curso_metrologia dimensional industrial

8/3/2019 Curso_Metrologia Dimensional Industrial

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METROLOGA DIMENSIONAL

Centro de Capacitacin COMIMSA 1

CURSO TEORICO-PRACTICO DE METROLOGIA DI MENSIONAL

M

D IS

A

1. Introduccin

1.1 Historia de la Metrologa1.2 Metrologa y Calidad1.3 Aseguramiento de Mediciones1.4 Conceptos Bsicos

2. Sistema Internacional de Unidades

2.1 La Unidad de Longitud2.2 Materializacin de la Unidad de Longitud2.3 Instrumentos para Medicin de Longitud (Calibracin)

3. Medicin

3.1 Valor Verdadero y Error3.2 Errores en las Mediciones3.3 Calibracin3.4 Trazabilidad

4. Incertidumbre en la medicin

4.1 Que es la Incertidumbre de Medicin4.2 Fuentes de Incertidumbre4.3 Procedimiento de calculo de la Incertidumbre

5. Necesidades y requisitos de un Laboratorio de Metrologa

5.1 Localizacin5.2 Sistema de acondicionamiento5.3 Vibraciones5.4 Temperatura5.5 Humedad5.6 Polvo5.7 Iluminacin5.8 Otros factores5.9 Manual de calidad


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1. INTRODUCCIN

Sucede con frecuencia cuando las personas que se dedican a la Metrologa mencionan estecampo en el que laboran y la mayora de las personas lo relaciona o lo confunde con Meteorologa,finalmente deducen, por la etimologa evidente de la palabra, que se trata de algo que tiene quever con medir. Lo mencionado pone en evidencia la poca importancia que se le ha dado a estaciencia, as como las limitaciones que se suelen hacer a su definicin, restringindola a ramasespecificas de la misma, como por ejemplo limitar la metrologa a la medicin de longitud odimensiones geomtricas (Metrologa Dimensional), dejando afuera el resto de las magnitudes. Estoes prueba de que la metrologa dimensional es una de las ramas mas antiguas y mas importantesde la ciencia de las mediciones.

La metrologa es una actividad tan antigua que puede considerarse que apareci el mismoda que el hombre, esta trata del estudio y aplicacin de todos medios propios para la medida delas magnitudes tales como; longitud, masa, tiempo, temperatura, corriente elctrica, etc. entonceses fcil ver que la metrologa entra en todos los dominios de la ciencia y la tecnologa.

Se ha dicho muchas veces que el objeto de la ciencia es medir, y si bien esto no estotalmente cierto, es indudable que casi todas las ciencias se fundan en las medidas, y que losresultados obtenidos dependern de la mayor exactitud con que estas se efecten.

Las leyes de la naturaleza se han descubierto, despus de haber encontrado medios paradetectar y medir las magnitudes fsicas, las medidas estn ntimamente ligadas con todo elconocimiento que se ha adquirido y que ha sido utilizado en las ciencias fsicas. El desarrollo de laindustria ha sido inseparable del desarrollo de las medidas.

Es claro para todos que la vida cotidiana se basa en la tecnologa, misma que ha idoevolucionando y ha estado sufriendo cambios a lo largo del tiempo, algunos de estos bastanterevolucionarios. Por ejemplo que pensaramos si nos dijeran que las dimensiones del papel en elcual esta escrito este prrafo son unidades de tiempo?, seguramente le restaramos credibilidad, ytendramos que readaptarnos y cambiar nuestros hbitos y formas de pensar, ya que nosotrosconocemos al metro como la unidad bsica de longitud, as como a sus mltiplos y submltiplos, loscuales hemos estado utilizando desde hace muchos aos.

La razn por la cual las dimensiones del papel en donde estn escritas estas palabras sepueden mencionar en unidades de tiempo es porque la ultima definicin del metro as nos lopermite. O sea que de aqu en adelante la metrologa dimensional es cuestin del tiempo.

La Metrologa Dimensional es tradicionalmente importante en la industria metalmecnicadonde siempre se han manejado tolerancias de fabricacin relativamente cerradas.Esta se encarga de estudiar las tcnicas de medicin que determinan correctamente las magnitudeslineales y angulares, tambin se encarga de la evaluacin del acabado superficial y de la geometrade los objetos. Esto es evidente para la gente que se ocupa de la Metrologa Dimensional Industrial,debido a que en muchos casos lo que se verifica de una pieza, es su geometra (planicidad,cilindricidad, paralelismo, etc,)


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1.1 Historia de la Metrologa Dimensional

En la historia de la humanidad ha habido dos tipos de sistemas de medidas de longitud, uno enOriente y Otro en Occidente. En Oriente el sistema sino-japons y en Occidente el sistema ingles.

A travs de la historia nos podemos dar cuenta que el hombre ha utilizado muchas y variadasformas de medir, ha sido envuelto en su propia tecnologa y, de manera simultanea, en el progresoy desarrollo del patrn de longitud.

Los primeros patrones de longitud se basaron en las diferentes partes del cuerpo humano:

Patrones de Medida ValoresBraza 1732 1800 mm 173.2 180 cmCodo 450 479 mm 45 47.9 cm Vara 866 mm 86.6 cm

Pulgada 25.4 mm 2.54 cm

Mano 75 101.6 mm 7.5 10.16 cmPalmo 225 228.6 mm 22.5 22.86 cmPie 304.8 mm 30.48 cm

Cupito 500 mm 50 cmEstadio 185000 195000 mm 185 195 m

Braza: es la distancia mxima que existe desde el dedo medio de una mano hasta el dedo medio dela otra.Codo: es la distancia que existe desde el dedo medio de la mano hasta el codo del mismo brazo.

Vara: es la distancia que existe desde el dedo medio de la mano hasta el centro de la cabeza.Pulgada: es la longitud que tiene el falange distal del dedo pulgar.Mano: es la longitud total o ancho de la mano.Palmo: es la distancia mxima que existe desde el extremo del dedo pulgar hasta el extremo deldedo meique.Pie: es la longitud total del pie.Cupito: es la longitud total del antebrazo.Estadio: es la distancia que recorre un hombre caminando a velocidad normal, desde el momentoque el sol empieza a salir hasta el tiempo en que aparece completo en el horizonte (2 min. Aprox.).

Todas estas medidas fueron utilizadas como patrones de longitud con la exactitud suficientepara los negocios y tratos de aquel entonces.

Cada pas tenia sus propias medidas de longitud por lo que los valores de las medidas nopodan compararse con los de otros pases. Pero cuando la tecnologa comenz a desarrollarse y elcomercio entre los diferentes pases floreci, surgi la confusin ya que muchos de los patronesutilizados tenan el mismo nombre pero valores diferentes.

De aqu surgi la importancia de que todos los pueblos y ciudades deberan tener un solopatrn de referencia para poder relacionar todas las medidas de longitud.

PRIMERA DEFINICIN DEL METRO

En 1670 un escolstico francs quien deseando tener un patrn constante y una basenatural para las medidas de longitud, propuso usar la diezmillonsima parte de un cuadrante delmeridiano terrestre como el estndar de longitud. Desde entonces se empez a buscar un mtodode medicin relacionado con la Tierra.


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En 1790 una comisin proveniente de la Academia de Cientficos de Paris, la cualestaba comprendida por un numero de prestigiosos cientficos, recomendaron que la nueva unidadde longitud necesaria se derivara a partir de la circunferencia de la tierra.

En 1791 un comit designado por el Gobierno Francs dio crdito a la idea de realizar unadimensin que fuera parte de la tierra y determino que la nueva unidad de longitud seriala diezmillon sima parte del cuadrante que va del Polo Norte a la lnea del Ecuador y queesta se llamara Metro.

En 1792 se comenz a medir la distancia entre Dunkerke (al norte de Francia) y Barcelona(en las costas del mediterrneo espaol) por medio de triangulacin. La medicin se termino en1798.

Este proceso de medicin fue largo, por lo que en 1793 se decidi construir un metro patrnprovisional, pero una vez que los resultados de la medicin finalizaron, el patrn provisional fuereemplazado por el verdadero y definitivo metro patrnmetre des archives , un bloquefabricado de platino puro, en forma de barra con seccin transversal rectangular de 25 x 4,05 mm.

Esta barra es aproximadamente inferior en 0,2 mm a la diezmillonsima parte del cuadrantedel meridiano terrestre.

Extremo del Metro Prototipo Internacional

De la medicion de un cuadrante del meridiano terrestre,(comprendido entre las letras A y B de la figura), nacio laadopcin del metro, (que figura con las letras C y D),como unidad de longitud.


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El 1. de Enero de 1840 se decreto que el metro representado por esta barra, pasaba aser la nica unidad valida para las mediciones de longitud.

En 1870 se llevo a cabo en Paris la 1. reunin de la Comisin Internacional del Metro, 17

naciones firmaron el Tratado Internacional del Sistema Mtrico, por medio del cual se fundo laOficina Internacional de Pesos y Medidas, tambin se fundo un comit de investigacin el cual en1872 empez a fabricar un nuevo prototipo internacional derivado del metre des archives pero deuna aleacin constituida por el 90% de platino y el 10% de iridio.

La produccin de la aleacin no fue sencilla, fue entre los aos de 1878 y 1889 despus demuchos intentos se produjo una serie de 30 patrones idnticos, de entre los cuales fueseleccionadoel M etro Prototipo Internacional , los patrones restantes fueron entregados a lasnaciones que participaron en el tratado. Las barras se fabricaron de 1020 mm de largo y en formade X en su seccin transversal, se pulieron y se les grabo una escala con lneas de 6 a 8m deancho, a una distancia de 1mm, hasta llegar a 1 metro, su peso aproximado es de 3,3 kg.

En 1893 le fue asignado a Mxico el prototipo numero 25 del metro patrn el cual quedo encustodia de la Secretaria de Fomento. Actualmente lo resguarda la Direccin General de Normas dela Secretaria de Comercio y Fomento Industrial.

