Metrologia_y_Normalizacion_Integrantes_E

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SIN SIGLA

Diana Samper

2/4/2024

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Normalización

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Instituto Tecnológico de Durango
Ingeniería Mecánica

Metrología y Normalización
Reporte: Práctica 1°
Integrantes: Equipo 7
· Martínez Barboza Andrés
· Tinoco Dévora Jesús Uriel
· Gomez Luna Rafael Emir
· Campos Cordoba Cristopher Eusebio
· Ricario Diera Alejandro
Resumen:
El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera o pie de rey, es un instrumento de medición, principalmente de diámetros exteriores, interiores y profundidades, utilizado en el ámbito industrial. El vernier es una escala auxiliar que se desliza a lo largo de una escala principal para permitir en ella lecturas fraccionales exactas de la mínima división. Para lograr lo anterior, una escala vernier está graduada en un número de divisiones iguales en la misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal; ambas escalas están marcadas en la misma dirección.
Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado, delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños
El calibrador vernier fue elaborado para satisfacer necesidades de un instrumento de lectura directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en una solo operación el calibrador típico puede tomar tres tipos de medición exteriores, interiores y profundidades, pero algunos pueden tomar medición de peldaños.
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.
En el laboratorio se llevó acabo la práctica de realizar mediciones de un objeto con diferentes longitudes, a cada compañero se le asignó un vernier o pie de rey con escalas y resoluciones diferentes para obtener las dimensiones con diferentes resoluciones.
Contenido
1.0.-Objetivo 4
2.0.- Marco teórico 4
2.1.- ¿Qué es medir? 4
2.1.1-Medida directa 4
2.1.2 Medida indirecta 4
2.2.- ¿Qué es magnitud? 4
2.2.1.- Magnitudes primarias 5
2.2.2.- Magnitudes secundarias o derivadas 5
2.3.-Unidades 5
2.3.1.- Sistemas 5
2.3.2.- Prefijos 6
2.3.3.- Conversiones: 7
2.4.- ¿Qué es exactitud? 7
2.5.- ¿Qué es precisión? 8
2.6.- ¿Qué es resolución? 8
2.7.- ¿Qué es rango? 8
2.8.-Vernier 8
2.8.1.- Partes del vernier 8
2.8.2.-Tipos de vernier 9
2.8.2.1.-Vernier convencional 9
2.8.3.-Procedimiento de medición 13
3.0.- Procedimiento de la práctica 14
4.0.- Conclusiones 16
5.0.- Referencias bibliográficas 17
1.0.-Objetivo
El alumno deberá de conocer los tipos de vernier, resoluciones y rangos existentes, así mismo como el uso correcto y las aplicaciones que a este se le da, para después identificar el vernier adecuado para reducir la posibilidad de cometer un error sistemático y poder realizar una lectura con exactitud y precisión.
2.0.- Marco teórico
2.1.- ¿Qué es medir?
Desde los orígenes de la vida, el ser humano ha necesitado comparar objetos como animales y alimentos o eventos como estaciones del año y temperatura, es un proceso inherente a la naturaleza del ser humano especialmente en la exploración y conocimiento del entorno que lo rodea. El resultado de esta comparación fue el poder distinguir las diferencias entre las propiedades de los objetos o eventos entonces medir se refiere a “comparar una cantidad con su respectiva unidad, con el fin de averiguar cuántas veces la segunda está contenida en la primera”.
2.1.1-Medida directa
La medida o medición directa, se obtiene con un instrumento de medida que compara la variable a medir con un patrón. Así, si deseamos medir la longitud de un objeto, se puede usar un calibrador.
2.1.2 Medida indirecta
No siempre es posible realizar una medida directa, porque existen variables que no se pueden medir por comparación directa, es por lo tanto con patrones de la misma naturaleza, o porque el valor a medir es muy grande o muy pequeño y depende de obstáculos de otra naturaleza, etc. Medición indirecta es aquella en la que una magnitud buscada se estima midiendo una o más magnitudes diferentes, y se calcula la magnitud buscada mediante cálculo a partir de la magnitud o magnitudes directamente medidas.
2.2.- ¿Qué es magnitud?
Magnitud es todo aquello que se puede medir, que se puede representar por un número y que puede ser estudiado en las ciencias experimentales (que son las que observan, miden, representan, obtienen leyes, etc.).
2.2.1.- Magnitudes primarias
Son medidas arbitrarias, Durante nuestro paso por el mundo físico nos damos cuenta de que la longitud, el tiempo y la masa juegan un rol básico en las mediciones. Estas tres dimensiones cubren un enorme rango de valores de nuestro universo.
2.2.2.- Magnitudes secundarias o derivadas
Son las que dependen de las magnitudes fundamentales, por medio de operaciones matemáticas o fenómenos físicos.
2.3.-Unidades
Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley en la tabla 1 se muestran algunas.
2.3.1.- Sistemas
Tabla 1. Tabla de Sistemas de Medidas
Magnitudes
Sistema Absoluto
Sistema Técnico

