Curso de Metrología

10/12/14 1012-00-M-PP-011-METROLOGÍA RV0
1
METROLOGÍA
INSTRUCTOR: Juan Córdova Huamán

2 Contenido
Conceptos Generales
Instrumentos de Medición por Lectura Directa
Instrumentos de Medición por Comparación
Operación y Mantenimiento
INST: Juan Córdova Huamán 1012-00-M-PP-011-METROLOGÍA RV0

¿Qué es la Metrología?
Estudio de las técnicas y los instrumentos destinados a la medición.
En nuestro caso de las dimensiones de los distintos elementos mecánicos
que conforman un equipo o instalación, con fines de fabricación,
verificación y control según las normas y especificaciones pertinentes.
1012-00-M-PP-011-METROLOGÍA RV0
3
1. Conceptos Generales
Medición
Obtener la cantidad de veces que una
cierta unidad de medida se encuentra
contenida entre límites visibles fijados,
tales como: Diámetros, profundidades,
espesores, etc. en los cuales se deben
tomar distancia entre dos planos
paralelos o entre superficies cilíndricas
o esféricas.
INST: Juan Córdova Huamán

Exactitud de las Mediciones
Las medidas obtenidas nunca son exactas.
La precisión de la medida depende de la calidad del instrumento
(desgaste, divisiones inexactas o irregulares), de su menor división,
condiciones ambientales (temperatura, etc.) y habilidad del operador.
4
Conceptos Generales
Este último podrá apreciar a
“ojo” si el tamaño de la menor
división lo permitiera, cual es la
medida más aproximada a la
real. Por ejemplo, en el caso de
que la menor división fuera el
milímetro, podrá apreciar hasta
las décimas de milímetros (ver
10
Lectura: 10 mm + ~0.6 mm = ~10.6 mm figura).

5
Conceptos Generales
Error de Medición (e)
Cuando se mide se introducen errores en la medición, siendo este error
(e) igual a la diferencia entre el valor real (m) y la medida realizada (mi) :
e = m – mi
Errores Sistemáticos
Causados por defecto del instrumento, del método empleado o por fallas
del observador. Son difíciles de detectar, y por más mediciones que se
hagan siempre estarán todas ellas afectadas del mismo error.
Errores Accidentales
Producidos por causas fortuitas. Varían al azar, pudiendo producirse en
un sentido o en otro (en más o en menos) y no tienen siempre el mismo
valor absoluto. Son muy frecuentes y se presentan generalmente por
descuido del observador. Es posible disminuirlos mediante cálculos
estadísticos.

Conceptos Generales
6
Unidades de Medición
Medidas de Longitud
Sistema Unidad Símbolo Valor
metro m
Internacional milímetro mm 1000 mm = 1 m
micrón m 1000 m = 1 mm
pie (foot) ft ( ' )
Inglés pulgada (inch) pulg, (in), ( ") 12 in =1 ft
mil mil 1000 mil = 1 in

7
Conceptos Generales
Medidas angulares
Sistema Unidad Símbolo Valor
grado
sexagesimal
( º )
Métrico minuto ( ' ) 60 ' = 1 º
segundo ( " ) 60 " = 1 '
Internacional Radián rad 2p rad = 360 º

8
Conceptos Generales
Factores de Conversión usuales
Para convertir Multiplicar por
metros a milímetros 1000
milímetros a pulgadas 0.0394
pulgadas a milímetros 25.401
mils a micrones 25.401

Conceptos Generales
Influencia de la Temperatura en la Medición
Debido a la dilatación que sufren los metales con la temperatura, cuando
se necesita obtener medidas de gran precisión, hay que tener en cuenta
la variación que sufren tanto los elementos a medir como los propios
instrumentos de medición.
9
Dilatación de los Metales vista a nivel molecular

Los valores obtenidos deben corregirse a una temperatura base, utilizando la
conocida ecuación:
l = lo ± lod D t = lo ( 1 ± d D t )
10
Conceptos Generales
Donde: lo es la medida registrada a la temperatura base.
l es la medida obtenida a la temperatura ambiente
D t la diferencia entre la temperatura ambiente y la de base
d es el coeficiente de dilatación del material (1/°C).
Signo más (+) para las temperaturas mayores a la de base
Sgno menos (-) para las menores a ella.

