2. METROLOGIA
És la ciència que tracta tot allò que fa referència al
fet de mesurar.
Els aspectes més importants són:
Magnituds
Sistema d’unitats
Instruments de mesura
Normes d’utilització i manteniment
3. 1. Mesures i unitats
Mesurar:
Consisteix en comparar una magnitud coneguda presa
com a unitat, amb una altra de la mateixa naturalesa, per
trobar la relació existent entre elles.
Magnitud:
Tot allò susceptible de ser mesurat.
Mesurament:
Acció de mesurar. El valor numèric s’anomena mesura.
4. Tipus de mesurament
Mesurament directe
– S’obté la mesura directament sobre l’escala de
l’instrument
Exemples: termòmetre,metre,cronòmetre
Mesurament indirecte
– Un cop feta la mesura amb l’instrument, s’obté el
resultat fent alguna altra operació matemàtica.
Exemples: càlcul del volum d’ una figura geomètrica
5. Sistemes d’ unitats
Sistema Internacional d’ unitats : S I
Consta de 7 unitats bàsiques:
metre, segon, quilogram,ampere,kelvin, candela i el mol
Sistema Cegesimal: CGS
Es basa en 3 unitats bàsiques:
Centímetre, gram i el segon
Sistema Britànic Gravitatori (BGS)
6. Sistema Internacional:
unitats directes
Magnitud física
bàsica
Símbol
dimensional
Unitat
bàsica
Símbol de la
unitat
Longitud L metre m
Temps T segon S
Massa M Kilogram Kg
Intensitat de
corrent elèctric
I Ampère A
Temperatura T Kelvin K
Intensitat
lluminosa
J Candela cd
Quantitat de
substància
N mol mol
7. Sistema Internacional:
unitats derivades
Magnitud física
derivada
Símbol
dimensional
Unitat
bàsica
Símbol de la
unitat
Força F Newton N
Treball,energia W Joule J
Potència P Watt W
Freqüència F Hertz H
Càrrega elèctrica Q Coulomb C
Potencial elèctric V Volt V
Resistència R Ohm Ω
Capacitat elèctrica C Farad F
Inducció
magnètica
B Tesla T
Flux magnètic Φ Weber Wb
Inductància L Henry H
9. Sistema Internacional:
submúltiples i múltiples
Fracció Prefix Símbol
10E-12 pico P
10E-9 nano n
10E-6 micro µ
10E-3 mili m
10E-2 centi c
10E-1 deci d
Fracció Prefix Símbol
10E+1 deca da
10E+2 hecto h
10E+3 kilo K
10E+6 mega M
10E+9 giga G
10. Sistema Cegesimal:
unitats bàsiques
Magnitud física
bàsica
Símbol
dimensional
Unitat
bàsica
Símbol de
la unitat
Longitud L centímetre cm
Temps T segon s
Massa M gram g
Intensitat de
corrent elèctric
I estatamperi eA
Temperatura T Kelvin K
Intensitat
lluminosa
I candela cd
Quantitat de
substància
N mol mol
11. Sistema Cegesimal:
unitats derivades
Magnitud física
derivada
Símbol
dimensional
Unitat
bàsica
Símbol de la
unitat
Força F dina din
Treball,energia W ergi erg
Potència P ergi/segon erg/s
Freqüència F Hertz H
Càrrega elèctrica Q Franklin Fr
Potencial elèctric V Estatvolt eV
Resistència R Estatohm eΩ
Capacitat elèctrica C Estatfarad eF
Inducció
magnètica
B Tesla T
Flux magnètic Φ Maxwell mw
Inductància L Henry H
13. 2.Exactitud, precisió i apreciació
Exactitud:
On:
x i : diferents valors d’ una mateixa mesura
n : nombre de vegades que es fa la mateixa mesura
: valor real o vertader (mitjana aritmètica)
xo : valor convencial o nominal (valor del plànol)
x
16. 3.Errors
CAUSES DE L’ERROR
HABILITAT DE
LA PERSONA
INSTRUMENT
DE MESURA
GRAU PRECISIÓ
INSTRUMENT
CONDICIONS
AMBIENTALS
Bona visió
Pulcritud
Ordre
Coneixements
Desgast
Defectes de construcció
Mal ús
Apreciació o
limit de percepció
(El mínim que permet
Mesurar l’instrument)
Humitat
Temperatura
Il·luminació
vibracions
17. Càlcul d’errors
• Error absolut (Ea):
– És la diferència entre el valor mesurat de la mesura i el valor
convencional de la magnitud.
Ea =Xi - X0
• Error relatiu (Er):
– És el quocient entre l’error absolut i el valor convencional. De la
magnitud .S’expressa en %.
Er = (Ea / X0 ).100
20. 3.Instruments de mesura
INSTRUMENTS
DE
MESURA
MAGNITUD
QUE HAN DE
MESURAR
FORMA DE
MESURAMENT
LONGITUD
ANGLES
ELECTRICITAT
MASSA
TEMPS
TEMPERATURA
...
LONGITUD
ANGLES
ELECTRICITAT
MASSA
TEMPS
TEMPERATURA
...
