tipos de Calibres Vernier
Titulo de la Presentacion
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Tipos de Calibres Vernier
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Calibre trazador de alturas
Este instrumento se utiliza para medir altura de
piezas, ó la diferencia de altura entre planos a
diferentes niveles. También se puede usar
como herramienta de trazado.
Antiguamente era conocido como “Gramil
Catetométrico”
Calibre trazador de alturas
Nomenclatura
Titulo de la Presentacion
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Tipos de Calibres de alturas
Calibración del
Calibre de altura
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Micrómetro Mecánico
Es uno de los instrumentos mas utilizados en la
industria metalmecánica. El concepto de medir
un objeto utilizando una rosca de tornillo se
remonta a la era de James Watt, cuyo
micrómetro inventado en 1772 daba lecturas de
1/100” en la primer escala y 1/256” en la
segunda.
Titulo de la Presentacion
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Micrómetro Mecánico
Debido a su forma constructiva, este instrumento
(denominado también “tornillo micrométrico”)
permite lecturas del orden de 0.01 mm. en los
modelos comunes, y de 0.001 mm. (1 µm.) en los
que incorporan un vernier. Los modelos para
medición de agujeros permiten lecturas directas de
hasta 0.005 mm.
Micrómetro Mecánico
Nomenclatura
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Instrumento de Medición: Micrómetro
El micrómetro, es también un instrumento que realiza mediciones directas, y en el cual podemos
tener distintas apreciaciones que van de 1/100 mm hasta 1/1000 mm.
Partes del Micrómetro
Continua con … Instrumento de Medición: Micrómetro
Titulo de la Presentacion
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Instrumento de Medición: Micrómetro
¿Cómo se interpreta la lectura en el calibre?
4 mm
0,00 mm
0,5 mm
+
+
= 4,50 mm
Continua con … Instrumento de Medición: Micrómetro
Instrumento de Medición: Calibre
Otros ejemplos:
5,71 mm
7,27mm
http://www.amazingedu.com/images/demo_flash/AmazingLoader_AP1_1.swf
Continua con … Instrumento de Medición: Comparador
Micrómetros para
aplicaciones especiales
Titulo de la Presentacion
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
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Titulo de la Presentacion
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Micrómetros para
aplicaciones especiales
Calibres fijos y
diferenciales
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Para lograr la condición de “intercambiabilidad”, es
necesario que el operador posea una serie de
conocimientos teóricos y de construcción, así como el
conocimiento y manejo de los variados útiles de precisión,
necesarios para la verificación de las piezas que se dan
por terminadas. Por lo tanto, es muy conveniente que en
la construcción de piezas deba procederse al mismo
tiempo a la comprobación de las mismas.
Calibres fijos y
diferenciales
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La precisión de un trabajo depende de la perfección del
instrumento de medida disponible. Para llevar a cabo
trabajos en serie, se necesitan instrumentos
esencialmente diferentes de los instrumentos de medición
tradicionales (calibre, micrómetro, etc), pues el control ó
verificación con estos instrumentos no es rigurosamente
exacto, dado que no establecen la magnitud del error
tolerable.
Titulo de la Presentacion
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Calibres fijos y
diferenciales
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La determinación de juegos y aprietos no debe
dejarse a criterio del operador, sino que se deben
emplear instrumentos de medidas fijas, que
acusen las diferencias necesarias. Se impone en
paralelo el uso de patrones ó sistemas de calibres
límites diferenciales, que establecen ciertas
tolerancias en las dimensiones.
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Medicion en produccion en serie
Calibres fijos y
diferenciales
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Basados sobre el principio de una dimensión
máxima y una mínima, la apreciación del grado de
exactitud es matemática: el error está comprendido
entre esas dos dimensiones ó valores límites, que
se pueden hacer tan aproximados como lo exijan
las circunstancias.
Titulo de la Presentacion
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Calibres fijos y
diferenciales
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En la práctica, se elaboran y utilizan calibres dobles
llamados de máxima y mínima: una medida es mayor que
la medida nominal en una cantidad igual a la tolerancia
máxima permitida, y la otra es menor en una cantidad
igual a la mínima tolerancia permitida. Se identifica de
inmediato la exactitud de una medida, porque el calibre
denuncia el exceso ó el defecto de material con respecto
a la medida nominal.
Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Vale decir, SI UNA PARTE DE LA PIEZA PENETRA, LA
OTRA NO DEBE HACERLO. Este tipo de calibres se
utilizan para determinar si las dimensiones de una pieza
se hallan dentro de los límites especificados, y
generalmente son de dos formas: los calibres dobles
hembra (verificación de cotas exteriores de piezas
“macho”) y los calibres dobles macho (verificación de
cotas interiores de piezas “hembra” ó agujeros).
Titulo de la Presentacion
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Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Los calibres dobles llevan grabado en el centro la
medida nominal, y en los extremos, sumadas ó
restadas, las fracciones de tolerancia establecidas.
Los calibres hembra de anillos se utilizan también
para controlar la redondez de ejes cilíndricos,
diámetros de escariadores con nº impar de dientes,
diámetros de fresas, etc.
Calibres fijos y
diferenciales
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Para aclarar definitivamente, se puede establecer la
siguiente regla:
La pieza controlada se “acepta” cuando el lado
del calibre “PASA” pasa por ella, y cuando el
lado del calibre “NO PASA” no pasa por ella.
En caso contrario, la pieza se rechaza.
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Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres de espesores: conocidos con el nombre de
“sondas”, consisten en delgadas hojas de acero que
varían de grosor y sirven para medir ranuras estrechas,
entallas ó espacios entre superficies que no están en
contacto pero sí muy cercanas. Tienen la forma
aproximada de una cortapluma de bolsillo, y comúnmente
el rango de espesores es de 5,10,15,20,30,40 y 50
centésimas de mm., ó entre 0.002” a 0.025” para el
sistema inglés.
Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Calibres fijos y
diferenciales
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Bloques Calibradores
Son bloques de acero universalmente aceptados y
conocidos como “Johansson” (Jo-block), calibrados,
utilizados como unidad de medición (medida fija ó galga).
Recibe también varios nombres: de “escantillón” (para
límites de tolerancia y normales), aforos, calibres fijos ó
de verificación, calzas de control ó simplemente bloques
calibradores (contra – calibres).
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Bloques Calibradores
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Bloques Calibradores
En sí, el calibrador “Johansson” es un trozo de acero de
aspecto inofensivo, de superficies lisas, paralelas y
sumamente pulidas. No es el bloque mismo, sino su
función lo que da su valor, pues es la base de la exactitud
en la industria mecánica. El hecho de tener una superficie
perfectamente plana cuyo acabado es similar al de la
plata bruñida, con una precisión de hasta un 25
millonésimo de milímetro, es uno de los hechos más
notables de la Mecánica.
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Bloques Calibradores
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Bloques Calibradores
No deben emplearse jamás para verificar piezas en
proceso de fabricación ó terminadas. Simples como son,
en manos de un mecánico consumado, pueden medir
hasta una milésima de pulgada (0.0254 mm.), calibrando
por ejemplo un compás para medir espesores. También
se usa para comprobaciones periódicas de micrómetros.
Se presentan en juegos de medidas variadas, en cajas y
dispuestos en guías paralelas con la medida grabada.
Titulo de la Presentacion
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Bloques Calibradores
En una de sus caras, se graba lo siguiente:
1)Medida Nominal
2)Temperatura a que ha sido controlada la tolerancia y
que se deberá tener en cuenta cuando se mida.
3)Medida máxima en milímetros
4)Medida mínima en milímetros
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Bloques Calibradores
Con una caja estándar conteniendo 81 bloques, se
pueden componer 120.000 medidas diferentes, desde
tamaños de 2.540 mm. (0.100”) hasta 5.080 mm. (0.200”),
con incrementos cada 0.024 mm. (0.001”), y desde 5.080
mm. (0.200”) hasta 304.80 mm. (12”), con incrementos
cada 0.0024 mm. (0.0001”). Generalmente, están
disponibles en 3 grados de exactitud, pero todos ellos
tienen un acabado de alta calidad.
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Bloques Calibradores
La exactitud en el largo puede ser dentro de 0.00005 mm.
(0.000002”). Los equipos de bloques calibradores,
acompañados de accesorios como patas ó mandibulas,
soportes ajustables, gramiles, compases, etc., proveen en
cada caso, un calibre entre límites máximo y mínimo de
mucha precisión, para trazar líneas horizontales, círculos,
distancia entre centros, etc.
Titulo de la Presentacion
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Instrumento de Medición: Reloj Comparador
El comparador, es un instrumento que realiza mediciones indirectas, y en el cual
podemos tener distintas apreciaciones que van de 1/100 mm hasta 1/2000 mm.
