Profesor: Mesa marco GabrielAlumnos: Cristaldo Joel, Pared Juan A. Otazu GonzaloAlfonso
Inicio:En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usapara comparar magnitudes física...
Componentes del pie de rey.Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otradestinada a ...
_Los errores sistemáticos, tal como su nombre lo indica, se cometen de una mismamanera cada vez que se mide. Muchos errore...
Constantes: aquel que, en una serie de medidas se presenta siempre el mismo error.Sistemáticos: aquel q siempre q se den l...
pequeña y luego la mayor, Cuando la aguja esté entre dos divisiones se toma la máspróxima, redondeando la medida a la reso...
La información digital la presenta en seis dígitos decimales, como se ve en la figura.Las distintas funciones: conexión de...
pesar pequeñas cantidades de masa de reactivos para realizar análisis químicos obiológicos. Estas balanzas destacan por su...
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Trabajo practico 2 de instrumentacion y control

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Trabajo practico 2 de instrumentacion y control

  1. 1. Profesor: Mesa marco GabrielAlumnos: Cristaldo Joel, Pared Juan A. Otazu GonzaloAlfonso
  2. 2. Inicio:En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usapara comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades demedida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares opatrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudioy la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se haceesta conversión.Dos características importantes de un instrumento de medida son la precisión y lasensibilidad.Además si un instrumento de medición es manual ya se un calibre puede llegar apresenciarse un error de medición Al no existir una medición exacta debemos procurarreducir el mínimo error, empleando técnicas adecuadas y aparatos o instrumentos cuyaprecisión nos permita obtener resultados satisfactorios. Una forma de reducir lamagnitud del error es repetir el mayor numero de veces posibles la medición, porque elpromedio de las mediciones resultara mas confiable que cualquiera de ellas. Esto es lomismo que se practico en la materia Maquinas y Mecanismos, cátedra dada por elprofesor Fierro, en la cual se repetía un numero de beses la medición (calibre) parareducir margen de error, ya que este podría surgir por una falta del usuario o la maladimensiones del objeto a medir. Nuestro primer instrumento de medición es un Calibre, ya utilizado por nosotros endicha materia:Calibre:El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie demetro, pie a coliza, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento paramedir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hastafracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). Enla escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio,de 1/128 de pulgada.Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado ydelicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la coliza deprofundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre suspiezas y provocar daños.
  3. 3. Componentes del pie de rey.Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otradestinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior yen su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas:la inferior milimétrica y la superior en pulgadas. 1. Mordazas para medidas externas. 2. Mordazas para medidas internas. 3. Coliza para medida de profundidades. 4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros. 5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. 6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido. 7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido. 8. Botón de deslizamiento y freno.Cuando medimos con esta clase de instrumento a beses surgen algunos errores loscuales nos referimos a continuación:Aunque existen innumerables procesos de medición diferentes, todos ellos culminancon la obtención de un resultado, el cual es afectado por distintos errores que surgende la interacción entre el aparato de medida, el observador y el sistema bajo estudio.Veamos con algunos ejemplos cómo es la interacción entre estos tres elementos._Supongamos, en primer lugar que Ud., joven de buena vista, desea medir con uncalibre el diámetro de un postre de gelatina, o la altura de un bizcochuelo esponjoso,recién sacado del horno. Aunque el error asociado con el observador y el instrumentode medida es probablemente pequeño comparado con el valor que se desea medir, elobjeto a medir se deformará al contacto con el instrumento, por lo cual el error final dela medición puede ser ostensiblemente mayor que la menor división en la escala delinstrumento de medida._Veamos ahora otra situación: Ud. desea medir el diámetro de un cilindro de acero conun calibre, pero le son colocados unos anteojos de vidrio esmerilado. En este caso,aunque el objeto puede considerarse indeformable dentro de la precisión con que mideel calibre, el error de la medición será probablemente mayor que la mínima división enla escala del instrumento debido a limitaciones en la capacidad de observación._Por último, imagine que Ud., ahora sin los anteojos limitando su visión, trata demedir el diámetro del cilindro de acero usando un centímetro de costura. Está claroahora que la limitación en la precisión de la medida estará dada por el instrumento demedición.Los errores asociados a las mediciones pueden dividirse en dos grandes clases:a) Errores sistemáticos, y b) errores aleatorios.
