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Metrología Básica

Conceptos básicos de metrología, definición y técnicas de medición e instrumentación utilizada en cada caso, así como las causas más comunes de errores en la medición.

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Metrología Básica

  1. 1. OBJETIVOAl término del curso los participantesconocerán aspectos básicos de Metrología.Comprendiendo conceptos, técnicas demedición e instrumentación utilizada en cadacaso.Así como las causas de los errores de medición.
  2. 2. ¿QUÉ ES LA METROLOGÍA? METROLOGIA (METRON=MEDIDA; LOGOS=TRATADO)La Metrología es, simplemente, la ciencia y arte de medir"bien".Como las mediciones son importantes en prácticamente todoslos procesos productivos, su relevancia para la Calidad esevidente. El propósito es el de repetir una y otra vez unmétodo siempre igual, con una calidad fácilmentecomprobable.
  3. 3. Medir "bien" no es sólo medir con cuidado, o utilizando elprocedimiento y los instrumentos adecuados. Ademásde lo anterior, se trata de que las unidades demedida sean equivalentes, es decir, que cuando yomido por ejemplo 3,6 cm, mis centímetros sean losmismos que los de un francés, coreano o eskimal.
  4. 4. Esto se asegura cuando cada país tiene una infraestructurametrológica,compatible y ligada con las infraestructuras metrológicas de otrospaíses, consistente en la disponibilidad de laboratorios donde sepueda calibrar losinstrumentos de medición. La compatibilidad entre países seasegura mediante intercomparaciones periódicas, en las cuales undeterminado patrón de medida es medido sucesivamente por losdiferentes laboratorios.
  5. 5. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SIMAGNITUD FÍSICAFUNDAMENTAL UNIDAD BÁSICA SÍMBOLOLongitud metro mTiempo segundo sMasa kilogramo kgIntensidad de corrienteeléctrica ampere ATemperatura kelvin KCantidad de sustancia mol molIntensidad luminosa candela cd
  6. 6. CATEGORÍAS DE LA METROLOGÍA •Científica •Industrial •Legal
  7. 7. LA METROLOGÍA CIENTÍFICAObtiene, desarrolla, conserva y disemina los patrones de lasmagnitudes de medida. Parte del reto de esta categoría esinvestigar nuevos patrones para obtener mayoresexactitudes. Así, realiza desarrollos para transferir dichospatrones a otros de menor jerarquía, utilizados en lascalibraciones de los instrumentos de medida.
  8. 8. LA METROLOGÍA LEGALSe ocupa de la verificación de los patrones e instrumentosde medida utilizados en las transacciones comerciales, en lasalud, en la seguridad pública y en el medio ambiente. Estarama de la metrología asegura que las partes involucradasen una medición obtengan resultados confiables dentro delos márgenes de error tolerados por la reglamentaciónvigente.
  9. 9. LA METROLOGÍA INDUSTRIALSe ocupa de mantener en estado de calibración los patrones einstrumentos de medida utilizados en la industria, garantizandocon ello la trazabilidad a las Unidades de Medida del SistemaInternacional. De esta manera se logra una inter-cambiabilidad delos productos y una adecuada uniformidad de los resultados de lasmediciones que se realizan para la producción y el aseguramientode la calidad, ya que gracias a la metrología todos los patrones einstrumentos de medida están debidamente calibrados
  10. 10. LA METROLOGÍA INDUSTRIAL SE DIVIDE EN:•Metrología Dimensional•Metrología de Masa•Metrología de Volumen•Metrología de Temperatura•Metrología de Presión•Metrología Eléctrica
  11. 11. METROLOGÍA DIMENSIONALLa metrología dimensional incluye la medición de todas aquellas propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud, como por ejemplo distancia, posición, diámetro, redondez, planitud, rugosidad, etc. La longitud es una de las siete magnitudes base del Sistema Internacional de Unidades (SI).
  12. 12. Esta especialidad es de gran importancia en la industria en general pero muy especialmente en la de manufactura pues las dimensiones y la geometría de los componentes de un producto son características esenciales del mismo, ya que, entre otras razones, la producción de los diversos componentes debe ser dimensionalmente homogénea, de tal suerte que estos sean intercambiables aun cuando sean fabricados en distintas máquinas, en distintas plantas, en distintas empresas o, incluso, en distintos países.
  13. 13. MEDICIONES CON INSTRUMENTOS BÁSICOS
  14. 14. METROLOGÍA ELÉCTRICALa metrología eléctrica se encarga de estudiar las técnicas de medición que determinan correctamente magnitudes tales como corriente, voltaje, resistencia y potencia.
  15. 15. UNIDADES EMPLEADAS Corriente : AMPERE Voltaje : VOLTIO Resistencia : OHM Potencia : WATT
  16. 16. MEDICIÓN DE CORRIENTEAparato: Amperímetro, ampérmetro.Método: Entre el circuito por donde circula la corriente amedir.
  17. 17. MEDICIÓN DE VOLTAJEAparato: Voltímetro, voltmetro ó voltmeter.Método: A través del elemento por donde circula unacorriente.
  18. 18. MEDICIÓN DE RESISTENCIAAparato: Ohmetro, ohmmeter.Método: A través de un elemento por donde no circula unacorriente.