PRIMERA REDEFINICIN DEL METRO

Aos mas tarde fue importante para los metrologos que la representacin fsica del patrnde longitud fuera confiable, pero sus principales atribuciones empezaron a dudarse. Antes que todolas graduaciones mismas al ser observadas bajo un microscopio, se vio que estas no erancompletamente rectas, que haba una variacin en cuanto a su anchura y adems carecan de untrazo fino. Debido a esto se hizo un esfuerzo por encontrar un valor invariable, basado en

fenmenos naturales que pudiera usarse como un nuevo estndar en reemplazo del prototipoanterior del metro.

En 1905 un Fsico Francs sugiri que se adoptara la longitud de onda de la luz comoreferencia para la medicin de longitud. Para este propsito la longitud de onda de una luzmonocromtica era lo mas universal y seguro, por lo que se llevaron a cabo experimentos con lalongitud de onda de la luz roja Cd (Cadmio).

Resultando de estas investigaciones las bases para la nueva definicin provisional del metro,paralela a la definicin existente representada por el prototipo internacional, esta nueva definicinfue legalizada en la 7. Reunin de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en 1927. De aqu en adelante el metro fue definido comola longitud igual a 1 552 16 4, 13 veces la longitud de onda de la lnea roja espectral del Cadmio en la at msfera.

Debido a que el procedimiento tcnico para la medicin espectral no fue accesibleuniversalmente, se decidi seguir usando el prototipo internacional durante los siguientes 30 aos.

Fue hasta 1960 que en la 11. Reunin de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas sedecreto finalmente que la definicin del metro, la cual era representada desde hace 85 aos poruna barra prototipo, tenia una exactitud insuficiente. Por lo cual se propuso adoptar el metro comola longitud igual a 1 650 763, 73 veces la longitud de onda en el vaci de la radiacin correspondiente a la transicin entre los niveles 2p 10 y 5d 5 del tomo del Criptn 86 yesta representado por una lmpara de Criptn 86 (Kr86).


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Lmpara de Criptn 86 en su criostato

SEGUNDA REDEFINICIN DEL METRO

En 1983 a solo 23 aos de la definicin previa en la 17. Reunin de la Oficina Internacionalde Pesos y Medidas se adopto la definicin del metro como la distancia que viaja la luz en el vacien un tiempo dado y se acord queel metro es la distancia recorrida por la l uz en el vaci durante un lapso de 1/ 299 792 458 de segundo , y esta representada por un lser de He-Neestabilizado en frecuencia a 633 nm.

La definicin que utilizamos hoy en da tiene la ventaja principal de ser entendible porcualquiera en el mundo de la tecnologa. Esta basada en el valor extremadamente preciso de lavelocidad de la luz en el vaci 299 792 458 m/s.


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1.2 Metrologa y Calidad

La tendencia de los mercados internacionales hacia una poltica de abertura comercial se hahecho una realidad en nuestro pas. Con los tratados de libre comercio, los productos nacionaleshan tenido que enfrentarse a un nivel de calidad de primer mundo. Esto ha causado que lasempresas mexicanas estn redoblando esfuerzos para afrontar una fuerte competencia bajo unapremisa de supervivencia.

A travs de la historia, el concepto de calidad se ha desarrollado conforme a diferentesparadigmas. En la antigedad, la calidad de los productos era controlada al 100% por el mismoartesano que fabricaba el producto conforme a sus propias normas y criterios. Con la llegada de laRevolucin Industrial y el inicio de la fabricacin en serie, la calidad del producto ya no pudo sercontrolada por lo que el artesano tuvo que ser sustituido por el obrero inconsciente de la calidad desu trabajo. Esto propicio la aparicin delControl de Calidad por Inspeccin Final . Con lallegada de las guerras mundiales y la creacin de la industria a gran escala, la inspeccin final sehizo insuficiente, ineficiente y costosa, fue en ese tiempo cuando hizo su aparicin la Aplicacin de Herramientas Estadsticas para garantizar la calidad de los productos. Con la aparicin de laindustria de alto riesgo (Nuclear), se hizo necesario crear sistemas administrativos de carcterpreventivo que garantizaran la confiabilidad de los procesos, y por ende la calidad de los productos,surgiendo as el Asegurami ento de Calidad .

En la actualidad el paradigma vigente es laCalidad Total , considerada como el nico medioque tienen las industrias de las naciones para permanecer en el mercado internacional.

Calidad total significa ofrecer productos que cumplan al 100% las expectativas del cliente,conforme a un esquema de mejora continua, cuya produccin beneficie al usuario, al productor y ala sociedad, sin afectar la ecologa natural.

La calidad total no es un paradigma aislado si no que surge de la combinacin de losanteriores, esto significa que para tener calidad es necesario tener una cultura industrial integralque involucre todos los paradigmas de calidad:Control de Calidad por Inspeccin Final ,

Aplicacin de Herramientas Estadsticas, Implementacin de Sistemas de Aseguramient o de Calidad y Aplicacin de la Filosofa de Calidad Total.

Estos paradigmas suenan simples y lgicos, sin embargo es una realidad difcil de alcanzar,sobre todo para los pases subdesarrollados como Mxico, en el cual se tiene una fuerte deficienciacultural y tecnolgica.

Si reflexionamos sobre los paradigmas de calidad y el concepto de cumplir con las expectativasdel cliente, se llega a la conclusin de que la nica forma de saber si un producto o servicio cumplecon las expectativas del cliente, es midiendo sus caractersticas de calidad.

El control de calidad por inspeccin final requiere de mtodos y pruebas de medicin de lascaractersticas fsicas del producto, la aplicacin de herramientas de inferencia estadstica analizanlos resultados de mediciones, de las variables de procesos y de las caractersticas de calidad delproducto, el aseguramiento de calidad administra y controla los resultados de mediciones yevaluaciones de los sistemas de fabricacin, y la calidad total analiza en forma integral toda lainformacin resultante de este proceso, para definir rutas de mejora continua.

En 1987 la Organizacin Internacional de Estndares(ISO), armonizo todos los modelosexistentes de calidad en el mbito mundial, publicando la primera serie de normas sobre sistemas


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de calidad que estaran a disposicin de la sociedad en general, esta serie de normas esconocida comoISO-9000 Quality Assurance Systems .

Los productos que estaban sujetos a normas cobraron una gran importancia en la actualidad

debido a estas normas denominadasISO-9000. Estas normas se instituyeron primero en Europa,pero rpidamente han sido adoptadas por casi todos los pases industrializados del mundo.

La aplicacin de estas normas en la industria ha hecho necesario certificar los sistemas decalidad de las empresas que as lo deseen o a las cuales se lo solicitan sus clientes. Esto implicaque todo el sistema de calidad de una empresa debe estar diseado para producir productos dealta calidad.

Los aspectos que considera la normaISO 9001:1994 relacionados con el control deinstrumentos y con los mtodos de medicin y prueba son los siguientes:

10. Inspeccin y Prueba11. Control de los Equipos de Inspeccin Medicin y Prueba20. Tcnicas Estadsticas

Actualmente la metrologa ha llegado a ser una de las bases del desarrollo social ytecnolgico de la civilizacin moderna y es considerada como uno de los pilares de la calidad. Lasmediciones son el soporte de los sistemas de calidad, si estas fallan toda conclusin acerca de lacalidad de un producto o servicio falla. Para establecer que un producto o servicio tiene calidad esnecesario contar con mediciones confiables.

Algunas estimaciones indican que los pases industrializados dedican entre el 4% y el 6% desu producto interno bruto a procesos metrologicos, siendo esto un indicador claro de la importancia

que la metrologa mantiene dentro de los sistemas de aseguramiento de calidad.En conclusin la Metrologa se considera como uno de los pilares que soportan la calidad.Esto significa que no se puede pensar en producir productos y servicios de calidad

competitiva a escala internacional, si no se cuenta con un soporte Metrologico de alto nivel.

1.3 Aseguramiento de M ediciones

Muchos de nosotros probablemente nos enfrentamos cotidianamente en nuestro trabajo conla necesidad de medir. Medir en realidad no es mas que comparar un objeto con relacin a otro de

la misma especie adoptado como unidad, por ejemplo su peso, su temperatura o su longitud yasignarle un valor numrico a dicha comparacin. Una magnitud fsica adquiere sentido cuando sele compara con otra que se toma como elemento de referencia, no basta con decir que un objetoes mas pesado, que esta mas caliente o que es mas grande que otro, medir responde a lapregunta; Cunto mas?

Medir correctamente es de suma importancia econmica para los intercambios comerciales yde vital importancia para la dosificacin de medicamentos y por supuesto el medir adecuadamenteesta ntimamente ligado a la calidad de los productos en las industrias de procesos y de bienesmanufacturados.


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El control metrologico de instrumentos de medicin y patrones dimensinales en laindustria adquiere cada vez mayor relevancia en nuestros das debido a dos factoresfundamentales; el incremento de las transacciones de bienes manufacturados entre las industrias ylos enormes avances tecnolgicos que ha tenido la industria en las ultimas dcadas.

Estas transacciones implica que una mercanca fabricada en un pas puede estar destinada aotro y que debe cumplir con las normas de este nuevo pas y adems las caractersticasdimensinales del producto deben coincidir en ambos pases. Esto significa que en ambos pases losequipos e instrumentos de medicin deben estar debidamente calibrados y con trazabilidad apatrones nacionales primarios y por consecuencia al mismo metro patrn.

Es de gran importancia que los diversos componentes de un producto fabricados endistintas plantas, distintas empresas o distintos pases, sean dimensionalmente compatibles entresi, de tal manera que este conjunto de componentes puedan ensamblar correctamente, incluso enel interior de una misma empresa, es sumamente importante garantizar el control metrologico desus equipos e instrumentos con el objeto de ajustarse a sus propias normas y tolerancias internas,y as tener un mnimo de rechazos de componentes o productos, lo cual se traduce en un aumentode la productividad.

Los progresos que ha logrado la ciencia y la tecnologa en los ltimos aos, han hecho quese requiera cada vez de mayores exactitudes en la manufactura. Esto implica que cada vez serequiera de mejores equipos e instrumentos de medicin y a medida que aumenta la exactitud delos mismos, se vuelve cada vez mas importante su calibracin.