  4. 4. _Los errores sistemáticos, tal como su nombre lo indica, se cometen de una mismamanera cada vez que se mide. Muchos errores sistemáticos pueden eliminarseaplicando correcciones muy simples. Un ejemplo de la vida diaria está en el ajuste decero que Ud. encontrará en las balanzas de baño o cocina. Otro caso de errorsistemático es, por ejemplo, el asociado a la medición de la presión atmosférica con unbarómetro de mercurio. Allí debe corregirse la lectura por la diferencia en loscoeficientes de expansión térmica del mercurio y del material con que está hecha laescala del barómetro. Estos errores son llamados también errores corregibles odeterminados, a fines de distinguirlos de los errores aleatorios, los cuales se encuentranen toda medición y están fuera del control del observador.Los errores sistemáticos no se manifiestan como fluctuaciones aleatorias en losresultados de las mediciones. Por lo tanto, dado que el mismo error está involucradoen cada medición, no pueden eliminarse simplemente repitiendo las mediciones variasveces [imagine, por ejemplo, que Ud. utiliza (sin darse cuenta) una regla a la que lefaltan dos centímetros en el extremo del cero]. En consecuencia, estos errores sonparticularmente serios y peligrosos, y pueden eliminarse sólo después de realizarcuidadosas calibraciones y análisis de todas las posibles correcciones. Algunas veces,los errores sistemáticos se manifiestan como un corrimiento en valores medidosconsecutivamente o como un cambio en el valor experimental medido cuando secambia la técnica experimental de medición._La segunda clase de errores, los errores aleatorios o accidentales, aparecen comofluctuaciones al azar en los valores de mediciones sucesivas. Estas variacionesaleatorias se deben a pequeños errores que escapan al control del observador. Porejemplo, si leemos varias veces la presión indicada por la escala de un barómetro, losvalores fluctuarán alrededor de un valor medio. Estrictamente hablando, nuncapodremos medir el valor verdadero de ninguna cantidad, sino sólo una aproximación.El propósito del tratamiento de los datos experimentales es justamente determinar elvalor más probable de una cantidad medida y estimar su confiabilidad.Goniómetro:Un goniómetro es un instrumento de medición con forma de semicírculo o círculograduado en 180º o 360º, utilizado para medir o construir ángulos. Este instrumentopermite medir ángulos entre dos objetos, tales como dos puntos de una costa, o un astro-tradicionalmente el Sol- y el horizonte. Con este instrumento, si el observador conocela elevación del Sol y la hora del día, puede determinar con bastante precisión la latituda la que se encuentra, mediante cálculos matemáticos sencillos de efectuar.Al utilizar este tipo de instrumento surge errores tales como:Errores: Según las causas: Personales: deficiencias del observador, Instrumentales:deficiencias del instrumento y Teóricos: deficiencias del método. Según los efectos:
  5. 5. Constantes: aquel que, en una serie de medidas se presenta siempre el mismo error.Sistemáticos: aquel q siempre q se den las mismas condiciones en nuestra medida, semanifiesta con el mismo valor y el mismo sentido. Accidentales: son imposibles deprever. Se presentan de manera irregular. Errores en los teodolitos: Sistemáticos yDebidos a un defecto de construcción: 1.Excentricidad del anteojo, 2.Falta deperpendicularidad de limbos, 3. Muñones.Debidos a un defecto de reglaje: 1. Colimación horizontal, 2.Error de retículo y 3.Errorde eclímetro. Accidentales: Se dan por la falta de precisión de algunos componentes delinstrumento. No son errores intrínsecos del aparato, se producen porque no podemos irmás allá de la precisión que nos ofrece el aparato. Error de verticalidad, Error dedirección, Error de puntería y Error de lectura.Reloj comparadorUn reloj comparador o comparador de cuadrante es un instrumento de medición dedimensiones que se utiliza para comparar cotas mediante la medición indirecta deldesplazamiento de una punta de contacto esférica cuando el aparato está fijo en unsoporte. Constan de un mecanismo de engranajes o palancas que amplifica elmovimiento del vástago en un movimiento circular de las agujas sobre escalasgraduadas circulares que permiten obtener medidas con una precisión de centésimas omilésimas de milímetro (micras). Además existen comparadores electrónicos que usansensores de desplazamiento angular de los engranajes y representan el valor deldesplazamiento del vástago en un visualizador.La esfera del reloj que contiene la escala graduada puede girarse de manera que puedeponerse el cero del cuadrante coincidiendo con la aguja y realizar las siguientes medidaspor comparación. El reloj comparador debe estar fijado a un soporte, cuya base puedeser magnética o fijada mecánicamente a un bastidor.Es un instrumento que permite realizar controles dimensionales en la fabricación demanera rápida y precisa, por lo que es muy utilizado en la inspección de la fabricaciónde productos en series grandes.El reloj comparadador en medidas diferencialesLectura del reloj comparadorEn la esfera del reloj comparador hay dos manecillas, la de menor tamaño indica losmilímetros, y la mayor las centésimas de milímetro, primero se mira la manecilla
  6. 6. pequeña y luego la mayor, Cuando la aguja esté entre dos divisiones se toma la máspróxima, redondeando la medida a la resolución del instrumento:El reloj comparador no se usa para obtener medidas absolutas de dimensiones, sino quese emplea mayoritariamente para determinar la diferencia de dimensiones, tanto en lainclinación de una superficie o en la excentricidad de un eje o rueda. En este caso sebusca un punto de referencia, normalmente el de menor medida y luego se determinanlas demás cotas respecto a esta referencia.En el caso de la pendiente de una superficie, se coloca el reloj comparador, en el soportecorrespondiente, y tocando con el palpador se localiza el punto mas bajo, que se empleacomo referencia, luego deslizando el reloj se observa la variación de medida en losdistintos puntos de la superficie.Reloj palpador:Una variante de reloj comparador es el reloj palpador que se utiliza en metrología parala comprobación de la horizontalidad de piezas mecanizadas. El reloj palpador va fijadoa un gramil que se desliza sobre un mármol de verificación y con ello se pueden leer lasdiferencias de planitud u horizontalizad que tiene una pieza cuando ha sido mecanizada.Reloj comparador digital norma DIN:La aplicación de la electrónica a los aparatos de medida ha dado lugar a relojescomparadores de funcionamiento electrónico, que pueden presentar la lectura de lamedición en un visualizador digital.Un reloj comparador digital tiene una forma similar al tradicional, pero con las ventajasde la tecnología digital, presenta la información en una pantalla, en lugar de manecillasy permite, en muchos casos, su conexión a un ordenador o equipo electrónico.Las características de un reloj digital son: Amplitud de medida. Apreciación.ConectividadPuerto serie ,USB:Información en pantalla: Lectura en formato digital. Lectura en forma analógica. Datos enmilímetros. Datos en pulgadas. Estado de la batería.Funciones: Puesta a cero. Memoria de lecturas. Fijación de lectura. Establecer cuota máxima ymínima.Uso del compadador digital:Existe una enorme variedad de relojes comparadores digitales, básicamente su forma deutilización es similar, veamos un ejemplo ilustrativo de reloj digital, la amplitud demedición es de 20 mm, con una apreciación de 0’001 mm, en la pantalla presenta lainformación en forma analógica, en la parte superior, y digital. La escala analógica estaimpresa en la pantalla y presenta la lectura mediante una barra de color azul hacia laderecha si el valor es positivo y una barra roja hacia la izquierda si es negativo.
  7. 7. La información digital la presenta en seis dígitos decimales, como se ve en la figura.Las distintas funciones: conexión desconexión, puesta a cero, fijación de lectura, etc. Sehacen mediante pulsadores.Colocado el reloj en el soporte, y tocando el palpador sobre la superficie a comprobar,pulsamos el botón de puesta a cero y el reloj marcara cero en la pantalla, a partir de estemomento este punto será el de referencia, y en la pantalla podremos ver la variación demedida en el desplazamiento del palpador, tanto en sentido positivo como negativo,dentro de la amplitud de medida que admita el aparato en cuestión, en este caso 20 mm.Reloj comparador digital Balanza Balanzas antiguas. La balanza (del latín: bis, dos, lanx, plato) es una palanca de primer género de brazos iguales que mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos permite medir masas. Al igual que una romana, o una báscula, es un instrumento de medición que permite medir la masa de un objeto. Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la aceleración de la gravedad.El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos(con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos(con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.Uso de la balanzaBalanza para los alimentos en panadería._Las balanzas se utilizan para pesar los alimentos que se venden a granel, al peso:carne, pescado, frutas, etc. Con igual finalidad puede utilizarse en los hogares para pesarlos alimentos que componen una receta. También se emplean en los laboratorios para
  8. 8. pesar pequeñas cantidades de masa de reactivos para realizar análisis químicos obiológicos. Estas balanzas destacan por su gran precisión. Muchas aplicaciones hanquedado obsoletas debido a la aparición de las básculas electrónicas._Los errores que se pueden observar en este upo de instrumento es que no son el 100% deprecisión ya que al no ser digital escapa ciertos pedos como miligramos o gramos, por lo quese puede observar cierta imprecisión por este instrumento.Una balanza que posee aguja, es imprecisa, ya que la lectura por el ojo humano no es visibleal 100 % debido a la perspectiva de quien esta observando.Termómetro: Termómetro clínico de cristal. Termómetro clínico digital._El termómetro (del griego θερμός (termo) el cuál significa "caliente" y metro, "medir")es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionadomucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales._Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que seprefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, alaumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que seutilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo devidrio que incorporaba una escala graduada._El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei; éste podría considerarse elpredecesor del termómetro. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esferacerrada; el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol yagua, mientras la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, éste subíapor el tubo._La incorporación, entre 1611 y 1613, de una escala numérica al instrumento de Galileose atribuye tanto a Francesco Sagredo1 como a Santorio Santorio,2 aunque es aceptada laautoría de éste último en la aparición del termómetro._En España se prohibió la fabricación de termómetros de mercurio en julio de 2007, porsu efecto contaminante.
  9. 9. _En Argentina los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utilizados porla población. No así en hospitales y centros de salud donde por regla general se utilizantermómetros digitales._En un termómetro de mercurio el ojo humano no aprecia con exactitud las unidadesmínimas, produciendo un error de lectura.

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