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2 indicador completo1 (1) 2 indicador completo1 (1) Presentation Transcript

  • Carolina Tapia y Daniela Vanegas9.3
  • Los estudios para determinar un sistema de unidadesúnico y universal concluyeron con el establecimientodel Sistema Métrico Decimal. La adopción universal deeste sistema se hizo con el Tratado del Metro o laConvención del Metro, que se firmó en Francia el 20 demayo de 1875, y en el cual se establece la creación deuna organización científica que tuviera, por unaparte, una estructura permanente que permitiera a lospaíses miembros tener una acción común sobre todas lascuestiones que se relacionen con las unidades demedida y que asegure la unificación mundial de lasmediciones físicas.
  • MagnitudfísicafundamentalUnidad básicao fundamentalSímbolo ObservacionesLongitud metro mSe define en función de lavelocidad de la luzMasa kilogramo kgNo se define como 1.000gramosTiempo segundo sSe define en función deltiempo atómicoIntensidad decorriente eléctricaamperio o ampere ASe define a partir delcampo eléctricoTemperatura kelvin KSe define a partir de latemperatura termodinámicadel punto triple del agua.Cantidad desustanciamol molVéase también Número deAvogadroVer: PSU:Química, Pregunta01_2005Intensidadluminosacandela cd
  • En términos muy sencillos, la metrología es la ciencia de lasmedidas. Como ciencia, incluye el estudio, el mantenimiento yla aplicación de los sistemas de pesos y medidas que seancompatibles universalmente.En razón de esta universalidad, la metrología posibilita lacomparación internacional de las mediciones y por tantofacilita el intercambio de productos a escala internacional.Empleando instrumentos y métodos adecuados cumple consu objetivo de obtener la exactitud al expresar el valor de lasdiferentes magnitudes.A escala humana, todo es medible, pesable o mensurable. Porlo tanto, las necesidades de medir se pueden manifestar endiferentes ámbitos, ya sea tecnológico, social o científico.Tomando en consideración la diversidad de estos ámbitos, lametrología puede dividirse en las siguientes Clases:
  • Este campo tiene como objetivo garantizar la confiabilidad de lasmediciones que se realizan día a día en la industria se aplica en:- La calibración de los equipos de medición y prueba.- La etapa de diseño de un producto o servicio.- La inspección de materias primas, proceso y producto terminado.- Durante el servicio técnico al producto.- Durante las acciones de mantenimiento.- Durante la prestación de un servicio.
  • Su objetivo es proteger a los consumidores para quereciban los bienes y servicios con las características queofrecen o anuncian los diferentes fabricantes.Debe ser ejercida por los gobiernos y entre sus campos deacción están:- Verificación de pesas, balanzas y básculas.- Verificación de cintas métricas.- Verificación de surtidores de combustible.- Control de escapes de gases de automóviles.- Taxímetros.- Contadores Eléctricos, de agua y de gas, etc.
  • En este campo se investiga intensamente para mejorar lospatrones, las técnicas y métodos de medición, losinstrumentos y la exactitud de las medidas.Se ocupa, entre otras, de actividades como:- Mantenimiento de patrones internacionales- Búsqueda de nuevos patrones que representen omaterialicen de mejormanera las unidades de medición.- Mejoramiento de la exactitud de las mediciones necesariaspara los-desarrollos científicos y tecnológicos.
  • Independientemente de la Clase de metrología de que se trate, los ylas industrias utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar acabo sus mediciones. Desde objetos sencilloscomo reglas y cronómetros hasta potentes microscopios,sofisticados micrómetros, avanzados medidores de láser e inclusomodernos computadores muy precisos.Debido a esta diversidad, la metrología se puede clasificarse segúnel tipo de variable que se está midiendo.De acuerdo con este criterio se han establecido áreas como:- Masas y Balanzas- Mediciones Longitudinales y Geométricas
  • La metrología lineal o dimensional se ocupa de todas lasmediciones efectuadas sobre un sólido estático en cuanto a susdimensiones; es decir, espesor, ancho, profundidad, etc. Dentrode cualquier actividad relacionada con mecánica y mediciones deprecisión, la metrología lineal es la más común de las prácticas.Para dominarla a cabalidad es necesario conocer en profundidadlos instrumentos que utiliza y saber interpretar o leer con exactitudlos resultados numéricos que arrojan.En lo referente a interpretar o leer los resultados numéricos, solose consigue si dominamos los guarismos del sistema métricodecimal, y si sabemos escribir y leer números decimales.Es indudable que en nuestro universo existen distancias linealessiderales, y que en el campo de la astronomía hay unidades einstrumentos apropiados para mensurarlas, pero en nuestroestudio nos referiremos solo a medidas lineales o dimensionalespropias de procesos industriales, mecánicos o mineros.