Por las razones antes mencionadas no nos debe de extraar que cualquier sistema o normade calidad exija que los mtodos, equipos e instrumentos de medicin sean los adecuados y estn

debidamente calibrados y referenciados al metro patrn nacional, con la finalidad de que garanticenque son confiables los resultados obtenidos en mediciones involucradas en la fabricacin de unproducto.

Si esto lo trasladamos hasta el concepto de calidad de productos, se concluye que no sepuede hablar de calidad si no se habla de mediciones confiables. Por lo tanto, si una empresadesea tener calidad debe trabajar antes en el desarrollo de un sistema de aseguramiento demediciones que garantice la confiabilidad de todas las mediciones de control de proceso y calidad.

Los modelos de aseguramiento de calidad tiene como objetivo asegurar al cliente y alfabricante mismo, la calidad de sus productos. La confianza que el fabricante quiere tener en suproducto para demostrar al cliente que su modelo de aseguramiento de calidad es eficiente,depende en gran parte de su sistema de aseguramiento metrologico.

Los requisitos metrologicos para el aseguramiento de la calidad se encuentransistematizados y organizados dentro de la normaISO 9001:1994 (NMX-CC-003:1995),especficamente en el punto 4.11. Dicho punto describe los procedimientos de control, de losinstrumentos de inspeccin, medicin y prueba, que se deben cumplir para que se asegure que lasmediciones son hechas con la exactitud requerida.

El desarrollo e implantacin de cada uno de los requisitos anteriores se apoya en la normaISO 10012-1:1992 (NMX-CC-017/1:1995 IMNC, PARTE 1), Sistemas de Confirmacin Metrologicapara Equipo de Medicin


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En todo proceso se deben considerar todos los elementos que aseguren el xito de las

operaciones que el implica, las cuales incluyen; condiciones ambientales, mtodos oprocedimientos, personal y equipo. Para inspeccin y prueba, el equipo juega un papel importante

debido a que la capacidad del proceso depende grandemente de la capacidad tcnica del equipo.Los requisitos metrologicos establecidos en el punto 4.11 de la norma NMX-CC-003,

conjuntados con los requisitos de confirmacin metrologica que establece la norma NMX-CC-017, sedescriben a continuacin.

La confirmacin metrologica es el conjunto de operaciones requeridas para asegurar que unelemento del equipo de medicin este conforme con los requisitos para el uso intencionado. Estanormalmente incluye, la calibracin, cualquier tipo de ajuste o reparacin necesaria y lassubsecuentes recalibraciones, as como cualquier operacin de sellado y etiquetado requerida.

Para el aseguramiento de mediciones se deben de llevar a cabo todas las actividadesnecesarias para garantizar que los resultados obtenidos en las mediciones sean confiables, losfundamentos consisten en:

Conocer que se desea medir Adquirir el instrumento adecuado Garantizar la confiabilidad del instrumento Determinar el proceso de medicin correcto Considerar las condiciones ambientales y otros factores que afectan los resultados Conocer la duda que se puede aceptar del conocimiento de la magnitud Conocer las consecuencias que se tendran si varia el valor de la magnitud Establecer un sistema de confirmacin metrologica

Determinar los lapsos de confirmacin metrologicaEstas actividades deben ser programadas adecuadamente y realizadas en forma eficiente, de tal

manera que garanticen lo siguiente:

Que las caractersticas de calidad a medir, o magnitudes a medir son realmente las criticas eimportantes.

Que los equipos e instrumentos de inspeccin, medicin y prueba son los adecuados encuanto a exactitud, repetibilidad, reproducibilidad, estabilidad y linealidad.

Que el sistema operador-instrumento sea el adecuado, es decir, que el operador tenga lahabilidad necesaria para usar el instrumento correcto al realizar una medicin en particular.

Que los errores aleatorios y sistemticos sean conocidos y controlados. Que la posibilidad de que el consumidor adquiera un producto fuera de especificacin sea

baja. Que el sistema proporcione confianza e informacin sobre la variabilidad del proceso de

produccin. Que el sistema sea continuo y auto controlado, basado en un estricto programa de control,

mantenimiento y calibracin de los eimps.

El sistema de aseguramiento metrologico debe basarse en estudios cuidadosamentedesarrollados, estos son:

Anlisis del modo y efecto de las mediciones


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Se debe determinar lo que es necesario medir, el por que es necesario, as como cuales sonlas mediciones criticas y el costo de la operacin.

Anlisis de incertidumbresSe deben tomar mediciones de modo que no sean afectadas por condiciones ambientales,

inexactitudes del equipo e inexperiencia del operador. Diseo de la especificacin internaSe debe determinar que tolerancias se le pueden dar a su producto en el proceso defabricacin, es decir, debe conocer su variabilidad.

En conclusin, los sistemas de aseguramiento de mediciones combinan al mismo tiempo dosaspectos, la tecnologa metrologica y la sistematizacin administrativa del aseguramiento decalidad.

Esto significa que el interesado en el establecimiento de dichos sistemas deber tenerconocimientos tcnicos del proceso de medicin que esta realizando y adems deber estarfamiliarizado con sistemas de aseguramiento de calidad.

La demostracin de la confiabilidad de una medicin esta soportada en la demostracin desu trazabilidad y su incertidumbre.

1.4 Conceptos Bsicos

Magnitud Atributo de un fenmeno, cuerpo o sustancia, que puede ser distinguido cualitativamente ydeterminado cuantitativamente

Magnitud de influenciaMagnitud que no es el objeto de la medicin pero que influye en el valor del mensurando o en lasindicaciones del instrumento de medicin

MensurandoEs la magnitud sujeta a medicin

UnidadMagnitud especifica, adoptada por convencin, utilizada para expresar cuantitativamentemagnitudes que tengan la misma dimensin.

ValorExpresin de una magnitud que se forma de un numero y una unidad de medida apropiada

Valor verdadero Valor que caracteriza a una magnitud perfectamente definida, dicha magnitud es imposible decuantificar

Valor convencionalmente verdadero Valor de una magnitud que puede ser sustituido del valor verdadero

MedicinConjunto de operaciones que tienen por objeto determinar el valor de una magnitud


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Error de medicin (absoluto)Resultado de una medicin, menos el valor convencionalmente verdadero de la magnitud medida

Error aleatorio

Componente del error de medicin, que durante un numero repetido de mediciones del mismomensurando varia de manera imprevisible

Error relativoRelacin entre el error absoluto de medicin y el valor convencionalmente verdadero de lamagnitud medida. Este esta dado por el error absoluto dividido entre el valor convencionalmenteverdadero por cien

Proceso de medicinToda la informacin, equipo y operaciones utilizadas en una medicin dada

RepetibilidadProximidad de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas efectuadas al mismomensurando y bajo las mismas condiciones

ReproducibilidadProximidad de concordancia entre los resultados de mediciones efectuadas al mismo mensurandobajo condiciones variables de medicin

ExactitudProximidad de concordancia entre el resultado de una medicin y el valor verdadero de lamagnitud medida

Incertidumbre de medicinEs la duda que se tiene acerca de la calidad y reproducibilidad de los valores que se informan alrealizar una medicin, dicha incertidumbre es cuantitativa, y se informa como un parmetroasociado al valor del resultado de la medicin

CalibracinConjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones especificas, la relacin entre los valoresindicados por un aparato o sistema de medicin, y los valores conocidos de una magnitud

PatrnMedida materializada, aparato o sistema de medicin, destinado a definir, realizar, conservar oreproducir una unidad o un valor conocido de una magnitud, para trasmitirlo por comparacin aotros instrumentos de medicin

Patrn primarioPatrn que representa la mas alta calidad metrologica dentro de un campo especifico

Medida materializadaDispositivo destinado a reproducir o proporcionar, de manera permanente durante su uso, uno omas valores conocidos de una magnitud dada.


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Patrn de referenciaPatrn de alta calidad metrologica, disponible en un lugar determinado, del cual derivan todas lasmediciones efectuadas en ese lugar

TrazabilidadPropiedad de un resultado de medicin, consistente en poder relacionarlo con patrones nacionaleso internacionales, por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones

Estabilidad Aptitud de un instrumento de medicin para conservar sus caractersticas metrologicas constantesdurante el tiempo

LinealidadDiferencia entre las exactitudes de los valores medidos a lo largo del intervalo de operacin deequipo o instrumento de medicin

Intervalo de medicinModulo de la diferencia entre los dos limites del alcance de un instrumento de medicin

Alcance de medicinPara cada amplitud de escala es el conjunto de valores de la magnitud medida para los cuales uninstrumento de medicin presenta los valores dentro de esa amplitud de escala para una posicinparticular de sus controles

Deriva Variacin lenta de una caracterstica metrologica de un instrumento de medicin durante el tiempo

SensibilidadCambio en la respuesta de un instrumento de medicin, dividido por el correspondiente cambio deestimulo

2. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

En Francia a fines del siglo XVIII, se estableci el primer sistema de unidades de medida; elSistema Metrico. Este sistema presentaba un conjunto de unidades coherentes para las medidas delongitud, volumen, capacidad y masa, y estaba basado en dos unidades fundamentales: el metro yel kilogramo.

Posteriormente aparecieron varios sistemas de unidades aplicables a algunas de lasactividades mas desarrolladas, como las de los fsicos y los mecnicos, pero el empleo en lapractica de algunos de estos sistemas conducan a dificultades considerables por la complejaconversin de un sistema a otro. Ante esta situacin el Comit Consultivo de Unidades, integradopor el Comit Internacional de la Conferencia General de Pesos y Medidas, se dedico a la tarea decrear un sistema nico internacional. Para ello analizo los tipos de sistemas de unidades existentesy adopto uno cuyas unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo. Este sistemase conoce como MKS.


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En 1960 durante la 11 Conferencia General de Pesos y Medidas, el sistema MKS seacepto con ligeras modificaciones, como el Sistema Internacional de Unidades (SI).

El Sistema Internacional esta basado en siete unidades fundamentales, y cinco

suplementarias, adems define 19 unidades derivadas, aunque son muchas las que se establecensimplemente como consecuencia y por la simple aplicacin de las leyes de la fsica y de losprincipios del antiguo sistema mtrico.

