FISICA APLICADA LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION Prof. Prof. Raúl Rojas Reátegui
Jibaja Vinatea, Renato Vicente Bello, Jore Na!incol"#i R#$al%o, Alon&o Documento elaborado por los alumnos del III ciclo de la
INTRODUCCION Medir es un trabajo que surgió con el propósito de ordenar pertenecías como territorios, combinado con la elaboración de objetos y estructuras. La matemática y la medida unidas revolucionaron el mundo y gracias a ambas tenemos el mundo actua actual,l, donde donde la medi medici ción ón jueg juega a un pape papell impo import rtant ante e para para la soci socied edad ad y la producción de la industria. Al paso de los años durante siglos se han creado cientos de instrumentos de medición y con ellos sistemas de medidas que rigen un valor undamental para mantener un control en el mundo ejemplo de esto es el metro, pie, pulgada, uotros que son medidas universales. !ay muchos tipos y ormas de medidas depende del estudio que se valla a reali"ar, los mas trabajados son las mediciones de longitud, ángulo, proundidad, altura, u otros# estos tipos de medida, las utili"amos en la vida vida coti cotidi dian ana a ya sea sea en el trab trabaj aja, a, en el hoga hogarr, laes laescu cuel ela, a, univ univer ersi sida dad, d, construcciones, etc.Al paso del tiempo los instrumentos como la cinta m$trica o le%ometro, hantenido un avance signiicativo para el hombre al momento de su utili"ación,hoy en día se encuentran le%ometros capases de dar las medidas en digitalgracias a su ves tambi$n a los avances tecnológicos. Lo mismo ocurre connumerosos instrumentos como los geómetras en cuanto a los materiales de su elaboración y la orma de dar la medida, la medición por coordenadas, es unade las tantas tantas creacio creaciones nes deslum deslumbran brantes tes del hombre hombre para para medir medir.. &on maquinas maquinas conocidas tambi$n como MM', reali"an sus cálculos con reconocimientos deun computador que compara mediante un láser las medidas, todo gracias a la inormática y su valor actual para el hombre tanto en el trabajo como su creación.
LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION '('CONCEPTO DE MEDIR (s comparar una cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Al resultado de medir lo llamamos Medida y da como producto un n)mero *cuantas veces lo contiene+ que es la relación entre el objeto a medir y la unidad unidad de reerencia reerencia *unidad de medida+. medida+. sea que estamos estamos comparando la cant antidad idad que que quer querem emos os det determi ermina narr con una una unida nidad d de medi medida da establecida de alg)n sistema, por ejemplo cierta longitud comparada con cuanto cuantoss milíme milímetros tros equiva equivale, le, una determ determina inada da corrient corriente e el$ctr el$ctrica ica con cuantos amperes, cierto peso con cuantos gramos, etc. 'uando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sist sistem ema a que que obse observ rvam amos, os, teni tenien endo do en cuent cuenta a que que las las medi medida dass se reali"an con alg)n tipo tipo de error, debido a imperecciones del instrumento instrumento o a limitaciones del medio, errores e%perimentales, etc.
'()UNIDADES DE MEDIDA Al patrón utili"ado para medir le llamamos llamamos tambi$n unidad de medida. -ebe de cumplir estas condiciones / &er &er inal inalte tera rabl ble, e, quier quiere e deci decirr, no ha de camb cambia iarr con con el tiem tiempo po ni en / /
unción de quien realice la medida. &er &er unive universa rsal,l, es es deci decirr utili utili"a "ada da por por los paí paíse ses. s. !a de de ser ser áci ácilm lmen ente te rep repro rodu duci cibl ble. e.
0eun 0eunie iend ndo o las las unida unidades des patr patrón ón que que los los cient cientí íic icos os han han estim estimado ado más más convenientes, se han creado los denominados sistemas de unidades. Actualmente el sistema que aceptamos y utili"amos es el &istema 1nternacional.
