Clasificación y medición de instrumentos de medición dimensional, Apuntes de Física

¡Descarga Clasificación y medición de instrumentos de medición dimensional y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity! MEDICION Y CALIBRACION DE INSTRUMENTOS DE LA MAGNITUD DIMENSIONAL PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE y METROLOGÍA PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 1 Coordinadora PROCAME M.Sc. Ligia Bermúdez Hidalgo Equipo de trabajo: M.Sc. Manfred Murrell Blanco Ing. Ana Catalina Leandro Sandí Licda. Karla Vetrani Chavarría PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 4 b) Objetivos específicos  . Brindar a los participantes los conocimientos básicos acerca del funcionamiento de los instrumentos de medición mecánicos de longitud y ángulo.  Brindar a los participantes los conocimientos teóricos – prácticos necesarios para la calibración de pie de rey con vernier, micrómetros para exterior, medidores de ángulo y niveles de burbuja. c) Dirigido a  Gerentes, especialistas y técnicos vinculados con metrología, aseguramiento de calidad, gestión ambiental y actividades afines. d) Contenido temático  Traza Clasificación de los instrumentos de medición.  Métodos de medición.  Errores de los instrumentos de medición y su clasificación.  Influencia de la temperatura en las mediciones de longitud y ángulo.  Galgas patrón.  Mármoles.  Verificación de planitud.  Medición y calibración de pie de rey con vernier.  Medición y calibración de micrómetros para exteriores.  Medición y calibración de medidores de ángulos con vernier.  Medición y calibración de niveles de burbuja: de barra y de cuadro. e) Estrategia metodológica  Exposición por parte de instructores.  Trabajos en grupo.  Evaluación cualitativa y sistemática de los participantes a través de sus intervenciones y de su participación en los trabajos grupales. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 5  Recursos audiovisuales.  Análisis de casos. f) Duración  30 horas. El curso se impartirá en cinco sesiones presenciales de cuatro horas cada una, para un total de 20 horas y 10 horas en un Proyecto Asistido a Distancia. g) Proyecto asistido a distancia  Este proyecto será evaluado a partir de varias temáticas que incluyen: vocabulario internacional de metrología, procedimientos de calibración y análisis de incertidumbre para la magnitud dimensional. h) Evaluación  Examen final 70%  Proyecto asistido a distancia 30% 3 INTRODUCCIÓN La metrología dimensional se encarga de estudiar las técnicas de medición que determinan correctamente las magnitudes lineales y angulares (longitudes y ángulos). Es de gran importancia para la industria en general y más específicamente para la industria de construcción de maquinarias ya que permite garantizar el aseguramiento metrológico de los instrumentos de medición y equipos que intervienen en el proceso productivo para comprobar las dimensiones y forma geométrica de las piezas, posición relativa entre las superficies y calidad en la terminación que se da a los PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 6 componentes mecánicos, y cuyos valores se expresan en unidades de longitud y de ángulo. El presente documento tiene como objetivo que los estudiantes o los usuarios conozcan los principios fundamentales sobre la medición y calibración de los instrumentos de longitud y ángulo; para alcanzar esto se brindaran conocimientos básicos acerca del funcionamiento y la calibración de los instrumentos de medición entre los que se destaca el pie de rey con vernier, micrómetros para exterior, medidores de ángulo, niveles de burbuja y escuadras universales. Esto se logrará a partir del desarrollo en los siguientes apartados en donde se dan las características básicas de los instrumentos de medición, los diversos métodos de medición y los errores asociados a estos, el cómo influye la temperatura en las diferentes mediciones. 4 CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION 1. Aspectos generales Cuando mediante un conjunto de operaciones realizadas de modo automático o manual determinamos el valor de una magnitud dada, estamos en presencia de un proceso de medición. Para la realización de mediciones con el mínimo de confianza requerido para un proceso dado, se han desarrollado disímiles instrumentos de medición que son en la práctica dispositivos diseñados a partir de diferentes principios físicos para ser usados en mediciones, solos o en unión de otros equipos suplementarios. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 9 Figura 4. Balanza de Funcionamiento no automático o Instrumentos de medición patrones: Se define como instrumento de medición patrón una medida materializada, instrumento de medida, material de referencia o sistema de medida destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para que sirvan de referencia. Ejemplos: a) Bloque patrón Figura 5. Bloques Patrón b) Mármol de verificación y trazado (de granito o hierro fundido) PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 10 FIGURA 6. MESA DE PLANITUD O MÁRMOL DE VERIFICACIÓN c) Microscopio instrumental FIGURA 7. MICROSCOPIO d) Regla de hierro fundido para la comprobación de rectitud FIGURA 8. REGLA DE HIERRO FUNDIDO Los instrumentos de medición patrones, atendiendo a su destino y exactitud, se dividen en: PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 11 • Poseedor de las más altas cualidades metrólogicas y cuyo valor se acepta sin referirse a patrones de la misma magnitud • Medida es válida en unidades básicas, como para unidades derivadas Primarios • Instrumento de medición patrón cuyo valor se establece por comparación con el patrón primario de la misma magnitud. Secundario • Reconocido por acuerdo internacional para servir como referencia internacional para la asignación de valores a otros patrones de la magnitud considerada. Patrón internacional: • Patrón reconocido por una decisión nacional de una país, para servir como referencia para la asignación de valores a otros patrones de la magnitud considerada. Por regla general, en un país el patrón nacional constituye el patrón primario. Patrón nacional: • Es el patrón secundario destinado a sustituir al patrón primario en caso de su deterioro o pérdida. Patrón testigo: • Es el patrón, en general de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar dado o en una organización determinada, del cual se derivan las mediciones realizadas en dicho lugar. Patrón de referencia: • Patrón que se utiliza corrientemente para calibrar o controlar medidas materializadas, instrumentos de medida o materiales de referencia. Patrón de trabajo: • Patrón, algunas veces de construcción especial, destinado para ser transportado entre diferentes lugares. Patrón viajero: PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 14 Instalación de medición: Es el conjunto de instrumentos de medición y dispositivos auxiliares necesarios, que se agrupan siguiendo un esquema definido conforme a un método de medición dado; sirve para transformar la información tomada y representa la cantidad de magnitud medida en forma perceptible directamente por el observador. Puede citarse como ejemplo una instalación para medir la deformación de un cuerpo sometido a la acción de fuerzas externas. Uso: Según el uso para el que están destinados, los instrumentos de medición se dividen en:  instrumentos de medición de uso general: Son los instrumentos de medición destinados a medir determinada magnitud, independientemente de las características del objeto a medir, campo de utilización o condiciones de empleo.  