A continuacin se presentan las Unidades fundamentales del SI.

Magnitud Unidad Smbolo DefinicinLongitud metro m Es la distancia recorrida por la luz en el vaci durante un

lapso de 1/299 792 458 de segundoMasa kilogramo kg Es la masa igual a la del prototipo Internacional del

kilogramoTiempo segundo s Es la duracin de 9 192 631 770 periodos de la radiacin

correspondiente a la transicin entre los dos niveleshiperfinos del estado fundamental del tomo de cesio 133

CorrienteElctrica

ampere A Es la intensidad de una corriente constante que mantenidaen dos conductores paralelos rectilneos de longitud infinita,cuya rea de seccin circular es despreciable, colocados a unmetro de distancia entre si, producir una fuerza igual a2x10-7 newton/m

TemperaturaTermodinmica

kelvin K Es la fraccin 1/273 16 de la temperatura termodinmica delpunto triple del agua

Cantidad deSustancia

mol mol Es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidadeselementales como existen tomos en 0,012 kg de carbono 12

IntensidadLuminosa candela cd Es la intensidad luminosa en una direccin dada de unafuente que emite una radiacin monocromtica de frecuencia540x1012 hertz, y cuya intensidad energtica en esa direccines 1/683 watt por esterradian

2.1 La Unidad de Longitud

Como ya se menciono anteriormente la definicin del metro ha sufrido dos modificaciones,paso de ser una distancia en funcin de la geometra de la tierra a ser definida en funcin de unfenmeno natural reproducible en cualquier punto de la tierra y en cualquier momento, se define

en funcin de la longitud de onda de la luz en el vaci.Cuando la unidad de longitud (metro) estaba representada por una barra de platino-iridio,

para todo el mundo estaba claro que el patrn de longitud era una barra que media 1000 mm delongitud, en la cual todos los pases comparaban sus reglas o barras, pero dejo de ser simplecuando la unidad del metro se defini en funcin de la longitud de onda en el vaci. cmo secomparara una regla o una barra de 1000 mm contra la luz emitida por una lmpara o un lser?

Al igual que las reglas graduadas en mm, podemos decir que la luz tambien es una reglacuyas graduaciones son en nm y su resolucin es de 633 nm, en lugar de 1mm.


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As como la escala de una regla no cambia su longitud en el tiempo y el espacio, la longitud deonda tampoco debe hacerlo ya que de otra manera no seria un instrumento para medir longitud.

El metro unidad fundamental del SI corresponde a la escala de lo que mide el hombre en suvida diaria, por ejemplo terrenos, edificios, distancias cortas, etc. Sin embargo, aunque con menosfrecuencia, tienen que medirse otras longitudes para las que el metro en ocasiones resultademasiado pequeo o demasiado grande, por ejemplo el metro es muy pequeo para expresar ladistancia que hay entre las Ciudades de Chiapas y La Paz Baja California, en cambio, resulta muygrande para expresar el dimetro del cilindro de un alfiler.

Considerando lo anterior, se decidi establecer mltiplos y submltiplos para facilitar laexpresin de las magnitudes muy pequeas o muy grandes utilizando prefijos convencionales deaceptacin universal. Del griego se tomaron los prefijos para expresar los mltiplos (kilo, mega,

giga, etc.), y del latn los prefijos para expresar los submltiplos (mili, micro, nano, etc.). Estosprefijos se agregan a la unidad fundamental (metro) para expresar sus mltiplos o submltiplos.Los mltiplos comunes con el prefijo kilo y submltiplos con el prefijo mili, bastan para la

medicin y expresin de las magnitudes mas grandes y mas pequeas que utilizamos con mayorfrecuencia. Los cientficos y los tcnicos requieren de los dems prefijos porque se ocupan demagnitudes extremadamente grandes, o de magnitudes en extremo pequeas.

En Metrologia Dimensional Industrial solo son tiles algunos de los submltiplos, dado queen los dibujos de ingeniera la unidad mas comnmente utilizada es el milmetro. En algunos pasesla pulgada decimal es la unidad mas utilizada en los dibujos de ingeniera, misma que pertenece alSistema Ingles. Este sistema es empleado en forma casi exclusiva en Estados Unidos, aunque porsu influencia se usa en otros pases. Sin embargo, en Estados Unidos se estn haciendo esfuerzospara adoptar el SI, pero dado que el cambio no es obligatorio, transcurrirn varios aos antes deque se deje de usar el Sistema Ingles.

Prefijos para formar algunos mltiplos y submltiplos del metro

Nombre Smbolo ValorMega M 1,000,000Kilo K 1,000Hecto H 100Deca D 10Metro m 1


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Deci d 0.1Centi c 0.01Mili m 0.001Micro 0.000,001Nano n 0.000,000,001Pico p 0.000,000,000,001

Equivalencias del metro y sus mltiplos y submltiplos

Metro Decmetro Centmetro Milmetro Micrmetro Nanmetro1 10 100 1000 1,000,000 1000,000,0000.1 1 10 100 100,000 100,000,0000.01 0.1 1 10 10,000 10,000,0000.001 0.01 0.1 1 1,000 1,000,0000.000001 0.00001 0.0001 0.001 1 1,000

0.000000001 0.00000001 0.0000001 0.000001 0.001 1

2.2 Materializacin de la Unidad de Longitud

Los bloques patrn planoparalelos o bloques patrn longitudinales, constituye una de lasmaterializaciones mas importantes de la unidad de longitud.

En 1910 se descubri que cualquier longitud poda obtenerse combinando un conjunto depequeos bloques rectificados con diferentes tamaos, basados en este principio se construyo un

juego de bloques rectificados y pulidos y se formo un juego de bloques patrn compuesto de 111piezas de diferentes medidas, con el cual se poda alcanzar cualquier longitud, dentro del rango de2-202 mm en incrementos de 1m, haciendo 200,000 combinaciones.Los bloques patrn son prismas rectangulares de material resistente rectificados y pulidosprincipalmente de las superficies o caras de referencia, mismas que son paralelas entre si y formanlos planos de medicin. Los planos de medicin de los bloques deben tener un acabado superficialque permita que sean adheribles entre si para construir las combinaciones entre ellos.

La siguiente figura muestra la terminologa fundamental a emplear en los bloques patrn:


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Los bloques patrn deben ser fabricados de material endurecido, que asegureresistencia a la abrasin, las superficies de medicin deben ser pulidas con un acabado y calidadsuperficial que garantice la adherencia e indeformabilidad. Los bloques patrn que actualmente sefabrican son de:

Aceros duros: acero al cromo, acero inoxidable, etc.Carburos: carburo de tugsteno, carburo de cromo, etc.Cermicos.

El coeficiente de dilatacin lineal de los bloques patrn de acero, en el campo de variacinde temperatura de 10 C a 30 C, ha de encontrarse comprendido dentro de los limites de 11,5 1x 10-6 por grado Celsius (C).

La dureza superficial de los bloques patrn de acero en sus caras de medicin debe ser de65 Rc.

Cuando los bloques son fabricados de diferente material al acero, las propiedades fsicas deesos materiales, deben ser indicadas por el fabricante y debern ser tomadas apropiadamentedentro del calculo o uso.

Los bloques patrn se clasifican en trminos de exactitud y se seleccionan de acuerdo a suaplicacin:

GradoClasificacin UsoJIS-ISO-DIN FED, SPEC, ANSI

Referencia Investigacin tecnolgica y cientficaCalibracin de bloques patrn

00 0.5

Calibracin Calibracin de instrumentos de medicinCalibracin de bloques patrn

0 00 1 0.5

Inspeccin Inspeccin de partes, maquinas, herramientas,etc.Calibracin de instrumentos de medicin

1 2 2 3

Taller Fabricacin de dispositivosInspeccin de instrumentos de medicinMontaje de herramientas de corte

2 1 3 2

Por su elevada calidad superficial los bloques patrn son muy sensibles a la oxidacin ycorrosin, a las ralladuras y marcas en sus caras de medicin, al manipularlos inadecuadamente.

Para evitar en lo posible estos daos en unos elementos de tan elevado costo, han delimpiarse siempre que se inicie o se termine de trabajar con ellos, para lo cual puede emplearsealcohol, como equipo auxiliar de limpieza se pueden emplear cotonetes de algodn, trapos limpiossin fibras que puedan causar ralladuras. Una vez limpios se cubren con una capa de vaselina sin

aditivos y refinada, de preferencia slida dando preferencia a las caras de medicin.Pese a todos los cuidados que se tomen en su manejo, los bloques patrn pierden calidad

con el paso del tiempo por diferentes razones. Una de las misiones de la calibracin peridica de losmismos es la de determinar si continan en su grado de exactitud original, o si deben degradarse aotro inferior.

Los mtodos de medicin de bloques patrn son dos, por interferometria directa y porcomparacin. El punto de medicin de un bloque patrn rectangular es le centro de la superficie demedicin porque la longitud del bloque se define como la dimensin central.

Es necesario que los bloques patrn de los grados 00 y 0.5 sean medidos medianteinterferometria directa y deseable que todos tengan certificado de inspeccin con los resultados o


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errores de longitud, paralelismo y planicidad. Cualquier medicin contendr inevitablementeun grado de incertidumbre con respecto a su exactitud y por lo general esta incertidumbre estadentro del rango de +/- 0.05m a +/- 0.07m.

Longitud por interferometria directaEste tipo de calibracin es para ser aplicada a los bloques patrn de mayor exactitud

(grado 00 y 0), consiste en la comparacin de estos contra la unidad de longitud, esto se logramediante una medicin interferometrica, en la que se transfiere la longitud de onda del haz lser albloque patrn. Por lo general, este servicio es responsabilidad de un laboratorio primario.

Los lser utilizados para la medicin interferometrica de bloques patrn, son calibradoscontra un lser estabilizado al yodo, recomendado por el BIPM.

Longitud por comparacin

Este tipo de calibracin es aplicada a bloques patrn grados 1, 2 y K, se realiza mediante uninstrumento que funciona por palpacin (comparador mecnico o neumtico). Dicha calibracinpuede estar a cargo de laboratorios de metrologa de la propia industria, o bien, de un laboratoriosecundario de metrologa, acreditado para proporcionar este servicio.