11
2. Instrumentos de Medición
por Lectura Directa
Son instrumentos calibrados con los cuales se miden las piezas
mecánicas, leyéndose en la escala el valor correspondiente.
Regla graduada
Barras de acero de sección rectangular, sobre las cuales se han
grabado las divisiones en milímetros o en pulgadas.

Instrumentos de Medición
por Lectura Directa
12
Calibrador Vernier o Pie de Rey
Componentes de un Calibrador típico con Tornillo de Freno

por Lectura Directa
13
Tipos de Mediciones
El calibrador puede efectuar tres tipos de medición.
Exteriores Interiores Profundidad

por Lectura Directa
14
Graduaciones
La regleta, regla fija o escala principal
Milímetros ó 0.5 mm, en dieciseisavos (1/16) ó en 0.025 (1/40) pulg.
El vernier (nonio, escala o reglilla).
0.05 (1/20) ó 0.02 (1/50) mm, en 1/128 pulg. ó 0.001 (1/1000) pulg

por Lectura Directa
15
Apreciación
Los últimos valores se conocen como las
lecturas mínimas o apreciaciones de los
Calibradores Vernier y se obtiene dividiendo
la menor división de la regla fija por el
número de divisiones del vernier o nonio.
Ejemplo: La menor división de la regla fija es
1 mm y el nonio está dividido en 20
divisiones, la apreciación será: 1 mm/20 =
0.05 mm.
Ejemplo: La menor división es 1/16" y el
número de divisiones del vernier fuera 8, la
apreciación será: (1/16")/8 = 1/128".

por Lectura Directa
16
Tipos de Calibradores
Calibrador con Tornillo de Freno
El tornillo de freno permite deslizar el cursor o impedir su movimiento
según se afloje o se ajuste respectivamente.

por Lectura Directa
17
Calibrador de Botón
Está equipado con un botón o pulsador en lugar del tradicional tornillo de
freno. Si el botón se oprime, el cursor puede deslizarse a lo largo de la
regleta, cuando el botón se suelta, el cursor se detiene automáticamente.

por Lectura Directa
18
Calibrador con Tornillo de Ajuste
Equipado con un tornillo de ajuste el cual se utiliza para mover el cursor
lentamente cuando se usa como un calibrador fijo, este tipo permite el
ajuste fácil del cursor.

por Lectura Directa
19
Calibrador de Dial
Equipado con un indicador de dial en lugar de un nonio para permitir la
lectura fácil de la escala.

por Lectura Directa
20
Calibrador Digital
Este instrumento es la versión
moderna del clásico calibrador
vernier, en la cual un circuito
electrónico reemplaza a las
escalas graduadas y a la vista
del operador.
La lectura se lee directamente
en una pantalla de cristal líquido
(LCD).

por Lectura Directa
21
Micrómetro
Instrumento para obtener mediciones más precisas, que las que pueden
obtenerse con un Calibrador Vernier.

por Lectura Directa
22
Componentes
Componentes de un Micrómetro de Exteriores típico

por Lectura Directa
23
Componentes de un Micrómetro de Interiores típico

Instrumentos de Medición 24
por Lectura Directa
Clasificación de Micrómetros
Micrómetros Palmer de Exteriores
Diseñado para obtener medidas exteriores, puede ser de diversos
tamaños dependiendo del rango a medir.

por Lectura Directa
Con un micrómetro equipado con un yunque intercambiable es posible
medir un amplio rango de longitudes.
Micrómetro de tipo yunque intercambiable.

por Lectura Directa
Micrómetros de Interiores
Diseñados para la medición de diámetros interiores, ranuras, canales,
etc.
Micrómetro de Interiores típico Tipo Calibrador

por Lectura Directa
27
Micrómetros Misceláneos
Existen diversos tipos de micrómetros diseñados para cumplir con todos
los requerimientos de la industria.
Micrómetro para Materiales Blandos (papel, tela, caucho, etc

por Lectura Directa
Micrómetro de Profundidad

por Lectura Directa
Micrómetro de Dial para Laminas Micrómetro Digital

por Lectura Directa
Micrómetro de Engranajes Micrómetro de Marco Profundo

por Lectura Directa
31
Calibres de profundidad
Para ña medición más precisa de profundidades.