SISTEMA INTERNACIONAL INTERNACIONAL DE UNIDADES *S(I(+ (ste nombre se adoptó en el año 2345 en la 61 conerencia general de pesos y medidas, medidas, celebrada en 7aris buscando en el un sistema universal, universal, uniicado y coherente que toma como magnitudes undamentales longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente el$ctrica, temperatura termodinámica, cant cantid idad ad de sust sustan anci cia, a, inte intens nsid idad ad lumi lumino nosa sa.. 8oma adem además ás como como magnitudes complementarias Angulo plano y Angulo sólido. 9na de las características trascendentales, que constituye la gran ventaja del &istema 1nternacional, es que sus unidades se basan en enómenos ísicos ísicos undamentales. undamentales. (%cepción )nica es la unidad de la magnitud masa, el :ilo :ilogra gramo, mo, dei deini nida da como como ;la ;la masa masa del del prot protot otip ipo o inte intern rnac acio iona nall del del :ilogramoB4,? I. -uración de 3 23> 4C2 ??5 periodos de la radiación de
8iempo
8
segundo
s
transición entre los dos niveles hiperinos del estado undamental del átomo de cesio 2CC. 9n amperio es la intensidad de una corriente constante que manteni$ndose en dos conductores paralelos,
1ntensidad de corriente
1
ampere oamp erio
rectilíneos, de longitud ininita, A
de sección circular despreciable y situados a una distancia de un
el$ctrica
metro uno de otro en el vacío, produciría una uer"a igual a > J 25/? neKtons por metro de longitud.
8emperatu
:elvin
I
2=>?C,24 de la temperatura
termodinámica del punto triple del agua. (l cero de la ra
escala Ielvin coincide con el cero absoluto */>?C,24 grados centígrados+. 'antidad de materia que hay en tantas entidades elementales como átomos hay en 5,52> :g del isótopo carbono 2>. &i se emplea el mol, es necesario especiicar las unidades
'antidad de
N
mol
mol
elementales átomos, mol$culas, iones, electr
sustancia
ones u otras partículas o grupos especíicos de tales partículas. O$ase masa molar del átomo de 2>' a 2> gramos=mol. O$asen)mero de Avogadro. 1ntensidad luminosa, en una dirección dada, de una uente que emite una radiación monocromática de recuencia ,@ 1ntensidad luminosa
P
candela
cd
J 252@ herciosy cuya intensidad energ$tica en dicha dirección es 2=4BC vatios por estereorradián. O$anse lumen, lu%, iluminación ísica.
Las unidades pueden llevar 7reijos del &istema 1nternacional, que van de 2555 en 2555 m)ltiplos *ejemplo :ilo indica mil# 2 :m 2555 m+, subm)ltiplos *ejemplo mili indica mil$sima# 2 mA5,552 A+. M)ltiplos *en may)sculas a partir de Mega+ deca*da+, hecto*h+, :ilo*:+, Mega*M+, Qiga*Q+, 8era*8+, 7eta*7+ , (%a*(+ , Retta*R+, Sotta*S+. &ubm)ltiplos *en min)sculas+ deci*d+, centi*c+, mili*m+, micro*T +, nano*n+, pico*p+, emto*+, atto*a+, "epto*"+, yocto*y+.
'(CARACTERISTICAS DE UN INSTRUMENTO Las características importantes de un instrumento de medida son
7recisión es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones dierentes reali"adas en las mismas condiciones.
(%actitud es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.
&ensibilidad es la relación de despla"amiento entre el indicador de la medida y la medida real.
'(1 ERRORES EN LAS MEDIDAS DIRECTAS (l origen de los errores de medición es muy diverso, pero podemos distinguir (rrores sistemáticos son los que se producen siempre, suelen •
conservar la magnitud y el sentido, se deben a desajustes del instrumento, desgastes etc. -an lugar a sesgo en las medidas.
•
(rrores aleatorios son los que se producen de un modo no regular, variando en magnitud y sentido de orma aleatoria, son diíciles de
•
prever, y dan lugar a la alta de calidad de la medición. (rror absoluto el error absoluto de una medida es la dierencia entre
•
el valor real de una magnitud y el valor que se ha medido. (rror relativo es la relación que e%iste entre el error absoluto y la magnitud medida, es adimensional, y suele e%presarse en
•
porcentaje. (rror estándar si no hemos valorado el error que cometemos al medir, tomamos como error estándar 'inco veces la apreciación del instrumento. (l D de la magnitud medida. (l error estándar es la mayor de estas medidas.
)( TIPOS &e utili"an una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo mediciones de las dierentes magnitudes ísicas que e%isten. -esde objetos sencillos
como reglas y cronómetros hasta
los microscopios
electrónicos y aceleradores de partículas.