instrumentos de medición de uso especial: Son aquellos destinados a la medición de la cantidad de magnitud de determinado tipo de objeto, en un ramo específico, para determinar algún índice o magnitud derivada del resultado de la medición. Clasificación de las mediciones. Aunque pueden tenerse en cuenta una gran variedad de criterios para la clasificación de las mediciones que dan lugar a diferentes tipos de mediciones, a los efectos de este curso consideraremos solamente los tipos siguientes: Directas: Es la medición mediante la cual es posible hallar directamente el valor de la cantidad de la magnitud a medir, sin que sea necesario realizar cálculos suplementarios basados en una dependencia funcional de esta magnitud, con otras magnitudes medidas. Son ejemplos de mediciones directas las siguientes: mediante un voltímetro. En las mediciones directas son necesarios, a lo sumo, cálculos aritméticos sencillos o el empleo de tablas de correcciones. Medición indirecta: Es la medición en la que el valor de la cantidad de magnitud a medir se determina mediante la dependencia conocida entre PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 15 esta y los valores de otras cantidades de magnitud, halladas directamente unas o a su vez indirectamente otras, con o sin la ayuda de tablas. Son ejemplos de mediciones indirectas las siguientes: a) La medición de la densidad de un cuerpo, sobre la base de mediciones directas de su masa y dimensiones geométricas. b) La medición de la resistividad del material de un conductor, sobre la base de las mediciones de la resistencia del material, de su longitud y del área de su sección transversal. Un tipo especial de mediciones indirectas son las mediciones conjuntas, en las que los valores de un cierto número de magnitudes a medir, de un mismo tipo, se hallan según los resultados de las mediciones directas de diferentes combinaciones de estas cantidades, mediante la solución del sistema de ecuaciones correspondiente. Como ejemplo puede mencionarse la medición de la masa de cada una de las pesas de un juego, cuando se conoce: - la masa de una de las pesas - los resultados de las comparaciones entre las masas de diferentes combinaciones posibles de estas pesas. Medición absoluta: Esta consiste en la medición directa de una o más cantidades de magnitudes básicas, con el auxilio o no del valor de constantes físicas. Como ejemplo puede mencionarse la medición de la aceleración local de la gravedad, sobre la base de la medición del espacio recorrido en determinado lapso, por un cuerpo que cae libremente (bajo la acción de fuerzas gravitacionales) a partir del reposo. La exactitud de una medición absoluta esta limitada solo por la alcanzada en la reproducción de los patrones y escalas de las magnitudes básicas, debido a que en cada época se toman como magnitudes básicas aquellas que mejor se reproducen. Una medición absoluta puede elevar su exactitud hasta el máximo permitido por el desarrollo de la técnica de medición en su momento. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 16 Medición relativa: Es la medición que consiste en la determinación de la relación existente entre una cantidad de magnitud y otra del mismo tipo que se considere como unidad convencional, sin recurrir a la determinación de cada una por separado, o en la medición de una cantidad de magnitud en relación con otra del mismo tipo ya conocida. Son ejemplos de mediciones relativas las siguientes: a) La medición de la densidad de un cuerpo relativa a la del agua, que se toma, a determinada temperatura, como unidad convencional. a) La medición de la humedad relativa del aire, determinada como relación, expresada generalmente en tanto por ciento de la cantidad de vapor acuoso en un volumen y a una temperatura dada, y la cantidad de vapor saturante en ese volumen a la misma temperatura. Con respecto a las mediciones absolutas y relativas es importante señalar que: a) Hay mediciones que no son absolutas, ni relativas. b) Aunque el valor obtenido al hacer una medición relativa es adimensional, no carece de unidad de medida y se toma, en este caso, la convencional. En el caso de mediciones de longitud y ángulo, estas pueden realizarse tanto con contacto como sin contacto. Medición con contacto: La medición con contacto se realiza mediante la conjugación de las superficies de medición del instrumento con las del objeto a medir, este tipo de medición es el más empleado dado que es simple y universal. No obstante, tiene una serie de inconvenientes como son: a) la existencia de un esfuerzo variable, lo cual implica la necesidad de dispositivos para limitarlos, b) el contacto inseguro debido a la presencia de irregularidades en la superficie de la pieza a medir, PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 19 Medida indirecta Trigonométrica Falsas escuadras Regla de senos Mesa de senos Máquinas de medición por coordenadas Características metrológicas de los instrumentos de medición. Para todos los instrumentos de medición se han establecido, independientemente del principio empleado para su construcción, ciertas características metrológicas comunes, las cuales caracterizan sus principales cualidades metrológicas. A continuación definiremos un grupo de estas características, seleccionados entre los que mayor empleo práctico reciben. Comenzaremos la exposición con la definición de ESCALA, aunque este no es en sí una característica metrológica, es importante su definición producto de que a partir de ella derivaremos los restantes conceptos:  Escala: conjunto ordenado de trazos, que asociadas a cualquier numeración, forman parte de un dispositivo indicador o de un instrumento de medición.  Longitud de escala: para una escala dada, es la longitud de la línea uniforme comprendida entre el primero y el último trazo y que pasa por los puntos medios de los trazos más pequeños.  Rango de indicación: conjunto de los valores limitados por las indicaciones extremas.  División de la escala: parte de una escala comprendida entre dos trazos consecutivos cualesquiera.  Longitud de una división: distancia entre dos trazos sucesivos, medida a lo largo de la misma línea que para la longitud de escala.  Valor de división: diferencia entre los valores correspondientes a dos trazos sucesivos de escala. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 20  Sensibilidad: cociente del incremento de la respuesta de un instrumento de medida por el incremento correspondiente de la señal de entrada.  Umbral de discriminación: máxima variación de la señal de entrada que no provoca variación detectable de la respuesta de un instrumento de medida, siendo la variación de la señal de entrada lenta y monótona. Puede depender del ruido interno y externo o del rozamiento, también puede depender del valor de la señal de entrada.  Resolución (de un dispositivo de indicación): es la menor diferencia de indicación de un dispositivo visualizador que puede percibirse de forma significativa. Para un dispositivo de indicación digital, es el cambio en la indicación cuando el dígito menos significativo cambia en un paso. Este concepto también se aplica a un dispositivo registrador. Métodos de medición. La diversidad de utilizaciones prácticas y la gran cantidad de instrumentos de medición, determinan los distintos métodos por los cuales se realiza la medición de las dimensiones reales de las piezas. La definición más generalizada de método de medición es la siguiente: secuencia lógica de las operaciones, descritas de una forma genérica, utilizadas en la ejecución de las mediciones. En la práctica las mediciones en dependencia del principio de determinación de la dimensión real del objeto a medir se diferencian por los métodos de medición siguientes: Método directo o de valoración inmediata: Es el método de medición por el cual el valor de la cantidad de magnitud a medir se determina de inmediato o directamente por el dispositivo de lectura del instrumento de medición. Son ejemplo de este método los siguientes: a) la medición del diámetro de un tornillo por medio del pie de rey, b) la medición de la desviación de rectitud de una pieza por medio del indicador de carátula, c) los ángulos de una pieza por medio de goniómetros o medidores de ángulos PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 21 Método de comparación: Es el método de medición que consiste en la comparación del valor de una magnitud física a medir, con un valor conocido de la misma magnitud o con un valor conocido de otra magnitud física que es función de la magnitud que se va a medir. provistas por el objeto sobre el que se realiza la medición y por medidas materializadas, o instalaciones de medición, que pueden presentarse por separado o constructivamente incluidas en un instrumento o instalación de medición. Son ejemplos d este método de medición los siguientes: a) la medición de una masa utilizando una balanza de brazos iguales y pesas. En esta medición las pesas son transformadas en pesos, y estos en momentos, que son los que se comparan, b) la medición de una longitud mediante una regla, o la medición del volumen de cierta cantidad de líquido mediante el uso de una probeta graduada. En casos como estos la cantidad medida se compara sin transformación previa con otra del mismo tipo. Los métodos de comparación pueden ser por sustitución, por transposición y diferencial.  Método de comparación por sustitución: Es el método de medición por comparación en el que la cantidad de magnitud física que se va a medir se sustituye por otra de valor conocido, de manera tal que los efectos producidos por ambas cantidades sobre el dispositivo indicador del instrumento de medición sean los mismos. Como ejemplo de este método puede citarse el siguiente: a) la determinación de una masa por medio de una balanza y pesas, cuando la masa a determinar y las pesas que la sustituyen se sitúan sucesivamente en el mismo platillo de la balanza, produciendo un mismo estado de equilibrio (conocido como método de pesada por sustitución de Borda)  Método de comparación por transposición: Es el método de medición por comparación en el cual la cantidad de magnitud física que se va a medir se compensa primero con una cantidad conocida de la misma magnitud física. A continuación se intercambian las posiciones de ambas en el instrumento de medición y se compensa nuevamente, después de lo cual se determina el valor buscado de acuerdo con los dos valores conocidos de la magnitud, necesarios para la compensación. Como ejemplo de este método puede citarse el siguiente: a) la determinación de la masa de un cuerpo, en una balanza de brazos iguales, por el método de doble pesada de Gauss. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 24 12501 m2 = _______________________ km2 8 yd2 = _______________________ m2 12 yd2 = ________________________ millas2 5 ERRORES DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION Y SU CLASIFICACION 1. Generalidades y conceptos Como consecuencia de la influencia de un gran número de factores casuales y determinantes que surgen en el proceso de fabricación, conservación y explotación de los instrumentos de medición, los valores de las medidas materializadas y las indicaciones de los instrumentos inevitablemente se diferencian de los valores reales de las magnitudes reproducidas o medidas por los mismos. Estas desviaciones son las que caracterizan los errores de los instrumentos de medición. La cualidad de un instrumento de dar indicaciones próximas al valor verdadero del mensurando y que, por tanto, refleja la cercanía a cero de sus errores, se denomina exactitud del mismo. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 25 Los errores en las mediciones se clasifican en estáticos y dinámicos. Los errores estáticos son los que tienen lugar cuando se miden magnitudes constantes, después que se ha realizado un proceso transitorio en los elementos del instrumento.  Sistemáticos Figura 11. Errores sistemáticos  Errores aleatorios: Son aquellos que varían de forma imprevisible, tanto en valor absoluto como en signo, cuando se efectúan varias mediciones de una misma cantidad de magnitud física en condiciones que resulten prácticamente idénticas. Estos errores fortuitos no son controlables, porque no pueden determinarse, son inevitables y siempre la medición realizada se verá afectada por ellos. • La misma magnitud y el mismo signo • Sus causas se definen en tipo y en magnitud, pueden controlarse • Si es controlable es conocido como toleranciaCaracterísticas: • Naturales: efecto de ciertas influencias ambientales, que impiden obtener correctamente el valor buscado. Por ejemplo la temperatura • Errores de instrumentos: tolerancias admitidas en la fabricación de los instrumentos de medición. • Errores personales: son controlables sólo en parte. Depende de las límitaciones físicas o los hábitos del observador Clasificación PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 26 Los errores aleatorios son, en la generalidad de los casos, pequeños; pueden ser positivos o negativos, y existe la misma probabilidad de que su signo sea de uno u otro tipo. Su presencia se indica en una serie de mediciones, por la aparición de pequeñas diferencias entre las lecturas tomadas durante la realización de las mediciones. Los errores aleatorios, son los causantes de la incertidumbre del resultado de la medición. Determinación del error de medición. En un proceso de medición, según ISO 10012 se plantea que: 1 3  oinstrumentdelExactitud cesoca del pro tecnológiTolerancia De manera que los efectos sistemáticos pueden despreciarse en el proceso de medición, por lo tanto sólo afectarían los efectos de naturaleza aleatoria que son totalmente impredecibles. Error absoluto = valor leído – valor convencionalmente verdadero En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante, la inexactitud o puede estimarse a partir de la diferencia entre los valores máximo y mínimo obtenidos en una serie de mediciones en condiciones de repetibilidad. Ejemplo: Un remache cuya longitud es 5,4 mm y se mide cinco veces sucesivas, obteniéndose las siguientes lecturas: 5,5; 5,6; 5,5; 5,6; 5,3 mm La incertidumbre será: mmbreIncertidum 173,0 3 3,56,5    Los errores absolutos de cada lectura serían: 5,5 –5,4 = + 0,1 mm; 5,6 – 5,4 = + 0,2 mm; 5,5 –5,4 = + 0,1 mm; 5,6 – 5,4 = + 0,2 mm; 5,3 – 5,4 = - 0,1 mm El signo nos indica si la lectura es mayor (signo +) o menor (signo -) que el valor convencionalmente verdadero. El error absoluto tiene las mismas unidades de la lectura. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 29 Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir las lecturas obtenidas con un instrumento o equipo de medición, en función del error instrumental determinado mediante calibración. Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones: La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza a medir, el instrumento o ambos, por lo tanto dicha fuerza es un factor importante que debe considerarse para elegir, adecuadamente el instrumento de medición en cualquier aplicación particular. Por ejemplo, en vez de utilizar un micrómetro con trinquete o tambor de fricción puede requerirse uno de baja fuerza de medición (véase la figura 2). Figura 13. Micrómetro de exteriores Error por el uso de instrumentos inadecuados: Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para la aplicación de que se trate. Además de la fuerza de medición, deben tenerse presente otros factores tales como: Cantidad de piezas por medir. Tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad, etcétera). Tamaño de la pieza y exactitud deseada. Existe una gran variedad de instrumentos y equipos de medición, como se muestra esquemáticamente en la figura 3 abarcando desde un simple calibrador vernier hasta la avanzada tecnología de las máquinas de medición por coordenadas de control numérico, comparadores ópticos, micrómetros láser y rugosímetros, entre otros. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 30 Cuando se miden las dimensiones de una pieza de trabajo la exactitud de la medida depende del instrumento de medición elegido. Por ejemplo, si se ha de medir el diámetro exterior de un producto de hierro fundido, un calibrador vernier sería suficiente; sin embargo, si se va a medir un perno patrón, aunque tenga el mismo diámetro del ejemplo anterior, ni siquiera un micrómetro de exteriores tendría la exactitud suficiente para este tipo de aplicaciones, por tanto, debe usarse un equipo de mayor exactitud. Errores por método de sujeción del instrumento: El método de sujeción del instrumento puede causar errores. En ésta, un indicador de carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hcer la medición la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo. La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizarlo se debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte. Error por distorsión: Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumento puede evitarse manteniendo en mente la Ley de Abbe que plantea: la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del eje del instrumento. En la figura se muestra un micrómetro tipo calibrador. Puede verse que los errores los provoca la distorsión debido a la fuerza de medición aplicada y el hecho de que tal vez los topes no se muevan paralelos uno respecto del otro. Figura 14. Micrómetro tipo calibrador PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 31 Error de paralaje: Este error ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente Figura 15. Error de paralaje El error de paralaje es más común de lo que se cree. Este defecto se corrige mirando perpendicularmente el plano de medición a partir del punto de lectura. Error de posición: Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con respecto de las piezas por medir. Error por desgaste: Los instrumentos de medición, como cualquier otro objeto, son susceptibles de desgaste, natural o provocado por el mal uso. En el caso concreto de los instrumentos de medición, el desgaste puede provocar una serie de errores durante su utilización, por ejemplo: deformaciones de sus partes, juego entre sus ensambles, falta de paralelismo o planitud entre las caras de medición, etcétera. Estos errores pueden originar, a su vez, decisiones equivocadas; por tanto, es necesario someter a cualquier instrumento de medición a una inspección de sus características. Estas inspecciones deberán repetirse periódicamente durante la vida útil del instrumento. Error por condiciones ambientales: Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la medición; entre las principales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido) electromagnéticas extrañas. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 34 Metal Coeficiente de dilatación Acero suave 10,5 x 10-6 Acero templado 12 x 10-6 Aluminio 22 x 10-6 Bronce 16 a 20 x 10-6 Cobre 16 x 10-6 Latón 18 x 10-6 Invar 1,3 x 10-6 Magnesio 24 x 10-6 Si el material de la pieza que se mide tiene el mismo coeficiente de dilatación que el patrón de comparación, no es necesario hacer corrección ninguna, como tampoco es necesario si la diferencia entre los coeficientes es tan pequeña que el error cometido por esa causa queda dentro de unos límites aceptables. Si los materiales de la pieza y el patrón tienen diferentes coeficientes de dilatación y la medición se hace a temperatura distinta de la de referencia, deberá hacerse el cálculo de corrección para determinar la cota correspondiente a la temperatura de referencia. El cálculo se basa en lo siguiente. Al hacer la medición a la temperatura t, se obtiene una longitud Lt igual para la pieza que para el patrón o regla con que se verifica la medición. Ahora bien, llamando L20 a la longitud del patrón a 20 º C y L´20 a la longitud de la pieza a 20 º C, se tendrán las ecuaciones siguientes: Lt = L20 [1 +  (t - 20)] Lt = L´20 [1 + ´ (t - 20)] PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 35 L20 [1 +  (t - 20)] = L´20 [1 + ´ (t - 20)] De donde se deduce la fórmula: que permite calcular la longitud L´20 de la pieza a la temperatura de referencia conociendo: L20, que es la longitud nominal del patrón o la lectura de la regla al efectuar la medición, los coeficientes de dilatación  y ´ de los materiales de la regla patrón y de la pieza, y la temperatura t a la que se realiza la medición 4. Ejercicios 1. Cuatro tipos de errores que se pueden dar en las mediciones son 2. ¿Porqué considera usted que es importante tener un control sobre las condiciones ambientales? ¿Influye esto en los resultados de las mediciones? PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 36 6 BLOQUES PATRON Y MARMOLES. VERIFICACION DE PLANITUD 1. Patrones de caras paralelas o galgas (bloques) patrón Los patrones de caras paralelas, más corrientemente conocidos con los nombres de galgas patrón, galgas Johansson o medidas (bloques) planoparalelas, fueron perfeccionados e introducidas en la industria por el ingeniero sueco de este nombre. Figura 16. Bloques patrón Estos patrones están constituidos por pequeños bloques paralelepipédicos de acero templado y estabilizado de gran dureza. Todas las caras de estos bloques están finamente rectificadas y dos de ellas están lapiadas (acabado de espejo), siendo perfectamente planas y paralelas, distando entre si la longitud nominal grabada sobre el patrón a la temperatura de referencia de 20 º C. La particularidad más importante de estos patrones es la de que se puedan agrupar por superposición, de modo que la longitud del grupo formado queda dentro de los límites de exactitud requeridos para su empleo como patrón. Esta cualidad hace que con un número relativamente pequeño de patrones se puedan formar un número tal de que satisfaga todas las PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 39 0 (0,10 + 0,3L) 1 (0,16 + 0,45L) 2 y 3 (0,30 + 0,7L) 4 y 5 (0,60 + 1,4L) donde L es el valor de la longitud nominal del bloque planoparalelo expresado en metro (m) 3. Procedimiento de adherencia. Las galgas patrón se presentan y utilizan como juegos o colecciones de un número determinado de galgas de dimensiones escalonadas en tal forma, que combinando un número muy reducido de ellas ( de 3 a 5) puede lograrse cualquier medida comprendida entre sus límites de empleo. a) Utilice el mínimo número de bloques patrón para formar la medida deseada. b) Seleccione bloques gruesos siempre que sea posible. c) Seleccione bloques patrón empezando con uno que tenga el mínimo dígito significativo requerido y entonces seleccione secuencialmente dígitos más significantes (ver ejemplos 1 y 2). Ejemplo 1: Si tratáramos de formar la medida 37.425 mm procederíamos seleccionando sucesivamente las galgas 1.005 mm; 1.02 mm; 1.4 mm; 4 mm y 30 mm, que aplicadas nos darían la dimensión buscada: 1,005 + 1,02 + 1,4 + 4 + 30 = 37,425 Ejemplo 2: Cómo seleccionar bloques patrón para construir el tamaño deseado (35,745 mm). PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 40 Cuadro 5. Selección de combinación de bloques patrón Orden de combinación (A) (B) (C) (1) 1,005 1,005 1,005 (2) 1,24 1,24 1,24 (3) 13,5 16,5 15,5 (4) 20 17,0 18,0 35,745 35,745 35,745 Métodos para realizar la adherencia de las medidas planoparalelas y cuidados que deben tenerse en cuenta. a) Los bloques patrón deben manejarse sobre una placa de madera blanda o tela. b) Limpie el aceite de conservación con un trapo limpio humedecido con gasolina u otro solvente apropiado y cuidando no rayar las caras. c) Asegúrese de que no haya raspaduras, rebabas y óxido, sobre la cara de medición y la periferia, ya que esto dificulta la adherencia de las caras. Estas deben verificarse utilizando el plano óptico. d) Antes de unirlas las medidas, limpie las caras de tal manera que estén libres de polvo. e) Aplique una pequeña cantidad de aceite de baja viscosidad en la cara de medición y distribúyala uniformemente sobre la superficie de la medida. f) Cuando adhiera bloques gruesos, coloque los dos bloques patrón en ángulo recto uno con otro y gírelos a 90 C mientras los presiona ligeramente. Si la condición de las caras de contacto es perfecta, los bloques patrón pueden adherirse adecuadamente. Cuando quiera adherir un bloque delgado a uno grueso coloque un extremo del primero sobre un extremo del segundo de modo que queden paralelos uno con otro. Cuidadosamente deslice un bloque sobre el PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 41 otro mientras se aplica una pequeña presión y los dos bloques se mantendrán juntos como si se mantuvieran mediante vacío. g) Si se detecta una anormalidad en la unión hay que deshacerla y comprobar las caras de medición. h) Si hay moho u óxido en la cara de medición quítelo cuidadosamente con la piedra de Arkansas de forma que la superficie de la cara no se dañe. i) Si el bloque patrón cae y su cara se raspa, la raspadura debe corregirse. j) Cuando dos bloques patrón delgados vayan a unirse, una un bloque delgado a uno grueso y luego una el otro bloque patrón delgado; ya que estén ajustados quite el bloque grueso y así los dos bloques delgados no se flexionan. k) Los bloques patrón deben unirse y ajustarse con rapidez. Si los bloques patrón se mantienen en la mano por algunos pocos minutos, hay que ponerlos en la mesa. Para que se estabilicen a la temperatura del local o laboratorio. Figura 17. Formas de acoplar los bloques patrón PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 44 Figura 19. Placa planoparalela de vidrio En la figura que se presenta a continuación se muestra esquemáticamente las formas y disposiciones de las franjas de referencia para distintos casos de superficies no planas. Este método permite mediciones cuantitativas de las diferencias cuantitativas de la superficie a comprobar con respecto al plano óptico que se toma como patrón. En efecto las franjas de interferencia corresponden a las líneas de nivel de la superficie controlada y las diferencias de nivel entre dos franjas en una longitud determinada, función de la longitud determinada, función de la longitud de onda de la luz empleada, precisamente igual a la mitad de esa longitud de onda. Así, si, por ejemplo, se utiliza luz monocromática de longitud de onda de 0,6 m, la diferencia de nivel entre los puntos correspondientes a dos líneas de interferencia inmediatas será de 0,3 m aproximadamente. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 45 5. Marmoles. Se da el nombre de mármol a todo elemento de verificación utilizado para materializar un plano. Sus formas son diversas según el uso a que se destinan. Pueden distinguirse principalmente platinas o mesas de medida y los mármoles de control. FIGURA 20. DEFECTO DE PLANITUD PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 46 Las platinas o mesas de medida forman parte de los aparatos de medición, tales como comparadores, a los que proporcionan un plano de referencia para efectuar las mediciones. Se fabrican de acero, de calidades similares a los empleados en la fabricación de calibres, templado y estabilizado; la superficie plana es rectificada y lapiada. La exactitud de la planitud es variable según sus dimensiones, pero generalmente, es del mismo orden que la de las galgas patrón. La superficie plana está provista de ranuras que permiten la eliminación del aire al colocar las galgas sobre ella y la eliminación del polvo o suciedad. Los mármoles de control son piezas de mayor tamaño. Su forma es la de la una gruesa placa rectangular, con una cara perfectamente plana y pulida y la cara opuesta provista de nervios de gran profundidad para dar rigidez a la placa. Se construyen generalmente de fundición perlítita de alta calidad resistente al desgaste y estabilizada para que conserven su precisión de origen. Los mármoles se apoyan sobre tres puntos para evitar el posible alabeo que pudiese producirse por un cambio accidental en la repartición de los puntos de apoyo. En los mármoles de grandes dimensiones que necesitan estar sostenidos por más de tres puntos de apoyo, éstos deben reposar sobre gatos o tornillos de reglaje fino, de forma que pueda asegurarse una nivelación correcta del mármol sin alabeo del mismo. Para evitar además el riesgo de una falla del terreno, se montan sobre una base o apoyo de hormigón. Figura 21. Mármoles Mármoles fabricados con materiales especiales. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 49 máquinas herramientas, el patrón es el que se coloca sobre la superficie a verificar. El colorante empleado es una suspensión de minio, sanguina o azul de prusia en aceite mineral. Debe ser de grano muy fino y uniforme y libre de granos duros de substancias extrañas, que podrían producir rayas en la superficie del mármol y de la pieza que se verifica. Se extiende sobre el mármol por medio de un tampón o muñeca empapada de la suspensión colorante. La precisión de la verificación está limitada por el mármol patrón, por la rigidez del mismo y de la pieza y por el espesor de la capa colorante, que debe ser muy fina y bien uniforme. Por otra parte debe tenerse en cuenta que la verificación por este procedimiento no indica el espesor de metal a quitar y el trabajo de acabado del plano se realiza por aproximaciones sucesivas. En este estado las superficies de los dos mármoles B y C continuarán siendo probablemente el uno cóncavo y el otro convexo, pero más cercanas a la superficie plana Figura 23. Método de verificación de planitud en mesa de mármol El mármol B se toma entonces como patrón para ajustar el A (2 de la figura 10) la presentación de A sobre C manifestará el doble del error de planitud de B (3 de la figura 10). Se retocarán entonces A y C, como anteriormente se hizo con B y C, y este último mármol se escogerá seguidamente como nuevo patrón. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 50 Se ve que cuando los tres mármoles, aparejados dos a dos en todas las posiciones y en cada una de las tres combinaciones posibles, muestran un apoyo perfecto, cada uno de ellos será plano patrón. Para poner de relieve un posible alabeo helicoidal de los mármoles deben hacerse dos presentaciones en cruz por cada combinación. Este procedimiento es largo y exige operar cuidadosa y metódicamente para obtener un resultado correcto. Hay que tener en cuenta también que la precisión obtenida está influida por la rigidez de los mármoles que se ajustan. 6. Ejercicios Determine el error máximo permisible para un los siguientes bloques patrón: a) Bloque de 10 mm, 75 mm y 400 mm grado 00 b) Bloque de 25 mm, 150 mm y 1000 mm grado 1 c) Bloque de 200 mm, 500 mm y 800 mm grado 0 d) Bloque de 50 mm, 300 mm y 600 mm grado 1 PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 51 7 MEDICION Y CALIBRACION DE PIE DE REY (VERNIER) 1. Aspectos generales Definición. Vernier: El Vernier significa la escala graduada para leer la graduación de la escala principal con divisiones más finas, obtenidas al dividir igualmente n-1 graduaciones de la escala principal por n ó n/2. Pie de Rey (Vernier). Los calibradores vernier pertenecen al grupo de los instrumentos mecánicos sencillos, se fabrican en la actualidad una amplia gama de modelos, deben su nombre al vernier que es una escala auxiliar que se desliza a lo largo de la escala principal, entre ambas escalas existe una relación de proporcionalidad en la distancia entre sus trazos lo que facilita lograr lecturas de fracciones de división de la escala principal. Este sencillo mecanismo permite en la práctica del taller obtener lecturas rápidas con un grado de exactitud que puede ser adecuado según el uso. Mecanismo de los instrumentos con escala Vernier. El vernier es una construcción auxiliar que eleva la exactitud del valor de la escala principal del instrumento de medición. El principio de su funcionamiento consiste en las coincidencias de los trazos correspondientes de dos escalas desiguales lineales, escalas principal y auxiliar. La distancia en la que se diferencian los trazos es el valor de división del vernier. En el vernier sencillo con valor de división de 0,1 mm, la escala posee un largo de 9 mm (figura 1a). En ella se encuentran 10 divisiones. La distancia entre dos trazos consecutivos del vernier es de 9/10 = 0,9 mm. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 54 Figura 25. Pie de rey con bocas de medición exteriores, interiores y sonda de profundidad Figura 26. Pie de rey con bocas de medición exteriores y sonda de profundidad Figura 27. Pie de rey con bocas de medición exteriores e interiores PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 55 Figura 28. Pie de rey de sonda de profundidad Figura 29. Pie de rey de altura Procedimiento para la medición Vernier a) Antes de efectuar la medición es necesario verificar parcialmente el estado del vernier, o sea asegurarse de su corrección. b) En los vernier calibrados las abrazaderas deben unirse sin holgura visible. c) El trazo “cero” en la regla y el del vernier deben coincidir. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 56 d) El cursor debe desplazarse libremente por la regla sin balanceo ni juego notable. e) Debe asegurarse la manipulación correcta del equipo a favor de la calidad de las mediciones. Para esto el vernier se ajusta con la mano por la regla, el cursor se mueve con el dedo pulgar. Es necesario tener cuidado para que desde el inicio se aprenda a sujetar y colocar correctamente los instrumentos, ya que frecuentemente, si no reciben las indicaciones necesarias, los operarios se acostumbran a la forma incorrecta de trabajo. f) Las abrazaderas deben cerrarse sobre la pieza de forma que las superficies de medición del instrumento estén en contacto con la pieza sin inclinación. Durante la medición de las superficies exteriores esta inclinación implica un aumento de la dimensión, y en las superficies interiores, una disminución de la dimensión. g) Durante el control de las superficies exteriores de las piezas redondas es necesario velar porque las líneas de medición estén perpendiculares al eje de la pieza, y durante el control de las superficies exteriores de las piezas planas, la línea de medición debe estar perpendicular al plano paralelo de la pieza. En caso contrario la indicación estará aumentada. h) Es necesario observar esta misma regla durante el control de las superficies cilíndricas interiores, durante la producción de piezas, ya que la línea de medición debe pasar a través de su centro, y durante el control de las superficies paralelas interiores, la línea de medición debe ser perpendicular a estas. i) No debemos olvidar que durante la lectura de las dimensiones es necesario observar la escala bajo un ángulo recto, de otra forma habría error como resultado del paralaje. Errores semejantes se encuentran a menudo en la práctica. debajo de la regla. j) Las abrazaderas superiores para mediciones interiores pueden ser utilizadas también para los trabajos de trazado. k) Las abrazaderas inferiores, por su parte cilíndrica exterior, miden las dimensiones interiores. Tienen un ancho total de 9 o 10 mm. Esta magnitud se marca en las abrazaderas. Durante la medición de las superficies interiores no debe olvidarse que la magnitud indicada de las abrazaderas debe sumarse a la indicación del vernier. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 59 e) Comprobación de la medida “b” y de la desviación de paralelismo de las genera trices de las mandíbulas cilíndricas para mediciones interiores f) Comprobación de la posición “0” del vernier y la regla. g) Determinación de la distancia entre las superficies de medición de las mandíbulas para mediciones de interiores en los pie de rey universales. h) Comprobación de la desviación de rectitud de las superficies de trabajo de la punta de medición del pie de rey de altura (tipo 6). i) Comprobación de la desviación de paralelismo entre las superficies de medición de la punta del pie de rey de altura (tipo 6). j) Comprobación de la medida “A” de la punta de medición del pie de rey de altura k) Comprobación de la anchura de la superficie superior de la punta de medición del pie de rey de altura. -Ejecución de la calibración.  Examen exterior. Durante el examen exterior se comprueba que: a) Las superficies de medición de las escalas de la regla y del vernier no presenten rasguños, huellas de corrosión, señales de golpes u otros defectos que afecten el funcionamiento del pie de rey o su lectura. b) No exista desgaste de los trazos de la regla por el movimiento del cursor que impidan la lectura. c) En los pie de rey con dispositivo de lectura digital los dígitos que aparecen en el display se visualicen claros y legibles.  