Partes del Reloj Comparador
Continua con … Instrumento de Medición: Comparador
Instrumento de Medición: Reloj Comparador
Ejemplo del Reloj Comparador
Continua con … Instrumento de Medición: Comparador
Instrumento de Medición: Reloj Comparador
Ejemplo del Reloj Comparador
fin
Titulo de la Presentacion
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Reloj Comparador
Este instrumento fue desarrollado para detectar pequeñas
variaciones dimensionales a través de una punta de
contacto y por un sistema de ampliación mecánica
presenta el resultado en un visor generalmente circular y
con el auxilio de una ó dos agujas de indicación. El reloj
comparador tradicional transforma y amplifica el
movimiento rectilíneo de un husillo en movimiento circular
de una aguja montada en un dial graduado.
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Reloj Comparador
Se trata de un instrumento de múltiples aplicaciones, pero
siempre actúa acoplado a algún medio de fijación ó
posicionamiento, como mesas de medición, dispositivos
especiales, otros instrumentos, etc. En apariencia
recuerda a un reloj, y de hecho están construidos de
acuerdo a las normas estrictas del grado de precisión de
los instrumentos de relojería, con engranajes piñones
cuidadosamente elaborados montados sobre rodamientos
a bolillas.
Reloj Comparador
Nomenclatura
Titulo de la Presentacion
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Principio de Funcionamiento
Básicamente, el husillo que entra en contacto con la pieza
posee una cremallera que acciona un pequeño piñón
unido a un engranaje que, a su vez, acciona otro pequeño
piñón llamado piñón central y al cual está montada la
aguja principal para lectura. Otro engranaje entra en
contacto con el piñón central, con el fin de eliminar juegos
de engrane por la acción de un resorte espiral que recibe
el nombre de cabello.
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Principio de Funcionamiento
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Apreciación del Comparador
El comparador más ampliamente utilizado es el de
apreciación centesimal (0.01 mm.), donde para 1 mm de
desplazamiento del husillo corresponde una vuelta de la
aguja de indicación; como el dial está dividido en 100
partes iguales, la apreciación es de 0.01 mm. Por otro
lado, si el desplazamiento del husillo fuera mayor que una
vuelta de la aguja de indicación, se incorpora una aguja
menor (totalizador) para contar el nº de vueltas de la
aguja mayor.
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Calibración y Ajuste
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Tipos de Reloj Comparador
Pueden agruparse en las siguientes familias:
Tamaño del dial: existen 4 tamaños, con diámetros de 40
– 60 – 75 y 90 mm. Aproximadamente.
Posición del husillo: en relación al dial existen 2 tipos: el
convencional, donde el eje del husillo es paralelo al plano
del dial, y el tipo vertical, que tiene el eje del husillo
perpendicular al plano del dial (en la parte trasera del
mismo).
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Tipos de Reloj Comparador
Apreciación y desplazamiento del husillo: los tipos
más comunes son los siguientes:
Aprec. (mm.) Despl. Posible del husillo (mm.)
0.01
0.005
0.002
0.001
0.0005
1 – 5 – 10 – 20 – 30 – 50
1.25 – 3.5 – 5
0.2 – 0.5 – 1
0.1 – 0.16 – 1 – 2 – 5
0.06
Titulo de la Presentacion
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Tipos de Reloj Comparador
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Tipos de Reloj Comparador
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Tipos de Reloj Comparador
Titulo de la Presentacion
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Tipos de Reloj Comparador
Medidores
de espesor
a aguja y
digital
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Tipos de Reloj Comparador
Medidor
de profundidad
a cuadrante
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Reloj Palpador
Titulo de la Presentacion
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Tipos de Reloj Palpador
Comparadores de diámetros 80
internos: Nomenclatura
Sistemas de medición
tridimensional
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Aunque conocidos desde hace tiempo, los sistemas de
medición 3D han debido esperar para su generalización a
que se produjeran notables avances en la electrónica de
medida y en la capacidad de cálculo de los ordenadores
de escritorio para popularizar sus excelencias. Antes
herramientas reservadas a entornos industriales muy
tecnificados, estos sistemas comienzan a hacerse visibles
como alternativa a métodos de topografía clásicos.
Titulo de la Presentacion
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Sistemas de medición
tridimensional
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Sistemas de medición
tridimensional
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Sistemas de medición
tridimensional
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Titulo de la Presentacion
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