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Metrología y Laboratorios

Instrumentos de medición de metrología: una introducción. Calibradores y Micrómetros

December 12, 2019
Instrumentos de medición de metrología: una introducción. Calibradores y Micrómetros

Las empresas tanto grandes como pequeñas necesitan instrumentos de medición precisos y asequibles para investigación y desarrollo de productos (I + D), control de calidad, monitoreo de condiciones, seguridad en el lugar de trabajo y más.

Desde dispositivos acelerómetros, vibrómetros en maquinaria, instrumentos de medición de dureza de diversos materiales, máquinas de pruebas universales, medición geométrica o medición electromagnética, la diversidad de instrumentos de medición y equipos de prueba que ofertamos en Yamazen mexicana cubre una amplia gama de aplicaciones comerciales e industriales.

En este artículo nos enfocaremos sobre los instrumentos de medición de mano, que son útiles para la metrología dimensional.

Si tiene alguna pregunta sobre los instrumentos de medición, productos o sobre los servicios de Yamazen, por favor no dude en contactarnos haciendo clic aquí.

Conoce los instrumentos de medición que tenemos disponibles para entrega hasta la puerta de tu negocio.

Instrumentos de medición manuales: Calibradores y micrómetros.

El Calibrador o Pie de Rey

Ve nuestro video-blog titulado '¿Como leer micrómetro en milímetros?haz clic aquí para ver el video.

Este instrumento de medición sirve para medir longitudes con mucha más precisión que la regla. Si la regla puede medir con precisión milímetros, el calibrador llega a la décima e incluso a la media décima de milímetro. En español también se les conoce coloquialmente como ‘calibradores Vernier’ o simplemente ‘Vernier’, aunque esto no es estrictamente correcto, pues esta definición es específica de la escala de medición impresa sobre el cursor, y derivado de esto, también se le conoce como ‘nonio’; otro nombre usado es “Pie de Rey”, pero se confunde con otros aparatos del mismo nombre.

Existen otros tipos de dispositivos de mano para medir distancias entre 2 puntos también llamados calibradores, pero mecánicamente es algo distintos al calibrador de regla y cursor del que estamos hablando; algunos tienen forma de compas o de pinza, pero no los mencionaremos para efectos de simpleza en la explicación.

Componentes de los calibradores.

Usualmente un calibrador se compone de: una regla graduada montada sobre otra deslizante que llamada cursor, que indica la posición medida y contiene el nonio o escala vernier como una regla graduada (o las carátulas o pantallas en el caso de manecillas y de digitales). Cada regla tiene un par de patas; para medir exteriores se utilizan las dos patas largas, para medir interiores (p.e. diámetros de orificios) las dos patas pequeñas, y para medir profundidades un vástago que va saliendo por la parte trasera.

Utilización:

Para medir, una vez abierto el calibre, se deben ajustar las patas a la medida que requerimos, nos fijaremos en la escala graduada fija (la grande). La raya del ‘0’ del nonio marcará los milímetros, siendo los milímetros la raya de la escala graduada que quede por debajo de la raya del 0 del nonio. Si coincidiera exactamente el 0 del nonio con una raya de la escala graduada, esa sería la medida exacta, ya que no tendría decimales. Si no coincide, nos fijaremos en la escala del nonio. La primera raya del nonio que coincida con una raya de la escala graduada grande serán las décimas de milímetro o lo que es lo mismo 0,1mm (calibre con 10 divisiones en el nonio) o las medias décimas de milímetro 0,05mm si el calibre tiene 20 divisiones en el nonio. Veamos un ejemplo:

Los calibradores tipo vernier son aceptablemente exactos y accesibles, además de ser relativamente resistentes al tener mínimas partes móviles. Sin embargo, pueden ser susceptibles a errores por expansión térmica y errores de lectura.

Calibradores sin nonio, de carátula y digitales.

En la actualidad existen otras variantes de calibradores que no utilizan el nonio:

Calibradores de carátula: Estos calibradores tienen una carátula circular tipo reloj que gira una revolución completa por cada unidad, y la resolución está marcada en las divisiones de la carátula.

Ventajas: Lectura más rápida y exacta al no tener que evaluar visualmente la posición del nonio. Se puede poner en posición cero y evaluar distancias diferencias de distancias en ambas direcciones de medición. Un poco más delicados que los de nonio. Precio accesible.

Desventajas: al ser mecánicos, pueden ser susceptibles a expansión térmica. Usualmente no tienen buen nivel de protección IP, por lo que no se pueden usar en las líneas de producción.

Calibradores digitales: Calibradores electrónicos que presentan la medición en pantalla de LED o cristal líquido.

Ventajas: Usualmente utilizan barras de cristal u otros materiales marcados previamente con las distancias de medición, por lo que sus lecturas son las más precisas y tienen variedad de opciones de medición. Disponibles con altos niveles IP, inclusive con capacidad de ser sumergidos por tiempo limitado.

Desventajas: Requieren manejo mucho más delicado, pues las escalas absolutas de donde se obtienen las lecturas son más frágiles, y si se llegan a dañar no se pueden reparar.