La calibracin consiste en la comparacin directa del bloque a calibrar contra uno dereferencia del mismo valor nominal, y as determinar la desviacin en longitud y en el punto centralde este bloque.

La medicin se realiza mediante un ligero contacto, de los palpadores inferior y superior,con las superficies de medicin del bloque de referencia, de tal manera que la lectura registrecero, dicho contacto debe ser en el punto central del bloque, enseguida se mide el bloque a calibrar

de la misma forma pero en cinco puntos diferentes y se registran las lecturas, se selecciona lalectura mxima y se le resta la lectura mnima y se obtiene la desviacin en longitud. La diferenciaentre el valor del punto central del bloque a calibrar y el valor cero del bloque de referencia, es ladesviacin en el punto central.

Antes de realizar la calibracin se deben tomar en cuenta algunos detalles, que el cuartodonde se va a realizar la calibracin se mantiene a una temperatura de 20 0,5 C, adems que losbloques se encuentren previamente ambientados dentro del laboratorio por un perodo mnimo de5 horas.

2.3 Instrumentos para M edicin de Longitud (Calibracin)

Calibrador Universal

Condiciones y preparacion para la calibracin.

Registrar el instrumento en el formato correspondiente.Limpiar perfectamente bien el instrumento con alcohol.El calibrador no debe presentar golpes, ralladuras, huellas de corrosin u otros defectos queafecten su exactitud o que dificulten su funcionamiento y su lectura.Los trazos y cifras deben ser claros y legibles.Todas las superficies deben tener bordes lisos


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La escala del vernier y la principal deben coincidir en cero cuando las superficies de medicinexterna estn completamente juntas, y no deber pasar luz entre ellas, ni entre las superficies demedicin interna.El cursor debe moverse uniformemente y sin juego a travs de la regleta.

El dispositivo de fijacin tiene que sujetar fuertemente al cursor impidiendo su desplazamiento.El movimiento de las partes mviles del calibrador debe ser suave.Los trazos de la regleta no deben mostrar desgaste por el movimiento del cursor.Dejar estabilizar el instrumento de 1 a 2 horas en el laboratorio antes de calibrarlo.Las condiciones ambientales donde se realice la calibracin debern conservar una temperatura de( 20 1 ) C y la humedad relativa de 50 10 %

Verificacin de la rectitud.

Limpie las superficies de medicin del calibrador con alcohol.Coloque el instrumento en la mesa de mrmolColoque una escuadra junto al calibrador, de tal manera que la escala graduada de laescuadra tenga una posicin perpendicular a la regleta del calibrador.

Abra las superficies de medicin del calibrador a una distancia de 100 mmFije los dos instrumentos con la prensa de tornillo.Coloque el soporte para el indicador de cartula, de manera que pueda desplazarselibremente a lo largo de la escala graduada de la escuadra.Coloque el indicador de cartula en el soporte de tal forma que el palpador se desliceparalelamente a las superficies de medicin externa e interna del calibrador.Hacer un ligero contacto con el palpador en un punto de cada una de las superficies de medicindel calibrador .Deslizar el soporte con el indicador de un extremo a otro de la escala graduada.

Verificar la variacin de la aguja del indicador de cartula y anotar en el formato

correspondiente la lectura mxima y mnima del mismo.La diferencia entre el valor mximo y el mnimo, determina el grado de rectitud de las superficiesde medicin. Se aplica la formula :

VminVmaxcRe = Donde :

Vmax = lectura mxima registrada en el indicador de cartula Vmin = lectura mnima registrada en el indicador de cartula

El grado de rectitud no debe ser mayor de 0,01 mm.

Verificacin del paralelismo.

Limpie las superficies de medicin del instrumento con alcohol.Junte las superficies de medicin externa.

Verifique que no se proyecte, algn haz de luz, entre la unin de las superficies, tanto de interiorescomo de exteriores.Coloque entre las superficies de medicin externa un bloque de un valor nominal entre 20 50mm, lo mas alejado posible del brazo principal del calibrador realice la medicin y anote la lecturaen el formato correspondiente.Coloque el mismo bloque, pero ahora lo mas cerca posible del brazo principal del calibrador yrealice la medicin, anote la lectura en el formato correspondiente


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Para la verificacin de las superficies de medicin interna, coloque en el soporte para apilarbloques, el mismo bloque limitado por los dos lados, y realice la misma operacin.

La diferencia entre la lectura uno y la lectura dos, determina el paralelismo de las superficies de

medicin. Se aplica la siguiente formula :

21 LLPar = Donde :

1L = lectura del calibrador, cuando el bloque esta lo mas alejado del brazo principal2L = lectura del calibrador, cuando el bloque esta lo mas cerca del brazo principal

Verificacin del cero .

Deslice cuidadosamente el cursor 2/3 del alcance de medicin del instrumento. Vuelva a juntar las superficies de medicin externa, observando si coincide el cero del cursor con elcero de la regleta.Repita esta misma operacin por cinco veces, anotando la desviacin del cero en el formatocorrespondiente.Se aplica la siguiente frmula :

n

LiS =

Donde :S = desviacinLi = valor de las lecturas obtenidasn = numero de lecturas realizadas

Verificacin del error instrumental.

A) Puntas para medicin de exteriores.

Limpie las superficies de medicin con alcohol.Coloque el instrumento en la mesa de mrmolPara manipular los bloques utilice guantes de algodn.Limpie cuidadosamente las superficies de medicin de los bloques patrn a utilizar, con alcohol yfrotando con una franela.Nota : utilizar la serie de bloques ,2,5 5,1 7,7 10,3 12,9 15,0 17,6 20,2 22,8 25,0.

Colquelos en la mesa de mrmol, sobre una tela o trapo limpio que no suelte pelusa.Coloque entre las superficies de medicin del instrumento, el bloque de menor valor nominal,oprimindolo con el cursor, sin ejercer demasiada presin sobre l.

Verifique la lectura del instrumento, y antela en el formato correspondiente.Nota : realizar cinco mediciones para cada bloque, en diferente posicin.Repita esta misma operacin para cada bloque en forma ascendente de acuerdo al valor nominal.

B) Puntas para medicin de interiores.

Coloque el bloque de menor valor nominal en el soporte para pilas de bloques, limitado por lasmordazas paralelas.


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Realice la medicin, con las puntas de medicin de interiores y anote la lectura en el formatocorrespondiente.Nota : realizar cinco mediciones para cada bloque.Repita esta misma operacin para cada bloque, en forma ascendente de acuerdo al valor nominal.

C) Barra para medicin de profundidades.

Coloque el bloque de menor valor nominal en el soporte para pilas de bloques, limitado de unextremo por una mordaza. Nota : utilizar tres bloques.Realice la medicin con la barra de profundidades, de tal forma que la punta de esta tenga unligero contacto en la superficie de la mordaza.

Anote la lectura en el formato correspondiente.Nota : realizar cinco mediciones para cada bloque.Repita esta misma operacin para cada bloque, en forma ascendente de acuerdo al valor nominal.

Es la desviacin promedio de las lecturas obtenidas en un punto de la regleta, menos el valorverdadero del patrn y se determina por medio de la siguiente formula :

E = Li Vv

Donde :E = error o desviacinLi = promedio de lecturas del instrumento

Vv = valor verdadero

Micrm etro de Exteriores

Condiciones y preparacin para la calibracin

Registrar el instrumento en el formato correspondiente.Limpiar perfectamente bien el instrumento con alcohol.El micrmetro no deber presentar golpes, ralladuras huellas de corrosin u otros defectos queafecten su exactitud o que dificulten su funcionamiento y su lectura.El husillo y el yunque del micrmetro deben estar cubiertos por un recubrimiento anticorrosivo.Los trazos y cifras deben ser claros y legibles.El tornillo micromtrico debe moverse uniformemente y sin juego a travs de la tuerca.El tambor debe girar suavemente sin roce sobre el cilindro.

El dispositivo de fijacin tiene que sujetar fuertemente al tornillo micromtrico. Asegrese de que el micrmetro este en cero antes de la calibracin.Dejar estabilizar el instrumento de 1 a 2 horas en el laboratorio antes de calibrarlo.Las condiciones ambientales donde se realice la calibracin debern conservar una temperatura de( 20 1 ) C y la humedad relativa de 50 10 %

Verificacin de la planicidad

Limpie cuidadosamente las superficies de medicin del micrmetro con alcohol.Colquelo en la base para micrmetros, sujetndolo fuertemente con los tornillos.Limpie cuidadosamente las caras de medicin del plano, frotando con un pao que no sueltepelusa.


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Colocar la base con el micrmetro, cerca de la lmpara de luz monocromtica.Colocar el plano ptico sobre la superficie de medicin del yunque, y presionarligeramente hasta ver el menor numero de franjas de interferencia.Tome la lectura del numero de franjas, y antelas en el formato correspondiente.

Nota : realizar cuatro verificaciones en cada superficie.Para verificar la planicidad de la superficie de medicin del husillo realizar lamisma operacin.

Por la forma y el numero de franjas formadas en la superficie de medicin se determina la falta deplanicidad, aplicando la siguiente formula :

( )L

nxUpn =

Donde :

Pn = planicidadn = numero de franjas observadas = longitud de onda de luzL = lecturas realizadas

La longitud de onda para luz monocromtica es de 0,32m

Verificacin del paralelismo

Colocar la paralela ptica de menor espesor entre las superficies de medicin oprimindola con lamatraca del instrumento.Presionar ligeramente la paralela, hacia una de las superficies de medicin, hasta ver el menornumero de franjas de interferencia en ella, despus presionar hacia la otra superficie.

Anotar la suma total de franjas de interferencia de ambas superficies en el formatoCorrespondiente.Nota : realizar cuatro verificaciones en cuatro posiciones del husillo.La suma total de franjas no debe exceder de ocho, si es as.Estas operaciones deben repetirse con cada una de las paralelas pticas del conjunto.Cuando el instrumento tiene una capacidad de medicin de 25 mm, hasta 100 mm dos de lasparalelas se adhieren a las superficies de medicin de un bloque patrn de valor nominal, segn elpunto de verificacin.