  19. 19. MEDICIÓN DE TEMPERATURA OM-3000 MAS - SUP.IZQ. (deg C) IZQUIERDA DERECHA SUP. DER 153.0 SUP.IZQ. 152.5 152.0 SUP.IZQ. (deg C) 151.5 151.0 150.5 150.0 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 Elapsed time (omitting breaks) (Secs) Company Plot Folder Recording Chan Ch. Label Type Recording start Recording size Remark Operator M1863 150 +/- 5 1 IZQUIERDA deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs M1863 150 +/- 5 2 DERECHA deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs M1863 150 +/- 5 3 SUP. DER deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs SENSATA TECHNOLOGIES M1863 150 +/- 5 4 SUP.IZQ. deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs 783321La Termometría se encarga de estudiar las técnicas demedición que determinan correctamente la magnitudrelacionada con el calor.
  20. 20. UNIDADES EMPLEADAS•Grados Kelvin: ºK•Grados Centígrados o Celsius: ºC•Grados Farenheit: ºF•Grados Rankin: ºR
  21. 21. TÉCNICAS DE MEDICIÓN TIPOS DE SENSOR * Termopares (Thermocouple) * RTD (Resistence Temperature Detector) PRTD (Platinum Resistence Temperature Detector) * Termistor (Thermistor) * Sensores de circuito integrado (I.C. Sensor)
  22. 22. TERMOPARESEl termopar consiste de dos metales distintosunidos en uno de sus extremos, lo cual produceun voltaje pequeño (mV) y único a unatemperatura dada.
  23. 23. TIPOS DE TERMOPARES:Existen distintos tipos de combinaciones de metales,dando lugar los siguientes tipos: J, K, T, E, N, R, S, B.Los mas comunes: J, K, T, E.CRITERIOS DE SELECCIÓN:* Rango de Temperatura* Resistencia química del termopar o del aislante* Resistencia a abrasión y vibración
  24. 24. RTDUn Detector de Temperatura-Resistencia (RDT) es undispositivo sensor cuya resistencia eléctrica seincrementa con la temperatura. Consiste de una bobinade alambre fino ó una laminilla de metal puro. Los RTD’spueden ser hechos de diferentes metales de distintasresistencias.
  25. 25. TERMISTORTal como el RTD, el termistor es también un resistorsensitivo.Así como el termopar es el más versátil y el RTD el másestable, el termistor es el más sensitivo. Generalmente estácompuesto de materiales semiconductores.Existen termistores de coeficiente positivo de temperatura(PTC) y de coeficiente negativo (NTC).Con un termistor pueden detectarse cambios de temperaturaque no podrían ser observados con un RTD ó un termopar.
  26. 26. SENSOR DE CIRCUITO INTEGRADOUna reciente innovación en termometría es elcircuito integrado transductor de temperatura. Esdisponible en configuración de V o I a la salida.Ambos suministran una salida que es directamenteproporcional a la temperatura absoluta.
  27. 27. MEDICIÓN DE PRESIÓNLa metrología en presión se encarga de estudiar lastécnicas de medición que determinan correctamente lasmagnitudes relacionadas con fuerza y área.
  28. 28. UNIDADES EMPLEADAS•Unidad derivada del SI: PascalOtras unidades empleadas:•Bar•PSI•mmHg•ATM
  29. 29. CLASES DE PRESION•Presión atmosférica: el la presión ejercida por la atmósferaterrestre y es medida mediante un barómetro. A nivel del maresta presión es próxima a 760 mm de mercurio (mmHg) abso-lutos ó 14.7 psia (libras por pulgada cuadrada absolutas).•Presión absoluta: se mide con relación al cero absoluto depresión.•Presión relativa (gage) : es la medición de presión por arribade la presión atmosférica.•Vacío: es la presión medida por debajo de la atmosférica.
  30. 30. TÉCNICAS DE MEDICIÓNLos instrumentos de presión se clasifican en dos grupos:•Mecánicos•Electromecánicos
  31. 31. INSTRUMENTOS DE PRESIÓN MECÁNICOSElementos elásticos que se deformanpor la presión interna del fluído quecontienen.Ejemplo: tubo Burdon
  32. 32. INSTRUMENTOS DE PRESIÓN ELECTROMECÁNICOSUtilizan la propiedad mecánica (deformación,elasticidad, etc.) de algún elemento ó material quecombinado con un circuito eléctronico forman untransductor.¿Qué es un transductor?Es un dispositivo que convierte una forma de energía enotra.Esta conversión puede ser: Presión a corrienteeléctrica.
  33. 33. ERRORES, MEDICIÓN Y METROLOGÍAMediciones repetidas de una magnitud dada con el mismométodo, por el mismo observador e instrumento y encircunstancias similares, no conducen siempre al mismoresultado; esto es porque que cada una de ellas estáafectada por un error que depende de los agentes queafectan a la medición, como son:•El método de medida empleada.•El operador.•El instrumento.•Las condiciones del ambiente en que se desarrolla laexperiencia.
  34. 34. DEBIDO AL MÉTODO DE MEDICIÓNEn el ejemplo se ha definido de formaincorrecta el procedimiento de medición; lamedición no esta siendo tomada desde cero.
  35. 35. DEBIDO AL OPERADORPresión de contacto incorrecto(debido al operador)
  36. 36. ERROR DE PARALAJE
  37. 37. DEBIDO AL INSTRUMENTOLos micrómetros incorporan un limitador de presiónque permite ejercer la presión adecuada con facilidady de modo uniforme TORNILLO DE FIJACION (LIMITADOR DE PRESION)
  38. 38. CONDICIONES AMBIENTALES INADECUADASLa pieza a medir debe estar en reposo y a unatemperatura de referencia a la cual sesuponen acotados los planos

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  • JosephMoreno5

    Apr. 29, 2015
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    Feb. 24, 2020

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