METROLOGIA_DIMENSIONAL_EN_LA_INGENIERIA.pptx

METROLOGIA DIMENSIONAL

1. METROLOGÍA DIMENSIONAL Tecg. Jhojan E. García

2. CONTENIDO 1. Definiciones y términos básicos de metrología Dimensional (VIM) 2. Sistema internacional de medidas (Recomendaciones Internacionales, NTC 1000, NTC 2194) 3. Conversión de unidades (Recomendaciones Internacionales) 4. Manejo y recomendaciones de los instrumentos de longitud (Pie de rey, Micrómetro, Comparador de caratula, Reglas, Medidor de alturas, tamices de ensayo malla metálica). (Recomendaciones Internacionales)

3. 1. DEFINICIONES Y TERMINOS BASICOS Metrología. Ciencia de las mediciones y sus aplicaciones NOTA La metrología incluye todos los aspectos teóricos y prácticos de las mediciones, cualesquiera que sean su incertidumbre de medida y su campo de aplicación . La Metrología cubre tres actividades principales: - La definición de las unidades de medida internacionalmente aceptadas: p. ej., el metro. - La realización de las unidades de medida por métodos científicos; p. ej., la realización del metro mediante el empleo de láseres estabilizados. - El establecimiento de las cadenas de trazabilidad, determinando y documentando el valor y exactitud de las mediciones y diseminando dicho conocimiento; p. ej., la relación documentada existente entre un micrómetro de exteriores utilizado en una sala de ingeniería de precisión y el laboratorio primario en metrología óptica de longitudes.

4. Medición. Proceso que consiste en obtener experimentalmente uno o varios valores que pueden atribuirse razonablemente a una magnitud. Magnitud. Propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que puede expresarse cuantitativamente mediante un número y una referencia. Ej. Magnitud = Longitud Mensurando. Magnitud que se desea medir.

5. Método de medida. Descripción genérica de la secuencia lógica de operaciones utilizadas en una medición NOTA. Los métodos de medida pueden clasificarse de varias maneras como: − método de sustitución, − método diferencial, − método de cero , − método directo (Comparación directa), − método indirecto .

6. Procedimiento de medida. Descripción detallada de una medición conforme a uno o más principios de medida y a un método de medida dado, basado en un modelo de medida y que incluye los cálculos necesarios para obtener un resultado de medida. NOTA. Un procedimiento de medida se documenta habitualmente con suficiente detalle para que un operador pueda realizar una medición . Resultado de una medida (medición) Conjunto de valores de una magnitud atribuidos a un mensurando, acompañados de cualquier otra información relevante disponible. NOTA. El resultado de una medición se expresa generalmente como un valor medido único y una incertidumbre de medida. Si la incertidumbre de medida se considera despreciable para un determinado fin, el resultado de medida puede expresarse como un único valor medido de la magnitud. En muchos campos ésta es la forma habitual de expresar el resultado de medida.

7. Exactitud de medida Proximidad entre un valor medido y un valor verdadero de un mensurando. Precisión de medida Proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas. Error de medida Diferencia entre un valor medido de una magnitud y un valor de referencia. Error sistemático: componente del error de medida que, en mediciones repetidas, permanece constante o varía de manera predecible. Error aleatorio: componente del error de medida que, en mediciones repetidas, varía de manera impredecible.

8. Incertidumbre de medida Parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza. NOTA. En general, la incertidumbre de medida incluye numerosas componentes. Algunas pueden calcularse mediante una evaluación tipo A de la incertidumbre de medida, a partir de la distribución estadística de los valores que proceden de las series de mediciones y pueden caracterizarse por desviaciones típicas. Las otras componentes, que pueden calcularse mediante una evaluación tipo B de la incertidumbre de medida, pueden caracterizarse también por desviaciones típicas, evaluadas a partir de funciones de densidad de probabilidad basadas en la experiencia u otra información.

9. Calibración O peración que bajo condiciones especificadas establece, en una primera etapa, una relación entre los valores y sus incertidumbres de medida asociadas obtenidas a partir de los patrones de medida, y las correspondientes indicaciones con sus incertidumbres asociadas y, en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medida a partir de una indicación. Calibración Ajuste Verificación  

10. La calibración determina las características metrológicas de un instrumento, sistema de medida o del material de referencia. Esto se logra mediante comparación directa con patrones de medida o materiales de referencia certificados. Se emite un certificado de calibración y, en la mayoría de los casos, se adhiere una etiqueta al instrumento calibrado. Hay cuatro razones principales para tener calibrado un instrumento: Para establecer y demostrar su trazabilidad. Para garantizar que las lecturas del instrumento son compatibles con otras mediciones. Para determinar la exactitud de las lecturas del instrumento. Para establecer la fiabilidad del instrumento, es decir que se puede confiar en sus indicaciones.

