Metrología. Colegio Nacional de Educación profesional Técnica. Educación de Calidad para la Competitividad

Transcripción

1 Metrología Colegio Nacional de Educación profesional Técnica Educación de Calidad para la Competitividad

2 Metrología DR CONALEP Calle 16 de Septiembre 147 Norte Colonia. Lázaro Cárdenas C.P , Metepec, Edo. de México Primera Edición 2008 ISBN: En trámite Prohibida su reproducción sin autorización, por escrito del CONALEP.

3 CONTENIDO NTRODUCCIÓN 7 UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA MEDICIÓN 9 Introducción Historia de la metrología. 9 Definición. 15 Importancia de la metrología. 15 Principios y fundamentos 16 Normalización Tipos de metrología. 21 Metrología eléctrica. 21 Metrología física 22 Metrología mecánica 22 Metrología de materiales Sistemas de unidades. 24 Sistema inglés. 24 Sistema internacional. 26 Conversión de unidades. 29 Conversión dentro de un sistema. 34 Resumen 39 Evaluación 40 UNIDAD 2.MANEJO DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN 41 Introducción Instrumentos de medición dimensional. 41 Definición 41 Reglas para efectuar mediciones 42

4 Clasificación Manejo de los instrumentos de medición dimensional. 43 Vernier. 44 Micrómetro.o Palmer 54 Esferómetro 67 Calibrador de alturas. 68 Calibres de tolerancia 70 Comparador de carátula 72 Goniómetro Instrumentos de medición hidráulicos, neumáticos, térmicos y mecánicos. Manómetro. Vacuómetro Barómetro. Manovacuómetro Manómetro diferencial Termómetros. 124 Tacómetro. 148 Torquímetro. 149 Resumen 152 Evaluación 153 UNIDAD 3 MANTENIMIENTO Y CALIBRACIÓN DEL EQUIPO DE MEDICIÓN 155 Introducción Tipos de mantenimiento. 156 Mantenimiento preventivo. 156 Mantenimiento predictivo. 157 Mantenimiento correctivo Mantenimiento. 159 Equipos. 159 Cuidados. 161

5 Materiales. 161 Procedimientos Técnicas de calibración. 163 Objetivo. 163 Principios. 164 Tablas de rugosidad. 164 Tolerancias. 166 Normas.sobre gestión de la calidad 171 Medición y registros. 176 Interpretación de resultados Equipos de calibración. 188 Herramientas. 188 Aplicaciones. 190 Instalaciones, equipo e instrumentos. 193 Bloques patrón. 198 Resumen 200 Evaluación 200 GLOSARIO 201 BIBLIOGRAFÍA 203 RESPUESTAS A LAS EVALUACIONES 205

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7 Metrología INTRODUCCIÓN La naturaleza humana es muy variada; constantemente vemos, oímos, olemos, probamos y tocamos objetos y productos, es decir, hay 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 seguramente nunca terminará, por fortuna. El metrólogo ha seleccionado como campo de estudio una porción especial de la gran variedad de experiencias humanas; de la totalidad ha abstraído ciertos aspectos que le parecen susceptibles de describir con exactitud. Al principio el metrólogo se contentó en adquirir esta experiencia en forma pasiva para describir tanto lo que veía, olía, etc., como la forma en que estas sensaciones llegaban a él. En tiempos más recientes ha decidido tomar un papel activo en la adquisición del conocimiento o por medio de la experimentación. En este caso, con sus descripciones, el metrólogo construye un nuevo mundo, un mundo propio e integrado a su compañía, institución, comunidad, estado, nación, tanto en el ámbito internacional como en el global. El mundo que está poblado por las creaciones y trabajos de la imaginación e ingenio del metrólogo es el de las unidades, sistemas de unidades, trazabilidad, patrones, normas, métodos, sistemas de certificación, especificaciones, etc. El metrólogo construye estos sentidos y percepciones mentales entre los grandes grupos de fenómenos. En resumen, un experimento es controlado en cuanto a la percepción sensora que se tiene de él. Tres elementos lo caracterizan: En primer lugar, en el desarrollo de un experimento, el investigador abstrae deliberadamente de la experiencia total una pequeña porción para estudiarla en forma intensiva. Por 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 tamaño de un objeto. En segundo lugar, el experimentador tiene ciertas ideas acerca del procedimiento y el resultado que él puede esperar. En tercer lugar, el investigador realiza una serie de operaciones manuales para lograr su objetivo. Él sigue activamente la naturaleza con sus conocimientos. Como fue descrito anteriormente, un experimento en esencia no ha tenido nada, o muy poco, acerca de la cuantificación. Por muchos siglos, sin embargo, el hombre ha sentido la urgencia de describir sus experimentos en términos numéricos, en otras palabras, hacer mediciones. En la actualidad, un experimento físico que no involucre medición es considerado poco valioso. El metrólogo experimentador siente que él realmente no entiende como avanzan las cosas si la pregunta cuánto?, no tiene respuesta. En cada laboratorio, taller, línea de producción y casi dondequiera, es posible encontrar aparatos o dispositivos con escalas marcas y con números asociados a cada hecho relacionado con la metrología. Es un hecho que cada lector pensará en la medición física que le es más familiar, por ejemplo: consultar el reloj de pulsera; al hacerlo reconocerá en cada análisis la medición, leerá la hora desde la carátula con la posición de las agujas. Piense que esto sucede en los medidores eléctricos, reglas, medidores de corriente, voltaje y potencia, en los termómetros, rugosímetros, micrómetros, calibradores, medidores de presión, etc. La metrología es una ciencia que tiene impacto en los más diversos ámbitos de acción del ser 7

8 Metrología humano, tales como el comercio, el ambiente, la salud y en la sociedad en general. Su desarrollo es clave para incrementar la competitividad internacional del sector productivo mexicano. En esta obra nos adentraremos a estudiar esos procesos a través de un modelo de medición y estudiaremos como es que el hombre ha ido desarrollando normas de aplicación internacional y sistemas de unidades de uso común. Estudiaremos los principios de operación de diversos instrumentos de medición, nos percataremos de ese ingenio del hombre para poder medir magnitudes físicas diversas y que puedan ser comparadas con las que se desarrollan en otras partes del mundo. Estudiaremos un modelo de mantenimiento de instrumentos de medición, equipos y maquinaria, así como los principios para la calibración y verificación metrológica de los instrumentos de medición. 8