)(' PARA MEDIR MASA >.2.2. Balan2a La balan2a es un instrumento que sirve para medir la masa. (s una palanca de primer g$nero de bra"os iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite medir masas. 7ara reali"ar las mediciones se utili"an patrones de masa cuyo grado de e%actitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a dierencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad. (l rango de medida y precisión de una balan"a puede variar desde varios :ilogramos *con precisión de gramos+, en balan"as industriales y comerciales# hasta unos gramos *con precisión de miligramos+ en balan"as de laboratorio.
)('()( Ba&c#la La b-&c#la *del ranc$s bascule+ es un aparato que sirve para pesar# esto es, para determinar el peso *básculas con muelle elástico+, o la masa de los cuerpos *básculas con contrapeso+. Normalmente una báscula tiene una plataorma hori"ontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. -ado que, a dierencia de una romana, no es necesario colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más ácil pesar cuerpos grandes y pesados encima de la plataorma, lo que hi"o posible construir básculas con una capacidad de peso muy grande, como las utili"adas para pesar camiones de gran tonelaje.
)('(( E&3ectr0$etro %e $a&a&
(l e&3ectr0$etro %e $a&a& es un instrumento que permite anali"ar con gran precisión la composición de dierentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los n)cleos atómicos en unción de su relación carga/masa *"=m+. 7uede utili"arse para identiicar los dierentes elementos químicos que orman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de dierentes elementos en un mismo compuesto.
)('(1( Cataro$etro 9n catar0$etro es un instrumento utili"ado para la determinación de la composición de una me"cla de gases. (s un detector. (l equipo se compone de dos tubos paralelos que contienen el gas de las bobinas de caleacción. Los gases son e%aminados comparando el radio de p$rdida de calor de las bobinas de caleacción en el gas. Las bobinas son dispuestas dentro de un circuito de puente que tiene resistencia a los cambios debido al desigual enriamiento que puede ser medido. 9n canal contiene normalmente una reerencia del gas y la me"cla que se probará se pasa a trav$s del otro canal.
)()( PARA MEDIR TIEMPO >.>.2 Calen%ario (l Calen%ario *del latín calenda+
es
una
cuenta
sistemati"ada
del
transcurso del tiempo, utili"ado para la organi"ación cronológica de actividades. &e trata de un conjunto de reglas o normas que tratan de hacer coincidir el año civil *regular+ con el año trópico *estacionario+. Antiguamente, muchos estaban basados en losciclos lunares, perdurando su uso en el calendario musulmán, en la echa de varias iestas religiosas cristianas y en el uso de la semana *correspondiente a las cuatro ases lunares, apro%imadamente+. (n la actualidad, la mayor parte de los calendarios tienen por reerencia el ciclo que describe la 8ierra alrededor del &ol y se denominan calendarios solares.
)()() Crono$etro (l cron0$etro es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certiicada por alg)n instituto o centro de control de precisión. La palabra cronómetro es un neologismo de etimología griega UVWXYZ Cronos es el dios del tiempo, T[\VYX -metron es hoy un suijo que signiica aparato para medir . Los relojes certiicados como cronómetros van acompañados normalmente de un atestado de cronometría y por una mención en la esera. &eg)n inorma el '&' en su página Keb se certiican como cronómetros un millón de relojes al año lo que representa sólo un CD del total de la abricación sui"a.
Figura 0ole% -aytona cronometro.
)()( Reloj %e arena (l reloj %e arena es un instrumento mecánico que sirve para medir un determinado transcurso de tiempo, desde el momento en que la arena comien"a a caer del receptáculo o bulbo superior al inerior, hasta que termina
de hacerlo, y sólo requiere de
la gravedad para su uncionamiento.
la energía potencial de
-ado que el período que mide es ijo, aunque con ligeras variaciones, actualmente está en desuso, sustituy$ndole el reloj de pulsera para conocer la hora, y el cronómetro para medir el tiempo preciso transcurrido entre dos sucesos.