SI - M.K.S
Europeo
Inglés
Longitud
m
m
pie
Masa
Kg
UTM
Libra
Tiempo
s
s
s
Temperatura
ºK

ºR
Intensidad Luminosa
cd

Corriente Eléctrica
A

Cantidad de sustancia
mol

Fuerza
N = Kg.m/s2
kg.f
lb.f
Velocidad
m/s
m/s
pie/s
Aceleración
m/s2
m/s2
pie/s2
Trabajo o Energía
J = N.m
kg.f.m
lb.f.pie
Potencia
W = J/s
kg.f.m/s
lb.f.pie/s
Presión
Pa = N/m2

Calor
cal

2.3.2.- Prefijos
Algunos prefijos se muestran en la tabla 1.2.
Tabla 1.2. Tabla de prefijos
Factor
Nombre
Símbolo
1024
yotta
Y
1021
zetta
Z
1018
exa
E
1015
peta
P
1012
tera
T
109
giga
G
106
mega
M
103
kilo
k
102
hecto
h
10
deca
da
10-1
deci
d
10-2
centi
c
10-3
mili
m
10-6
micro
m
10-9
nano
n
10-12
pico
p
10-15
femto
f
10-18
atto
a
10-21
zepto
z
10-24
yocto
y
2.3.3.- Conversiones:
2.3.3.1.- Longitud
En l tabla 1.3 se muestran algunas conversiones de longitudes.
Tabla 1.3. Taba de conversones de medidas de longitud
Unidad
cm
metro
Km
pulg.
pie
milla
1 centímetro
1
10-2
10-5
0.3937
3.281 × 10-2
6.214 × 10-6
1 metro
100
1
10-3
39.37
3.281
6.214 × 10-4
1 kilometro
105
1000
1
3.937 × 104
3281
0.6214
1 pulgada
2.540
2.540 × 10-2
2.540 × 10-5
1
8.333 × 10-2
1.578 × 10-5
1 pie
30.48
0.3048
3.048 × 10-4
12
1
1.894 × 10-4
1 milla
1.609 × 105
1609
1.609
6.336 × 104
5280
1
2.3.3.2.- Área
Las conversiones de áreas quedan expresadas en la tabla 1.4.
Tabla 1.4 Taba de conversones de medidas de longitud
Unidad
m2
cm2
pie2
pulg2
mil circular
1 metro2
1
104
10.76
1550
1.974 × 109
1 cm2
10-4
1
1.076 × 10-3
0.1550
1.974 × 105
1 pie2
9.290 × 10-2
929.0
1
144
1.833 × 108
1 pulgada2
6.452 × 10-4
6.452
6.944 × 10-3
1
1.273 × 106
1 mil circular
5.067 × 10-10
5.067 × 10-6
5.454 × 10-9
7.854 × 10-7
1
2.4.- ¿Qué es exactitud?
Considerando mediciones individuales, la más próxima al valor verdadero será la más exacta. Sin embargo, tras una serie de mediciones repetidas, será la distancia desde el valor medio de la distribución de valores observados, habitualmente el resultado, hasta el valor “verdadero”; es decir el sesgo (valor estimado del error sistemático), la que caracterizará la exactitud de la medición.
2.5.- ¿Qué es precisión?
La precisión, en este sentido, es la dispersión del conjunto de valores que se obtiene a partir de las mediciones repetidas de una magnitud: a menor dispersión, mayor precisión.La exactitud, en cambio, hace referencia a la cercanía del valor medido al valor real.
2.6.- ¿Qué es resolución?
Es el menor cambio en la variable del proceso capaz de producir una salida perceptible en el instrumento.
2.7.- ¿Qué es rango?