Errores comunes en el uso del calibrador:

  1. Efecto paralaje: al leer una escala vernier o nonio, es importante verificar que la posición en que sostengamos el calibrador no sea oblicua a nuestra línea de visión
  2. Exceso de fuerza: el uso excesivo de fuerza (especialmente en la medición de exteriores) causará errores de medición por deformación de las puntas.
  3. Expansión térmica: es importante mantener una temperatura constante en el área donde se realice la medición para mantener resultados consistentes.
  4. Pérdida de paralelismo en las puntas: la inclinación entre la punta móvil y la fija (por golpes, mal almacenamiento o exceso de fuerza aplicada) causará errores de medición al incumplir el principio de Abbe.
  5. No revisar el punto de origen: Olvidar revisar o poner el correcto punto de origen causará lecturas falsas.

Para conocer más sobre los calibradores Mitutoyo, visita el siguiente enlace.

Micrómetro o Tornillo de Palmer

Es importante no confundir con la unidad de longitud ‘micrómetro’ (µm) también llamada micra, equivalente a una millonésima parte de un metro, o la milésima parte de un milímetro. Llamado micrómetro, Palmer, tornillo Palmer o Calibre Palmer, es un instrumento de medición de alta precisión capaz de medir hasta micrómetros (µm), y he de ahí su nombre. Cuando el calibrador no es lo suficientemente preciso y requieres medir una tolerancia inferior a 0.002″ o 0.05mm, debes recurrir a una lectura de micrómetro. Son muy utilizados por torneros, fresadores, mecánicos, joyeros y todo aquel que quiera medir piezas con fiabilidad de hasta micras. Por ejemplo, para medir espesores de chapas, rodamientos, engranajes, diámetros de tuercas, etc.

En la siguiente imagen puedes ver las partes del micrómetro:

Utilización:

La pieza que queremos medir la colocamos contra la punta de apoyo del yunque con la mano izquierda mientras acercamos la punta de contacto del husillo girando la perilla del trinquete con los dedos pulgares y el índice. Usualmente el micrómetro está sujeto a una base para facilitar su uso, un dispositivo que ayuda a evitar transferencia de calor por contacto de la mano, además de facilitar el uso de ambas manos en la medición. En la figura de las partes del micrómetro se aprecia que estamos midiendo un anillo y una tuerca, y estas están sujetas entre el yunque y el husillo.

Cuando la pieza a medir esté perfectamente sostenida entre el yunque y el extremo del husillo, sigue girando la perilla del trinquete hasta que escuches 3 clics. Ahora fijamos la medida usando para eso la palanca del freno (giramos el freno) mientras el husillo y el yunque estén sujetando la pieza que queremos medir. Retiramos la pieza del micrómetro ya bloqueado y leemos la medida de la pieza en el micrómetro.

Hoy en día se simplifica aún más el tener que tomar medidas si se utiliza un micrómetro digital, ya que una pantalla digital indicará directamente la medida de la pieza.

Ventajas de un micrómetro digital: Mayor precisión. Capacidad de iniciar en cero en cualquier posición. Disponibilidad de IP altos. Mejor resistencia a la expansión térmica. No hay necesidad de utilizar el freno por lo que se facilita retirar la pieza de trabajo.

Desventajas: Son más delicados y de mayor costo que los analógicos.

Errores comunes en el uso de micrómetros:

  1. Efecto paralaje: al leer una escala vernier o nonio, es importante verificar que la posición en que sostengamos el micrómetro no sea oblicua a nuestra línea de visión
  2. Uso excesivo de fuerza al girar el tambor y trinquete: el exceso de presión o los choques repetitivos del trinquete alterarán los resultados y restarán precisión a las lecturas al dañar el tornillo interno.
  3. Expansión térmica por uso manual: el sostener con la mano el cuerpo del micrómetro transferencia de calor al cuerpo del micrómetro.
  4. Paralelismo de las puntas: el incumplimiento del principio de Abbe (por golpes, mal almacenamiento o exceso de fuerza aplicada) para micrómetros no solo aplica para el paralelismo de las puntas, sino para el paralelismo de sus superficies, por lo que es importante revisarlas con paralelas ópticas de franjas de interferencia.
  5. Uso adecuado del soporte: el soporte debe soportar el centro del cuerpo del micrómetro para evitar deformaciones, además de ser sujetado con una fuerza adecuada.

Recopilación de datos: U-Wave de Mitutoyo

No importa que tan preciso sean las herramientas de medición; no importa si son vernier, de carátula o digitales; si no se registran adecuadamente los datos de medición todo nuestro esfuerzo será en vano. Es por esto que presentamos la tecnología U-Wave de recolección de datos de Mitutoyo. La tecnología U-Wave de Mitutoyo permite la recolección digital y automática de las lecturas de calibradores y micrómetros Digimatic (entre muchos otros tipos de herramienta Mitutoyo). Al solo oprimir un botón el valor correcto se envía a través del sistema U-Wave a cualquier computadora o dispositivo configurado dentro de la red U-Wave, asegurando que la lectura de la medición sea siempre la correcta.

Averigüe más sobre la tecnología U-Wave aquí:

En Yamazen Mexicana representamos las herramientas de medición de Mitutoyo, líderes en el mercado y la marca de herramienta de medición más popular del país. Si necesita mayor información sobre cualquier solución de metrología Mitutoyo, contacte a su representante Yamazen

En la siguiente entrega hablaremos de otro tipos de herramientas de metrología dimensional.

¡Saludos!

Luis Daniel Arzola (daniel.arzola@yamazen.com.mx)

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