Descripción, concepto y todo lo relacionado con la metrologia, así como de los instrumentos de medición mas utilizados en la ingeniería.

1. Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla
Facultad de Ingeniería
Colegio de Ingeniería Industrial
Metrología
Ensayo 1
Catedrático: Dr. Enrique Montiel Piña
Equipo 1:
Cuellar Lobato Paul 201219549
Díaz Mora Nezya Amanda 201217856
Manzano Cabrera Julissa 201242627
Rodríguez Romero Juan Antonio 201230108
12:00 a 1:00 pm Lunes – Jueves
20 de Febrero de 2013

2. INTRODUCCION
Como ya sabemos, analizar y aplicar conceptos de metrología nos permiten
determinar ciertas actividades para obtener las condiciones adecuadas de
uso, todos los fenómenos físicos que nos rodean parten de la simple
observación lo más detallada posible y llegan a establecer un modelo
generalmente basado
matemáticas.
Las
fundamentalmente
en herramientas basándonos en física y en
mediciones
para
correctas
los gobiernos,
son
para
muy
importantes
las empresas y
para
la población en general, porque nos ayudan a ordenar y facilitar muchas
cosas, como el comercio. A menudo las cantidades y las características de
un producto son resultado de un contrato entre el cliente y el fabricante; las
mediciones facilitan este proceso y por ende la calidad de vida de la
población, protegiendo al consumidor, ayudando a preservar el medio
ambiente y contribuyendo a usar racionalmente los recursos naturales.
Actualmente,
con
la
dinamización
del comercio a
nivel mundial,
la
Metrología adquiere mayor importancia y se hace más énfasis en la relación
que existe entre ella y la calidad, entre las mediciones y el control de la
calidad, la calibración, la acreditación de laboratorios, la trazabilidad y la
certificación. La Metrología es el núcleo central básico que permite el
ordenamiento de estas funciones y su operación coherente las ordena con
el objetivo final de mejorar y garantizar la calidad de productos y servicios.
El desarrollo de la metrología proporciona múltiples beneficios al mundo
industrial, como la promoción del desarrollo de un sistema armonizado de
medidas, análisis, ensayos exactos y necesarios para que la industria sea
competitiva, y facilita a la industria las herramientas de medida necesarias
para la investigación y desarrollo de campos determinados y para definir y
controlar mejor la calidad de los productos.

3. METROLOGÍA
La metrología es la ciencia de las mediciones y es la base para el desarrollo
científico y tecnológico, de la civilización, cada descubrimiento en la ciencia
proporciona una nueva forma de ver las cosas, por lo que el campo de la
metrología siempre está en expansión.
La tecnología de la producción actual no podría ser creada sin la
metrología. Para lograr esto se requiere de un sistema que incluya a las
normas metrológicas reconocidas internacionalmente, así como las propias,
que posean la función de verificar y corregir los aparatos metrológicos y que
además permitan mantener la exactitud de estas reglas.
Durante mucho tiempo ha sido preocupación del hombre establecer
un sistema único de unidades de medición que fuera aceptado
internacionalmente en virtud de que en una norma no se pueden fijar
especificaciones, dimensiones, tolerancias, o condiciones específicas para
un método de prueba, si no se cuenta con un sistema de referencia
previamente establecido, como lo es el sistema de unidades de medición.
Por
ejemplo
podemos
hacer
mención
de
la
necesidad
de
estandarización en las características de un producto en vista conseguir la
calidad del mismo; para ello se emplea nociones básicas de la metrología,
desde saber utilizar de forma adecuada los instrumentos pertinentes a la
cualidad a medir, hasta saber detallar el margen de error máximo con el que
debe de cumplir el producto.
De acuerdo a su función la metrología puede clasificarse en:
Metrología Legal
Metrología Científica
Metrología Industrial

4. Donde la metrología legal cumple con la función de establecer la
legislación y verificar su cumplimiento, por ejemplo regula la conservación y
empleo de los patrones internacionales.
En cuanto a la función de la
metrología científica radica en la búsqueda y materialización de los patrones
internacionales, para que estos sean más fáciles de reproducir a nivel
internacional, encontrar patrones adecuados para descubrimientos futuros,
analizar el sistema internacional de unidades, entre otros. Por último la
función de la metrología industrial es dar servicio de calibración de patrones
y de equipos a la industria y el comercio.
Actualmente, con el constante cambio del comercio a nivel mundial, la
Metrología adquiere mayor importancia y se hace más énfasis en la relación
que existe entre ella y la calidad, entre las mediciones y el control de la
calidad, la calibración, la acreditación de laboratorios, la trazabilidad y la
certificación. La Metrología es el núcleo central básico que permite el
ordenamiento de estas funciones y su operación coherente las ordena con
el objetivo final de mejorar y garantizar la calidad de productos y servicios.
El control de calidad ha evolucionado a través del tiempo, su desarrollo
ha estado dirigido a su producción en serie; el control de calidad para
evaluar estas producciones, ha recurrido a métodos estadísticos para el
análisis y control de los procesos
El control de calidad se basa en especificaciones o normas para la
evaluación de los procesos de los productos por medio del aseguramiento
de mediciones, que es el principal objetivo de la metrología, usando equipos
de medición correctamente calibrados con patrones que sirven de referencia
y son verificados con otros hasta obtener el patrón primario.
La metrología puede ser un motor para impulsar la competitividad de las
empresas
al
poder
ofrecer
la
promoción
del desarrollo de
un sistema armonizado de medidas, análisis, ensayos exactos y necesarios,

