3. MESURES I UNITATS
SISTEMES D’UNITATS
Tota mesura s’expressa en tres parts: la magnitud, el valor i les unitats. Així
diem: la temperatura de l’aigua de mar és de 19 °C, i indiquem la magnitud (la
temperatura), el valor (19) i les unitats (°C, que és l’abreujament de graus
centígrads). Cal tenir present, però, que la majoria de vegades les unitats ens
indiquen ja la magnitud de la qual es tracta.
Tanmateix, però, un dels problemes que sorgeixen en el mesurament és el
sistema d’unitats que cal emprar. Les necessitats que s’han anat creant en el
decurs dels temps, juntament amb les diferents cultures existents, han
generat sistemes d’unitats també diferents. De fet, antigament les unitats de
mesura variaven molt d’un lloc a l’altre i gairebé canviaven d’una comarca a una
altra.
Actualment s’intenten homogeneïtzar, de manera que siguin úniques, per tal
que tothom utilitzi les mateixes. Això és així a causa de l’expansió de les
comunicacions i de la necessitat de l’intercanvi constant a escala internacional
de recursos i d’informació de tota mena. Per això s’ha creat el Sistema
Internacional d’Unitats (SI), que és el més usat i és el que cal seguir en
tots els àmbits.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 3
5. MESURES I UNITATS
SISTEMES D’UNITATS
Tanmateix, però, en la tecnologia industrial i sobretot
en l’àmbit de la mecànica, per mesurar magnituds
lineals com a unitat base s’hauria d’utilitzar el metre,
juntament amb els seus múltiples i submúltiples.
Malgrat això, per conveni es fa servir el mm com a
unitat superior, i com a submúltiples la dècima de mm
(10–4 m), la centèsima de mm (10–5 m) i la mil·lèsima de
mm (10–6 m). En el sistema anglès, la unitat de
longitud més emprada a la tècnica mecànica és la
polzada, que equival a 25,4 mm. És convenient, per
tant, saber convertir les unitats del sistema
anglosaxó a l’internacional.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 5
6. EXACTITUD, PRECISICIÓ I APRECIACIÓ. ERRORS
L’objectiu fonamental del mesurament és
obtenir mesures de la manera més exacta
possible. Però en la realització de mesures, del
tipus que siguin, sempre es produeix un error.
Això es deu al fet que hi ha diferents factors
que influeixen en els resultats obtinguts en el
mesurament. Aquests factors són motivats
generalment per errades humanes que es
produeixen en el procés, defectes del mètode i
dels instruments de mesura, de tipus ambiental
(com ara la temperatura), etc. Per això cal
admetre sempre l’existència d’un error. Com a
conseqüència d’aquest fet apareix el concepte
d’exactitud.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 6
7. EXACTITUD, PRECISICIÓ I APRECIACIÓ. ERRORS
Tanmateix, però, quin és el valor real? El valor real és impossible de conèixer
per l’existència d’errors en el mesurament. Llavors es pren com a valor real:
• el valor d’una mesura concreta (Xi) o
• la mitjana aritmètica d’un seguit de mesuraments
i l’anomenem valor vertader ( X ).
També s’utilitza el valor convencional (Xo), que és el que consta en els
plànols i que serveix de referència a l’hora de construir una peça i, per
tant, aquell al qual ens hem d’aproximar al màxim.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 7
8. EXACTITUD, PRECISICIÓ I APRECIACIÓ. ERRORS
Per tant, per aconseguir la màxima exactitud en una mesura cal tenir presents
aquests consells:
• Hem de triar l’instrument de mesura en funció de la precisió que ens
demanin. Si les mesures d’un plànol estan escrites en centèsimes (10,38
mm), hem de fer servir un instrument que les pugui apreciar.
• L’operari ha de conèixer el funcionament de l’instrument i el procediment
de mesura que cal utilitzar.
• Cal tenir cura de les condicions ambientals d’humitat, temperatura,
vibracions, pols..., perquè aquestes poden influir en la precisió de
l’instrument.
• Sempre que mesurem amb un instrument hem d’expressar el seu valor amb
les mateixes xifres decimals que l’instrument pot apreciar. Com que el peu
de rei té una apreciació de dècimes de mil·límetre, és a dir, 0,1 mm, hem
d’expressar la magnitud mesurada sempre amb una xifra decimal. Per
exemple, si mesurem la longitud d’un eix de 30 mm de llargada amb un peu
de rei, hauríem d’escriure: 30,0 mm. Si controlem tots aquests factors, el
nostre instrument ens pot donar molt bona precisió i, com a conseqüència,
tindrem exactitud en la mesura.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 8
10. EXACTITUD, PRECISICIÓ I APRECIACIÓ. ERRORS
La precisió i l’apreciació són conceptes no quantificables, ja que no ens donen
una idea del valor de l’error comès en mesurar. Per això, un cop definits els
conceptes bàsics estudiarem els errors quantitativament, de manera que
puguem obtenir-ne el valor. Cal distingir entre dos tipus d’error: l’error absolut
i l’error relatiu.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 10
12. INSTRUMENTS DE MESURA
Normes d’ús i conservació dels aparells
1. Els aparells de mesura i verificació s’han de mantenir separats de les eines
de treball, i s’han de desar sobre un suport tou.
2. Per fer la lectura de la mesura, cal mirar l’escala del nònius en direcció
perpendicular.
