UNIDAD 1

METROLOGIA

INTRODUCCIÓN

La humana es muy variada; constantemente vemos, oímos, olemos, probamos y tocamos objetos y productos, es decir, ha un constante flujo de sensaciones. El trabajo de la metrología es describir en forma ordenada esta experiencia, un trabajo que la curiosidad del hombre ha conducido por muchos siglos y que presumiblemente nunca terminara, por fortuna.
El metrólogo ha seleccionado como campo de estudio una porción especial de la gran variedad de experiencias humanas; de la totalidad ha abstraído ciertos aspectos que le parecen susceptibles de describir con exactitud. Al principio el metrólogo se contento en adquirir esta experiencia en forma pasiva para describir tanto lo veía, olía, etc., como la forma en que estas sensaciones llegaban a él. En tiempos mas recientes ha decidido tomar un papel activo en la adquisición del conocimiento o por medio de la experimentación. En este caso, con sus descripciones, el metrólogo construye un nuevo mundo, un mundo propio e integrado a su compañía, institución, comunidad, estado, nación, tanto en el ámbito internacional como en el global.

 
DEFINICIÓN
La metrología es la ciencia de las medidas; en su generalidad, trata del estudio y aplicación de todos los medios propios para la medida de magnitudes, tales como : longitudes, ángulos, masas, tiempos, velocidades, potencias, temperaturas, intensidades de corriente, etc. Por esta enumeración, limitada voluntariamente, es fácil ver que la metrología entra en todos los dominios de la ciencia.

INSTRUMENTOS ELÉCTRICOS

COMPROBADOR UNIVERSAL: Con el comprador universal es posible verificar todo el sistema eléctrico de cualquier coche o en el taller u hogar para localización de averías que lo deje inmovilizado y proceder a su reparación inmediata.

INYECTOR DE SEÑALES: El análisis dinámico consiste en la aplicación progresiva de una señal simulada o de prueba para comprobar de forma real la respuesta de cada etapa del aparato averiado.

PALPA DORES : Son instrumentos que son empleados de forma similar al palpador de un comparador de esfera, tipos de palpa dores:
-palpa dores deslizantes
-palpa dores de aplicación o lamina doble.
-palpa dores oscilantes.

RUGO METROS: Aparato dispuesto para la medición de la rugosidad por indicación directa de la altura media aritmética.

ÓHMETROS: Sirve para la medición de resistencias. Esta destinado a determinar el valor de la resistencia de cualquier componente o de cualquier tramo del circulo bajo medida, facilitando la medida de este valor en una escala directamente calibrada en ohmios.
 

INSTRUMENTOS MECÁNICOS.

APARATOS ÓPTICOS PARA LA MEDICIÓN DE LA RUGOSIDAD: Se reservan generalmente para uso de los laboratorios y salas de metrología, por la delicadeza de su manejo.

BANCOS PARA MEDIR Ó MAQUINAS PARA MEDIR LONGITUDES: Estas maquinas están destinadas fundamentalmente a la medición de longitudes, aun cuando mediante accesorios adecuados pueden algunas de ellas utilizarse también para mediciones angulares.

BLOQUES PATRÓN: Estas herramientas se usan para efectuar operaciones de calibración, de precisión y para calibrar otras herramientas de medición.

COMPARADORES: Son amplificadores que permiten efectuar la medición de una longitud por comparación, después de ser calibrada.

COMPARADORES DE AMPLIACIÓN MECÁNICA: También conocidos como comparadores de contacto como los tipos mas corrientes son los de:
-ampliación por engranes
-ampliación por palanca.

INSTRUMENTOS HIDRÁULICOS.

ANEMÓMETROS LASER: Permiten medir el valor de las variaciones de interés en forma directa o indirecta del agua.

ANEMÓMETROS DE HILO CALIENTE: Los tipos son: ecosondas, de resistividad, de membrana de presión.

LIMNIMETROS: Sirve para medir los niveles del agua .

MEDIDORES DE CANTIDAD: En esta clase de instrumentos, se mide la cantidad total que fluye en el tiempo dado y se obtiene un gasto promedio dividiendo la cantidad total entre el tiempo. Se usa para medir el flujo tanto de líquidos como de gases.

• Tanques de peso o volumen

• Medidores de desplazamiento positivo o semipositivo.

MEDIDORES DE GASTO: En estos instrumentos se mide el gasto real.