5. ya que facilita a la industria las herramientas de medida necesarias para la
investigación y desarrollo de campos determinados y para definir y controlar
mejor la calidad de los productos.
Para establecer que se va a medir y como se va a hacer, necesitamos
saber algunos de los conceptos antes mencionados como metrología, que
se ocupa de los antiguos sistemas de medición poniendo énfasis en la
palabra “sistemas” fundamental para la definición; y se enfoca a la medición
que es un campo de conocimiento enfocado a todo lo relacionado con las
medidas.
En este campo se maneja principalmente el concepto de medición, que
se entiende por obtener una cantidad de determinada magnitud y
compararla con otra conocida de esa misma magnitud, la cual se toma
como referencia y su valor se denomina dependiendo de cuantas veces la
magnitud desconocida contiene a la conocida. Una medición tiene que
producirnos un resultado con valor numérico, la cual deberá ir con unidades
lógicas dependiendo de lo que se midió. Es necesario tener en cuenta que
el hacer una recopilación de información sobre medidas e instrumentación
con bases metodológicas puede sernos de gran ayuda para realizar trabajos
científicos.
En cualquier tipo de fabricación se requiere de una serie de controles
metrológicos que garanticen la precisión adecuada y el cumplimiento
preciso de las condiciones que se expresaron en la norma de la fabricación
a ejecutar, para esto se debe tener un cierto grado de conocimientos
relativo a las unidades y a los instrumentos y a el control aplicable de
medición. Por ejemplo de un ingeniero se espera que sea capaz de verificar
los sistemas de medida necesarios y suficientes en un proceso de
fabricación tanto para el cumplimiento de los requisitos como para el control
y el aseguramiento del buen estado de las máquinas y herramientas
utilizadas.

6. La práctica cotidiana de metrología puede abarcar actividades variadas
que llegan a proporcionar un conjunto de ideas, donde no solo se trabaja
con mediciones y controles realizados durante el proceso de medición, sino
también después de haber sido fabricadas verificadas y clasificadas además
de someterlas a equipos e instrumentos de prueba, como son las
calibraciones de instrumentos y equipos de medida, calibraciones de
máquinas de ensayos, clasificación de productos fabricados, organización
metrológica de la empresa, registro de los procedimientos metrológicos,
etcétera.
La calidad se utiliza más que nada con respecto alas calibraciones
vigentes, se asegura de que se cumplan ciertas tolerancias y las
resoluciones necesaria para la calibración, ya que para la selección de
cierto equipo se debe tomar en cuenta que el patrón debe ser
aproximadamente diez veces más preciso que el dispositivo a calibrar para
así garantizar una buena base de la calibración y el seguimiento de los
dispositivos; la calidad relacionada con la metrología considera factores de
importancia como: el medio ambiente, la frecuencia y severidad del uso, la
calidad del equipo, la exactitud requerida y las características necesarias
para medir; los intervalos entre calibraciones y los establecimientos,
documentos, requerimientos y cumplimientos con las frecuencias de
verificación.
La metrología para su estudio puede ser dividida de acuerdo al tipo y
técnica de medición como:
Metrología Geométrica
Metrología Eléctrica
Metrología térmica
Metrología química