Por el numero de franjas formadas en cada superficie de medicin, determinar la suma total de lasmismas, y aplicar la siguiente formula :

( )L

NtxUpar =

Donde :Pl = paralelismoNt = suma total de franjas de ambas superficies = longitud de onda de luzL = lecturas realizadas


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Verificacin del error instrumental

Limpie cuidadosamente las superficies de medicin del micrmetro con alcohol.

Colquelo en la base para micrmetros, sujetndolo fuertemente con los tornillos.Para manipular los bloques patrn, utilizar los guantes de algodn.Limpie cuidadosamente las superficies de medicin de los bloques a utilizar, con alcohol y unafranela.Nota : Utilizar las series de bloques, 2,5 5,1 7,7 10,3 12,9 15,0 17,6 20,2 22,8 25,0Coloque la base con el micrmetro, en un lugar con buena iluminacin.Coloque entre las superficies de medicin del micrmetro el bloque de menor valor nominal,oprimindolo con la matraca del instrumento.

Verifique la lectura del instrumento, y antela en el formato correspondiente.Nota : realizar cinco mediciones para cada bloque.Repita esta misma operacin para cada bloque, en forma ascendente de acuerdo al valor nominal.

Es la desviacin promedio de las lecturas obtenidas en un punto del tornillo micrometrico, menos elvalor verdadero del patrn, se determina por medio de la siguiente formula :

E = Li Vv

Donde :E = error o desviacinLi = promedio de lecturas del instrumento

Vv = Valor verdadero

Verificacin de la fuerza de medicin

Coloque la balanza en la mesa de mrmolSujete el micrmetro en el soporteColoque un baln sobre el plato de la balanza, y tare la misma.

Aproxime el soporte con el micrmetro hacia la balanza, de tal forma que el husillo tenga un ligerocontacto con el baln.Gire la matraca del micrmetro hasta que deje de girar el tambor, y que se escuche el sonido de lamisma.

Verifique la lectura de la balanza, y antela en el formato correspondiente.Repita esta misma operacin por cinco veces.

Por las lecturas obtenidas en cada aplicacin de fuerza con la matraca, se determina la fuerza demedicion.Se aplica la siguiente formula :

( )n

LbFm =

Donde :Lb = lectura de la balanzan = numero de lecturas realizadas

Nota : la fuerza de medicin debe ser entre 5 y 15 Newton. (0,51- 1,53 kg) aprox.


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Indicador de Control

Condiciones y preparacin para la calibracin.

Registrar el instrumento en el formato correspondiente.Limpiar perfectamente bien el instrumento con alcohol.El indicador no deber presentar golpes, huellas de corrosin u otros defectos que afecten suexactitud o que dificulten su lectura.Los trazos y cifras deben ser claros y legibles.El palpador debe desplazarse suavemente.Dejar estabilizar el instrumento de 1 a 2 horas antes de calibracin en el laboratorio.Las condiciones ambientales donde se realice la calibracin debern conservar una temperatura de20 1C y una humedad relativa de 50. 10 %.

Verificacin del cero

Colocar el tornillo micromtrico en la mesa de mrmolLimpiar la superficie de medicin del tornillo micromtrico. (patrn)Realizar el ajuste de referencia inicial (puesta a cero) del tornillo.Colocar el instrumento a calibrar en el soporte del tornillo micromtrico.

Ajustarlo de tal forma que el palpador tenga un ligero contacto con la superficie de medicin deltornillo.Realizar el ajuste de referencia inicial (puesta a cero) del instrumento a calibrar girando el aromoleteado de la cartula del indicador

Verificacin del error de medicin

Seleccionar diez puntos de verificacin de tal forma que se cubra todo el alcance de medicin delindicador.Realizar la lectura en el primer punto de verificacin girando el tambor del tornillo hasta que laescala indicadora del patrn marque el punto seleccionado.

Anotar en el formato correspondiente la lectura que marca el indicador en ese punto.Regresar el tambor del tornillo a la posicin inicial (cero)Realizar estas mismas operaciones en cada uno de los puntos de verificacinNota: realizar cinco lecturas en cada punto de verificacin.

Al verificar en el ultimo punto, dejar el tornillo en la ultima posicin (ultima lectura registrada).

Es la desviacin promedio de las lecturas obtenidas en un punto del indicador menos el valorconvencionalmente verdadero del patrn, se determina por medio de la siguiente ecuacin:

E = Li Vv Donde:

E = Error o desviacinLi = Promedio de lecturas del instrumento en un punto

Vv = Valor verdadero o nominal

El error mximo de medicin permitido es de 0,003 mm

Verificacin del error de retroceso


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Realizar la primer lectura iniciando por la ultima lectura registrada al checar el error de medicin,ahora en forma descendente, girando el tambor del tornillo hasta que la escala indicadora delpatrn marque el punto anterior al ultimo

Anotar en el formato correspondiente la lectura que marca en indicador en ese puntoRegresar el tambor del tornillo a la posicin inicial (ultimo punto)Realizar estas mismas operaciones en cada uno de los puntos de verificacinNota: realizar cinco lecturas en cada punto de verificacin.El ultimo punto de verificacin es en la posicin cero de las dos escalas.

Es la mxima diferencia que se presenta entre las mediciones de ida y vuelta en un punto delindicador, debido a la energa acumulada en el mecanismo de amplificacin de los indicadores. Sedetermina por medio de la siguiente ecuacin:

EH = Med.1 Med.2 Donde:

EH = Error de retrocesoMed.1 = Medicin de idaMed.2 = Medicin de vuelta

El error mximo de histresis permitido es de 0,003 mm

Verificacin del error de indicacin

Observar en cada punto de verificacin el error mximo y mnimo de medicin, en cualquiera deuno de los sentidos de calibracin.Registrar en el formato correspondiente la diferencia mxima encontrada entre los errores mximos

y mnimos de medicin.Es la mxima diferencia encontrada entre las desviaciones de todo el intervalo de calibracin delinstrumento, en uno de los sentido ida o vuelta. Se determina con la siguiente ecuacin:

EI = Desv.max. Desv.min Donde:

EI = Error de indicacinDesv.max = Desviacin mxima encontrada en todo el intervalo calibradoDesv.min = Desviacin mnima encontrada en todo el intervalo calibrado

El error maximo de indicacion permitido es de 0,02 mm

Verificacin de la fuerza de medicin

Colocar la bascula en la mesa de mrmol.Colocar el instrumento a calibrar en un soporte.Colocar el soporte con el indicador, de tal forma que el palpador descanse o apoye en el centro dela superficie de la bascula.Sujetar y desplazar el palpador hacia arriba con unas pincillas hasta no tener contacto con labascula.

Activar la bascula.Bajar el palpador lentamente hasta que tenga contacto con el plano de la bascula.


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Tomar la lectura de la bascula, cuando la aguja indicadora del instrumento empiece amoverse, anotarla en el formato correspondiente.Repetir esta misma operacin por cinco veces en diferente puntos del indicador tratando de cubrirtodo el alcance del indicador

Es el promedio de las lecturas obtenidas en la balanza en cada contacto del palpador del indicadorcon el plato de la balanza. Se determina mediante la siguiente ecuacion:

n

lbFm

n

i

== 1

Donde :Fm = Fuerza de medicin

lb = lectura de la balanzan = numero de lecturas realizadas

Nota : la fuerza de medicin debe estar entre 1 y 8 Newton.

Medidor de Alturas

Condiciones y preparacin para la calibracin.

Registrar el instrumento en el formato correspondiente.Limpiar perfectamente bien el instrumento con alcohol.El medidor de alturas no debe presentar golpes, ralladuras, huellas de corrosin u otros defectosque afecten su exactitud o que dificulten su funcionamiento y su lectura.La columna del medidor debe estar cubierto por un recubrimiento anticorrosivo.El dispositivo indicador debe moverse uniformemente y sin juego a travs del cuerpo principal.El tornillo de fijacin debe sujetar fuertemente al dispositivo indicador, impidiendo sudesplazamiento.El movimiento del dispositivo indicador debe ser suave.Dejar estabilizar el instrumento, durante 1 a 2 horas, en el laboratorio antes de calibrarlo.Las condiciones ambientales donde se realice la calibracin debern conservar una temperatura de( 20 1 ) C y la humedad relativa de 50 10 %

Ajuste a cero.

Coloque el medidor de alturas en la mesa de mrmolDesplace el dispositivo indicador hacia la parte inferior del cuerpo principal, procurando que lasuperficie de medicin tenga un ligero contacto con la superficie de la mesa.

Verifique en la escala, que la aguja o el display se encuentre en 0, si no es as, ajuste de lasiguiente manera :

cuando es de escala circular, solamente gire la cartula hacia el lado msprximo de la aguja.

cuando es digital, presione el botn zero

Verificacin de la planicidad de la base de referencia

Limpie la mesa de mrmol con alcohol y un trapo limpio.


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Coloque dos bloques patrn del mismo valor nominal sobre la mesa de mrmol.Limpie la base de referencia del medidor con alcohol.Coloque el medidor de alturas sobre los dos bloques.Coloque el indicador de cartula en el soporte.

Hacer un ligero contacto en la base de referencia, con el palpador.Desplazar el soporte con el palpador a lo largo de toda la base de referencia. Verificar la variacin de la aguja del indicador y anotar en el formato correspondiente la lecturamxima y mnima del mismo.

La diferencia entre el valor mximo y el mnimo determina la planicidad de la base de referenciadel medidor. La tolerancia de planicidad es de 0.005 mm.

Verificacin del paralelismo entre la base de referencia y la superficie de medicin

Limpie la superficie de medicin del medidor con alcohol.

Desplace el dispositivo indicador hasta 150 mm aproximadamente.Coloque el soporte con el indicador, de tal forma que el palpador tenga un ligero contacto con lasuperficie de medicin del medidor.Desplace el soporte con el palpador a lo largo de toda la superficie de medicin.

Verificar la variacin de la aguja del indicador y anotar en el formato correspondiente la lecturamxima y mnima del mismo.

La diferencia entre el valor mximo y el mnimo, determina el paralelismo entre la superficie demedicin y la base. La tolerancia de paralelismo es de 0.01 mm.