por Lectura Directa
Goniómetros
Funcionan como una falsa escuadra pero poseen un transportador en el
cual se puede leer directamente el ángulo. Uno de los más sencillos está
constituido por un semicírculo graduado (transportador) y un brazo móvil
que tiene un índice señalador de ángulo. El brazo móvil puede girar
teniendo como eje el centro del semicírculo.
Goniómetro

por Lectura Directa
Transportador Universal
Es un instrumento compuesto, de gran precisión y adaptabilidad, que sirve
para marcar, transportar y obtener ángulos, centros de piezas cilíndricas y
alturas o profundidades. Consta de una regla milimetrada en la cual puede
insertarse un disco con un transportador y una escala vernier.
Transportador Universal

3. Instrumentos de Medición
por Comparación
34
La medición se obtiene comparando la dimensión de una pieza con otra
que se toma como patrón.
Indicadores o Comparadores de Dial
Mecanismos de relojería que transforma el movimiento rectilíneo de los
contactos o palpadores en un movimiento circular, el cual puede
observarse en un cuadrante de reloj que se encuentra dividido en varias
partes, siendo los más comunes los que divididos en 0,01mm.
El comparador se usa para el control de piezas con una mesa y soportes
adecuados y con una barra o cremallera que permite el desplazamiento del
comparador. También se puede acoplar a una base magnética.
La aguja del reloj puede desplazarse para ambos lados, según la medida
sea menor o mayor que la que se considera nominal o correcta.

por Comparación
Comparador de Dial Soporte con Base Magnética

por Comparación
36
Calibres de Tolerancias
Calibres para Pernos o Ejes
El eje debe pasar en una de las mandíbulas y no pasar en la otra.

por Comparación
Calibres para Agujeros Cilíndricos
El calibre debe poder penetrar con uno de sus pernos calibrados en el
agujero, y el otro no debe poder penetrar el mismo.

por Comparación
38
Calibres para Espesores de Superficies Planas
Para controlar superficies planas de igual forma que en los casos
anteriores.

por Comparación
39
Calibres para Interiores de Superficies Planas
Controlan el interior o espacio entre dos superficies planas.
Calibres para Agujeros Cónicos y Troncocónicos
Controlan interiores o agujeros cónicos o tronco cónicos.
Agujeros Cónicos Agujeros Tronco cónicos

por Comparación
Calibres para roscas
Son similares a los calibres para ejes y para agujeros cilíndricos, nada
más que vienen con roscas pasa y no pasa, para cada tipo de roscas
interiores y exteriores. Tienen gran rigidez y las zonas de contacto son
trabajadas y pulidas con gran precisión.
Roscas interiores Roscas Exteriores

por Comparación
Calibres para radios
Son calibres para verificar perfiles. Son de acero laminado duro,
inoxidable y satinado. Están construidos de diferentes radios, tanto para
superficies circulares externas como internas.
Radios externos Radios internos

por Comparación
42
Sondas o Calibres de Espesores
Son delgadas hojas de acero que varían de espesor y sirven para medir
ranuras estrechas, entalladuras o espacios entre superficies que no están
en contacto pero sí muy cercanas. Están construidas generalmente de
espesores de 0.05 a 0.50 mm, o desde 0,002 a 0,025 pulgadas. Forman
un paquete que se despliega según la sonda que se desea utilizar.

por Comparación
43
Peines o Calibres para Roscas
Consiste en un juego de plantillas, denominadas también cuenta hilos,
que tienen la forma de las distintas roscas, tanto para interiores como
para exteriores. Se construyen para roscas Métricas, Whithworth y SAE.

