Instrumentos de medicion (Industrial)

Instrumentos de medicion :

      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 lógica conversión.

-Vernier o Calibrador:
   Es un instrumento que nos permite hacer medidas de longitud mucho más precisas que la cinta métrica. En la figura que sigue se muestra un vernier y se indican sus partes. 

   Apreciación del vernier (Av). El nonio o escala movil del vernier está destinado a lograr una mejor precisión en la medición que se realiza. Generalmente el nonio está graduado en 10 o 20 divisiones (el de la figura posee 20 divisiones)

   La apreciación del vernier se determina por la siguiente relación.

    

   Para el vernier de la figura anterior la apreciación de la regla fija es de 1mm y el número de divisiones del nonio es 20, luego la apreciación del vernier es 

   La lectura del vernier consta de dos partes una entera dada por la escala fija y otra decimal dada por el nonio.
   Cada división del nonio valdrán 0,05 mm.
La forma de obtener la medida es la siguiente:

 

1.- Colocamos la pieza a medir sobre los topes inferiores.
2.- Desplazamos el nonio hasta ajustarse al tamaño de la pieza.
3.- Tomamos la parte entera en milímetros de la medición mirando la situación del 0 del nonio sobre la línea fija, en el ejemplo16mm.
4.- Tomamos la parte decimal de la medición, mirando la línea del nonio que coincide con una división de la regla fija, en el ejemplo 0,40mm.
5.- La medida será 16,40 mm.

-Isometro:
   Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica. 

    Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica (la de fuera) con la de dentro del circuito por donde circula al fluido. Por eso se dice que los manómetros miden la presión relativa.
   Los aparatos que miden la presión atmosférica son los barómetros, no confundirlos con los manómetros que se usan en la industria en los circuitos neumáticos e hidráulicos generalmente.

   Recuerda que  la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

   Las unidades de presión son muy variadas. En el Sistema Internacional de unidades es el Pascal (Pa), en química se usa el mm de Hg, al que se llama también torr (en honor a Torricelli) y la atmósfera (atm). El problema del Pascal es que es una unidad muy pequeña para los valores habituales de presión en los fluidos, es por eso que se utilizan otras.

   1atm = 101.300 Pa

   1bar = 100.00 Pa

   En la industria se usa el kp/cm2. Cuando alguien dice que la presión de un neumático es de "2 kilos" se está refiriendo a esta unidad, el kp/cm2, (kp/cm2 = 98 000 Pa). Esta forma de expresar la presión es incorrecta, pero casi todo el mundo la usa.

  Los manómetros industriales suelen tener una escala graduada que mide la presión, normalmente, en bares, pascales o en psi (fuerza por pulgada cuadrada).

   El símbolo que se utiliza en los circuitos para el manómetro depende del tipo. Aquí vemos los 3 utilizados. El primero es el manómetro en general, el segundo es un manómetro diferencial que sirve para medir la diferencia de presión entre dos puntos y el tercero vale para cualquier medidor de presión.

  

    ¿Cómo Funcionan un Manometro?

   Todos los manómetros tienen un elemento que cambia alguna propiedad cuando son sometidos a la presión, este cambio se manifiesta en una escala o pantalla calibrada directamente en las unidades de presión correspondientes.

   Los manómetros, son dispositivos cilíndricos, con una escala graduada, normalmente en bares o en psi, y una aguja que gira en función de la diferencia de presión entre el exterior y la del circuito donde queremos medir. Es decir la aguja nos mide la presión en el interior del circuito.

    Los medidores de presión o manómetros son ampliamente utilizados en todo el mundo, para tareas que van desde el control de la presión de los neumáticos en un coche antes de un viaje a la vigilancia de la presión de varios sistemas dentro de una planta de energía nuclear.
  

   Tipos de Manómetros:

   1. Los que equilibran la presión desconocida con otra que se conoce. A este tipo pertenece el manómetro de vidrio en U, en el que la presión se determina midiendo la diferencia en el nivel del líquido de las dos ramas.



   2. Los que la presión desconocida actúa sobre un material elástico que produce el movimiento utilizado para poder medir la presión. A este tipo de manómetro pertenece el manómetro de tubo de Bourdon, el de pistón, el de diafragma, etc.


   3. Manómetros Digitales: Están dirigidos por un microprocesador y garantizan alta precisión y fiabilidad. Un display marca directamente la presión del fluido en pantalla.

          

 -Torbillo micrometrico:

    Al enroscar un tornillo en un trozo de madera o en una tuerca fija, el tornillo avanza cierta longitud dentro de ella. Si conseguimos determinar lo que avanza longitudinalmente por vuelta (paso del tornillo) podríamos usar el tornillo como instrumento de medida. El instrumento basado en este mecanismo recibe el nombre de tornillo micrométrico.

 

    El tornillo está formado por un cilindro móvil roscado que se desplaza sobre una tuerca tallada en el cuerpo del instrumento. Al hacer girar el tambor, el cilindro móvil se desplaza longitudinalmente hasta atrapar la pieza a medir. El instrumento dispone de un tornillo de aproximación y además está provisto de un tornillo de seguridad para bloquear el  cilindro móvil. Esta tuerca o tornillo va a coincidir con el extremo del objeto cuya magnitud se mide.

    

    La apreciación del Tornillo micrométrico (A_T) se determina por:

 

    El tambor consta de 50 divisiones, con lo que se convierte en el nonio. Por su parte el cilindro móvil está marcado con una regla dividida en intervalos de 0,5 mm. Se hace corresponder una vuelta del tambor con un avance de 0,5 mm del cilindro móvil.

     La apreciación del tornillo será: A_T = 0,5mm/50 = 0,01 mm.

     La forma de obtener la medida es la siguiente:

  1.- Colocamos la pieza a medir sobre los topes.
  2.- Desplazamos el tambor y el nonio hasta ajustarse al tamaño de la pieza. Bloqueamos el seguro.
  3.- Tomamos la parte de la regla en milímetros mirando el nonio sobre la línea fija, en el ejemplo 9,5 mm.
  4.- Tomamos la parte de precisión de la medición, mirando la línea del nonio que coincide con la línea central, en el ejemplo 0,21mm.
  5.- La medida será la suma de las anteriores 9,71 mm

 

 -Reloj Comparador:

Reloj comparador:

 

    Un reloj comparador es un aparato que transforma el movimiento rectilíneo  de los palpadores o puntas de contacto en movimiento circular de las agujas. Se trata de un instrumento de medición que se utiliza en los talleres e industrias para la verificación de piezas y que por sus propios medios no da lectura directa, pero que es útil para comparar las diferencias que existen en la cota de varias piezas que se quieran verificar. La capacidad para detectar la diferencia de medidas es posible gracias a un mecanismo de engranajes y palancas, que van metidos dentro de una caja metálica de forma circular. Dentro de esta caja se desliza un eje, que tiene una punta esférica que hace contacto con la superficie. Este eje, al desplazarse, mueve la aguja del reloj, y hace posible la lectura directa y fácil de las diferencias de medida.

La precisión de un reloj comparador puede ser de centésimas de milímetros o incluso de milésimas de milímetros micras, según la escala a la que esté graduado. También se presentan en milésimas de pulgada.

El mecanismo consiste en transformar el movimiento lineal de la barra deslizante de contacto en movimiento circular que describe la aguja del reloj. El reloj comparador tiene que ir incorporado a una galga de verificación o a un soporte con pie magnético que permite colocarlo en la zona de la máquina que se desee. Es un instrumento muy útil para la verificación de diferentes tareas de mecanizado, especialmente la excentricidad de ejes de rotación.

Reloj palpador:

Reloj palpador.

    Una variante de reloj comparador es el reloj palpador que se utiliza en metrología para la comprobación de la planitud, concentricidad, de piezas mecanizadas. El reloj palpador va fijado a un gramil que se desliza sobre un mármol de verificación y con ello se pueden leer las diferencias de planitud que tiene una pieza cuando ha sido mecanizada.

Lectura del reloj comparador:

    En la esfera del reloj comparador hay dos manecillas, la de menor tamaño indica los milímetros, y la mayor las centésimas de milímetro, primero miramos la manecilla pequeña y luego la mayor, en de que la aguja este entre dos divisiones tomamos la más próxima, redondeando la medida a la apreciación del instrumento:

 

    En la figura podemos ver varios relojes, el primero indica 0 mm, en el segundo la lectura será 0,27 mm si bien la medida es algo mas escasa ( 0’263 mm según se indica ), la lectura nunca debe de darse con mayor apreciación de la que tenga el instrumento. En el tercer reloj la lectura será de 1,33 mm por la misma razón.

    El uso mayoritario del reloj comparador es para determinar pequeñas diferencias de medida, en alienaciones o excentricidad, cuando se emplea para en dimensiones que abarcan varios milímetros, es preciso percatarse, en la aguja pequeña, del milímetro exacto en el que se encuentra la medida, que puede ser más dificultoso que señalar la centésima de milímetro, indicada con la aguja grande, como se puede ver en la figura.

 

El reloj comparador en medidas diferenciales:

 

    El uso del reloj comparador no es para obtener medidas directas, sino que se emplea mayoritariamente para determinar la diferencia de medida, tanto en la inclinación de una superficie o en la excentricidad de un eje o rueda. En este caso se busca un punto de referencia, normalmente el de menor medida y luego se determinan las demás cuotas respecto a esta referencia.

    En el caso de la pendiente de una superficie, se coloca el reloj comparador, en el soporte correspondiente, y tocando con el palpador se localiza el punto mas bajo, que se emplea como referencia, luego deslizando el reloj iremos viendo la variación de medida en los distintos puntos de la superficie.