Comprobación del funcionamiento. Se comprobará que: a) El movimiento de las parte móviles del pie de rey sea suave, sin saltos ni atascamiento. b) Los tornillos de fijación del cursor principal y del cursor auxiliar fijen firmemente a los mismos en la posición requerida y no permitan que se desplacen de la misma. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 60  Comprobación de la planicidad de las superficies de medición de los pie de rey de todos los tipos La desviación de planicidad de las superficies de medición se determina con ayuda de la regla de canto agudo de 1. clase con longitud nominal de 50; 80 ó 120 mm. Para esta determinación se coloca el bisel de la regla sobre la superficie de medición. Según sea el caso se coloca el bisel de la regla sobre la superficie de medición en direcciones diagonales a lo largo de la misma. En el caso de los pie de rey de profundidad el bisel de la regla de canto agudo se coloca sobre la base del pie de rey en posiciones paralelas al lado más largo y perpendicular al mismo y además en dos direcciones diagonales. En todos los casos antes mencionados se observa a trasluz la no existencia de deformaciones, ni abultamientos apreciables a simple vista en las superficies de medición del pie de rey. Se permiten solamente pequeñas desviaciones de planicidad de forma cóncava siempre y cuando no afecten las mediciones.  Comprobación de la desviación de paralelismo de las superficies planas de medición y de las superficies de medición para interiores Esta comprobación se ejecuta cerrando completamente las mandíbulas de medición en el límite inferior de medición del pie de rey y, observando a trasluz la no existencia de cuña luminosa entre ambas superficies de medición. Para el caso de los pie de rey la desviación del paralelismo de las mandíbulas para mediciones de interiores, se realizará con un micrómetro de exterior de 0 a 25 mm de la forma siguiente: Se ajusta el pie de rey en un valor de 10 mm, se aprieta el tornillo de fijación y se mide en tres posiciones en toda la longitud de dichas mandíbulas con el micrómetro, determinándose la diferencia entre la lectura máxima y la mínima. De acuerdo a los resultados de está comprobación, se originan dos alternativas: PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 61 a) la primera es continuar la calibración e invalidar el uso de las mandíbulas de interiores reflejándolo en el certificado de calibración ( si no hay nada convenido con el cliente ), b) detener la calibración sugiriéndole al cliente que el instrumento sea reparado.  Comprobación de la medida “b” y de la desviación de paralelismo de las generatrices de las mandíbulas cilíndricas para mediciones de interiores Se realiza con ayuda del micrómetro de exteriores, manteniendo el tornillo de fijación del cursor apretado. La medida “b” se determina haciendo contacto con las superficies cilíndricas y buscando la máxima medida. Las otras lecturas de la medida “b” serán menores o iguales a la lectura máxima. Figura 30. Comprobación de paralelismo de superificies de medición Se permite un desplazamiento de la línea de medición de la medida “b” con respecto al eje de simetría de las mandíbulas cuando se gira el micrómetro en un ángulo no mayor que 15°, respecto al eje de la regla. La medida “b” se determina en dos o tres secciones por toda la longitud de las mandíbulas para mediciones interiores. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 64 - Comprobación de la anchura de la superficie superior de la punta de medición para los pie de rey de altura. Esta comprobación se realiza con ayuda de una lupa de medición, mediante la escala grabada en su lente se mide esta longitud. Determinación del error de indicación de los pie de rey que poseen varilla para mediciones de profundidad Esta determinación se ejecuta con la ayuda de bloques planoparalelos de 5. orden o de 3. clase con longitud nominal de 20 mm. Para esto, las dos bloques planoparalelos se colocan sobre una placa plana de vidrio de diámetro 120 mm de 2 .clase o sobre un mármol de verificación liso de 2. clase de (250 x 250)mm. El tope de la regla del pie de rey se pone en contacto con las superficies de medición de los dos bloques planoparalelos. La varilla o sonda para mediciones de profundidad se mueve hasta que haga contacto con la superficie de trabajo de la placa plana de vidrio o del mármol de verificación y se toma la lectura. -Determinación del error de indicación de los pie de rey. La determinación del error de indicación de los pie de rey de cualquier tipo se realiza con ayuda de bloques planoparalelos.  Para los pie de rey con valor de división de 0.01; 0.02 y 0.05 mm se determina el error de indicación en 6 puntos, como mínimo, distribuidos uniformemente por toda la longitud de la regla y del vernier y para los pie de rey con valor de división de 0.1 mm, este error se determina en tres puntos, como mínimo, distribuidos uniformemente por la longitud de la regla y del vernier.  Para determinar el error de indicación de los pie de rey de los tipos 1; 2; 3; 4 se coloca los bloques planoparalelos entre las superficies de medición de las mandíbulas para mediciones de exteriores.  La fuerza que se ejerce sobre las mandíbulas asegurará el desplazamiento normal de las superficies de medición de las medidas planoparalelas, cuando el tornillo de fijación del cursor esté flojo.  Para efectuar la determinación del error de indicación, se coloca el pie de rey de tal forma, que el borde más largo de la regla esté perpendicular con respecto a la superficie lateral superior del bloque planoparalelo y en la zona central de su superficie de medición. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 65  En uno de los puntos de calibración, el error de indicación se determina con el tornillo de fijación del cursor apretado. -La determinación del error de indicación de los pie de rey de profundidad (tipo 5) se realiza con ayuda de pares de medidas o bloques planoparalelos de igual longitud nominal. El error de indicación de los pie de rey de profundidad (tipo 5) se determina colocando las medidas planoparalelas sobre el mármol de verificación, bajando la punta de medición hasta hacer contacto con la superficie de medición de la medida planoparalela, de manera que la superficie de la medida sea perpendicular a la punta del pie de rey, comprobando que la medida puede moverse sin dificultad. Las mediciones se realizan en dos posiciones de la superficie de la punta de medición, una con el tornillo de fijación apretado y la otra no. En este caso, la superficie de medición de la medida planoparalela no sobresaldrá por encima de la superficie de medición de la punta. donde: e : Error de indicación del pie de rey lpr: Indicación del pie de rey en el punto dado ln mpp: Longitud nominal de la medida planoparalela patrón. - Precauciones durante la utilización de un pie de rey Deben observarse las siguientes precauciones cuando se utilice un pie de rey: 1. Antes de tomar mediciones, elimine rebabas, polvo y rayones de la pieza. 2. Cuando mida, mueva lentamente el cursor mientras presiona con suavidad el botón para el pulgar contra el brazo principal. 3. Mida la pieza utilizando la parte de las puntas de medición más cercana al brazo principal. 4. No use una fuerza excesiva de medición cuando mida con los pie de rey que emplean las mismas puntas de medición para interiores que para exteriores, como el tipo 4. 5. Nunca trate de medir una pieza que esté en movimiento, rotando. 6. Después de utilizar un pie de rey, límpielo y guárdelo con las puntas de medición ligeramente separadas. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 66 -Mantenimiento de los pie de rey. Aunque los pie de rey con frecuencia se utilizan en condiciones ambientales hostiles, su mantenimiento tiende a descuidarse debido a lo simple de su construcción y bajos requerimientos de exactitud. Con el objeto de obtener el mejor rendimiento posible de estos instrumentos y asegurar su uso económico, es esencial un efectivo control del mantenimiento por lo que siempre que no se estén utilizando manténgalos limpios, cubiertos de una película fina de aceite y en su estuche. Como cualquier otro tipo de instrumentos, los pie de rey deberán tener reglas estandarizadas que regulen la compra, capacitación del personal, manejo, almacenaje, mantenimiento e inspección periódica. - Almacenamiento y conservación de pie de rey. Observe las siguientes precauciones cuando almacene pie de rey: 1. Seleccione un lugar en el que los pie de rey no estén expuestos a polvo, humedad o fluctuaciones extremas de temperatura. 2. Cuando almacene pie de rey de gran tamaño que no sean utilizados con frecuencia, aplique líquido antioxidante al cursor y caras de medición; procure dejar estas algo separadas. 