7. Nosotros nos vamos a enfocar en la metrología geométrica que también
es conocida como micro geometría estudia las formas, los aspectos
dimensionales, las orientaciones y oscilaciones de las piezas, y la cual se
ocupa de las características superficiales que intervienen en los procesos
industriales, teniendo un papel muy importante en cualquier sistema de
calidad aplicado a la fabricación y abarca la incertidumbre, la calibración y la
organización metrológica que son las de mayor importancia.
Respecto al campo de aplicación podemos clasificarla en:
Longitudes, que abarca los interiores, exteriores y las profundidades;
ángulos de cualquier tipo; superficies, enfocada principalmente a la
rugosidad y la más extensa que es formas, que estudia la forma por
elementos aislados, que a su vez analiza características como la
rectitud, planitud, circularidad, cilindricidad, formas de las líneas y las
formas de las superficies;
Orientación por elementos asociados, que son el paralelismo, la
perpendicularidad e inclinación.
Posición por elementos asociados, enfocado en localización de
elementos, concentricidad y la coaxialidad.
Las características y clasificación generales de los instrumentos y
aparatos de medición se describen con diversos términos específicos que
se definen como sigue:
1. Precisión: El grado de coincidencia entre la medición medida y su
magnitud real.
2. Calibración: Que es el ajuste o la calibración de un instrumento
para obtener indicaciones que sean exactas respecto a un patrón
de referencia.
3. Linealidad: Precisión de las indicaciones de un instrumento en
todo su intervalo de medición.

8. 4. Magnificación: Relación de la “salida” del instrumento con la
medición que “entra”.
5. Precisión: Grado con el que el instrumento produce indicaciones
repetidas en la medición del mismo patrón.
6. Resolución: Dimensión mínima que puede indicar el instrumento.
7. Sensibilidad: la mínima diferencia de dimensiones que puede
distinguir un instrumento.
8. Estabilidad: La capacidad de un instrumento para mantener su
calibración durante cierto tiempo; a la falta de estabilidad se le
llama corrimiento.
Los instrumentos y aparatos de medición se clasifican en lineal y angular.
Lineal: Puede ser de manera directa, ya sea con trazos o divisiones,
ocupando instrumentos como el metro, regla graduada, vernier y/o
todo tipo de calibradores; con tornillo micrométrico, o con dimensión
fija, donde se utilizan los bloques o galgas de patrón, galgas de
espesores y calibradores limites; o de manera indirecta es decir,
comparativa, donde se utilizan comparadores mecánicos, ópticos,
neumáticos, electromecánicos y proyectores de perfiles; relativa, ya
sea de niveles o de reglas ópticas; o trigonométrica, utilizando
cilindros o bloques mycil.
Angular: De medidas directas e indirectas, con trazos o divisiones,
ocupando transportador simple, goniómetro y escuadra universal;
con dimensión fija, utilizando escuadras, patrones angulares y
calibradores cónicos; y trigonométrica utilizando falsas escuadras,
regla de senos y mesa de senos.

9. Instrumentos de Metrología Dimensional
Al comenzar el estudio de las prácticas en el trabajo con máquinas
herramienta, una de las primeras preocupaciones será asimilar el uso,
cuidado y aplicaciones de los instrumentos comunes de medición que
encontrará en el Laboratorio de Manufactura.
Muchos instrumentos de medición han experimentado una modernización,
aún cuando la función de estas herramientas es básicamente la misma,
muchas se han rediseñado y dotado de dispositivos de exhibición digitales,
mecánicos o electrónicos. Estas características hacen que el instrumento
sea más fácil de leer y mejoran su exactitud.

10. Calibrador Vernier
El calibrador Vernier es uno de los instrumentos mecánicos para la medición
lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades más utilizado.
Los calibradores permiten realizar lecturas con aproximación en escala
métrica hasta 0.05 mm ó 0.02 mm y en escala inglesa de 1/128 pulgadas ó
0.001 pulgadas.
Un calibrador Vernier es una herramienta de precisión delicada y debe
tratarse como tal y es muy importante que se aplique la presión correcta al
tomar una medida. Las mordazas de medición deben hacer contacto firme
con la pieza de trabajo, sin embargo, si se aplica presión excesiva, se hará
que se abran las mordazas y que se obtengan lecturas inexactas. Al medir
un objeto utilice la mordaza fija como punto de referencia, luego mueva la
mordaza deslizante hasta que logre el contacto. Asegúrese que la regla del
calibrador esté en línea con las superficies que se estén midiendo, si es
posible haga la lectura estando todavía en contacto con la pieza de trabajo,
al retirar el instrumento podría cambiar la lectura. Para la medición de
profundidades, situar la varilla de profundidad al fondo de la pieza. Toda
medida debe tomarse por lo menos dos veces para asegurar su confiabilidad.

11. Calibrador de carátula
El calibrador de carátula está equipado con un indicador de carátula en lugar
de un nonio para permitir la lectura fácil de la escala.
Calibrador digital
Utiliza un sistema electrónico que funciona en relación directa con una escala
registrada por un elemento sensor. La lectura es presentada en una pantalla
alfanumérica y puede ser configurado para presentar sus lecturas en
submúltiplos de las escalas más utilizadas.
Micrómetro
El micrómetro es una herramienta para tomar mediciones más precisas, que
las que se toman con el calibrador Vernier. El micrómetro posee un tornillo

12. de alta precisión el cual permite el pequeño movimiento del husillo,
posteriormente es el que determinará la medida de la pieza que se este
calculando.
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. Tambien se utiliza
como herramienta de trazado, 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 (media mordaza) y la superficie sobre la cual descansa, actúa
como plano de referencia para realizar las mediciones.