4. Operación y Mantenimiento
44
¿Cómo se lee el Calibrador Vernier?
Sistema Internacional
Ejemplo 1

45
Paso 1
Se localiza en que punto de la escala de la regleta se encuentra el CERO
de la escala del nonio. Este punto indica el valor obtenido.Siempre se lee
la graduación de la regleta más próxima a la izquierda del CERO del
nonio.En el ejemplo el punto esta entre 43 mm. y 44 mm sobre la escala
de la regleta.
Entonces la primera lectura será 43 mm.
Paso 2
Sobre la escala del nonio, se localiza la graduación que se encuentre
alineada con una graduación de escala de la regleta.En este caso esta
graduación es "6", entonces la lectura será 6/10 = 0.6 mm.
Paso Final
Se procede a sumar las dos lecturas obtenidas: 43 + 0.6 = 43.6 mm

46
Ejemplo 2
Ejemplo 3

47
Sistema Inglés
Ejemplo 1
Paso 1
El punto cero de la escala del nonio está localizado entre 2 4/16 y 2 5/16
pulg, sobre la escala de la regleta
Entonces la lectura será 2 4/16 pulg.

48
Paso 2
Sobre la escala del nonio, localice la graduación que se encuentre
alineada con una graduación sobre la escala de la regleta.
Esta graduación es "6", lo que indica una lectura de 6/128 pulg
Paso Final
Sumando las dos lecturas se tiene:
Entonces la lectura correcta será: 2 19/64 pulg.

49
Ejemplo 2

50
Paso 1
El punto cero de la escala del nonio está localizado entre 4 3/16 y 4 4/16
pulg, sobre la escala de la regleta
Entonces la lectura será 4 3/16 pulg.
Paso 2
La graduación del nonio que se encuentra alineada con una graduación
sobre la escala de la regleta es "4", lo que indica una lectura de 4/128
pulg
Paso Final
Sumando las dos lecturas se tiene:
4 3/16 + 4/128 = 4 24/128 + 4/128 = 4 28/128
La lectura será 4 7/32 pulg.

51
Ejemplo 3
Escalas en fracciones decimales
Paso 1
Leemos 2.400 pulg.
Paso 2
La graduación 18 sobre la escala del nonio está en línea con una graduación
de la escala de la regleta, esta lectura es 18/1000 ó 0.018 pulg.
Paso final
2.400 + 0.018, entonces la lectura será 2.418 pulg.

52
Recomendaciones Generales de Operación y Mantenimiento del
Calibrador Vernier
Recomendaciones Generales previas a la Medición
El contacto de los picos es mejor cuando una banda uniforme de luz
pasa a través de las superficies de medición.

53
Coloque el calibrador hacia arriba sobre una superficie plana, con
el medidor de profundidad hacia abajo, empuje este medidor, si las
graduaciones cero en la regleta y la escala del nonio están desalineadas,
el medidor de profundidad está anormal.

54
Ajuste correcto de Calibrador sobre el objeto a medir
Coloque el objeto sobre el banco de trabajo, sostenga el
calibrador en ambas manos, ponga el dedo pulgar sobre el botón y
empuje las quijadas del nonio contra el objeto a medir, aplique sólo una
fuerza suave.
Método correcto de manejar los calibradores

55
Medición de Exteriores
Coloque el objeto tan profundo como sea posible entre las
quijadas.

56
Si la medición se hace al extremo de las quijadas, el cursor
podría inclinarse resultando una medición inexacta.

57
Sostenga el objeto a escuadra con las quijadas como se indica
en la figura, de otra manera, no se obtendrá una medición correcta.

58
Medición de Interiores
En esta medición es posible cometer errores a menos que se lleve a cabo
,muy cuidadosamente, introduzca los picos totalmente dentro del objeto
que se va a medir, asegurando un contacto adecuado con las superficies
de medición y tome la lectura.

Al medir el diámetro interior de un objeto, tome el valor máximo (A-3) al
medir el ancho de una ranura tome el valor mínimo (B-3).
59
Es una buena práctica medir en ambas direcciones a-a y b-b en A-3 para
asegurar una correcta medición.

60
Medición de agujeros pequeños
La medición de pequeños diámetros interiores es limitada, estamos
expuestos a confundir el valor aparente "d" con el valor real "D".
El mayor valor "B" en la figura o el menor valor "D" es el error.