11. Trazabilidad metrológica Propiedad de un resultado de medida por la cual el resultado puede relacionarse con una referencia mediante una cadena ininterrumpida y documentada de calibraciones, cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de medida. NOTA. La trazabilidad metrológica requiere una jerarquía de calibración establecida.

12. Instrumento de medida Dispositivo utilizado para realizar mediciones, solo o asociado a uno o varios dispositivos suplementarios. Sistema de medida Indicación Valor proporcionado por un instrumento o sistema de medida. Escala de un instrumento de medida Parte de un instrumento visualizador, que consiste en un conjunto ordenado de marcas, eventualmente acompañadas de números o valores de la magnitud. Intervalo de medida Conjunto de los valores de magnitudes de una misma naturaleza que un instrumento o sistema de medida dado puede medir con una incertidumbre instrumental especificada, en unas condiciones determinadas NOTA . En ciertas magnitudes, se utilizan los términos “rango de medida” o “campo de medida”. CARACTERISTICAS METROLÓGICAS

13. Resolución. Mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente. Clase de exactitud. Clase de instrumentos o sistemas de medida que satisfacen requisitos metrológicos determinados destinados a mantener los errores de medida o las incertidumbres instrumentales dentro de límites especificados, bajo condiciones de funcionamiento dadas. NOTA . El concepto de clase de exactitud se aplica a las medidas materializadas. Ej. Bloque patrón clase 0 (NTC 4302). Error máximo tolerado Valor extremo del error de medida, con respecto a un valor de referencia conocido, permitido por especificaciones o reglamentaciones, para una medición, instrumento o sistema de medida dado NOTA 1 En general, los términos “errores máximos permitidos” o “límites de error” se utilizan cuando existen dos valores extremos. NOTA 2 No es conveniente utilizar el término “tolerancia” para designar el ‘error máximo permitido’. CARACTERISTICAS METROLÓGICAS

14. 2 . SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (MAGNITUDES) Sistema de unidades basado en el Sistema Internacional de Magnitudes, con nombres y símbolos de las unidades, y con una serie de prefijos con sus nombres y símbolos, así como reglas para su utilización, adoptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM ). Una unidad básica es una unidad de medida de una magnitud básica, en un sistema determinado de magnitudes. La definición y realización de cada unidad básica del SI se modifica conforme la investigación metrológica va descubriendo la posibilidad de lograr una definición y realización más exacta de la unidad. Una unidad derivada es una unidad de medida de una magnitud derivada en un sistema dado de magnitudes. Las unidades SI derivadas derivan de las unidades SI básicas, de acuerdo con la conexión física existente entre las magnitudes.

15. DECRETO NUMERO 3464 de 1980 (Diciembre 26) Por el cual se adopta el Sistema Internacional de Unidades, SI. LEY 1512:2012. Por medio de la cual se aprueba la "CONVENCIÓN DEL METRO", FIRMADA EN PARÍS EL 20 DE MAYO DE 1875 Y MODIFICADA EL 6 DE OCTUBRE DE 1921 Y "REGLAMENTO ANEXO"

16. Magnitudes básicas del SI Ejemplos: El metro es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo El kilogramo es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo. El segundo es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

17. Magnitudes derivadas del SI Las unidades SI derivadas derivan de las unidades SI básicas, de acuerdo con la conexión física existente entre las magnitudes. Ejemplo : A partir de la conexión física existente entre: la magnitud longitud, medida en la unidad m, y la magnitud tiempo, medida en la unidad s, se deriva la magnitud velocidad medida en la unidad m/s. Las unidades derivadas se expresan en unidades básicas por medio de los símbolos matemáticos de multiplicación y división.

18. Prefijos Reglas para el uso correcto de los prefijos: Los prefijos se refieren estrictamente a potencias de 10 (no a potencias de 2) Los prefijos no se pueden separar del símbolo de la unidad a la que pertenecen. Por ejemplo: el centímetro se escribe cm no c m No se deben utilizar prefijos compuestos, es decir formados por la yuxtaposición de varios prefijos. Por ejemplo: kg debe escribirse como 1 mg no 1 μkg. Un prefijo no debe ser nunca escrito solo. Por ejemplo: no debe escribirse como .  