)()(1( Reloj &e denomina reloj al instrumento capa" de medir el tiempo natural *días, años, ases lunares, etc.+ en unidades convencionales *horas, minutos o segundos+. Fundamentalmente permite conocer la hora actual, aunque puede poseer otras unciones, como medir la duración de un suceso o activar una señal en cierta hora especíica. Los relojes se utili"an desde la antig]edad y a medida que ha ido evolucionando la tecnología de su abricación han ido apareciendo nuevos modelos con mayor precisión, mejores prestaciones y presentación y menor
coste de abricación. (s uno de los instrumentos más populares, ya que prácticamente muchas personas disponen de uno o varios relojes, principalmente de pulsera, de manera que en muchos hogares puede haber varios relojes, muchos electrodom$sticos los incorporan en orma de relojes digitales y en cada computadora hay un reloj.
)( PARA MEDIR LON4ITUD )((' Cinta $5trica 9na cinta $5trica o un .le60$etro es un instrumento de medida que consiste en una cinta le%ible graduada y se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más ácil. 8ambi$n se pueden medir líneas y supericies curvas. (%isten varios tipos de cintas de los cuales se mencionan
Metro de carpintero
'inta de costurera
'inta m$trica e%tensible
)(()( Rela ra%#a%a La rela ra%#a%a es un instrumento de medición con orma de plancha delgada y rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud, por ejemplo centímetros o pulgadas# es un instrumento )til para tra"ar segmentos rectilíneos con la ayuda de un bolígrao o lápi", y puede ser rígido, semirrígido o le%ible, construido de madera, metal, material plástico, etc. &u longitud total rara ve" supera el metro de longitud. &uelen venir con graduaciones
de
diversas
unidades
de
medida,
como milímetros, centímetros, y decímetros, aunque tambi$n las hay con graduación en pulgadas o en ambas unidades Las reglas tienen muchas aplicaciones ya que tanto sirve para medir como para ayudar a las personas en su labor diaria en el dibujo t$cnico# las que
hay en las oicinas suelen ser de plástico pero las de los talleres y carpinterías suelen ser metálicas, de acero le%ible e ino%idable.
)((( Calibre (l calibre, tambi$n denominado calibra%or , cartab0n %e corre%era, 3ie
%e re7, 3ie %e $etro, .orc/3#la *para medir árboles+ o Vernier , es un instrumento utili"ado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta racciones de milímetros *2=25 de milímetro, 2=>5 de milímetro, 2=5 de milímetro+. (n la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 2=24 de pulgada, y, en su nonio, de 2=2>B de pulgada. 9n digestor de desechos orgánicos o bio digestor es, en su orma más simple, un contenedor cerrado, herm$tico e impermeable *llamado reactor+, dentro del cual se deposita el material orgánico a ermentar *e%crementos de animales y humanos, desechos vegetales/no se incluyen cítricos ya que acidiican/, etc$tera+ en determinada dilución de agua para que a trav$s de la ermentación anaerobia se produ"ca gas metano y ertili"antes orgánicos ricos en nitrógeno, ósoro y potasio, y además, se disminuya el potencial contaminante de los e%crementos. (s un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado delicade"a, con precaución de no rayarlo ni doblarlo *en especial,
la colisa de proundidad+. -eben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus pie"as y provocar daños.
)((1( Micr0$etro (l $icr0$etro, que tambi$n es denominado tornillo %e Pal$er , calibre
Pal$er o simplemente 3al$er , es un instrumento de medición cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas μικρο *micros, pequeño+ y μετρoν *metron, medición+# su uncionamiento se basa en un tornillo microm$trico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de cent$simas o de mil$simas de milímetro, 5,52 mm ó 5,552 mm *micra+ respectivamente. 7ara proceder con la medición posee dos e%tremos que son apro%imados mutuamente merced a un tornillo de rosca ina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud má%ima mensurable con el micrómetro de e%teriores es de > mm normalmente, si bien tambi$n los hay de 5 a C5, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir 5/> mm, >/ 5 mm, 5/? mm... Además, suele tener un sistema para limitar la torsión má%ima del tornillo, necesario pues al ser muy ina la rosca no resulta ácil detectar un e%ceso de uer"a que pudiera ser causante de una disminución en la precisión.