Perpendicularidad entre la base de referencia y la columna

Limpie toda la superficie de la columna del medidor con alcohol.Coloque dos indicadores de cartula en un soporte rgido.Hacer contacto con los palpadores, en la superficie de la escuadra, y verificar la lectura.Hacer contacto con los palpadores en la columna del medidor , y comparar la lectura con laanterior. Anotar el resultado en el formato correspondiente.

Mediante la comparacin entre la lectura del indicador, haciendo contacto con la escuadra, yhaciendo contacto con la columna del medidor, se determina el error de perpendicularidad.La tolerancia de perpendicularidad se da, de acuerdo con la siguiente formula :

(0.01 + L/100)Donde : L = valor numrico

El resultado estar dado en mm

Verificacin del error instrumental .

Limpie la superficie de medicin del instrumento con alcohol.Coloque el instrumento en la mesa de mrmolColoque el maestro de alturas en la mesa de mrmolLimpie cuidadosamente las superficies de medicin de los bloques del equipo patrn con alcohol.

Aproxime el instrumento hacia el maestro de alturas.


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Desplace el dispositivo indicador, hasta el punto de verificacin deseado del instrumento.Nota : determinar seis puntos de verificacin.Hacer un ligero contacto en la superficie de medicin del bloque del maestro de alturas, con lasuperficie de medicin del instrumento.

Anotar la lectura en el formato correspondiente.Nota : realizar cinco mediciones en cada punto de verificacin, tres en forma ascendente y dos enforma descendente.

Determinar el error instrumentalEs la desviacin promedio de las lecturas obtenidas en un punto de la columna, menos el valorverdadero del patrn, y se determina por medio de la siguiente formula :

E = Li VvDonde :

E = error o desviacinLi = promedio de lecturas del instrumento

Vv = valor verdadero

Regla Metlica y Flexometro

Condiciones y preparacin

Antes de realizar la calibracin las condiciones ambientales del cuarto del laboratorio debernconservar una temperatura de 20 1C y una humedad relativa de 50 10%.El metro patrn deber contar con su certificado de calibracin vigente, as como tambincompletamente limpio y libre de impurezas.La cinta mtrica o la regla metlica debern templarse dentro del laboratorio por lo menos 3 horas

antes de proceder con la calibracin.La cinta o la regla no debern presentar golpes o ralladuras as como oxidacin en sus escalas.Se debe registrar el instrumento en el formato ( CDIGO PDTE. Y NOMBRE ) de calibracin.

Verificacin del error instrumental

Limpiar la cinta o la regla con alcohol y un trapo limpioColocar el metro patrn en la mesa de trabajo dentro del resaque de esta, de tal forma que elborde de ambos se unan y sean paralelos a todo lo largoLa superficie superior del metro patrn debe sobresalir ligeramente de la superficie de la mesa(1mm mximo cuando se calibran cintas) (2,5 mm mximo cuando se calibran reglas)Colocar la cinta o la regla junto al metro de tal manera que las escalas de ambas se unan en todolo largo del metro y que los bordes de ambas correspondientes a los ceros de cada escalacoincidan.Seleccionar la retcula a utilizar y limpiarla con alcohol y un trapo limpio.Si es necesario colocar sobre la cinta o la regla las bases magnticas para evitar se desplace lacinta o reglaColocarle la retcula a la lmpara pticaColocar la lmpara con magnificacin para mayor iluminacin

Verificar con la lmpara ptica si coinciden los bordes de ambas escalasSeleccionar 10 puntos (valor numrico) a verificar en el primer metro de la (39,37) cinta o regla yanotarlos en el formato


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NOTA: Los puntos seleccionados deben estar distribuidos de tal forma que el valor ms bajoest lo ms cerca al cero de las escalas y el valor ms alto lo ms prximo a los 1000 mm (39,37)de las escalas.

Verificar en el primer punto, con la lmpara ptica, el valor de ambas escalas.

Medir la desviacin que existe entre trazo del metro patrn y el trazo de la cinta o regla, con laescala graduada de la retcula ya sea en mm o pulgadas.Registrar la lectura obtenida en la cinta o regla en el formatoNOTA: sumar o restar, al valor nominal, la desviacin obtenida en la escala de la retcula.Repetir esta operacin tres veces en cada puntoSeleccionar 4 puntos (valores nominales) a verificar en cada metro siguiente distribuidos en partesaproximadamente iguales.NOTA: Siempre se dividirn el primer metro (39,37) en diez partes iguales.

3. MEDICIONLa medicin es el proceso mediante el cual se le asigna un valor numrico a una magnitud,

y el resultado de una medicin proviene de datos obtenidos de la comparacin de una unidad conuna magnitud. Generalmente el resultado de una medicin es solo una aproximacin o estimacindel valor verdadero, por lo tanto, debe estar acompaado siempre de la estimacin de laincertidumbre.

El propsito de medir puede ser el comparar, conocer, reproducir o pronosticar unamagnitud, la medicin se dividen en dos tipos; la directa, es aquella que se lee directamente en laescala de un instrumento, la indirecta, es aquella que se determina mediante una combinacin demediciones directas de otras magnitudes, estas por medio de un modelo matemtico definen lamagnitud en cuestin.

La validez de una medicin, esta en funcin de los errores (aleatorios o sistemticos) que seencuentren presentes. Para que una medicin sea confiable debe demostrarse que es exacta enrelacin al nivel requerido, y la calidad del resultado de esta, se juzga por el grado representativoque tiene, por lo tanto, un resultado tendr mas calidad cuando permita lograr mas eficacia en lasdecisiones que se toman basndose en el.

3.1 Valor Verdadero y Error

El primer paso para realizar una medicin es especificar la magnitud y una descripcin delentorno particular que rodea esa magnitud. Cuando se obtiene el valor de una medicin y este es

corregido por todos los posibles errores sistemticos conocidos para obtener el mejor estimado delvalor verdadero, se le denomina valor convencionalmente verdadero, cuya reproducibilidad yrepetibilidad lo hacen confiable y de aceptacin universal, (ya que se supone que es la mejoraproximacin que se ha podido obtener). Sin embargo a este supuesto valor verdadero, se leasocia una cierta incertidumbre debida a aquellos errores que no pudieron ser corregidos, y que encierta forma nos crean una duda respecto a la validez del resultado de la medicin.

Existen un sin numero de factores que intervienen en los procesos de medicin, queprovocan un cierto grado de desviacin en la estimacin del valor de la magnitud medida. Ladesviacin que existe entre el valor convencionalmente verdadero y el valor obtenido se le llamaerror.


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El concepto de exactitud nos indica que tan alejado se esta del valor verdadero,tomando en cuenta las desviaciones que rodean el ambiente del proceso de medicin. Para conocerla exactitud de una medicin es necesario conocer el valor verdadero, esto es imposible, ya que nose puede conocer con un 100% de certeza. Por esta razn se han establecido unidades patrn

primario, aceptadas convencionalmente como verdaderas.

3.2 Errores en las Mediciones

Para determinar el grado de exactitud de una medicin es necesario cuantificar los erroresinherentes al mtodo de medicin, a las condiciones ambientales, al factor humano y a losinstrumentos de medicin, tratando de minimizar aquellos que se puedan, para obtener resultadosconfiables.

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, auncuando las efectu la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismomtodo y en el mismo ambiente, si las mediciones las hacen diferentes personas, con distintosinstrumentos o mtodos o en ambientes diferentes, entonces las variaciones en las lecturas sonmayores. Esta variacin puede ser relativamente grande o pequea, pero siempre existir.

En sentido estricto es imposible hacer una medicin totalmente exacta, por lo tanto, siemprese enfrentaran errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables osignificativos y estos surgen debido a la imperfeccin de los sentidos, de los medios, de laobservacin, de las teoras que se aplican, de los aparatos de medicin, de las condicionesambientales y muchas otras causas.

Atendiendo al origen donde se produce el error, puede hacerse una clasificacin general deestos:

Errores por el instrumento o equipo de medicin Errores por el operador o mtodo de medicin Errores por condiciones ambientales de medicin

Errores por el instrum ento o equipo de medicinLas causas de errores atribuibles a los instrumentos, puede deberse a defectos de

fabricacin (dado que es imposible construir aparatos perfectos). Estos defectos pueden serdeformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecnicas, falta de paralelismo, planicidad, etc.

El error instrumental tiene valores mximos permisibles, establecidos en normas oinformacin tcnica de los fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante lacalibracin. Esta es la comparacin de las lecturas proporcionadas por un instrumento o equipo demedicin contra un patrn de mayor exactitud.

Debe contarse con un sistema de control que establezca entre otros aspectos, periodos decalibracin, criterios de aceptacin y responsabilidades para la calibracin de cualquier instrumentoy equipo de medicin.

Errores por el operador o mtodo de medicinMuchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo; falta de

agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, etc. Para reducir este tipo deerrores es necesario seleccionar y capacitar continuamente a los operadores.


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Muchas veces se presentan errores en las mediciones porque el operador no sigue o notiene un mtodo o procedimiento definido para efectuar las mediciones. Los errores mencionados acontinuacin debe conocerlos y controlarlos el operador.

Error por el uso de instrumentos no calibradosInstrumentos no calibrados o cuya fecha de calibracin esta vencida, as comoinstrumentos sospechosos de presentar alguna anormalidad en su funcionamiento nodeben utilizarse para realizar mediciones hasta que no sean calibrados y autorizadospara su uso. Al efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir laslecturas obtenidas con un instrumento o equipo de medicin, en funcin del errorinstrumental determinado en el certificado de calibracin del mismo.

Error por la fuerza ejercida al efectuar las medicionesLa fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la piezaa medir, en el instrumento o en ambos, por lo tanto es un factor importante quedebe considerarse al elegir el instrumento de medicin para cualquier aplicacin enparticular.

