1. METROLOGIA
UNIDADES DE MEDICION
DAMIANA MARIA MONTERROSA PEREZ
KELLY JOHANA MENDOZA PERALTA
MARELBY MARTINEZ FLOREZ
Tutora:
NATALIA MARTINEZ
Asignatura:
METROLOGIA
LIC. EN LA BÁSICA CON ÉNFASIS EN TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE EDUCACION
17 ABRIL DE 2013
CAUCASIA – ANTIOQUIA
2. 1. Realiza la siguiente consulta:
a) Concepto de metrología
Es la ciencia de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicación del
sistema de pesos y medidas. Actúa tanto en los ámbitos científico, industrial y legal,
como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la
obtención y expresión del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los
procesos y la consecución de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello
instrumentos, métodos y medios apropiados.
La metrología tiene dos características muy importantes; el resultado de la medición y la
incertidumbre de medida.
b) RESEÑA HISTORICA DE LA METROLOGIA
La historia de la metrología se remonta desde: 5.000 a.C. Comienzan a utilizarse las
unidades de medida. El hombre eligió su propio cuerpo como base para las primeras
unidades de medida (unidades antropomórficas).2.750 a.C. Unidad de longitud más
antigua, el "Real Codo Egipcio".2.500 a.C. Primer patrón sin fundamento corporal. Es
una regla graduada que reposa en las rodillas de dos estatuas del Rey-Dios Gudea.
Constituía el patrón legal de la unidad de Lagash.1.100. Se define la yarda inglesa por
la distancia comprendida entre la punta de la nariz de Enrique I hasta su dedo pulgar
con el brazo totalmente estirado.1.287-1.327.Entre los reinados de Enrique III y
Eduardo II se dictó diferente normativa, basada en la longitud del pie del regente en ese
momento.1.610. Galileo descubre la ley del péndulo y fabrica un telescopio de
potencia.1.614. John Napier realiza el descubrimiento matemático de los logaritmos.
Basándose en ellos, William Oughtred construyó la primera regla deslizante.1.631.
Pierre Vernier descubre el principio de división del tornillo micrométrico. Gascoigne fue
el primero en utilizar el micrómetro, si bien no lo utilizó para la medición.1.668. Se crea
en Francia un patrón de longitud denominado Toesa de Chatelet, formado por una barra
de hierro empotrada en el exterior de un muro del Gran Chatelet de París.1.791. La
Asamblea Nacional Francesa adopta un sistema de medidas cuya unidad básica es el
metro, definido como la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre. Así
se creó el primer sistema métrico decimal, que se denominó genéricamente Sistema
Métrico. Se basaba en dos unidades fundamentales: El metro y el kilogramo.1.799. Se
deposita en los archivos de Francia el primer prototipo del metro, formado por una regla
de platino sin inscripciones ni marcas.1.849. España se adhiere al sistema métrico
definido en Francia.1.840-1.850. Henry Maudsla y construye un micrómetro con una
precisión de la milésima parte de una pulgada. Jean Laurent Palmer realizó la primera
patente del calibre husillo, que era un instrumento de bolsillo1.868. Seller perfecciona y
estandariza la rosca de 60º y Whitworth lo hace con la de 55º en Gran Bretaña.
Además, Whitworth contribuyó con sus calibres intercambiables y la máquina medidora,
que era sensible a la millonésima parte de una pulgada. No obstante la incertidumbre
3. de medida con estas máquinas era bastante superior a su división de escala.1.870.
Wilmot diseñó un micrómetro que medía milésimas. J. R. Brown y LucianSharpe
diseñan el primer micrómetro mecánico, utilizando los diseños de Palmer y Wilmot.
Joseph Saxton construyó su comparador reflectante.