61
Medición de profundidad
En la medición de la profundidad, no permita que el extremo del
instrumento se incline, no deje de mantenerlo nivelado.

La esquina del objeto es más o menos redonda, por lo tanto, gire
la muesca de la barra de profundidad hacia la esquina.
62
Ejemplos de métodos de medición, correctos e incorrectos.

Almacenamiento adecuado del calibrador después de usarlo
63
Tenga cuidado, no coloque ningún peso encima del calibrador, podría
torcerse la regleta.

64
No golpee los extremos de las quijadas y picos ni los utilice como martillo.
No golpee los extremos de las quijadas

65
No utilice el calibrador para medir algún objeto en movimiento.
No mida un objeto mientras esté en movimiento.

66
¿Cómo se lee el Micrómetro?
Conocimientos para la lectura
La línea de revolución sobre la escala, está graduada en milímetros,
cada pequeña marca abajo de la línea de revolución indica la mitad de
la graduación superior, es decir 1/2 mm = 0.5 mm.
El micrómetro mostrado a continuación es para el rango de medición de
25 mm a 50 mm y su grado más bajo de graduación representa 25 mm.

67
Un micrómetro con rango de 0 a 25 mm, tiene como graduación más
baja el 0.
Una vuelta del manguito representa un movimiento de exactamente .5
mm a lo largo de la escala, la periferia del extremo cónico del manguito,
está graduada en cincuentavos (1/50); con un movimiento del manguito
a lo largo de la escala, una graduación equivale a .01 mm.

68
Ejemplos de Medición Sistema Internacional
Ejemplo 1
Paso 1
Lea la escala (I) sobre la
línea de revolución. La lectura es
56 mm. Paso 2
Vea si el extremo del
manguito sobrepasa la marca 0.5
mm en la escala (II), si es así
agregue entonces 0.5 mm (figura
A)
Si no sobrepasa la marca
de 0.5 mm, no agregue nada.
(figura B)

69
Paso 3
Observe en la escala (III) sobre el manguito, que graduación
coincide con la línea de revolución. En nuestro caso la lectura será 0.47
mm.
Paso Final
La sumatoria de las lecturas obtenidas en los pasos 1, 2 y 3,
será la medición final. Entonces será 56 + 0.5 + 0.47 = 56.97 mm

Ejemplo 2
70
Paso 1 37.
Paso 2 0.5
Paso 3 0.11
Paso 4 0.008
(visualmente)
Paso final 37.618 mm

Ejemplo 3
El caso mostrado es para un micrómetro con un nonio.
71
La lectura es la siguiente:
Paso 1 7.
Paso 2 0.5
Paso 3 0.29
Paso 4 0.003
Paso final 7.793 mm

72
Ejemplo 5
En un micrómetro tipo europeo, la escala del manguito está
graduada en centésimas (1/100) para permitir la lectura directa 0.01
mm.
La lectura correcta es 5.93 mm.

73
Ejemplos de Medición Sistema Inglés
Micrómetro para medidas entre el rango de 2 a 3 pulgadas.
La escala bajo la línea de revolución está graduada en 0.025 pulg. En
consecuencia, los dígitos 1, 2 y 3 sobre la línea de revolución representan
0.100, 0.200 y 0.300 pulgadas respectivamente.
El extremo cónico del
manguito está graduado
en veinticincoavos (1/25);
por lo tanto una
graduación del
movimiento del manguito
a lo largo de la escala
graduada equivale a
0.001 pulg.

74
Ejemplo 1

75
Paso 1 y 2
Lea la escala sobre la línea de revolución, esta indica: 0.2 + 0.05 pulg.
Paso 3
Lea la graduación sobre el manguito que coincida con la línea de
revolución de la escala. Esta es 21 es decir 0.021 pulg.
Paso final
La lectura correcta es el total de las lecturas en los pasos 1, 2 y 3.
0.2 + 0.05 + 0.021 = 0.271 pulg.