Es el conjunto de valores comprendidos entre los limites (Superior e Inferior) que es capaz de medir el instrumento al que nos referimos, dentro de los límites de exactitud que se indican para el mismo.
2.8.-Vernier
Es un instrumento de medición, principalmente de diámetros exteriores, interiores y profundidades, utilizado en el ámbito industrial.
2.8.1.- Partes del vernier
El vernier consta de diversas partes que a continuación se muestran en la figura 1.1.
Figura 1. Partes de un vernier
1. Mordazas para medidas exteriores.
2. Mordazas par medidas interiores.
3. Varilla para inferiores.
4. Escala principal en mm, su resolución mínima es de 1mm.
5. Escala principal en pulgadas, en esta puede variar su resolución ya que para las pulgadas existen dos posibles graduaciones; una en fracción en la cual su resolución es de 1/16 pulgadas y una en milésimas de pulgada la cual tiene una resolución de 0.025 pulgadas.
6. Escala nonio para mm, esta escala es la que nos permite obtener la mínima resolución del instrumento en mm, según sea su diseño nos puede proporcionar una escala mínima de 0.05 mm ó de 0.02 mm, según las divisiones que disponga.
7. Escala nonio para pulgadas, al igual que la escala principal el nonio de pulgadas puede tener dos graduaciones en fracción de pulgada o milésimas de pulgada (según sea la escala principal); refiriéndonos a la graduación en fracciones el nonio cuenta con 8 divisiones lo que nos da una resolución mínima del instrumento de 1/128 de pulgada, mientras que en la graduación en milésimas de pulgada el nonio cuenta con 25 divisiones lo que nos da una resolución de 0.001 milésimas de pulgada.
8. Freno, este impide el movimiento de la mordaza móvil para poder realizar una medición correcta.
2.8.2.-Tipos de vernier
2.8.2.1.-Vernier convencional
Estos vernier se clasifican principalmente en vernier tipo M y vernier tipo CM.
El vernier tipo M corresponde a la figura 1.2. Este calibrador tiene un cursor abierto y punta para medición de interiores. Los calibradores con un rango menor a 300 mm cuentan con una barra para profundidades, la resolución de este tipo de vernieres puede ser de 0.05mm y 0.02 mm. Dentro del sistema ingles los vernieres tienen una resolución de 0.01 pulgadas y 0.001 pulgadas.
El vernier tipo CM como se puede apreciar en la figura 1.3, tiene un cursor abierto y está diseñado en forma tal que las puntas de medición de exteriores puedan utilizarse en la medición de interiores. Por lo general este equipo cuenta con un dispositivo de ajuste para el movimiento fino del cursor.

