Metrologia y Control de Calidad

METROLOGIA METROLOGIA Y CONTROL DE CALIDAD INTRODUCCION.

La humana es muy variada; constantemente vemos, oímos, olemos, probamos y tocamos objetos y productos, es decir, ha un constante flujo de sensaciones. El trabajo de la metrología es describir en forma ordenada esta experiencia, un trabajo que la curiosidad del hombre ha conducido por muchos siglos y que presumiblemente nunca terminara, por fortuna. El metrólogo ha seleccionado como campo de estudio una porción especial de la gran variedad de exp experi erienc encia iass hum human anas; as; de la tot totali alida dad d ha ab abstr straíd aído o cie cierto rtoss asp aspect ectos os que le par parece ecen n susceptibles de describir con exactitud. l principio el metrólogo se contento en adquirir esta experiencia en forma pasiva para describir tanto lo veía, olía, etc., como la forma en que estas sensaciones llegaban a !l. En tiempos mas recientes ha decidido tomar un papel activo en la adqui adq uisic sición ión del con conoci ocimie miento nto o por me medio dio de la ex exper perime imenta ntació ción. n. En est este e cas caso, o, con su suss descripciones, el metrólogo construye un nuevo mundo, un mundo propio e integrado a su compa"ía, institución, comunidad, estado, nación, tanto en el #mbito internacional como en el global. El mundo que est# poblado por las creaciones y trabajos de la imaginación e ingenio del metrólogo es el de las unidades, sistemas de unidades, tra$abilidad, patrones, normas, m!todos, sistem sis temas as de cer certif tifica icació ción, n, esp especi ecific ficaci acione ones, s, etc etc.. El met metró rólog logo o con constr struye uye est estos os sen sentid tidos os y percepciones percepcion es mentales entre los grandes grupos de fenómenos. En resumen, un experimen experimento to es controlado en cuanto a la percepción sensora que se tiene de !l. %res elementos lo caracteri$an& En primer lugar, en el desarrollo de un experimento el investigador abstrae deliberadamente de la experiencia total una peque"a porción para estudiarla en forma intensiva. 'or ejemplo, de los fenómenos asociados con el concepto de calor, el experimentador puede elegir investigar aquel que concierne a la relación entre el calentamiento y el tama"o de un objeto. En segundo lugar, el experimentador tiene ciertas ideas acerca del procedimiento y el resultado que !l puede esperar. En tercer lugar, el investigador reali$a una serie de operaciones manuales para lograr su objetivo. El sigue activamente la naturale$a con sus conocimientos. (omo fue descrito anteriormente, un experimento en esencia no ha tenido nada, o muy poco, acerca de la cuantificació cuantificación. n. 'or muchos siglos, sin embargo, el hombre ha sentido la urgencia de describir sus experimentos en t!rminos num!ricos, en otras palabras, hacer mediciones. En la actualidad, un experimento físico que no involucre medición es considerado poco valioso. El metrólogo experimentador siente que el realmente no entiende como avan$an las cosas si la pregunta ) cu#nto *, no tiene respuesta. En cada laboratorio, taller, línea de producción y casi dondequiera, dondequi era, es posible encontrara aparatos o dispositivos con escalas, estas con marcas y con n+meros asociados a cada hecho relacionado con la metrología. Es un hecho que cada lector pensara en la medición física que le es mas familiar, por ejemplo& consultar el reloj de pulsera; al hacerlo reconocer# en cada an#lisis la medición, leer# la hora desde la car#tula con la posición de las agujas. 'iense que esto sucede en los medidores el!ctricos, reglas medidores de corriente, voltaje y potencia, en los termómetros, rugosmetros, micrómetros, calibradores, medidores de presión, etc. DEFINICION DE METROLOGÍA.

La metrología es la ciencia de las medidas; en su generalidad, trata del estudio y aplicación de todos los medios propios para la medida de magnitudes, tales como& longitudes, #ngulos, masas, tiempo tie mpos, s, vel veloci ocida dades des,, po poten tencia cias, s, tem tempe perat ratura uras, s, int inten ensid sidad ades es de cor corrie riente nte,, etc etc.. 'o 'orr est esta a

enumeración, limitada voluntariamente, es f#cil ver que la metrología entra en todos los dominios de la ciencia. SIMBOLISMO EN LA METROLOGÍA.