19. Reglas para la escritura de los símbolos de las unidades Los símbolos de las unidades deben imprimirse en el tipo de letra romana (rectos, independientemente del tipo utilizado en el resto del texto), no tienen plural ni se les coloca punto final, excepto para puntuación normal. Se escriben después del valor numérico completo de la cantidad, dejando un espacio entre el valor numérico y el símbolo de la unidad. Los símbolos de las unidades se escriben con minúsculas, excepto cuando el nombre se derive de un nombre propio; en este caso, la primera letra se escribe con mayúscula. Ej : m metro; s segundo; A amperio; Wb Weber. Cuando una unidad compuesta (derivada) este representada por la multiplicación de dos o mas unidades, esto se puede indicarse en cualquiera de las siguientes formas: N·m ; N m ; ;  

20. 3. CONVERSION DE UNIDADES

21. EJEMPLO          

22. 4. MANEJO Y RECOMENDACIONES DE INSTRUMENTOS DE LONGITUD CLASIFICACIÓN DE LA METROLOGÍA DIMENSIONAL (TIPOS DE MEDICIÓN)

23. CLASIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS METROLOGÍA DIMENSIONAL

24. 4.1 PIE DE REY No lo utilice para marcar o hacer algún tipo de raya . Limpie la escala completa antes de ser utilizado, así como las superficies de medición . Coloque la pieza a medir lo más cerca posible a la escala principal del calibrador, sin quedar por fuera de las superficies de medición . Al medir diámetros internos, lea en la escala el valor máximo . No aplique demasiada fuerza al medir, simplemente se debe hacer contacto con las superficies de medición . Después de utilizado, limpie y lubrique las guías del instrumento . Considere al medir la transmisión de temperatura de las manos del usuario al instrumento.

25. 4.2 MICRÓMETRO Seleccione el micrómetro que mejor se acerque a la aplicación, intervalo y exactitud requerida. No gire el micrómetro violentamente, no lo deje caer y evite golpes fuertes. Limpie el husillo y las caras de medición. Permita la estabilización térmica del instrumento y la pieza a medir . Limpie las caras antes de cada medición. Utilice el trinquete de ajuste para medir. Limpie las caras de medición después de ser utilizado. Lubrique las caras con aceite limpio y no las deje completamente cerradas.

26. 4.3 COMPARADORES DE CARATULA Seleccione el instrumento que mejor se acerque a la aplicación, intervalo y exactitud requerida. No lo deje caer y evite golpes fuertes. Limpie el husillo y las partes móviles. Permita la estabilización térmica del instrumento y la pieza a medir . Limpie las superficies y piezas a medir antes de cada medición. Limpie las caras de medición después de ser utilizado. Lubrique con aceite limpio (vaselina anhidra) y no las deje completamente cerradas.

27. 4.4 MEDIDOR DE ALTURAS Seleccione el instrumento que mejor se acerque a la aplicación, intervalo y exactitud requerida. No lo deje caer y evite golpes fuertes. Limpie el husillo y las partes móviles. Permita la estabilización térmica del instrumento y la pieza a medir . Limpie las superficies y piezas a medir antes de cada medición. Limpie las caras de medición después de ser utilizado . Revise la punta de medición, que no presente rebabas Lubrique con aceite limpio (vaselina anhidra) y no las deje completamente cerradas .

28. 4.5 REGLAS METALICAS Seleccione el instrumento que mejor se acerque a la aplicación, intervalo y exactitud requerida. No lo deje caer y evite golpes fuertes. Permita la estabilización térmica del instrumento y la pieza a medir . Limpie las superficies y piezas a medir antes de cada medición. Limpie las caras de medición después de ser utilizado . Revise los bordes de las escalas de medición, que no presente rebabas Lubrique con aceite limpio (vaselina anhidra).

29. 4.6 TAMICES DE ENSAYO Revise el trenzado de malla: No debe presentar ondulaciones No debe presentar rayaduras graves No debe presentar perforaciones No lo deje caer y evite golpes fuertes. Permita la estabilización térmica del instrumento y la pieza a medir . Limpie las superficies y piezas a medir antes de cada medición. Limpie por los medios necesarios (ultrasonido cuando aplique) antes de realizar la medición y después si es necesario. Revise los bordes de las escalas de medición, que no presente rebabas

30. RESOLUCIÓN DE ACREDITACIÓN METROTEST METROLOGÍA LTDA 10-LAC-027

31. REFERENCIAS VIM 2012. VERSION EN ESPAÑOL CEM METROLOGÍA ABREVIADA . EURAMET NIST. INTERNATIONAL SYSTEM OF UNITS (SI) CENAM. CENTRO NACIONAL DE METROLOGÍA MEXICO CEM. CENTRO ESPAÑOL DE METROLOGÍA PASANTIA DIMENSIONAL NIVEL I. INM NTC 1000. METROLOGÍA SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES NORMAS JIS