Figura1.2 Vernier tipo M

Figura 1.3 Vernier tipo CM
Debido a varias necesidades que se iban presentando debido a las limitaciones que presentaba la forma de los vernieres se fueron diseñando otro tipo de vernieres, como por ejemplo:
· Vernier tipo M con ajuste fino.
· Vernier con caras de medición de carburo.
· Vernier con puntas desiguales.
· Vernier con punta de medición abatible.
· Vernier con puntas largas.
· Vernier de caratula con fuerza constante.
· Vernier con punta desigual para medir las distancias entre centros de agujeros.
· Vernier con puntas paralelas para mediciones de profundidad hasta 32 mm.
· Vernier con punta de cuchilla para medición en ranuras estrechas.
· Vernier para tubos.
· Vernier con puntas en gancho para medir el ancho de ranuras en perforaciones de más de 30mm.
2.8.2.2.- Vernier de carátula
El sistema que utiliza el vernier de caratula como el de la figura 1.4 está basado en cremallera y un piñón, lo que permite una fácil lectura, pero también implica una atención especial en su manejo, que no se requiere en el vernier convencional.
Las resoluciones para este tipo de vernier se muestran en la tabla 1.5.
Tabla 1.5. Tabla de resoluciones para un vernier de carátula
Métrico
Inglés
Divisiones
Graduaciones en la caratula
Desplazamiento por revolución
Divisiones
Graduaciones en la caratula
Desplazamiento por revolucion
0.05 mm
100 divisiones alrededor de la circunferencia
5 mm/rev
0.001 pulg
100 divisiones alrededor de la circunferencia
.1 pulg/rev
0.02 mm
100 divisiones alrededor de la circunferencia
2mm/ rev
0.001 pulg
200 divisiones alrededor de la circunferencia
.2 pulg/rev
0.01 mm
100 divisiones alrededor de la circunferencia
1mm/rev

Figura 1.4
2.8.2.3.- Vernier digital
El vernier digital utiliza un sistema de detección de desplazamiento tipo capacitancia y es casi del mismo tamaño y peso que un vernier convencional del mismo rango de medición. Estos calibradores en la actualidad se utilizan extensamente debido a sus ventajas, como una fácil lectura y operación y, funcionalidad mejorada. En la figura 1.5 se muestra un vernier digital.
Estos calibradores están disponibles en distintos tamaños y rangos que van desde los 100 hasta los 1000 mm.

Figura 1.5
2.8.3.-Procedimiento de medición
Las principales características del vernier digital son:
· Facilidad de lectura.
· Es compacto, liviana y tiene un bajo consumo de energía.
· Función de fijado de cero.
· Alta velocidad de respuesta.
· Función de salida de datos.
1. Seleccionar el vernier con la escala correspondiente al valor o a la unidad que se nos pide.
2. Identificar con que parte es correcto realizar la medición.
3. Verificar que la mayor parte de las mordazas debe estar en contacto con la pieza.
4. Realizar la lectura en el nonio:
a) Identificar la resolución de la escala principal (R.E.P.).
b) Verificar cual es el número de divisiones de nonio (N.D.N.).
c) Calcular la resolución del instrumento (R.I.). Esto se hace dividiendo el REP/NDN.
d) Ver qué línea de la escala del nonio coincide con alguna de la escala principal y multiplicarla por la resolución del instrumento.
5. Realizar la lectura de la escala principal
a) Observar cuantas líneas cruzo el cero del nonio.
6. Sumar la lectura de la escala principal más la lectura del nonio.
3.0.- Procedimiento de la práctica
1. Hicimos una detallada observación.
2. Dibujamos y definimos con letras cada lado de la figura para después poder identificarlos como en la figura 1.6.
Figura 1.6. Dibujo mecánico de la pieza
3. Cada compañero tomó un vernier de diferente tipo con diferente escala principal y resolución, la cual fue calculada, para posteriormente realizar las medidas correspondientes.
4. Se tabularon los resultados en la tabla 1.6
Tabla 1.6. Tabulación de resultados
Dimensiones
Tipo
Milimétrico
Milimétrico
Pulgadas
Pulgadas
Caratula
Caratula