-n símbolo es la representación de un estado mental, ya sea puramente conceptual o emocional. Es difícil imaginar la compleja que seria la vida sin el uso de símbolos. La mera existencia de las palabras que ahora leemos es un ejemplo de uno de los simbolismos m#s significantes. La metrología es la descripción de una parte de la experiencia humana por medio del lenguaje y la escritura. parte de la gran cantidad de escritura que se requeriría para exponer el resultado de los experimentos parecería innecesaria y difícil la descripción de la medición la cual como se ha visto, es el tipo m#s importante de experimento metrológico. nte tal situación, los experimentos metrológicos simplemente son descritos en t!rminos de n+meros, los cuales tambi!n son representados por símbolos cuya manipulación han simplificado los matem#ticos. 'ero el simbolismo metrológico rebasa el uso de n+meros de aritm!tica. Esto puede probarse con una simple medición física, tal como el estiramiento de un alambre del cual pendemos un peso. La medición de la longitud del alambre por medio de un metro u otra escala, antes y despu!s de que una particular carga haya sido colocada, se denomina la evaluación del cambio de medición o el alargamiento o elongación del alambre. Este hecho tambi!n puede denominarse la asignación de un n+mero al símbolo por el cual se representa el alargamiento.  simismo, en la operación de medición del peso colocado en un extremo del alambre se le asigna un numero al símbolo  p , el cual designa el peso. Entonces cualquier relación encontrada entre la lista de ambos n+meros relacionados por una constante quedan simboli$ados por una expresión algebraica. En metrología o en física no debe confundirse el uso de la palabra ley con su significado en la conversación diaria. osotros hablamos de toda clase de leyes, desde leyes divinas hasta normas legislativas. Es esencial notar que una ley física o metrológica solo es la descripción fundamental preferiblemente en forma simbólica algebraica, de una rutina a de experiencia física. En particular debemos tener cuidado de no asociarla con la idea filosófica de necesidad, esto es, la noción de que la ley física representa algo solamente eso, porque la naturale$a est# hecha en esa forma. 'or lo tanto una ley física describe, desde la mejor percepción, como la naturale$a parece ser. Las leyes físicas las elaboran los seres humanos, por lo que esta es una construcción humana y con frecuencia presentan errores. INSTRUMENTOS ELECTRICOS.

COMPROBADOR UNIVERSAL O TESTER  & (on el comprador universal es posible verificar 

todo el sistema el!ctrico de cualquier coche o en el taller u hogar para locali$ación de averías que lo deje inmovili$ado y proceder a su reparación inmediata. INYECTOR DE SEÑALES& El an#lisis din#mico consiste en la aplicación progresiva de una

se"al simulada o de prueba para comprobar de forma real la respuesta de cada etapa del aparato averiado. PALPADORES   & /on instrumentos que son empleados de forma similar al palpador de un

comparador de esfera, tipos de palpadores& 0palpadores desli$antes 0palpadores de aplicación o lamina doble. 0palpadores oscilantes.

RUGOMETROS& parato dispuesto para la medición de la rugosidad por indicación directa de la

altura media aritm!tica. OHMETROS& /irve para la medición de resistencias. Est# destinado a determinar el valor de la

resistencia de cualquier componente o de cualquier tramo del circulo bajo medida, facilitando la medida de este valor en una escala directamente calibrada en ohmios. INTRUMENTOS MECANICOS.

APARATOS OPTICOS PARA LA MEDICION DE LA RUGOSIDAD:  /e reservan generalmente

para uso de los laboratorios y salas de metrología, por la delicade$a de su manejo. BANCOS PARA MEDIR Ó MAQUINAS PARA MEDIR LONGITUDES & Estas maquinas est#n

destinadas fundamentalmente a la medición de longitudes, aun cuando mediante accesorios adecuados pueden algunas de ellas utili$arse tambi!n para mediciones angulares. BLOQUES PATRON& Estas herramientas se usan para efectuar operaciones de calibración, de

precisión y para calibrar otras herramientas de medición. COMPARADORES & /on amplificadores que permiten efectuar la medición de una longitud por 

comparación, despu!s de ser calibrada. COMPARADORES DE AMPLIACION MECANICA & %ambi!n conocidos como comparadores de

contacto como los tipos mas corrientes son los de& 0ampliación por engranes 0ampliación por palanca. COMPARADORES DE AMPLIACION OPTICA: El fundamento del sistema de aplicación

utili$ada en estos aparatos es el de palanca de reflexión. COMPARADORES UNIVERSALES: /on aparatos de construcción mas resientes y que, debido