1.892. Albert Abraham Michelson desarrolló el interferómetro, cuya base científica es la
aplicación de los fenómenos de interferencia tomando la luz como fuente, debido a su
comportamiento como fenómeno ondulatorio. Lo utilizó para medir la barra
métricainternacional.1.896. Carl Edward Johanson creó un juego de galgas en
incremento uniforme. El primer juego de galgas, con una exactitud de 0.001mm se
utilizó en la factoría de armas. Otra idea desarrollada y patentada por Johanson fue lo
que él denominó "Tolerancias progresivas". La tolerancia era función del tamaño de las
galgas, cuanto menor era la galga menor era la tolerancia. Cadillac fue el primer
fabricante en utilizar un juego de galgas patrón. Las tolerancias de fabricación no se
habían reducido todavía de 0.001" por dos razones: No eran necesarias tolerancias
similares. Las máquinas herramientas no habían alcanzado el suficiente grado de
precisión.1.910. Solex idea la amplificación neumática. El nacimiento de la industria del
automóvil, la aplicación de los sistemas de producción en masa y la industria militar
proporcionaron un fuerte empuje a la metrología en el siglo XX. Durante el primer cuarto
del siglo, se perfeccionaron los comparadores y sistemas de división para la
diseminación del metro. Aparece el comparador de esfera y la galga neumática.1.929.
Aparece la electrogalga.1.930. Abbot fabrica los primeros instrumentos de medida
geométrica de superficies.1.949. Se inicia la aplicación del control estadístico de la
calidad.1.952. Se comienza a utilizar la electrónica para conseguir mayores
amplificaciones.1.959. Aparece la primera máquina herramienta de control numérico
con una exactitud de0.001" y un sistemas de dos coordenadas x, y.1.960. En la
conferencia de pesas y medidas, se adopta como definición del metro aquella que lo
establece como un determinado número de longitudes de onda en el vacío dela
radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p10 y 5d5 del átomo de
Criptón 86.1.965. Se añade un tercer eje a las máquinas medidoras de coordenadas
(MMC) y se mejoran estas, consiguiendo precisiones de dos veces las originales y
registro impreso de las medidasefectuadas.1.969. Primera MMC controlada por
ordenador.1.980. Se aplica el láser en metrología dimensional, obteniéndose
precisiones superiores a 10-7 mm.
1.981. Se introduce en el control de las MMC procesadores de bajo coste, abaratando
lasMMC.1.983. Se adopta la definición actual del metro: Distancia recorrida por la luz en
el vacío durante 29792458-1 segundos Actualmente los avances tecnológicos de las
MMC se focalizan en llevar a la práctica relaciones entre sistemas de inspección
flexibles, consiguiendo una integración de las operaciones de manufacturación con un
alto grado de precisión, evitando costes altos de inspección y costes de fallo.
4. c) Clasificación de la metrología
Se puede definir a la Metrología como la Ciencia de las Mediciones, y que medir es
comparar con algo (unidad) que se tomó como base de comparación. Para fines
prácticos se puede distinguir los siguientes campos de aplicación de la metrología:
Metrología científica
Es el conjunto de acciones que persiguen el desarrollo de patrones primarios de
medición para las unidades de base y derivadas del Sistema Internacional de Unidades,
SI.
Metrología industrial
La función de la metrología industrial reside en la calibración,control ymantenimiento
adecuados de todos los equipos de medición empleados enproducción,inspección y
pruebas. Esto con la finalidad de que puedagarantizarse que los productos están de
conformidad con normas. El equipo secontrola con frecuencias establecidas y de forma
que se conozca laincertidumbre de las mediciones. La calibración debe hacerse contra
equiposcertificados,con relación válida conocida a patrones,por ejemplo los
patronesnacionales de referencia.
Metrología legal
Según la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) es la totalidadde los
procedimientos legislativos,administrativos y técnicos establecidos por, o por referencia
a,autoridades públicas y puestas en vigor por su cuenta con lafinalidad de especificar y
asegurar,de forma regulatoria o contractual,lacalidad y credibilidad apropiadas de las
mediciones relacionadas con loscontroles oficiales,el comercio,la salud,la seguridad y el
ambiente.
d) ORGANISMOS E INSTITUCIONES DE METROLOGIA
Centro Nacional de Metrología (CENAM), México
Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, México
Centro Nacional de Metrología de Panamá (CENAMEP)
CONACYT, El Salvador
INDECOPI, Perú
INEN, Ecuador
INMETRO, Brasil
Laboratorio Nacional de Metrología das Radiaciones Ionizantes (LNMRI), Brasil
INN, Chile
Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), Argentina
5. Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU)
National Institute of Standards and Technology (NIST), E.U.A.
Laboratorio Costarricense de Metrología (LACOMET), Costa Rica
Institute for National Measurement Standards (NRC), Canada
SENCAMER, Venezuela
Superintendencia de Industria y Comercio (SIC), Colombia.