3. Cal assegurar-se que les superfícies de la peça i les parts de contacte de
l’aparell estiguin netes de pols o d’elements de lubrificació.
4. Abans de mesurar amb un aparell cal comprovar amb una galga que mesura
correctament.
5. No s’ha de fer massa pressió amb l’aparell quan es mesura.
6. Les peces, després de ser mecanitzades, tenen temperatures superiors als
20 °C; cal esperar que la temperatura s’estabilitzi o es refredi la peça
mecanitzada abans de prendre la mesura.
7. Després de fer servir l’aparell, cal netejar-lo de la pols o de la ferritja amb
oli anticorrosiu.
8. Mai no s’ha de mesurar una peça amb moviment ni fer servir l’aparell com a
eina de traçar. En el primer cas ens podem fer mal i en el segon provocarem
desgast a l’aparell.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 12
49. NORMALITZACIÓ
La normalització afecta:
• La forma, la composició, les dimensions, les propietats físiques i químiques
dels materials.
• La terminologia i la simbologia.
• Els mètodes de càlcul, d’assaig de materials, la seva mesura i la seva
utilització.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 49
50. NORMALITZACIÓ
Exemples:
1. La composició dels materials és on s’especifica el % en
pes dels components que el formen. Així, tots els
fabricants que vulguin fer bigues amb un acer F-1110
hauran de fer la composició de la taula adjunta.
2. La simbologia permet simplificar la representació de la
realitat. Quan s’han de representar esquemes elèctrics,
plànols d’arquitectura o de mecànica, es fa servir la
simbologia. És imprescindible fer servir simbologia
normalitzada per tal que tothom la pugui interpretar.
3. Quan es fan assajos de materials, és necessari que tots els laboratoris
unifiquin els criteris que seguiran per fer l’assaig i, així, poder comparar els
resultats obtinguts amb els resultats d’altres laboratoris. La normativa
s’encarrega de detallar el procediment d’assaig, determina, per exemple, les
dimensions del material per assajar, la manera d’agafar-lo o sol·licitar-lo, el
tipus de màquina que s’ha d’utilitzar, etc.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 50
51. NORMALITZACIÓ
La certificació ha d’estar fonamentada en el principi de la independència,
imparcialitat, transparència i objectivitat. Així, si una empresa vol
implantar la ISO 9001 hi haurà d’haver alguna entitat reconeguda per part
del món industrial que digui si aquesta empresa ha aplicat correctament les
normes de la ISO 9001, és a dir, que certifiqui que aquesta empresa està
sota normativa perquè ella prèviament n’ha fet el control o el que es coneix
en aquest àmbit com a auditoria.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 51
53. NORMALITZACIÓ
L’ISO és una xarxa d’instituts nacionals de 157 països que desenvolupa i publica
normes estàndards internacionals. L’ISO és una organització no governamental
que fa de pont entre els sectors privat i el públic. L’objectiu de l’ISO és arribar a
un consens respecte de les solucions que compleixin les exigències comercials i
socials (tant per als clients com per als usuaris). Aquestes normes es compleixen
de manera voluntària atès que l’ISO no té l’autoritat per exigir-ne el
compliment. No obstant això, tal com ha succeït amb els sistemes d’administració
de qualitat adaptats a la norma ISO 9000, aquestes normes es poden convertir
en un requisit perquè una empresa es mantingui en una posició competitiva dins
del mercat.
L’ISO disposa de més de 16500 normes estàndards internacionals i altres tipus
de documents normatius. El programa de treball de l’ISO és molt ampli, ja que
abraça des de la normativa estàndard per a activitats tradicionals, com
l’agricultura i la construcció, passant per l’enginyeria mecànica, la distribució i la
fabricació, el transport, la instrumentació mèdica, la informació i les tecnologies
de la comunicació, fins a estàndards per a la gestió de béns i serveis.
La immensa majoria de normes ISO són altament específiques per a un
producte, un material o un procés en particular. En canvi, les normes ISO 9001
(de qualitat) i ISO 14001 (mediambiental) són “sistemes de gestió genèrics”.
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 53
60. AJUSTATGES
Els ajustatges amb joc garanteixen
que les peces llisquin entre elles. La
condició que s’ha de complir és que el
diàmetre mínim del forat sigui més
gran que el diàmetre màxim de l’eix.
Els ajustatges amb joc són d’aplicació
en totes les peces que hagin de tenir
joc entre elles, com un eix giratori
dins un forat, guies, etc.
CmF > CME
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 60
61. AJUSTATGES
Els ajustatges amb serratge no deixen moure les peces entre elles un cop
muntades. La condició de serratge és que el diàmetre mínim de l’eix sigui
més gran que el diàmetre màxim del forat. Els ajustatges amb serratge
s’apliquen quan una peça ha de fixar-se amb una altra com un coixinet que ha
d’entrar en un forat però hi ha de quedar fixat.
CmE > CMF
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 61
62. AJUSTATGES
Els ajustatges indeterminats no permeten saber per endavant si les peces un
cop muntades lliscaran o quedaran fixades. La indeterminació es produeix quan la
cota màxima del forat és més gran que la cota mínima de l’eix i al mateix temps
quan la cota mínima del forat és més petita que la cota màxima de l’eix. Això
significa que les cotes límits es creuen. Els ajustatges indeterminats no són de
gaire aplicació i només s’utilitzen quan no es requereix cap condició de les
anteriors.
CMF > CmE
CME > CmF
16/12/2011 Unitat 9. Metrologia i normalització 62