)((8 Inter.er0$etro (l inter.er0$etro es un instrumento que emplea la intererencia de las ondas de lu" para medir con gran precisión longitudes de onda de la misma lu". !ay muchos tipos de intererómetros, en todos ellos se utili"an dos haces de lu" que recorren dos trayectorias ópticas distintas, determinadas por un sistema de espejos y placas que, inalmente, convergen para ormar un patrón de intererencia. ^reas de aplicación agricultura, biotecnología, cosm$ticos, ciencias de la tierra, de la atmósera y mineralogía, control medioambiental, alimentos y bebidas, ciencia orense, medicina y química clínica, investigación militar, industria del petróleo, industria armac$utica, ciencia de los polímetros, ciencia de los materiales, industria te%til, etc.
)(1 PARA MEDIR 9N4ULOS )(1(' 4oni0$etro
9n oni0$etro es un semicírculo o círculo graduado en 2B5_ o C45_, utili"ado para medir o construir ediicios. (ste instrumento permite medir ángulos entre dos objetos, tales como dos puntos de una costa, o un astro /tradicionalmente el &ol/ y el hori"onte. 'on este instrumento, si el observador conoce la elevación del &ol y la hora del día, puede determinar con bastante precisión la latitud a la que se encuentra, mediante los cálculos matemáticos sencillos de eectuar. 8ambi$n se le puede llamar se%tante. (ste instrumento, que reempla"ó al astrolabio por tener mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima, hasta que en los )ltimos decenios del siglo 66 se impusieron sistemas más modernos, sobre todo la determinación de la posición mediante sat$lites. (l nombre se%tante proviene de la escala del instrumento, que abarca un ángulo de 45 grados, o sea, un se%to de un círculo completo. (%iste un instrumento llamado goniootómetro, otogoniómetro o otómetro de celda móvil, que mide la intensidad luminosa emitida por una uente de lu" *generalmente de tipo artiicial+ a dierentes ángulos, se utili"a para conocer la curva de distribución luminosa, la cual describe el comportamiento de la uente de lu".
)(1() Se6tante
(l &e6tante es un instrumento que permite medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de una costa o un astro, generalmente en el &ol, y el hori"onte. 'onociendo la elevación del &ol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador. (sta determinación se eect)a con bastante precisión mediante cálculos matemáticos sencillos a partir de las lecturas obtenidas con el se%tante. (ste instrumento, que reempla"ó al astrolabio por tener mayor precisión, ha sido durante varios siglos de gran importancia en la navegación marítima, y tambi$n en la navegación a$rea, hasta que, en los )ltimos decenios del siglo 66, se han impuesto sistemas más modernos como la determinación de la posición mediante sat$lites. (l nombre sextante proviene de la escala del instrumento, que abarca un ángulo de 45 grados, o sea, un se%to de un círculo completo. &ir 1saac NeKton *24@C/2?>?+ inventó un instrumento de navegación de doble relejo, pero nunca se publicó. Más tarde, dos hombres desarrollaron de manera independiente
el octante alrededor
de
2?C5
el matemático ingl$s Pohn
!adley *24B>/2?@@+ y el vidriero de Filadelia 8homas Qodrey *2?5@/2?@3+. (l octante, y el se%tante más tarde, sustituyeron el cuadrante de -avis como el principal instrumento para la navegación.
>
[email protected] 8ransportador 9n tran&3orta%or es un instrumento de medición de ángulos en grados que viene en dos presentaciones básicas
8ransportador con orma de semicircular en sistema se%agesimal y amplitud de 2B5H.
8ransportador con orma circular en sistema centesimal y amplitud de @55g
8ransportador / Amplitud de 2B5H en sistema se%agesimal. •
8ransportador
con
orma semicircular graduado
en
2B5H
*grados
se%agesimales+ o >55 g *grados centesimales+. (s más com)n que el circular, pero tiene la limitación de que al medir ángulos cóncavos *de más de 2B5H y menos de C45H+, se tiene que reali"ar una doble medición. •
8ransportador con orma circular graduado en C45H, o @55 g.
(n Francia y en (stados 9nidos se usa una división de la circunerencia en @55 grados centesimales, por lo que e%isten en esos países transportadores en los que se observa cada cuarto de círculo o cuadrante una división de 255 grados centesimales. 7ara tra"ar un ángulo en grados, se sit)a el centro del transportador en el v$rtice del ángulo y se alinea la parte derecha del radio *semirrecta de 5_+ con el lado inicial. (nseguida se marca con un lápi" el punto con la medida del ángulo deseada. Finalmente se retira el transportador y se tra"a con la regla desde el v$rtice hasta el punto previamente establecido o un poco más largo seg)n se desee el lado terminal del ángulo. 7ara medir un ángulo en grados, se alinea el lado inicial del ángulo con el radio derecho del transportador *semirrecta de 5H+ y se determina, en sentido contrario
al de las manecillas del reloj, la medida que tiene, prolongando en caso de ser necesario los bra"os del ángulo por tener mejor visibilidad.
)(1 PARA MEDIR TEMPERATURA )(8(' Ter$0$etro
8ermómetro clínico de cristal.
8ermómetro clínico digital.
9n termógrao, este aparato es capa" de medir y registrar las variaciones de temperatura.
(l ter$0$etro *del griego θερμός *termo+ el cuál signiica `caliente` y metro, `medir`+ es un instrumento de medición de temperatura. -esde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. 1nicialmente se abricaron aprovechando el enómeno de la dilatación, por lo que se preería el uso de materiales con elevado coeiciente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era ácilmente visible. (l metal base que se utili"aba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. (l creador del primer termoscopio ue Qalileo Qalilei# $ste podría considerarse el predecesor del termómetro. 'onsistía en un tubo de vidrio terminado en una esera cerrada# el e%tremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una me"cla de alcohol y agua, mientras la esera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, $ste subía por el tubo. La incorporación, entre 2422 y 242C, de una escala num$rica al instrumento de Qalileo se atribuye tanto a Francesco &agredo 2 como a &antorio &antorio, > aunque es aceptada la autoría de $ste )ltimo en la aparición del termómetro. (n (spaña se prohibió la abricación de termómetros de mercurio en julio de >55?, por su eecto contaminante. (n Am$rica latina, los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utili"ados por la población. No así en hospitales y centros de salud donde por regla general se utili"an termómetros digitales.
)(8() Ter$o3ar
-iagrama de uncionamiento del termopar. 9n ter$o3ar *tambi$n llamado ter$oc#3la+ es un transductor ormado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje *eecto &eebec:+, que es unción de la %i.erencia %e te$3erat#ra entre uno de los e%tremos denominado `punto caliente` o unión caliente o de medida y el otro denominado `punto río` o unión ría o de reerencia. (n 1nstrumentación
industrial,
los
termopares
son
ampliamente
usados
como sensores de temperatura. &on económicos, intercambiables, tienen conectores estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. &u principal limitación es la e%actitud ya que los errores del sistema ineriores a un grado 'elsius son diíciles de obtener. (l grupo de termopares conectados en serie recibe el nombre de ter$o3ila. 8anto los termopares como las termopilas son muy usados en aplicaciones de caleacción a gas.
)(8( Pir0$etro
9n pirómetro óptico. 9n 3ir0$etro, dispositivo capa" de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. (l t$rmino se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 455 grados celsius. (l rango de temperatura de un pirómetro se encuentra entre /5 grados celsius hasta @555 grados celsius. 9na aplicación típica es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de acero o undiciones.
)(: PARA MEDIR VOL;MENES )(:(' Pi3eta
7ipeta graduada. La 3i3eta es un instrumento volum$trico de laboratorio que permite medir la alícuota de líquido con bastante precisión. &uelen ser de vidrio. (stá ormada por un tubo transparente que termina en una de sus puntas de orma cónica, y tiene una graduación *una serie de marcas grabadas+ con la que se indican distintos vol)menes. Algunas son graduadas o de simple aoro , es decir, se enrasa una ve" en los cero mililitros, y luego se deja vaciar hasta el volumen que se necesite# en otras, las
denominadas de doble enrase o de doble aoro , se enrasa en la marca o aoro superior y se deja escurrir el líquido con precaución hasta enrasar en el aoro inerior. &i bien poseen la desventaja de medir un volumen ijo de líquido, las pipetas de doble aoro superan en gran medida a las graduadas en que su precisión es mucho mayor, ya que no se modiica el volumen medido si se les rompe o si se deorma la punta cónica. 7ara reali"ar las succiones de líquido con mayor precisión, se utili"a, más que nada en las pipetas de doble aoro, el dispositivo conocido como propipeta. &eg)n su volumen, las pipetas tienen un límite de error.
