Calibración de Tornillo Micrométrico

Transcripción

1 Calibración de Tornillo Micrométrico Tema: Determinación de características estáticas de funcionamiento de instrumentos. Practico 1f: Calibración de Tornillo Micrométrico. 1. Objetivos: El propósito de este práctico de laboratorio es que el estudiante se familiarice con los conceptos y métodos utilizados en la determinación de las características estáticas de funcionamiento. 2. Conceptos de Teoría utilizados: Definiciones generales. Curvas de calibración. Corrección. Incertidumbre. 3. Generalidades Los micrómetros de todo tipo, en particular los de exteriores de dos contactos, son instrumentos portátiles de metrología dimensional para la medición exclusiva de magnitudes lineales con precisiones medias, sobre mensurandos muy diversos, tanto en formas como en tamaños; se trata de instrumentos muy versátiles, no costosos y de manejo muy sencillo. Los dos tipos de mediciones más características son las distancias entre dos caras paralelas exteriores y la medida de diámetros exteriores, tanto sobre superficies cilíndricas como sobre superficies esféricas. Su escala longitudinal se basa en una rosca de alta precisión, situada dentro de la cabeza micrométrica (ver ANEXO I). Suelen ser de escala analógica, aunque algunos de ellos efectúan una presentación numérica, parcial o total, de la indicación de medida. Para efectuar una medición se situará el mensurando de forma que la dimensión a medir quede perpendicular a las caras de medida, acercando suavemente el tope móvil mediante giro de la cabeza micrométrica; cuando el tope móvil se encuentre ya muy cercano a su posición de medida, debe continuarse el giro manual con el tornillo de aproximación, para asegurar una fuerza de medida constante. Una práctica corriente al medir con micrómetro es repetir dos o tres veces la medida, retirando y volviendo a acercar el contacto móvil mediante el limitador de par, sin variar la posición relativa entre micrómetro y pieza, obteniendo así dos o tres indicaciones de medida, en lugar de una sola, que evidentemente han de resultar suficientemente concordantes para dar por válida la medición efectuada. Página 1 de 5

2 4. Procedimiento de laboratorio. Descripción. 4.1 Equipos y materiales utilizados 1. Referencia: Bloques Patrones (Galgas). 2. Instrumentos: Tornillo Micrométrico. 4.2 Operaciones previas Antes de realizar alguna tarea y como un requisito previo, se realizará una Minutas de Seguridad. Una vez dispuestos los instrumentos, y antes de realizar la calibración, se realizará una serie de comprobaciones preliminares procediéndose a una inspección visual general, por parte de los auxiliares del Laboratorio. Limpiar la mesa con alcohol isopropilico. Utilizar guantes para manipular las galgas. Si es posible, se observará que el instrumento y la Referencia estén en la misma unidad. Limpiar las galgas con alcohol Isopropílico. Mantener la temperatura ambiente lo más estable posible. 4.3 Procedimiento de calibración. 1. Como Referencia utilizará es un conjunto de galgas propiedad del Laboratorio de Instrumentación Industrial. 2. En función del valor de la apreciación E del instrumento a calibrar, se trabajará en un número I de puntos de calibración, con un número J de reiteraciones de medida en cada punto, no inferiores a los valores de la tabla siguiente: E (mm) I J < 0, , en (I -1) puntos 10 en 1 punto Los valores nominales de los I puntos de calibración se adoptarán de forma que resulten equidistantes o aproximadamente equidistantes dentro del rango. 3. Los puntos de calibración elegidos corresponden a las galgas de referencia provistas por el laboratorio. 4. Para el proceso de calibración, se medirán dichas galgas con el micrómetro tomando nota del valor que indica el instrumento. La medición se realizará en orden creciente y luego decreciente. Este proceso se realizará 5 veces obteniendo así, 5 curvas de valores crecientes y decrecientes. En cada serie de mediciones se debe cambiar el operario. Página 2 de 5

3 5. Resultados. Cálculo gráfico y analítico (en planillas) de: Los resultados se concretan en la corrección y su incertidumbre en cada uno de los puntos de calibración. Las correcciones de calibración expresan fundamentalmente la discrepancia entre las los valores de los patrones y las indicaciones del instrumento al medir dichos patrones. Cada corrección ha de acompañarse de su correspondiente incertidumbre. Para el presente trabajo práctico se debe calcular: Corrección; Contribución a la incertidumbre debido a la histéresis; Contribución a la incertidumbre debido a la falta de repetibilidad; Contribución a la incertidumbre debido a la alinealidad respecto a una curva de referencias; Calculo de la Incertidumbre de calibración. Gráficas de las curvas de calibración. 6. Conclusiones. PREGUNTAS a. Es lo mismo la incertidumbre de medición que la incertidumbre de calibración? Explique b. El tornillo está en clase? c. Por qué se busca conocer la incertidumbre de la calibración? d. Mejora el cálculo de incertidumbre al aumentar el número de mediciones? e. Existe más de una forma de evaluar la incertidumbre?, Cuál o cuáles?, En que se basa o basan? f. Se puede obtener la incertidumbre de la calibración a partir de la corrección en un punto de medición? g. A qué tipo de distribución estadística responden los valores que se ven en un instrumento de display analógico y uno de display digital? h. Dado lo visto en clases es posible el cálculo de incertidumbre de la medición? Por qué? Página 3 de 5

4 ANEXO I: Descripción del tornillo micrométrico 1 - Cuerpo: Elemento en forma de arco que sustenta tanto la cabeza micrométrica, con el contacto móvil, como el contacto fijo. 2 - Contacto (o tope) fijo: Elemento, generalmente de forma cilíndrica, unido rígidamente aun extremo del cuerpo. 3 - Contacto (o tope) móvil: Elemento, generalmente de forma cilíndrica, que forma parte de la cabeza micrométrica, mediante cuyo accionamiento manual se desplaza frente al contacto fijo, acercándose o alejándose de él. 4 - Dispositivo de bloqueo: Elemento situado sobre el cuerpo del tornillo, cerca del contacto móvil, para poder bloquear el movimiento del mismo en una cierta posición. 5 Tornillo de aproximación 6 - Tambor: Carcasa de la cabeza micrométrica, con una zona giratoria para el desplazamiento del contacto móvil y otra fija de unión al cuerpo. Entre ambas zonas se dispone la escala de lectura, cuando es de tipo analógico. 7 Escala 8 - Caras de medida: Superficies planas, generalmente de forma circular, pertenecientes a los contactos de medida, que son paralelas entre sí y que efectúan el contacto con el mensurando para obtener la indicación de medida. La cara de medida móvil debe desplazarse de forma que se mantenga paralela a la cara de medida fija en todo el campo de medición. A veces las caras de medida son de metales duros, para proporcionarles una mayor resistencia al desgaste. Página 4 de 5

5 HOJA DE CALIBRACION Fecha:...Hoja:... Ensayo:... Instrumento:... Marca:... Modelo:... Nº de Serie / ID: Rango:... Resolución:... Peticionario:... Procedimiento:... Patrón:... Operador:... Referencia [ ] Lectura 1 Lectura 2 Lectura 3 Lectura 4 Lectura 5 Asc Des Asc Des Asc Des Asc Des Asc Des Observaciones:.... Página 5 de 5