a su reducción de tama"o y a la disposición de su palpador, permite mediciones en lugares difíciles e incluso imposible para los comparadores normales. MEDIDOR DE ANILLOS EN EQUILIBRIO & Es un medidor del momento de torsión radial que

utili$a un cuerpo anular hueco para convertir la presión diferencial correspondiente a una diferencial en la presión est#tica, en la rotación que se trasmite al registrador o indicador. MANOMETRO DE PESO MUERTO:  (onsta de un embolo maquinado con exactitud que se

introduce de ajuste apretado, los dos de #rea de la sección transversal conocida. MANOMETRO: El manómetro que mas se usa es el de tipo de tubo en - , lleno parcialmente de

liquido apropiado. Este tipo de manómetro es uno de los mas usados para medir presiones, fluidos en condiciones de estado estacionario; en general se desprecia los efectos por  capilaridad. MICROMANOMETRO: /irven como est#ndares de presión en el intervalo de 1, 112 a 211 ml.

3e agua. %ipo microm!trico& En este tipo de micromanómetros, los efectos de menisco y por capilaridad se minimi$an midiendo los despla$amientos de liquido con tornillos microm!trico dotados con índices ajustables de agua locali$ados en el centro, o cerca de el, de tubos transparentes grandes unidos en su base para formar una v 



 Tipo prandtl: Consta de un recipiente de diámetro grande y un tubo inclinado con dos marcas conectados a través de un tubo fexible. 

Micromanómetros de aire: Un micromanómetros sumamente sencillo, de alta  respuesta, usa aire como fuido de trabao y , por consiguiente evita todos los

de!ectos por capilaridad y de menisco "ue por lo general se encuentra en la manometr#a con l#"uidos. 



Manómetro de mcleod: $ste es un manómetro de mercurio modi%cado "ue se utili&a principalmente para medir presiones de vac#o desde un ml. 'asta (, ((( ((( ) ml. *e 'g. Mide una presión di!erencial y, por consiguientes muy sensible. MICROCALIBRADORES& /e utili$a para las mediciones de mas alta medición en las salas de

metrología. MICROSCOPIO DE MEDICION & Las aplicaciones de estos aparatos son similares a los de las

maquinas de medir, pero su campo de medición es mas reducido, emple#ndose en consecuencia para la medición de pie$as relativamente peque"as, galgas, herramientas, etc. NIVELES& Las reglas de borde recto y las escuadras se utili$an para inspeccionar superficies

planas y #ngulos rectos& •

+iveles de bolsillo.

•

+iveles de dos ees.

•

+iveles de precisión.

•

NIVELES DE AIRE O NIVELES DE BURBUJA:  $sta !ormado básicamente por un tubito de vidrio curvado determinado. $l tubo esta lleno de un li"uido muy fuido éter o alco-ol, deando una burbua de /( a 0( ml. *e longitud.

PIROMETRO OPTICO MONOCROMATICO: $s el mas exacto de todos los pirometros de radiación y se utili&a como estándar de calibración por encima del punto de oro. 1in embargo esta limitado a temperaturas superiores a 2(( C. ya "ue re"uiere "ue un operador -umano compare visualmente la brillantes.

REGLAS DE ACERO: $s la -erramienta de medición mas simple y versátil "ue utili&a el mecánico: 3egla con temple de muelle. 3eglas angostas. 3eglas fexibles. 3eglas de ganc-os.

TERMOMETRO DE CRISTAL DE CUARZO:  $ste esta basado en la sensibilidad de la !recuencia resonante de un cristal de cuar&o resistente a los cambios de temperatura.

TERMOMETRO DE EXPANCION: $xpansión de sólidos: o

 Termómetros de varilla sólida.

o

 Termómetros bimetálicos. $xpansión de l#"uidos :

o

 Termómetros de l#"uidos de vidrio.

o

 Termómetros de li"uido en metal. $xpansión en gases:

o

 Termómetro de gas.

MICROMETRO: $s un dispositivo "ue mide el despla&amiento del -usillo cuando este es movido mediante el giro de un tornillo, lo "ue convierte al movimiento giratorio del tambor en movimiento lineal del -usillo. $l despla&amiento de este lo ampli%ca la rotación del tornillo y el diámetro del tambor. 4as graduaciones de alrededor de la circun!erencia del tambor permiten leer un cambio pe"ue5o en la posición del -usillo.