2. Según el sistema internacional de unidades:
Investigue las unidades de medidas y unidad de medida (S.I)
MAGNITUD UNIDAD DE MEDIDAS UNIDAD DE MEDIDA(S.I)
DERIVADAS
AREA m2 m2
VOLUMEN m3 m3
DENSIDAD kg·m-3
VELOCIDAD m·s-1
ACELERACION m·s-2
FUERZA m·kg·s-2
PRESION N·m-2 m-1·kg·s-2
TRABAJO Y ENERGIA N·m m2·kg·s-2
POTENCIA J·s-1 m2·kg·s-3
FRECUENCIA s-1
CARGA A·s
POTENCIAL J·C-1 m2·kg·s-3·A-1
-1
RESISTENCIA V·A m2·kg·s-3·A-2
CAPACIDAD C·V-1 m-2·kg-1·s4·A2
CAMPO MAGNETICO A·m-1
FLUJO MAGNETICO V·s m2·kg·s-2·A-1
INDUCTANCIA V·A-1·s m2·kg·s-2·A-2
3. Realice una introducción mínima de una hoja sobre instrumentos de medición
En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa
para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades
de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o
patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de
estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que
se hace esta conversión.
Existen instrumentos que a diario usamos, todos los días como lo puede ser un reloj o
alguna otra cosa que se pueda medir.
Los instrumentos de medición son muy importantes en nuestra vida ya que sin ellos no
podríamos saber en qué día vivimos o en qué hora estamos, esto se dice porque un
6. calendario mide un año un reloj la hora es por eso que es muy importante conocer
sobre los instrumentos de medición porque todos los días los utilizamos.
Otra forma de implementar otros instrumentos de medición podría ser cuando vamos
ala tienda a compra un kilo de tortillas este es un caso que requiere un instrumento de
medición como lo es la báscula que sin ella no supiéramos cuanto nos están dando.Por
esto y algunos otros motivos es de lo más requerido los instrumentos de medición en
nuestras vidas.
Luego defina:
a) Exactitud y precisión: Precisiónes la capacidad de un instrumento de dar el
mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones y
Exactitudes la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la
magnitud real.
b) Error:la inexactitud que se acepta como inevitable al comparar una magnitud con
su patrón de medida. El error de medición depende de la escala de medida empleada, y
tiene un límite. Los errores de medición se clasifican en distintas clases (accidentales,
aleatorios, sistemáticos, etc.).
c) Corrección:valor sumado algebraicamente al resultado sin corregir de una
medición para compensar un error sistemático. La corrección es igual al opuesto del
error sistemático estimado.Puesto que el error sistemático no puede conocerse
perfectamente, la compensación no puede ser completa
d) Resolución:expresión cuantitativa de la capacidad de un dispositivo indicador,
para permitir distinguir significativamente entre los valores inmediatamente adyacentes
a la cantidad indicada.
e) Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y
la medida real.
f) Gama y escala:gama es una serie de cosas de la misma clase pero distintas en
alguno de sus elementos constitutivos y escala es la relación matemática que existe
entre las dimensiones reales y las del dibujo que representa la realidad sobre un plano
o un mapa.
g) Banda de frecuencia:son intervalos de frecuencias del espectro
electromagnético asignados a diferentes usos dentro de las radiocomunicaciones. Su
uso está regulado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones y puede variar
según el lugar. El espacio asignado a las diferentes bandas abarca el espectro de
radiofrecuencia y parte del de microondas y está dividido en sectores.
7. h) Linealidad:Característica atribuida por F. de Saussure al significante del signo
lingüístico. Por ella entiende que la realización de un signo tiene lugar en una extensión
que se desarrolla temporalmente y es medible como una línea. Así una sucesión de
formas constituye un morfema que combinándose con otros según determinadas leyes
define una frase que con otras en sucesión define un texto comunicativo lingüístico
i) Eficiencia:Se define como la capacidad de disponer de alguien o de algo para
conseguir un objetivo determinado.
j) Respuesta estática y dinámica:La estática es el estudio de los sistemas de
fuerzas en equilibrio.
La dinámica es el estudio de las fuerzas en movimiento, la aceleración que se imprime
a la masa de un cuerpo al aplicarle dicha fuerza.
k) Error dinámico: es la diferencia entre las señales de entrada y salida durante el
período transitorio, es decir el tiempo que tarda la señal de respuesta en
establecerse.
l) Tiempo de respuesta: Intervalo de tiempo que comprende el instante en el cual
una señal de entrada es sometida a un cambio brusco especificado y el instante en el
cual la señal de salida alcanza dentro de límites especificados un valoren régimen
estable y sostenido.
m) Tiempo nulo:tiempo en que se esta ausente
n) Sobre alcance:
4. Define patrones de medición.
Un patrón de medición es una representación física de una medición. Una unidad se
realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o un fenómeno natural que incluyen
constantes físicas y atómicas.
5. Identifica los tipos de patrones de medición.
Además de unidades fundamentales y derivadas de medición, hay tipos de patrones de
medición, clasificados por su función en las siguientes categorías:
a).- Patrones internacionales.
b).- Patrones nacionales
c).- Patrones primarios.
d).- Patrones secundarios.
e).- Patrones de referencia
f).- Patrones de Trabajo.
g).- Patrones de transferencia
8. h).- Patrón viajero
Patrones internacionales: Es el patrón reconocido por un acuerdo internacional
para servir como referencia internacional para la asignación de valores a otros patrones
de la magnitud considerada.
La Conferencia General de Pesas y Medidas de la Convención del Metro es el
organismo que reconoce los patrones internacionales y que se encuentran depositados
en el Bureau. Internacional de Pesas y Medidas en Sèvres.
Patrones nacionales: Es el patrón reconocido por una decisión. Nacional, en un
país, para servir como referencia para la asignación de valores a otros patrones de la
magnitud considerada.
Patrón primario: Es el patrón que es designado o ampliamente reconocido
como poseedor de las más altas cualidades metrológicas y cuyo valor se acepta sin
referirse a otros patrones de la misma magnitud. Este concepto es válido tanto para las
unidades básicas como para las derivadas.
Patrón secundario: Es el patrón cuyo valor se establece por comparación con
un patrón primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia: Es el patrón, en general de la más alta calidad
metrológica disponible en un lugar dado o en una organización determinada, del cual se
derivan las mediciones realizadas en dicho lugar.
Patrón de Trabajo: Patrón que se utiliza corrientemente para calibrar o controlar
medidas materializadas, instrumentos de medición o materiales de referencia.
Patrón de referencia: Patrón en general, de la más alta calidad metrológica
disponible en un lugar dado o en una organización determinada, de la cual se derivan
las mediciones efectuadas en dicho lugar. Los laboratorios de calibración mantienen los
patrones de referencia para calibrar sus patrones de trabajo.
Patrón de transferencia: Patrón utilizado como intermediario para comparar
patrones. Las resistencias se utilizan como patrones de transferencia para comparar
patrones de voltaje. Las pesas se utilizan para comparar balanzas.
Patrón viajero: Patrón, algunas veces de construcción especial, diseñado para
el transporte entre distintos emplazamientos utilizado para la intercomparación de
patrones. Un patrón de frecuencia de cesio accionado por acumulador portátil puede
utilizarse como patrón de fuerza viajero.
6. Investigue el calibrador Vernier luego dibújelo y señale cada una de sus
partes.
9. 7. Abre la páginawww.youtube. Com y accede al video:
Institución nacional de metrología de Colombia.
Luego de observar el video responda la siguiente pregunta:
¿Qué incidencia tiene la metrología en el país, en el sector económico?
El instituto nacional de metrología tiene como objetivo la coordinación nacional de la
metrología científica e industrial y la ejecución de actividades que permitan la
innovación, y soporten el desarrollo económico, científico y tecnológico del país.
Mediante la investigación la prestación de serviciosmetrológicos, el apoyo a las
actividades de control metrológico y la diseminación de medición trazables al sistema
internacional de medidas.
La red colombiana de metrología es un conjunto de sinergias del sector público y
privado que busca garantizar la trazabilidad de las mediciones que se realizan en el
país para ello se están garantizando a los mejores laboratorios que tiene en el país
buscando determinar los laboratorios nacional de referencias que permitan a Colombia
participar en el foro más importante de la metrología científica e industrial a nivel
internacional que es la oficina internacional de pesas y medidas.
8. Generando una aplicación on-line de fácil manejo, personal y colaborativa
plasme las respuestas de las preguntas 1,3,4,5,6 luego comparta la dirección con
su tutora.