R.I
0.05 mm
0.02 mm
1/128 in
0.001 in
0.02mm
0.001 in

Nombres
Alejandro
Cristopher
Uriel
Andrés
Emir
Todos
A
46.1
46.02
1 13/16
1.812
46.02
1.810
B
24.6
25.2
125/128
0.964
25.2
0.965
C
65.65
65.88
75/128
2.578
65.86
2.580
D
20.7
20.5
13/16
0.809
20.5
0.810
E
105.5
104.02
4 17/128
4.135
104.00
4.135
F
60.2
60.1
2 47/128
2.364
60.1
2.365
G
22.45
21.4
14/16
0.875
21.4
0.875
H
13.10
13.88
57/128
0.565
13.86
0.565
I
70.5
70.20
2 104/128
2.763
70.20
2.765
J
60.25
59.74
2 6/16
2.370
59.72
2.370
K
15.75
15.36
77/128
0.600
15.34
0.600
L
28.6
28.58
1 2/16
1.125
28.58
1.126
M
8.7
8.64
69/128
0.325
8.62
0.325
N
9.75
10.1
44/128
0.387
10.1
0.390
O
29.6
29.02
1 24/128
1.185
29.02
1.185
P
9.75
8.64
25/64
0.387
8.62
0.390
Q
15.1
15.20
75/128
0.600
15.20
0.600
4.0.- Conclusiones
Martínez Barboza Andrés.- Es muy importante para nosotros conocer las capacidades y aplicaciones del vernier ya que este tiene muchas ventajas y cualidades como por ejemplo, la posibilidad para realizar medicionesde interiores, exteriores y profundidades, también nos puede ofrecer una lectura mínima de 0.02 mm y 0.05 mm en el sistema internacional y en el sistema ingles nos ofrece una lectura mínima de 0.001 in y 1/128 in. Lo que lo vuelve un instrumento primordial para nosotros debido a que trabajamos con medidas muy pequeñas y ajustes en los cuales las variaciones de medida son muy limitadas y que el vernier nos permite saber con precisión la medida exacta que tiene, en pocas palabras es un instrumento que facilita nuestra tarea.
Tinoco Dévora Jesús Uriel.- En nuestra carrera y en el ámbito donde nos vamos a desarrollar el vernier se convertirá en nuestra herramienta principal, ya que es la que tiene más capacidades a la hora de medir ya que tiene un rango muy accesible en sus escalar, además que nos permite medir tanto interiores como exteriores y profundidades, entonces, en conclusión es necesario e indispensable conocer lo teórico y lo práctico del vernier, hay que ser cuidadosos al hora de medir, de interpretar las medidas y conocer el Sistema de Unidades sobre el cual estamos trabajando.
Gomez Luna Rafael Emir.-No acostumbramos a utilizar el vernier de manera correcta o muy seguida en la vida cotidiana, sin embargo son bastante utilizados en la industria, ya que es un instrumento eficaz para la medición.
Existen muchos tipos de vernier y algunos tienen su respectivo uso, obviamente los más eficaces son los de caratula ya sea en pulgada o mm 0.002. Por lo tanto es más conveniente usar o tener un vernier de este tipo, es más rápido y eficaz incluso en profundidades.
Campos Cordoba Cristopher Eusebio.- El Vernier es una herramienta muy útil pero en el momento en que no se sabe de su uso adecuado se pierde toda su utilidad (ser muy preciso). En nuestra practica estuvimos usando 6 tipos de vernier, cada quien tomo uno respectivamente y midió la figura así nos acostumbraríamos a usarlos de manera más fluida. Los datos obtenidos fueron introducidos en una tabla.
Ricario Diera Alejandro.- Es importante conocer el funcionamiento del vernier, así como cada una de sus partes ya que es muy esencial para nosotros, el cual lo utilizaremos en un futuro en nuestras labores de trabajo para distintas mediciones tanto como exteriores, interiores y profundidades ya que en nuestra carrera es muy esencial el uso del vernier.
Con el podemos obtener dos medidas ya que cuenta con dos escalas, el sistema inglés y el sistema internacional (pulgadas, milímetros) esto es lo que lo hace esencial para nuestra carrera y en las labores de trabajo en nuestra vida cotidiana.
5.0.- Referencias bibliográficas
https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/calibrador-vernier/
http://manejodelcalibradorpiederey.blogspot.mx/2011/07/historia-del-calibrador.html
http://www.midebien.com/consejos-practicos-para-medir-bien/que_es_medir-_un_poco_de_historia_de_la_medicion
https://sites.google.com/site/linealundecimo/medicion-directa-e-indirecta
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/medida/magnitudes.htm
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm
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