MICROMETROS PARA APLICACIÓN ESPECIAL: Micrómetros para tubo: este tipo de micrómetro esta dise5ado para medir el espesor de la pare0d de partes tubulares, tales como cilindros o collares. $xisten tres tipos los cuales son: ).6 Tope %o es!érico /.6 Tope %o y del -usill(o es!éricos 0.6 Tope fuo tipo cil#ndrico

MICROMETRO PARA RANURAS: $n este micrómetro ambos topes tiene un pe"ue5o diámetro con el obeto de medir pernos ranurados, cu5eros, ranuras, etc., el tama5o estándar de la porción de medición es de 0 mm de diámetro y )( mm de longitud.

MICROMETRO DE PUNTAS: $stos micrómetros tiene ambos topes en !orma de punta . 1e utili&a para medir el espesor del alma de brocas, el diámetro de ra#& de roscas externas, ranuras pe"ue5as y otras porciones di!#ciles de alcan&ar. $l ángulo de los puntos puede ser de )7 ,0(, 87, o 9( grados . 4as puntas de medición normalmente tiene un radio de curvatura de (, 0 mm, ya "ue ambas puntas pueden no tocarse  un blo"ue patrón se utili&a para austar el punto cero. Con el obeto de ;proteger las puntas , la !uer&a de medición en el trin"uete es menor "ue la del micrómetro estándar de exteriores.

MICROMETRO PARA CEJA DE LATAS: $ste micrómetro esta especialmente dise5ado para medir los anc-os y alturas de ceas de latas.

MICROMETRO INDICATIVO: $ste micrómetro cuenta con un indicador de carátula . $l tope del arco ;puede moverse una pe"ue5a distancia en dirección axial en su despla&amiento lo muestra el indicador. $ste mecanismo permite aplicar una !uer&a de medición uni!orme a las pie&as.

MICROMETRO

DE

EXTERIORES

CON

HUSILLO

NO

GIRATORIO: $n

los micrómetros normales el -usillo gira con el tambor cuando este se despla&a en dirección axial. < su ve&, en este micrómetro el -usillo no gira cuando es despla&ado. *ebido a "ue el -usillo no giratorio no produce torsión radial sobre las caras de medición, el desgaste de las mismas se reduce notablemente. $ste micrómetro es adecuado para medir super%cies con recubrimiento, pie&as !rágiles y caracter#sticas de partes "ue re"uieren una posición angular espec#%ca de la cara de medición del -usillo.

MICROMETRO CON DOBLE TAMBOR: Una de las caracter#sticas del tipo no giratorio con doble tambor, es "ue la super%cie graduada del tambor esta al ras con la super%cie del cilindro en "ue están grabadas la l#nea #ndice y la escala vernier , lo cual permite lecturas libres de error de paralae.

MICROMETRO TIPO DISCOS PARA ESPESOR DE PAPEL:  $ste tipo es similar al micrómetro tipo discos de diente de engrane , pero utili&a un -usillo no giratorio con el obeto de eliminar torsión sobre la super%cie de la pie&a, lo "ue -ace adecuado para medir papel o ;pie&as delgadas.

MICROMETRO DE CUCHILLAS:  $n este tipo los topes son cuc-illas por lo "ue ranuras angostas cu5eros, y otras porciones di!#ciles de alcan&ar pueden medirse .

MICROMETROS PARA ESPESOR DE LÁMINAS: $ste tipo de micrómetros tiene un arco alargado capa& de medir espesores de láminas en porciones aleadas del borde de estas. 4a pro!undidad del arco va de )(( a 9(( mm.

MICROMETRO PARA DIENTES DE ENGRANE:  $l engrane es uno de los elementos mas importantes de una ma"uina , por lo "ue su medición con !recuencia re"uerida para asegurar las caracter#sticas deseadas de una ma"uina. =ara "ue los engranes ensamblados !uncionen correctamente, sus dientes devén engranar adecuadamente entre ellos sin cambiar su distancia entre los dos centros de rotación.

MICROMETROS

PARA

DIMENSIONES

MAYORES

A

25

MM: =ara

medir dimensiones exteriores mayores a /7 mm  ) plg  se tienen / opciones. 4a primera consiste en utili&ar una serie de micrómetros para mediciones de /7 a 7( mm  de ) a / plg.  , 7( a 27 mm  / a 0 plg. , etc. 4a segunda consiste en utili&ar un micrómetro con rango de medición de /7 mm y arco grande con tope de medición intercambiable.

MICROMETROS DE INTERIORES: