Este documento presenta una introducción a varios instrumentos de medición directa comúnmente utilizados en la industria, incluyendo el calibrador vernier, el micrómetro y el medidor de altura. Describe los tipos, partes y usos de cada instrumento, así como precauciones al usarlos. El documento proporciona información técnica detallada sobre cómo funcionan y aplican estos instrumentos de medición directa importantes.

1. PUERTO LA CRUZ, JUNIO DE 2010. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA REALIZADO POR: Hernández, Frank. C.I: 16.181.969 Hernández, Luis C.I: 8.273.005 Plaz, Uzzi. C.I: 15.971.863. Urbaneja , Edicsa C.I: 15.127.416 Velásquez, Mercedes. C.I: 19.717.249. IUTA INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DE ADMINISTRACIÓN INDUSTRIAL

2. La medida de nivel es junto con la presión, volumen, velocidad y caudal de gran importancia en hidrografía, hidráulica y en los procesos industriales. Aplicaciones frecuentes son las medidas de los niveles de los estanques y recipientes de todo tipo, en canales, pozos, exclusas, vertederos, etc. Esta medida sirve para determinar el contenido de los tanques para accionar dispositivos de alarma y seguridad en los recipientes a presión, para el accionamiento de válvulas y vertederos en la regulación de las centrales hidroeléctricas, para la determinación de la altura de la lamina en los vertederos de medidas, etc. A continuación se presentan una breve idea de los instrumentos más importantes considerados en las operaciones industriales a fin de establecer un conocimiento básico de los instrumentos al personal de seguridad industrial que preserva la protección de los equipos, maquinarias, ambiente y al trabajador. INTRODUCCIÓN.

3. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA Los instrumentos de medida directa son aquellos que miden directamente la altura del líquido en base a una línea de referencia. Los principales instrumentos de medida directa son el medidor de sonda, nivel de cristal e instrumentos de flotador. La medida o medición diremos que es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así si deseamos medir la distancia de un punto ( a) a un punto ( b) , y disponemos del instrumento que nos permite realizar la medición, esta es directa.

4. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA CALIBRADOR VENIER El calibrador vernier fue elaborado para satisfacer la necesidad de un instrumento de lectura y medición directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en una sola operación. El calibrador típico puede tomar 3 tipos de mediciones: Exteriores, Interiores y, Profundidades, Algunos además pueden realizar mediciones de peldaño y ángulos.

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6. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA TIPOS DE VERNIER. Los vernier se clasifican en dos tipos: El estándar y, El largo Vernier. Estándar: Este tipo de vernier es el más comúnmente utilizado, tienen visiones iguales que ocupan la misma longitud que n-1 divisiones sobre la escala principal. Vernier largo: El vernier largo está diseñado para que las graduaciones adyacentes sean más fáciles de distinguir. Este vernier tiene 20 divisiones que ocupan 39 mm sobre la escala principal.

7. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO. El micrómetro también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir con alta precisión del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm) (micra) las dimensiones de un objeto. P ara ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar. El vernier y micrómetro son los instrumentos más utilizados en la industria metalmecánica.

8. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA

9. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA APLICACIÓN DEL MICROMETRO. El micrómetro es utilizado en diferentes ramas de la tecnología para realizar mediciones de precisión, pero es en la rama de la mecánica donde es utilizado con más frecuencia para la medición de piezas de gran precisión. Existen micrómetros de diferentes tipos según sea la medición que realice.

10. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA Las partes principales que constituyen un micrómetro son las siguientes:

11. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA TIPOS DE MICROMETROS. Medición de exterior con contactos hemisféricos fabricados en metal duro rectificados y lapeados, para la medición de superficies curvas, espesor de paredes de tubo, anillos, cojinetes etc.

12. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA Medición de exterior con tope en forma de V con contacto en ángulo prismático para la medición de herramientas de corte de 3 y 5.

13. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA Medición de exterior con patas de medidas, contactos de medida abombados fabricados en metal duro, de utilización muy similar a la de un calibre pie de rey.

14. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA Medición de profundidad utiliza varillas con diferentes longitudes para medir. La capacidad de medición es de 0 a 300 mm.

15. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA LECTURAS DE LOS MICROMETROS. Lectura Analógica Lectura Reloj Analógico Lectura Digital

16. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETROS PARA APLICACIÓN ESPECIAL. Micrómetros para tubo: este tipo de micrómetro esta diseñado para medir el espesor de la Pare 3 de partes tubulares, tales como cilindros o collares. Existen tres tipos los cuales son: 1.- Tope Fijo Esférico 2.- Tope Fijo y del Husillo Esférico 3.- Tope Flujo tipo Cilíndrico

17. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO PARA RANURAS En este micrómetro ambos topes tiene un pequeño diámetro con el objeto de medir pernos ranurados, cuñeros, ranuras, etc., el tamaño estándar de la porción de medición es de 3 mm de diámetro y 10 mm de longitud. MICROMETRO DE PUNTAS Estos micrómetros tienen ambos topes en forma de punta. Se utiliza para medir el espesor del alma de brocas, el diámetro de raíz de roscas externas, ranuras pequeñas y otras porciones difíciles de alcanzar.

18. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO PARA CEJA DE LATAS Este micrómetro esta especialmente diseñado para medir los anchos y alturas de cejas de latas. MICROMETRO INDICATIVO Este micrómetro cuenta con un indicador de carátula. El tope del arco puede moverse una pequeña distancia en dirección axial en su desplazamiento lo muestra el indicador. Este mecanismo permite aplicar una fuerza de medición uniforme a las piezas.

19. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO DE EXTERIORES CON HUSILLO NO GIRATORIO En los micrómetros normales el husillo gira con el tambor cuando este se desplaza en dirección axial. A su vez, en este micrómetro el husillo no gira cuando es desplazado. Debido a que el husillo no giratorio no produce torsión radial sobre las caras de medición, el desgaste de las mismas se reduce notablemente. Este micrómetro es adecuado para medir superficies con recubrimiento, piezas frágiles y características de partes que requieren una posición angular específica de la cara de medición del husillo.

20. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO CON DOBLE TAMBOR Una de las características del tipo no giratorio con doble tambor, es que la superficie graduada del tambor esta al ras con la superficie del cilindro en que están grabadas la línea índice y la escala vernier, lo cual permite lecturas libres de error de paralaje. MICROMETRO TIPO DISCOS PARA ESPESOR DE PAPEL Este tipo es similar al micrómetro tipo discos de diente de engrane, pero utiliza un husillo no giratorio con el objeto de eliminar torsión sobre la superficie de la pieza, lo que hace adecuado para medir papel o `piezas delgadas.

21. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO DE CUCHILLAS En este tipo los topes son cuchillas por lo que ranuras angostas cuñeros, y otras porciones difíciles de alcanzar pueden medirse. MICROMETROS PARA ESPESOR DE LÁMINAS Este tipo de micrómetros tiene un arco alargado capaz de medir espesores de láminas en porciones alejadas del borde de estas. La profundidad del arco va de 100 a 600 mm.

22. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETRO PARA DIENTES DE ENGRANE El engrane es uno de los elementos mas importantes de una maquina , por lo que su medición con frecuencia requerida para asegurar las características deseadas de una maquina. Para que los engranes ensamblados funcionen correctamente, sus dientes devén engranar adecuadamente entre ellos sin cambiar su distancia entre los dos centros de rotación. MICROMETROS PARA DIMENSIONES MAYORES A 25 MM Para medir dimensiones exteriores mayores a 25 mm ( 1 plg ) se tienen 2 opciones. La primera consiste en utilizar una serie de micrómetros para mediciones de 25 a 50 mm ( de 1 a 2 plg. ) , 50 a 75 mm ( 2 a 3 plg. ), etc. La segunda consiste en utilizar un micrómetro con rango de medición de 25 mm y arco grande con tope de medición intercambiable.

23. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MICROMETROS DE INTERIORES Al igual que los micrómetros de exteriores los de interiores están diversificados en muchos tipos para aplicaciones especificas y pueden clasificarse en los siguientes tipos: Tubular Calibrador 3 puntos de contacto.

24. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA CALIBRADOR DE ALTURA O MEDIDOR DE ALTURA. El medidor de altura es un dispositivo para medir la altura de piezas o las diferencias de altura entre planos a diferentes niveles. El calibrador de altura también se utiliza como herramienta de trazo, para lo cual se incluye un buril. El medidor de altura, creado por medio de la combinación de una escala principal con un vernier para realizar mediciones rápidas y exactas, cuenta con un solo palpador y la superficie sobre la cual descansa, actúa como plano de referencia para realizar las mediciones.

25. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA

26. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA PRECAUCIONES CUANDO USE EL MEDIDOR DE ALTURA. 1. Seleccione el medidor de altura que mejor se ajuste a su aplicación. 2. Asegúrese de que el tipo, rango de medición, graduación u otras especificaciones. Son apropiadas para la aplicación deseada. 3. No aplique fuerza excesiva al medidor de altura. 4. Tenga cuidado de no dañar la punta para trazar. 5. Elimine cualquier suciedad o polvo antes de usar su medidor. 6. Verifique el movimiento del cursor. No debe sentirse suelto o tener juego. 7. Corrija cualquier problema que encuentre, ajustando el tornillo de presión y el de fijación.

27. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MEDIDOR DE ALTURA CON CARATULA. El medidor incorpora el mecanismo de amplificación del indicador de carátula. Las lecturas se toman sumando las lecturas de la graduación de la escala principal y la de la carátula, la cual indica la fracción de la escala principal con una aguja, lo que minimiza errores de paralaje y permite mediciones rápidas y exactas. MEDIDOR DE ALTURA CON CARATULA Y CONTADOR. El mecanismo es el mismo que el medidor de altura con carátula. El mecanismo de amplificación del indicador consiste del piñón, engrane amplificador y del piñón central. El contador indica lecturas de 1mm. y las fracciones las indica la carátula; debido a que hay lecturas en 2 direcciones, podrían ser confusas cuando el cursor se mueva hacia arriba o hacia abajo cerca del punto 0.

28. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MEDIDOR DE ALTURA ELECTRODIGITALES. Se clasifican en 2 tipos: uno de estos utiliza un codificador rotatorio para detectar el desplazamiento y tiene doble columna. El otro utiliza el detector de desplazamiento tipo capacitancia y cuenta con una sola columna de sección rectangular. El mecanismo de detección de desplazamiento es un codificador rotatorio que convierte el desplazamiento lineal del cursor en un movimiento rotatorio de disco ranurado. El sistema de este medidor este basado en una escala de circuitos integrados de gran precisión.

29. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA MEDIDOR DE SONDA. El medidor de sonda consiste en una varilla o regla graduada de una longitud apropiada al depósito y que se introduce en líquido el que debe estar abierto a la atmósfera; (Figura 1.a). La marca dejada por el líquido en la varilla, corresponde al nivel y se lee directamente. Este medidor se utiliza generalmente para determinar el nivel de gasolina en automóviles.

30. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA NIVEL DE CRISTAL. El nivel de cristal consiste en un tubo de material transparente y rígido con sus extremos conectados a bloques metálicos y cerrados por prensaestopas, que están unidos al tanque, generalmente, mediante tres válvulas, dos de cierre de seguridad en los extremos del tubo, para impedir el escape del líquido en caso de rotura del cristal, y una de purga.

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32. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA INSTRUMENTOS DE FLOTADOR. Estos medidores funcionan a través de una actuador mecánico el que cuenta con un flotador pendiente de un cable, un juego de poleas, y un contrapeso exterior. Se emplean frecuentemente en el tratamiento de aguas y desechos. FLOTADOR DE CONEXIÓN DIRECTA (MODELO DE REGLETA). Este modelo de flotador es, generalmente, una pieza metálica hueca de forma circular, con alambres de guía que van de la parte superior a la inferior del tanque, para limitar su movimiento. Constituye el modelo más antiguo y el más utilizado en tanques de almacenamiento de gran capacidad como los de fuel-oil y gas-oil. El flotador de conexión directa está unido por una cadena o cinta flexible que desliza en un juego de poleas a un indicador de nivel exterior que señala sobre una escala graduada. Este indicador está provisto de un contrapeso de tal manera que la cinta o cadena se mantenga tensa

33. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DIRECTA FLOTADOR ACOPLADO MAGNÉTICAMENTE. En este caso el movimiento de flotador es transmitido por medio de un acoplamiento magnético. El instrumento consta de un flotador que se desliza exteriormente a lo largo de un tubo de guía sellado, situado verticalmente en el interior del tanque FLOTADOR ACOPLADO HIDRÁULICAMENTE. Actúa en su movimiento sobre un fuelle de tal modo, que varía la presión de un circuito hidráulico y señala, en el receptor, el nivel correspondiente. Permite distancias de transmisión de hasta 75 metros y puede emplearse en tanques cerrados. Sin embargo, requiere una instalación y calibración complicadas, y posee partes móviles en el interior del tanque.

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36. Las señales que se obtienen de las máquinas industriales con una indicación directa del buen estado de estas. Cuando se piensa en el monitoreo y el diagnostico de la maquinaria, deben tenerse en cuenta los factores de seguridad, calidad, puntualidad y costo correspondientes a cada parte de la maquinaria. De manera mas especifica, los conclusiones a las que se llegan son: Aumento de la seguridad de la planta al minimizar las probabilidades de que se presenten situaciones peligrosas o catastróficas. Mejoramiento de la calidad del producto al minimizar variaciones de proceso que puedan imputarse al mal funcionamiento de la maquinaria. Maximizar la puntualidad o disponibilidad de la planta al dar servicio a las máquinas que lo necesiten y realizar rondas de servicio más eficientes. Reducción de costos de operación de la planta la minimizar los paros imprevistos y al dar un uso mas eficaz a los "recursos de mantenimiento". CONCLUSIÓN.