)(:() Probeta *"#/$ica+ (s un instrumento que contiene líquidos
(squema de una probeta
La base circular de plástico sirve para evitar que la probeta se caiga accidentalmente. La 3robeta o cilindro graduada es un instrumento volum$trico, hecho de vidrio, que permite medir vol)menes y sirve para contener líquidos. (stá ormado por un tubo generalmente transparente de unos centímetros de diámetro y tiene una graduación desde 5 m l hasta el má%imo de la probeta, indicando distintos vol)menes. (n la parte inerior está cerrado y posee una base que sirve de apoyo, mientras que la superior está abierta *permite introducir el
líquido a medir+ y suele tener un pico *permite verter el líquido medido+. Qeneralmente miden vol)menes de > o 5 ml, pero e%isten probetas de distintos tamaños# incluso algunas que pueden medir un volumen hasta de >555 m l. 7uede estar constituido de vidrio *lo más com)n+, o de plástico. (n este )ltimo caso puede ser menos preciso# pero posee ciertas ventajas, por ejemplo, es más diícil romperla, y no es atacada por el ácido luorhídrico *ácido que no se puede poner en contacto con el vidrio ya que se corroe, en cuyo caso la probeta sí lo soporta+. (sta adicionalmente se utili"a para las mediciones del agua y otros líquidos. La 7robeta es un instrumento de laboratorio que se utili"a, sobre todo en análisis químicos, para contener o medir vol)menes de líquidos de una orma apro%imada. (s un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor acilidad. Las probetas suelen ser graduadas, es decir, llevan grabada una escala *por la parte e%terior+ que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha e%actitud. 'uando se requiere una mayor precisión se recurre a otros instrumentos, por ejemplo la pipeta.
>.4.C ureta
-iagrama de una bureta. Las b#reta& son tubos cortos, graduados, de diámetro interno uniorme, poniendo del volumen, de d$cimas de mililitro o menos. &u uso principal se da en volumetrías, debido a la necesidad de medir con precisión vol)menes de líquido variables. Los dos tipos principales de buretas son •
uretas de Qeissler, la llave es de vidrio esmerilado# se debe evitar que el líquido est$ mucho tiempo en contacto con la bureta, pues determinados líquidos llegan a obstruir, e incluso inmovili"ar, este tipo de llaves.
•
ureta de Mohr, la llave ha sido sustituida por un tubo de goma con una bola de vidrio en su interior, que act)a como una válvula.
)(:(1 Matra2 a.ora%o
• •
Matra" aorado de pyre%d e 25 ml de capacidad. 9n matra" aorado se emplea para medir con e%actitud un volumen determinado de líquido. La marca de graduación rodea todo el cuello de vidrio, por lo cual es ácil determinar con precisión cuándo el líquido llega hasta la marca. La orma correcta de medir vol)menes es llevar el líquido hasta que la parte inerior del menisco sea tangente a la marca. (l hecho de que el cuello del matra" sea estrecho es para aumentar la e%actitud, de esta orma un cambio pequeño en el volumen se traduce en
•
un aumento considerable de la altura del líquido del Matra" aorado. Los matraces se presentan en vol)menes que van de 2 mililitro hasta > l. &u
principal
utilidad
es
preparar
me"clas
o
disoluciones
de concentración conocida y e%acta.
)(< PARA MEDIR PROPIEDADES EL=CTRICAS> >.?.2 (lectrómetro &e denomina electr0$etro a un electroscopio dotado de una escala. Los electrómetros, al igual que los electroscopios, han caído en desuso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión.
9no de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en la cual se introduce, debidamente aislada por un tapón aislante, una varilla que soporta una lámina de oro muy ina o una aguja de aluminio, apoyada en este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada. Al establecer una dierencia de potencial entre la caja y la varilla con la lámina de oro *o la aguja de aluminio+, esta es atraída por la pared del recipiente. La intensidad de la desviación puede servir para medir la dierencia de potencial entre ambas.
)(?Ciudpdhas4flangesp http==teleormacion.edu.aytolacoruna.es=F1&1'A=document=isica1nteractiva= ptQeometrica=(spejo7lano=se%tante=&e%tante.htmhttp==KKK.europages.e s=guia/empresas=psrK=se%tantes.html