Error por utilizar un instrumento inadecuado Antes de realizar cualquier medicin es necesario determinar cual es el instrumento oequipo de medicin mas adecuado para la aplicacin de que se trate. Aspectos aconsiderar para elegir el instrumento de medicin adecuado:Cantidad de piezas a medirTipo de medicin (externa, interna, altura, profundidad, etc.)Tamao de la pieza

Exactitud requeridaTipo de material de la pieza (plstico, metal, hule, etc.)Se recomienda que la razn de tolerancia de una pieza de trabajo a la resolucin deun instrumento de medicin sea de 10 a 1 para un caso ideal. Si no es as latolerancia se combina con el error de medicin y por lo tanto un elemento quepodra ser bueno, se diagnostica como defectuoso y viceversa.

Error por posicinEste error lo provoca la colocacin incorrecta de las caras de medicin delinstrumento con respecto a la superficie a medir (error de coseno)

Error por desgasteLos instrumentos de medicin como cualquier otro objeto, son susceptibles dedesgaste natural, o provocado por el mal uso. En el caso concreto de losinstrumentos de medicin, el desgaste puede provocar una serie de errores durantesu utilizacin. Estos errores pueden originar a su vez, decisiones equivocadas, portanto, es necesario someter cualquier instrumento de medicin a una inspeccin overificacin de sus caractersticas. Estas inspecciones deben efectuarseperidicamente durante toda la vida til del instrumento.

Errores por condiciones ambientales de medicin


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Entre las principales causas de errores debidos a las condiciones ambientales donde serealiza la medicin, se encuentran, la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones ointerferencias electromagnticas extraas.

TemperaturaEn mayor o menor grado todos los materiales que componen, tanto las piezas pormedir, como los instrumentos de medicin, estn sujetos a variaciones longitudinalesdebido a cambios de temperatura. En algunos casos ocurren errores significativos.Para minimizar estos errores se estableci internacionalmente como norma unatemperatura de 20 1 C para efectuar las mediciones.

HumedadDebido a los xidos que se pueden formar por unidad excesiva en las caras demedicin del instrumento o en las partes de las piezas y por las expansiones porabsorcin de humedad de algunos materiales, se establece como norma unahumedad relativa de 55 10%.

PolvoLos errores debidos a polvo o mugre acumulada en los instrumentos de medicin yen las partes a medir, se observan con mayor frecuencia de lo esperado, enocasiones alcanzan el orden de 3 micrmetros. Para contrarrestar este factor serecomienda tener en los laboratorios de metrologa filtros para aire que limiten laentrada de cantidades excesivas de partculas de polvo ambiental.

3.3 Calibracin

La calibracin de un instrumento de medicin consiste en la comparacin de un instrumentoo un patrn de trabajo, con un patrn de referencia, indicando cuales son sus discrepancias pormedio de los resultados, esto permite estimar los errores de indicacin del instrumento, del patrnde trabajo, de la medida materializada o la asignacin de valores a los trazos sobre escalasarbitrarias, etc.

Una calibracin puede tambin determinar otras propiedades metrologicas, del patrn oinstrumento, as como la experimentacin personal. El resultado, as como la incertidumbre demedicin deber ser presentado en un documento llamado certificado de calibracin.

Los procedimientos utilizados y la incertidumbre obtenida en las mediciones de calibracinde cualquier magnitud, tienen hoy una enorme complejidad, ya que la industria exige cada damayor exactitud, debido a las necesidades de reproducibilidad en la lnea de produccin, quenicamente se puede obtener si se tiene un adecuado servicio metrologico de calibracin.

La calibracin como lazo de unin entre la investigacin metrologica y su aplicacin tcnica,se ha desarrollado enormemente, volvindose cada vez mas costosa y compleja, estando sudemanda en constante aumento, principalmente en su aspecto preventivo, para garantizarmediante la trazabilidad a patrones reconocidos, las medidas efectuadas en la industria, as comolas decisiones que se toman derivadas de los controles metrologicos establecidos.

En general la calibracin a nivel industrial debe ser complementada con la reparacin,siendo interesante desde el punto de vista econmico determinar cuando se debe reemplazar uninstrumento daado por uno nuevo, o simplemente proceder a una calibracin.


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Se puede estimar en 10 o 12 aos la vida media de un instrumento de medicin que hasido manejado adecuadamente, y cuya calibracin fue llevada a cabo con intervalos racionalmenteestudiados para reducir la probabilidad de daos, aumentando por lo tanto, la confiabilidad de lossistemas y procesos, ya que un instrumento en funcionamiento fuera de calibracin, puede producir

resultados fuera de especificacin cuando estos realmente cumplen la tolerancia indicada, oviceversa.Por otro lado se debe de tener en cuenta, en el proceso de calibracin, la necesidad de

utilizar un instrumento patrn con exactitud diez veces mayor a la mantenida por el instrumentosometido a la calibracin.

Hoy en da las exigencias industriales justifican el uso de instrumentos de mayor exactitud ymas complejos, para cumplir las necesidades de sus clientes asegurando que las caractersticas decalidad de sus productos se mantengan dentro de las especificaciones establecidas. El nicoprocedimiento para asegurar el cumplimiento de estas exigencias es la calibracin.

Todo instrumento de medicin debe calibrarse entes de ser puesto en servicio, dependiendodel instrumento de que se trate, la calibracin debe realizarse en el lugar de origen o despus dehaberse instalado en el laboratorio. Si el equipo puede ser transportado sin que su exactitud sedegrade, es razonable aceptar que las calibraciones se efecten en el sitio de origen o en unlaboratorio de metrologa autorizado, en caso contrario este deber ser calibrado despus de suinstalacin.

(Consultar el apartado 4.11 de las series de normas ISO 9000, Control de los Equipos de Inspeccin, Medicin y Prueba).

El propsito de las recalibraciones de los instrumentos de medicin, es asegurar la

continuidad de la validez de las mediciones y los periodos que se indican tanto para patrones dereferencia, como para patrones de trabajo, son considerados para una frecuencia de uso normal.En caso de tratarse de frecuencia de uso extremadamente alta, debern acortarse dichos

periodos de calibracin. Ver tabla anexa de los periodos de calibracin recomendados por el Sistema Nacional deCalibraciones SNC (anexo 1).

Todos los equipos utilizados por una empresa para efectuar las mediciones a lascaractersticas criticas de calidad de los productos, deben ser controlados, calibrados y mantenidos.

El control se refiere a permitir su utilizacin solo cuando este ha pasado los estudios derepetibilidad, reproducibilidad, estabilidad, linealidad y exactitud. El equipo autorizado debe estaridentificado, de manera que se conozca si esta calibrado y cuando vence dicha calibracin.

La frecuencia de calibracin puede ser establecida para cada unidad de medicin . Losfactores a considerar para establecer esta frecuencia son:

Severidad del medio ambiente Severidad de uso Frecuencia de uso Calidad del equipo de medicin Exactitud requerida Historia de calibracin Importancia de las caractersticas a medir


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Los intervalos entre calibraciones peridicas son establecidos de manera que semantengan niveles aceptables de confianza, de que el equipo o instrumento operara dentro de suslimites o tolerancias especificadas.

Para seleccionar el intervalo entre calibraciones consecutivas se deben tomar en cuenta dos

aspectos importantes: Alto nivel de confianza de que el producto medido tendr la calidad requerida Costo de la operacin de calibracin

3.4 Trazabilidad

La calidad de patrones y de los equipos de medicin queda definida por su punto deinsercin en la denominada cadena metrologica. Los eslabones de esta cadena son las medidasmateriales, instrumentos de medicin, materiales de referencia, etc. cuyo objeto es definir,materializar, conservar o reproducir una unidad, o uno o mas valores de una cantidad, paratrasmitirlos por comparacin a los otros elementos de la cadena que le siguen. La incertidumbreque se obtiene de una calibracin con uno de estos elementos, se compone de la incertidumbre delelemento de comparacin y de aquella que resulta de la comparacin misma.

Estas definiciones han sido adoptadas por consenso internacional. Cuando un elemento demedicin forma parte de la cadena completa, se dice que este es trazable.

En otras palabras, la trazabilidad es la propiedad de un patrn, o del resultado de unamedicin, por la cual este elemento puede relacionarse con el patrn internacional correspondientea travs de una cadena ininterrumpida de comparaciones, todas ellas con incertidumbresconocidas.

Implcita en esta idea, en que la incertidumbre de un elemento de esta cadena es siempremayor que la incertidumbre de los elementos superiores. Si la cadena se rompe en cualquier puntosuperior, la trazabilidad se pierde completamente.

La funcin principal de los Laboratorios Nacionales de Metrologa es, materializar ymantener el patrn nacional con incertidumbres tan bajas como lo aconseje el desarrollo cientficoe industrial, y como lo permita la capacidad tecnolgica del momento, as como diseminar dichopatrn.

Diseminar quiere decir, recorrer la cadena metrolgica en sentido descendente, habiendomaterializado su eslabn superior, es decir que a partir del patrn nacional se derivan lasincertidumbres de los patrones e instrumentos que atienden a las necesidades de medicin de lasindustrias.

Cualquier empresa podra acceder a un laboratorio nacional de metrologa, para calibrar susinstrumentos de medicin, tal proceso seria muy caro e innecesario, pues las incertidumbresasociadas a los patrones nacionales son ordenes de magnitud inferiores a las requeridas por lamayora de los fabricantes. El concepto de diseminacin del patrn, permite realizar esta tarea a uncosto accesible para las empresas que lo requieren.

Normalmente en los Laboratorios Nacionales de Metrologa termina la cadena metrolgicaque se mantiene desde los laboratorios de la industria, cuya actividad de estos puede concentrarseen las tareas de investigacin y desarrollo.

CALIBRACION DE LASER He Ne de CENAM

CALIBRACION I NTERFEROMETRO LASER NPL TESA


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CALIBRACION BLOQUES PATRON GRADO ISO 00 Y 0

CALIBRACION BLOQUES PATRON GRADO 1, 2 Y K

CALIBRACION DE IN STRUMENTOS

PRODUCCION DE PIEZAS

4. INCERTIDUMBRE EN LA MEDICION

En este punto se proporciona una breve introduccin a la estimacin de la incertidumbrebasada en la Gua BIPM/ISO, para la expresin de la incertidumbre en las mediciones. La inten

curso_metrologia dimensional industrial

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