3. Al menos una vez al mes, verifique las condiciones de almacenaje y el movimiento del cursor de los pie de rey que sean utilizados esporádicamente y, por tanto, mantenidos en el almacén. 4. Evite la entrada de vapores de productos químicos, como ácido hidroclorídico o ácido sulfúrico, al lugar donde se almacenan los pie de rey. Como cualquier otro tipo de instrumentos, los pie de rey deberán tener reglas estandarizadas que regulen la compra, capacitación del personal, manejo, almacenaje, mantenimiento Coloque los pie de rey de modo que el brazo principal no se flexione y el vernier no resulte dañado. Mantenga un registro, con documentación adecuada, de los calibradores que salgan del almacén hacia el área productiva. Designe a una persona como encargada de los pie de rey que están almacenados en cajas de herramientas y anaqueles dentro del área productiva. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 69  Incertidumbre por efectos térmicos: se divide en dos partes  Por coeficiente de dilatación: se usa los coeficientes que se presentaron en apartados anteriores, para el caso de acero inoxidable se realiza de la siguiente manera.  Por la diferencia de temperatura entre el patrón y el mesurando: se realiza con base en la siguiente ecuación.  Efecto de Planitud: en caso de los pies de rey se considera de acuerdo a su división de escala, se toman los siguientes valores 0,01 mm a 0,02 como 5 µm (en toda su longitud) ó valores de 0,05 mm a 0,1 mm 10 µm (por cada 100 mm). La ecuación se presenta a continuación. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 70  Efecto de Paralelismo: se considera los valores indicados en el efecto de planitud, se utiliza como base la siguiente ecuación. A continuación se presentan 3 tablas en donde se resume como se debe realizar el cálculo de la incertidumbre para cada área del pie de rey.  Medidas exteriores: PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 71  Medidas interiores PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 74 Corrección Incertidumbre expandida con k=2 0,2 °C 0,1 Datos obtenidos durante la calibración. Comprobación del error de indicación para las bocas de medición de exteriores. n Valor nominal Valor del patrón Indicación del Pie de Rey Promedio Error Primera lectura Segunda lectura mm mm mm mm mm mm 1 5 5 5,00 4,99 2 65 60+5 65,01 65,01 3 80 80 80,03 80,02 Comprobación de la repetibilidad para las bocas de medición de exteriores. Indicación del Pie de Rey utilizando un bloque de n mm n mm 1 40,01 1 90,02 2 40,01 2 90,01 3 40,02 3 90,03 4 40,01 4 90,02 5 40,02 5 90,02 6 40,01 6 90,03 7 40,01 7 90,04 8 40,03 8 90,03 9 40,01 9 90,02 PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 75 10 40,01 10 90,03 Desviación Comprobación del error de indicación para las bocas de medición de interiores n Valor nominal Valor del patrón Indicación del Pie de Rey Promedio Error Primera lectura Segunda lectura mm mm mm mm mm mm 1 5 5 4,99 4,99 2 65 60+5 65,00 65,01 3 80 80 79,95 80,02 Comprobación de la repetibilidad para las bocas de medición de interiores. Indicación del Pie de Rey utilizando un bloque de n mm n mm 1 40,01 1 90,02 2 40,01 2 90,01 3 40,02 3 90,03 4 40,01 4 90,02 5 40,02 5 90,02 6 40,01 6 90,03 7 40,01 7 90,04 8 40,03 8 90,03 9 40,01 9 90,02 10 40,01 10 90,03 PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 76 Desviación Comprobación del error de indicación para la medición de profundidad n Valor nominal Valor del patrón Indicación del Pie de Rey Promedio Error Primera lectura Segunda lectura mm mm mm mm mm mm 1 30 30 29,98 29,99 2 100 100 100,04 100,03 Incertidumbre Incertidumbre por resolución Incertidumbre por repetibilidad Incertidumbre por Patrón Incertidumbre por Error de Abbe PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 79 b. Realice los siguientes cálculos basados en la calibración de un pie de rey. A partir de la siguiente información Datos de los certificados de calibración de bloques patrón Valor Nominal de la Medida mm Valor Convencionalmente Verdadero de la Medida mm Incertidumbre expandida con k=2 um 5 5,00010 0,04 30 29,999 87 0,03 100 100,000 02 0,07 Datos Termohigrómetro Corrección Incertidumbre expandida con k=2 0,2 °C 0,1 Datos obtenidos durante la calibración. Comprobación del error de indicación para las bocas de medición de exteriores. Comprobación del error de indicación para las bocas de medición de exteriores. n Valor nominal Valor del patrón Indicación del Pie de Rey Promedio Error Primera lectura Segunda lectura mm mm mm mm mm mm Humedad relativa Final 50 % PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 80 1 5 5 4,99 4,98 2 65 60+5 64,99 65,01 3 80 80 80,03 80,00 Comprobación de la repetibilidad para las bocas de medición de exteriores. Indicación del Pie de Rey utilizando un bloque de n mm n mm 1 40,02 1 90,04 2 40,02 2 90,01 3 40,02 3 90,03 4 40,01 4 90,02 5 40,02 5 90,02 6 40,02 6 90,04 7 40,03 7 90,04 8 40,03 8 90,03 9 40,01 9 90,02 10 40,01 10 90,03 Desviación Comprobación del error de indicación para las bocas de medición de interiores n Valor nominal Valor del patrón Indicación del Pie de Rey Promedio Error Primera lectura Segunda lectura mm mm mm mm mm mm 1 5 5 4,99 4,99 2 65 60+5 65,00 65,01 3 80 80 79,95 80,02 PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 81 Comprobación de la repetibilidad para las bocas de medición de interiores. Indicación del Pie de Rey utilizando un bloque de n mm n mm 1 40,01 1 90,02 2 40,01 2 90,01 3 40,02 3 90,03 4 40,01 4 90,02 5 40,02 5 90,02 6 40,01 6 90,03 7 40,01 7 90,04 8 40,03 8 90,03 9 40,01 9 90,02 10 40,01 10 90,03 Desviación Comprobación del error de indicación para la medición de profundidad Valor del patrón Indicación del Pie de Rey Promedio Error Primera lectura Segunda lectura mm mm mm mm mm 30 29,98 29,99 100 100,04 100,03 Incertidumbre Incertidumbre por PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 84 8 MEDICION Y CALIBRACION DE MICROMETROS PARA EXTERIORES 1. Consideraciones generales Definición Micrómetro para medición de exteriores: Es definido como un instrumento capaz de medir la distancia entre dos caras de medición, leyendo las graduaciones indicadas en el cilindro y el tambor. Tiene una construcción tal que sobre un arco semicircular o en forma de "U" en un extremo tiene un tope fijo con cara de medición plana y en el lado opuesto un husillo móvil el cual tiene una cara de medición paralela con la cara de medición mencionada antes y puede moverse en la dirección vertical a las caras de medición anteriores, y proporciona un cilindro y un tambor que pueden indicar las lecturas correspondientes al movimiento del husillo. Funcionamiento del palmer o micrómetro para mediciones de exteriores. El micrómetro es otro instrumento de medidas variables, utilizado para medir con precisión de centésimas y milésimas de milímetro longitudes que no varían mucho entre sí o pequeñas longitudes según sea su disposición. Por ejemplo, si el tornillo (1) se hace girar dentro de la tuerca (2) fija, al dar una vuelta completa en el sentido de la flecha (a), el tornillo avanza una longitud igual al paso de la rosca; si se dan dos vueltas, avanza una longitud igual a dos pasos, si se da media vuelta, avanza medio paso, y si se da un cincuentavo de vuelta o una centésima de vuelta el extremo avanzará un cincuentavo o una centésima de paso. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 85 Si el tornillo se escoge de un paso de 0,5 mm (medio milímetro) y en la cabeza se dispone una escala a todo alrededor dividida en 50 partes iguales para poder medir cincuentavos de vuelta, se podrán medir desplazamientos de 0,5/50 =0,01 mm (una centésima de milímetro). Una disposición práctica del micrómetro para medir piezas de dimensiones no muy grandes se muestra en la figura siguiente. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 86 Como puede verse en ella, está formado por un cuerpo en forma de herradura en uno de cuyos extremos hay un tope o punta de asiento (1); en el otro extremo hay fija una regla cilíndrica graduada en medios milímetros (2) que sostiene la tuerca fija (no visible en la figura); el extremo del tornillo tiene forma de varilla cilíndrica y forma de tope (3), mientras que su cabeza está unida al tambor graduado hueco (4). Al hacer girar el tambor (4), el tornillo se rosca o desenrosca en la tuerca fija y el tambor avanza o retrocede junto con el tope (3). Cuando los topes 1 y 3 están en contacto, el tambor cubre completamente la escala y la división “cero” del tambor coincide con la línea de la escala; al irse separando los topes se va descubriendo la escala y la distancia entre ellos es igual a la medida descubierta sobre la escala (milímetros y medios milímetros) más el número de centésimas indicado por la división de la escala del tambor que se encuentra en coincidencia con la línea de la escala fija. Por ejemplo, en la siguiente figura, de forma primera se ve la posición del tambor para una separación de topes de 7,25 mm, y en segunda se utiliza para una medida de 7,84 mm; en este último caso el tambor indica 34 centésimas, pero como en la escala fija hay descubiertos 7,5 mm, la medida indicada es de 7,50 + 0,34 = 7,84 mm. Dada la gran exactitud de los micrómetros, una presión excesiva sobre la pieza que se mide entre los topes, puede introducir errores en el resultado de la medición, además de ocasionar daños en el micrómetro y pérdida en la exactitud de éste; para evitar este inconveniente, el mando del tornillo se PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 89 Tipos de micrómetros para mediciones de exteriores  Micrómetro para mediciones de exteriores con superficies de medición planas. Se fabrican con límite superior de medición hasta 500 mm (Tipo 1). 