13. Galga pasa/no pasa
Dispositivos diseñados para verificar las dimensiones de una parte en sus
límites de tamaño superior e inferior, de acuerdo con las tolerancias
especificadas por las normas.
Comparador de carátula
Instrumento de medición en el cual un pequeño movimiento del husillo se
amplifica mediante un tren de engranajes que se mueven en forma angular.
Una aguja es la encargada de indicar el resultado sobre la carátula del
dispositivo. La aguja indicadora puede dar tantas vueltas como lo permita el
mecanismo de medición del aparato. Este indicador se monta en un soporte
diseñado para mediciones específicas como
exteriores y variaciones.
espesores, profundidades,

14. Galgas de espesores
Estos medidores consisten en láminas delgadas que tiene marcado su
espesor y que son utilizadas para medir pequeñas aberturas o ranuras. El
método de medición consiste en introducir una galga de espesores dentro
de la abertura, si entra fácilmente, se prueba con la mayor siguiente
disponible, si no entra vuelve a utilizarse la anterior. Debe tenerse cuidado
de no forzar las galgas ni introducirlas en ranuras que tengan rebabas o
superficies ásperas porque esto las dañaría.
Galgas de radios
Son una serie de láminas, marcadas en milímetros y pulgadas con los
correspondientes radios cóncavos y convexos, formados en diversas partes
de la lámina, tal como lo muestra la figura. La inspección se realiza
determinando que patrón se ajusta mejor al borde de una pieza.

15. Galgas para roscas
Tiene una serie de láminas que corresponden a la forma de rosca de varios
pasos (hilos por pulgada). Los valores están indicados sobre cada lámina.
Lo único que debe hacerse es probar con diferentes láminas hasta que una
asiente adecuadamente en las estrías (roscas) del tornillo o tuerca.
Compás
Antes de que instrumentos como el calibrador Vernier fueran introducidos en
los laboratorios, las partes eran medidas con compás y regla. El uso del
compás en la actualidad esta restringido, ya que su uso requiere habilidad
(tacto), y no es posible lograr gran exactitud; en algunos casos sólo se utiliza
en el taller para realizar trazos antes de mecanizar las piezas.

16. Calibradores telescópicos
Los calibradores telescópicos sirven para la medición de diámetros de
agujeros o anchos de ranuras. Las dos puntas de contacto se expanden
mediante la fuerza de un resorte. Una vez colocadas en la posición
adecuada, se fijan y se remueve el calibre. El tamaño final puede obtenerse
midiendo sobre las puntas de contacto con un calibrador o micrómetro.
Medidores de profundidad
El medidor de profundidad está diseñado para medir las profundidades de
agujeros y ranuras, así como la diferencia de altura entre peldaños y
planos. Sus sistemas de graduación y construcción son básicamente los
mismos que los empleados en los calibradores Vernier.

17. Niveles de burbuja
Los niveles de burbuja son los instrumentos más comúnmente utilizados
para inspeccionar la posición horizontal ó vertical de superficies y evaluar
la dirección y magnitud de desviaciones menores de esa condición nominal
Bloques patrón
Instrumento de control destinado a definir o materializar, conservar o
reproducir la unidad o varios valores conocidos de una magnitud, para
transmitirlos por comparación a otros instrumentos.

18. BIBLIOGRAFÍA
Piñeiro Moro, María, Metrología: Introducción, conceptos e instrumentos, Mc
Graw Hill, México, D.F, 2004, Págs. 10-25
Restrepo Díaz, Jaime, Metrología II, Textos Académicos, Madrid, España, 1998,
Págs. 8-16.
Witold Kula, Las Medidas y los Hombres, Siglo XXI Editores, Tercera Edición,
México, D.F, 2000, Págs. 12-22.
Galicia Sánchez, Roberto, García Lira, Noé, et-al, Metrología Geométrica
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WEBGRAFIA
http://books.google.com.mx/books?id=9ebXd5nzyKAC&printsec=frontcover&dq=metr
ologia&hl=es&sa=X&ei=QhgVUbSnMOe2wWk44CoCQ&redir_esc=y#
http://portal.oas.org/Portal/Topic/CienciaTecnolog%C3%ADaeInnovaci%C3%B3n/Pr
ogramas/Innovaci%C3%B3nyCompetitividad/Metrolog%C3%ADa/tabid/1433/Default.a
spx
http://www.metrologia-ema.com/pdf/metrologia-basica.pdf