  • Para medir masas:La balanza: Es un instrumento que sirve paramedir masa y cuerpo.Es una palanca de primer género de brazos igualesque, mediante el establecimiento de una situaciónde equilibrio entre los pesos de doscuerpos, permite medir masas. Para realizar lasmediciones se utilizan patrones de masa cuyogrado de exactitud depende de la precisión delinstrumento. Al igual que en una romana, pero adiferencia de una báscula o un dinamómetro, losresultados de las mediciones no varían con lamagnitud de la gravedad.
  • Es un instrumento utilizado para la determinaciónde la composición de una mezcla de gases. Es undetector de conductividad térmica.El equipo se compone de dos tubos paralelos quecontienen el gas de las bobinas de calefacción. Losgases son examinados comparando el radio depérdida de calor de las bobinas de calefacción enel gas. Las bobinas son dispuestas dentro de uncircuito de puente que tiene resistencia a loscambios debido al desigual enfriamiento quepuede ser medido. Un canal contiene normalmenteuna referencia del gas y la mezcla que se probaráse pasa a través del otro canal.
  • Reloj: Se denomina reloj al instrumento capaz de medirel tiempo natural (días, años, fases lunares, etc.) en unidadesconvencionales (horas ,minutos o segundos).Fundamentalmente permite conocer la hora actual, aunquepuede poseer otras funciones, como medir la duración de unsuceso o activar una señal en cierta hora específica.Los relojes se utilizan desde la antigüedad y a medida que haido evolucionando la tecnología de su fabricación han idoapareciendo nuevos modelos con mayor precisión, mejoresprestaciones y presentación y menor coste de fabricación. Esuno de los instrumentos más populares, ya que prácticamentemuchas personas disponen de uno o varios relojes,principalmente de pulsera, de manera que en muchos hogarespuede haber varios relojes, muchos electrodomésticos losincorporan en forma de relojes digitales y en cadacomputadora hay un reloj.El reloj, además de su función práctica, se ha convertido enun objeto de joyería, símbolo de distinción y valoración.
  • Es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certificadapor algún instituto o centro de control de precisión. La palabracronómetro es un neologismo de etimología griega:Χρόνος Cronos es el dios del tiempo, μετρον -metron es hoyun sufijo que significa aparato para medir. Ejemplo decronómetro de pulsera: Rolex Oyster Perpetual Datejust. Fueel primer reloj de pulsera con indicación de fecha en unaventanilla abierta sobre la esfera. Ejemplo de reloj con funciónde cronógrafo: Omega Speedmaster Professional. Fue elcronógrafo elegido por la Nasa para acompañar a losastronautas en las misiones Apolo que culminaron con lallegada del hombre a la luna. Ejemplo de reloj cronómetro confunción de cronógrafo: Breitling Navitimer, primer reloj enincorporar una regla de cálculo logarítmica para la realizaciónde cálculos relativos a consumos de carburante, distanciasrecorridas, multiplicaciones, divisiones, reglas de tres, etc...
  • odómetro: Es un instrumento de medición quecalcula la distancia total o parcial recorrida por uncuerpo (generalmente por un vehículo) en la unidadde longitud en la cual ha sido configurado(metros, millas ). Su uso está generalizadamenteextendido debido a la necesidad de conocer distancias,calcular tiempos de viaje, o consumo de combustible.1La referencia más antigua apunta a Arquímedes comosu inventor, que en la antigüedad diseñó varios tipos deodómetros cuya finalidad abarcaba varios usos militaresy civiles. Y quien describe por primera vez cómoconstruir un odómetro, aunque sin declarar que él sea elinventor, es por el arquitecto romano Vitrubio en suobra De Architectura en el siglo I.
  • El calibre, también denominado calibrador, cartabónde corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (paramedir árboles) o Vernier, es un instrumento utilizadopara medir dimensiones de objetos relativamentepequeños, desde centímetros hasta fraccionesde milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50de milímetro). En la escala de las pulgadas tienedivisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, ensu nonio, de 1/128 de pulgada.Es un instrumento sumamente delicado y debemanipularse con habilidad, cuidado y delicadeza, conprecaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, lacolisa de profundidad). Deben evitarse especialmentelas limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas yprovocar daños.