INDIRECTE /
DIRECTE
COMPARACIÓ
VERIFICACIÓ
INDIRECTE /
DIRECTE
COMPARACIÓ
VERIFICACIÓ
21. 3.1 INSTRUMENTS PER MESURAR LONGITUDS
- APRECIACIÓ 1mm: cintes, metres, regles d’acer
- APRECIACIÓ 0,1mm o 0,05 mm: peu de rei
- APRECIACIÓ 0,01 mm: micròmetre o pàlmer
PEU DE REI MICRÒMETRE
32. NORMALITZACIÓ
Norma:
És un document tècnic en el qual s’escriuen acords presos entre
fabricants, tècnic i usuaris que formen grups de treball, durant un temps
determinat i que depenen d’una comissió tècnica que ha de decidir
l’aprovació ono dels acords que s’hagi arribat.
RESPONSABLE I NORMA A ESPANYA: AENOR, UNE
NORMES INTERNACIONALS: ISO
RESPONSABLE I NORMA A EUROPA: CEN, EN
33. Sistema de toleràncies ISO
• Sorgeix davant la necessitat de normalitzar i internacionalitzar les
mides de les peces.
• Afavoreix la intercanviabilitat.
• Algunes de les normes ISO més importants són:
– ISO 216 Mides del paper. ISO A4
– ISO 639 Noms de les llengües
– ISO 3166 Codis de països
– ISO 4217 Codis de monedes
– ISO 8859 Caràcters del codi ASCII
– ISO 9000 Sistema de Gestió de la Qualitat
– ISO 10279 Llenguatge de programació BASIC
– ISO 14000 Estàndards de Gestió del Mediambient en entorns
de producció
34. 5. Toleràncies i ajustatges
10 : cota nominal o de referència
+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència
-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència
35. 5. Toleràncies i ajustatges
10 : cota nominal o de referència
+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència
-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència
Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)
Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)
Valor de la tolerància (T): cota màxima (CM)-cots mínima (Cm)
Valor de la tolerància (T): desviació superior (ds)- desviació inferior(di)
36. 5. Toleràncies i ajustatges
10 : cota nominal o de referència
+0,035: desviació superior de la cota nominal o de referència
-0,040: desviació inferior de la cota nominal o de referència
Cota màxima (CM) = cota nominal (C) + desviació superior (ds)
CM = 10 + 0,035 = 10,035
Cota mínima (Cm) = cota nominal (C) + desviació inferior (di)
Cm = 10-0,040 = 9,96
Valor de la tolerància (T): cota màxima (CM)-cota mínima (Cm)
T= 10,035- 9,96 = 0,075
Valor de la tolerància (T): desviació superior (ds)- desviació inferior(di)
T = 0,035- (-0,040) = 0,075
39. Exemples toleràncies
Dades enunciat: C = 75 mm Cm= 75,190 mm T = 74µm = 0,074 mm
Incògnites enunciat: CM = ? ds=? di = ?
Recordem: T = CM- Cm CM = C + ds Cm= C+di
40. Exemples toleràncies
Dades enunciat: C = 25 mm Cm= 24,996 mm T = 9µm = 0,09 mm
Incògnites enunciat: CM = ? ds’=? di’ = ?
Recordem: T = CM- Cm CM = C + ds’ Cm= C+di’
42. Tipus d’ ajustatges
Ajustatges amb joc :
Permeten que les peces llisquin entre elles
Diàmetre mínim forat > Diàmetre màxim de l’ eix:
CmF > CME
43. Tipus d’ ajustatges
Ajustatges amb joc :
Permeten que les peces llisquin entre elles
Diàmetre mínim forat > Diàmetre màxim de l’ eix:
CmF > CME
44. Tipus d’ ajustatges
Ajustatges amb serratge:
No deixen moure les peces entre elles un cop muntades
Diàmetre mínim eix > Diàmetre màxim del forat
CmE > CMF
45. Tipus d’ ajustatges
Ajustatges amb serratge:
No deixen moure les peces entre elles un cop muntades
Diàmetre mínim eix > Diàmetre màxim del forat
CmE > CMF
46. Tipus d’ ajustatges
Ajustatges indeterminats:
No permeten saber per endavant si les peces un cop muntades
lliscaran o quedaran fixes. Simultàniament es produeix:
Diàmetre màxim forat > Diàmetre mínim de l’ eix
Diàmetre màxim eix > Diàmetre mínim del forat
CMF> CmE
CME > CmF
47. Tipus d’ ajustatges
Ajustatges indeterminats:
No permeten saber per endavant si les peces un cop muntades lliscaran
o quedaran fixes. Simultàniament es produeix:
Diàmetre màxim forat > Diàmetre mínim de l’ eix
Diàmetre màxim eix > Diàmetre mínim del forat
CMF> CmE
CME > CmF
51. 6.Operacions amb toleràncies
Operacions que serveixen per trobar el valor d’una cota
desconeguda amb una certa tolerància d’ una peça a partir
del valor d’altres cotes de la peça conegudes
52. Exemple operacions amb toleràncies
• Tolerància general:
+200µm i -10µm
• A=30mm
• B=5mm
• C=5mm
• L=?
Determina el valor de la cota L i la seva tolerància
53. Exemple operacions amb toleràncies
• Tolerància general: +200µm i -10µm
• A=30mm B=5mm C=10 mm
Determina el valor de la cota L i la seva tolerància
L=A-B-C = 30-5-10 = 15 mm
dsL=dsA-diB-diC = 200-(-10)-(-10 )= 220 µm
diL=diA-dsB-dsC = -10-(+200)-(+200)= -410 µm
Per tant: TL = dsL – diL = 220 – (-410) = 630 µm