1.Tope fijo 2. Cilindro graduado 3. Vástago de medición 4. Tambor 5. Dispositivo regulador de la fuerza de medición 6. Herradura . 7.Tuerca de fijación  Micrómetro para mediciones de exteriores con puntas intercambiables y superficies de medición planas. Se fabrican con límite superior de medición hasta 1000 mm (Tipo 2).  Micrómetro para mediciones de exteriores con superficies de medición cóncavas y límite de superior de medición hasta 50 mm. También se pueden utilizar para mediciones del espesor de las paredes de tubos con diámetro inferior de 12 mm y mayores (Tipo 3). PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 90  Micrómetro para la medición de ruedas dentadas. Se utilizan para la determinación del valor medio y la variación de longitud de la normal de las ruedas dentadas con módulo mayor que 1 mm (Tipo 4).  Micrómetro para la medición de alambres con límite superior de medición hasta 10 mm (Tipo 5)  Micrómetro para la medición de espesor de paredes de tubos (Tipo 6) PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 91  Micrómetros para la medición de espesores de chapas y láminas, con superficie plana o esférica (Tipo 7) Causas de error de los micrómetros. Las principales causas de error de los micrómetros son: 1. Error de origen o de “cero”, cuando los topes del micrómetro están en contacto, no estando éste en la indicación “cero”. 2. Los errores de paso del tornillo micrométrico y los errores de división del tambor que hacen que el desplazamiento del tope móvil no corresponda al valor leído. 3. Falta de paralelismo de los topes de medida, cuyo plano, además debe ser perpendicular al eje de medición. 4. La falta de planitud de los topes de medida.  Errores en la medición con micrómetros. Cuando realizamos mediciones con un micrómetro es necesario considerar las siguientes fuentes de errores: 1. Error de paralaje. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 94 adecuado como por ejemplo gasolina de aviación. Luego se secará con un paño seco para retirar residuos de líquido. c) Los micrómetros se colocarán sobre un mármol de hierro fundido de verificación o mesa de granito en el local donde se ejecutará la calibración no menos de 3 h. d) Las medidas planoparalelas se sostendrán durante la calibración con ayuda de guantes o paños de algodón. El micrómetro se sostendrá por la parte que tiene protección térmica y se colocará firmemente en las mordazas del soporte para micrómetros. e) En las operaciones de calibración el vástago de medición se hará avanzar mediante el dispositivo regulador de la fuerza de medición. La lectura se tomará después de que el dispositivo regulador de la fuerza de medición se haya deslizado sobre tres o cuatro dientes del mismo, excepto durante la comprobación de la fuerza de medición en la que este deslizamiento será de una vuelta completa del dispositivo Ejecución de la calibración. -Examen exterior. En el examen exterior se comprueba que: a) las superficies de medición de los micrómetros no presenten rasguños, huellas de corrosión señales de golpes u otros defectos, que afecten su funcionamiento. b) las superficies de las escalas del cilindro y del tambor no presenten rasguños, huellas de corrosión, señales de golpes, abolladuras, que dificulten o impidan la lectura. c) los trazos de la escala sean legibles, claros e interrumpidos. d) el bisel del tambor de los micrómetros tipos 1; 2; 3; 5; 6 no presente grietas o abolladuras. e) a simple vista no se observe oblicuidad entre los trazos del cilindro y del tambor. -Comprobación del funcionamiento. Se comprueba que: a) la rotación del tambor en el intervalo de medición sea suave y sin roces. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 95 b) el vástago de medición se mueva sin juego radial ni axial en la tuerca cónica. c) el tornillo de fijación garantice la fijación del vástago de medición. d) En los micrómetros con puntas intercambiables estas, después de su colocación, no tengan juego radial ni axial. e) cuando se encuentre apretado el tornillo de fijación, el vástago de medición no gire al accionar el dispositivo regulador de la fuerza de medición. f) durante la rotación del vástago de medición libre no exista desplazamiento del dispositivo regulador de la fuerza de medición. g) en los micrómetros del tipo 7, cuando se ejerza una ligera fuerza sobre la aguja indicadora en su base, en dirección paralela al plano de la escala, no se produzcan variaciones. h) no existan huellas de roce del tambor sobre el cilindro. -Comprobación de la fuerza de medición. Para efectuar la comprobación con ayuda de la balanza, el micrómetro se coloca en un soporte en una posición tal que la superficie de medición del vástago de medición sea paralela a la superficie del plano de la plataforma de la balanza. La indicación del micrómetro se encontrará entre 20 y 25 divisiones por la escala del cilindro. Después girando el tambor con ayuda del dispositivo regulador de la fuerza de medición (trinquete) se ponen en contacto las superficies del micrómetro y de la plataforma de la balanza, se hace avanzar el vástago de medición hasta que se produzca una vuelta completa del dispositivo regulador sin que avance el vástago de medición y se toma la lectura por la escala de la balanza. Comprobación de la desviación de la planitud de las superficies planas de medición de los micrómetros. Este aspecto se comprobará con una regla de canto agudo de 1. clase, la cual se colocará en dos direcciones perpendiculares entre sí, no debiéndose observar holgura a simple vista entre las superficies de medición del micrómetro y el bisel de la regla de canto agudo. PROGRAMA DE ESTUDIOS EN CALIDAD, AMBIENTE Y METROLOGÍA M ED IC IO N Y C A LI B R A C IO N D E IN ST R U M EN TO S D E LA M A G N IT U D D IM EN SI O N A L 96 - Comprobación de la desviación de paralelismo de las superficies planas de medición en los micrómetros tipos 1; 2; 7; 8. La comprobación de la desviación del paralelismo de las superficies planas de medición de los micrómetros con límite superior de medición hasta 100 mm se realiza con ayuda del juego de medidas planoparalelas de vidrio de la serie correspondiente al intervalo de medición del micrómetro. La comprobación se realiza por el método de interferencia con el tornillo de fijación del micrómetro flojo. La medida planoparalela de vidrio de la menor dimensión se coloca entre las superficies de medición del micrómetro y se consigue el contacto observando de que se produzca la menor cantidad de bandas de interferencia que aparecen en ambas superficies. La desviación del paralelismo se determina multiplicando la cantidad total de bandas halladas con cada medida planoparalela de vidrio, por 0.3 µm que corresponde al valor de una banda de interferencia. La desviación del paralelismo se determina como el mayor de los cuatro valores hallados. La desviación del paralelismo también se puede determinar con ayuda de 4 medidas planoparalelas que tengan una diferencia de longitud nominal entre sí, equivalente a 1/4 de vuelta del vástago de medición del micrómetro. Cada medida planoparalela se coloca entre las superficies de medición en cuatro posiciones diferentes tomándose las lecturas por la escala del micrómetro. Con el objetivo de eliminar la influencia de la desviación de planoparalelismo de las medidas planoparalelas se recomienda colocar la misma siempre en un mismo lado. La comprobación de la desviación de paralelismo para los micrómetros con límite superior a 100 mm se realiza con la medida de ajuste del micrómetro y las puntas especiales. Colocando estas en la medida de ajuste de tal forma que las bolas se encuentren en una misma línea paralela al eje de la medida, fijándose con tornillos, dejando una separación de aproximadamente 0.5 mm entre la superficie de medición de la medida de ajuste y la punta que corresponde al vástago de medición del micrómetro.