  • Velocímetro : Es un instrumentoque mide el valor de la rapidez mediade un vehículo. Debido a que elintervalo en el que mide esta rapidezes generalmente muy pequeña seaproxima mucho a la magnitud dela Velocidad instantánea, es decir larapidez instantánea.
  • El error de medición se define como la diferencia entre el valor medido y el valorverdadero. Afectan a cualquier instrumento de medición y pueden deberse a distintascausas. Las que se pueden de alguna manera prever, calcular , eliminar mediantecalibraciones y compensaciones, se denominan determinísticos o sistemáticos y serelacionan con la exactitud de las mediciones. Los que no se pueden prever , puesdependen de causas desconocidas , o estocásticas se denominan aleatorios y estánrelacionado con la precisión del instrumento.TiposError aleatorio: No se conocen leyes o mecanismos que lo causan por su excesivacomplejidad o por su pequeña influencia en el resultado final.Para conocer este tipo de errores primero debemos de realizar un muestreo demedidas. Con los datos de las sucesivas medidas podemos calcular su media y ladesviación típica maestral . Con estos parámetros se puede obtener la distribuciónnorma y la podemos acotar para un nivel de confianza dado.Error sistemático: Permanecen constantes en valor absoluto y en signo al medir unamagnitud en las mismas condiciones , y se conocen las leyes que lo causan.Para determinar un error sistemático se debe realizar una serie de medidas sobre unamagnitud Xo , se debe calcular una medida aritmética de estas medidas y despuéshallar la diferencia entre la medida y la magnitud Xo.
  • Aunque es imposible conocer todas las causas del error es convenienteconocer todas las causas importantes y tener una idea que permita evaluarlos errores mas frecuentes . Las principales causas que producen errores sepueden clasificar en:Errores debido al instrumento de medida:Cualquiera que sea la precisión del diseño y fabricación de un instrumentopresentan siempre imperfecciones. A estas , con el paso del tiempo, lestenemos que sumas las imperfecciones por desgaste.-Error de alineación-Error de diseño y fabricación-Error por desgaste del instrumento. Debido a este tipo de errores se tienenque realizar verificaciones periódicas para comparar si se mantiene dentro deunas especificaciones.-Error por precisión y formas de los contactos.
  • Errores debidos por el operador: El operador influye en los resultados deuna medición por la imperfección de sus sentidos así como por la habilidad queposee para afectar las medidas. Las tendencias existentes para evitar estas causasde errores son la utilización de instrumentos de medida en los que elimina almáximo la intervención del operador.-Error de lectura y paralaje: Cuando los instrumentos de medida no tienen lecturadigital se obtiene la medida mediante la comparación de escalas a diferentes planoseste hecho puede inducir a lecturas con errores de apreciación, interpolación ,coincidencia , etc. Por otra parte si la mirada del operador no esta situadatotalmente perpendicular al plano de escala aparecen errores del paralaje.Errores debidos a los factores ambientales.Errores debido a los factores ambientales: El mas destacado y estudiadoes el efecto de la temperatura en los metales dado que su influencia es muy fuerte.-Error por variación de temperatura: Los objetos metálicos se dilatan cuandoaumenta la temperatura y se contraen al enfriarse . Este hecho se modeliza de lasiguiente forma.Variación de longitud= Coeficiente de dilatación especifico X longitud de la pieza Xvariación temperatura.
  • - Otros agentes exteriores: Influyen mínimamente . Humedad, presiónatmosférica , polvo y suciedad en general. También de origen mecánico , Comolas vibraciones.Errores debidos a las tolerancias geométricas de la propia pieza: Lassuperficies geométricas reales implicadas en la medición de una cota debenpresentar unas variaciones aceptables.-Errores de deformación: La pieza puede estar sometida a fuerzas en elmomento de la medición por debajo del limite elástico tomando cierta deformaciónque desaparece cuando la cesa la fuerza.-Errores de forma: Se puede estar midiendo un cilindro cuya formaaparentemente circular en su sección presente cierta formal oval.-Errores de estabilización o envejecimiento : Estas deformaciones provienendel cambio en la estructura interna del material. El temple de aceros, es decir , suenfriamiento rápido , permite que la fase austenitica se transforme a fasemartensitica , estable a temperatura ambiente. Estos cambios de geometría sonmuy pocos conocidos pero igualmente tienen un pacto importante.