76
Ejemplo 2
Paso 1 2.3
Paso 2 0.05
Paso 3 0.011
Paso 4 0.0009 (visualmente)
Paso final 2.3619 pulg.

77
Ejemplo 3
En el micrómetro
provisto de nonio
mostrado la lectura
correcta es la siguiente.
Paso 1 0.1
Paso 2 0.025
Paso 3 0.018
Paso 4 0.0004 (con el nonio)
Paso final 0.1434 pulg.

78
Recomendaciones Generales de Operación y Mantenimiento del
Micrómetro
Limpieza del Micrómetro
El mantenimiento adecuado
del micrómetro es esencial,
antes de guardarlo, no deje
de limpiar las superficies del
husillo, yunque, y otras
partes, removiendo el sudor,
polvo y manchas de aceite,
después aplique aceite
anticorrosivo.

79
Uso adecuado del Micrómetro
Para el manejo adecuado del micrómetro, sostenga la mitad del cuerpo en
la mano izquierda, y el manguito o trinquete en la mano derecha,
mantenga la mano fuera del borde del yunque.
Método correcto

80
Inmediatamente antes de que el husillo entre en contacto con el objeto,
gire el trinquete suavemente, con los dedos, cuando el husillo haya
tocado el objeto de tres a cuatro vueltas ligeras al trinquete a una
velocidad uniforme (el husillo puede dar 1.5 o 2 vueltas libres). Hecho
esto, se ha aplicado una presión adecuada al objeto que se está
midiendo.

81
Si acerca la superficie del objeto directamente girando el
manguito, el husillo podría aplicar una presión excesiva de medición al
objeto y será errónea la medición.
Cuando la medición esté completa, despegue el husillo de la
superficie del objeto girando el trinquete en dirección opuesta.

Verificación de la Alineación del Cero
Cuando el micrómetro se usa constantemente o de una manera
inadecuada, el punto cero puede desalinearse. Si el instrumento sufre un
golpe fuerte, el paralelismo y la planitud del husillo y el yunque, algunas
veces se desajustan y el movimiento del husillo es anormal.
82
Paralelismo de las superficies de medición

83
El husillo debe moverse
libremente.
El paralelismo y la
planitud de las superficies
de medición en el yunque
deben ser correctas.
El punto cero debe estar
en posición (si está
desalineado siga las
instrucciones para corregir
el punto cero).

84
Asegurar el contacto correcto entre el micrómetro y el objeto.
Es esencial poner el micrómetro en contacto correcto con el objeto
a medir. Use el micrómetro en ángulo recto (90º) con las superficies a
medir.
Métodos de medición

85
Cuando se mide un objeto cilíndrico, es una buena práctica tomar
la medición dos veces; cuando se mide por segunda vez, gire el objeto
90º.
No levante el micrómetro con el objeto sostenido entre el husillo y el
yunque.
No levante un objeto con el micrómetro

86
No gire el manguito hasta el límite de su rotación, no gire el cuerpo
mientras sostiene el manguito.

87
Como corregir el Punto Cero
Método 1
Cuando la graduación cero está desalineada.
Fije el husillo con el seguro (deje el husillo separado del yunque).
Inserte la llave con que viene equipado el micrómetro en el
agujero de la escala graduada.
Gire la escala graduada para prolongarla y corregir la desviación
de la graduación.
Verifique la posición cero otra vez, para ver si está en su posición.

88

89
Método 2
Cuando la graduación cero está
desalineada dos graduaciones o
más.
Fije el husillo con el seguro (deje
el husillo separado del yunque)
Inserte la llave con que viene
equipado el micrómetro en el
agujero del trinquete, sostenga el
manguito, gírelo del trinquete,
sostenga el manguito, gírelo en
sentido contrario a las manecillas
del reloj.

90
Empuje el manguito hacia afuera (hacia el trinquete), y se moverá
libremente, relocalice el manguito a la longitud necesaria para corregir el
punto cero.
Atornille toda la rosca del trinquete y apriételo con la llave.
Verifique el punto cero otra vez, y si la graduación cero está
desalineada, corrijala de acuerdo al método 1.

Curso de Metrología

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a Curso de Metrología

Similar a Curso de Metrología (20)

Último

Último (20)

Curso de Metrología