1.- Medidores de obstrucción

• De orificio

• De tobera

• Venturi

• Medidores de área variable

2.- Sondas de velocidad:

• Sondas de presión estática

• Sondas de presión total

3.- Métodos especiales

• Medidores del tipo de tubería

• Medidores del gasto magnético

• Medidores de gasto sónico

• Anemómetros de alambre/película caliente

• Anemómetro láser

SONDAS ELÉCTRICAS: Funciona bajo el principio de resistividad para medir las características de las olas ( altura y periodos ) .

 

INSTRUMENTOS NEUMÁTICOS.

COMPARADORES DE AMPLIFICACIÓN NEUMÁTICA: En estos aparatos la amplificación esta basada en los cambios de presión que se producen en una cámara en la que entra un gas a una velocidad constante al variar las condiciones de salida del gas por un orificio.
El mas conocido es el denominado comparador solex o micrómetro solex; probablemente es la realización francesa mas notable en el campo de la amplificación. Este método ha sido puesto a punto por la Sociedad Solex, que lo utilizo primeramente para la verificación de las secciones de inyectores de carburadores; luego fueron puestas a punto las aplicaciones metrológicas hacia 1931 en colaboración con la precisión mecánica
La amplificación puede alcanzar 100 000 en los aparatos construidos especialmente para los laboratorios de metrología.

MICRÓMETRO SOLEX: Es un comparador neumático de baja presión constante de 2 secciones principales que son :

·         La fuente de aire: compresor de aire con dispositivo regulador de aire, filtro y dispositivo de aire

·         La sección de medición: Plano de revisión, escala de comparación, palpadores intercambiables.

INSTRUMENTOS ANALÓGICOS Y DIGITALES.

COMPARADOR DE SOBRETENSIÓN: Es un equipo robusto portátil y de bajo costo, diseñado para hacer pruebas de sobre tensión en corriente alterna de equipos eléctricos, componentes, tarjetas de circuitos impresos y maquinaria eléctrica en general.

COMPROBADOR DE RIGIDEZ DIELÉCTRICA, FUGAS DE IONIZACIÓN: El comprobador esta diseñado para ser utilizado en pruebas de sobre tensión y de aislamiento no destructivo en materiales, componentes eléctricos y equipo.

MEDIDORES DE AISLAMIENTO: Es un instrumento portátil con indicadores de agujas que permite efectuar medidas de resistencia hasta de 100 ohmios.

VOLTÍMETRO: Este es básicamente un aparato sensible a las corrientes, pero se usa para medir voltajes manteniendo constante la resistencia del circuito por medio de técnicas compensadores.

VOLTÍMETRO DIGITAL: Este instrumento acepta entradas analógicas de voltaje que produce una imagen visual de la lectura del voltaje en dígitos decimales.

VOLTÍMETRO DE PLATA: Permite la medición de la intensidad, basada en la definición internacional del amperio.

VOLTÍMETRO DE GAS RETORNANTE: Electrodos sumergidos en agua acidulada , una mas fácil determinación de la cantidad de gas formada y una mas rápida disponibilidad del aparato para una nueva medida.

 

METROLOGÍA ÓPTICA.

INTRODUCCIÓN A LA ÓPTICA: Parte de la física que estudia las leyes y fenómenos de la luz. El estudio de la óptica se divide en 2 partes, la óptica geométrica y la óptica física.

La primera se ocupa de los fenómenos de radiación luminosa en medios homogéneos sin considerar su naturaleza u origen; la segunda estudia la velocidad, la naturaleza y características de la luz.

Gran parte de los conocimientos que poseemos sobre estas materias se hayan sintetizados en unos cuantos principios conocidos por las leyes de óptica geométrica, que son:

1.- Propagación de la luz. En un medio homogéneo la luz se propaga en línea recta, cumpliendo así su principio de Fermat , que dice que el camino mas corto entre 2 puntos es una línea recta.

2.- Independencia reciproca. Dado un haz de rayos luminosos, si se intercepta una parte con un cuerpo opaco los rayos restantes no interceptados no sufren variación.

3.- Ley de reflexión.- a) el rayo incidente el reflejo y la normal al punto de incidencia están en un mismo plano. B)El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión

4.- Leyes de refracción: a) El rayo incidente la normal y el rayo refractado están en un mismo plano. B) la relación entre el seno del rayo de incidencia y el seno del rayo de refracción es una constante llamada ¨ constante de refracción ¨, que depende de cada medio.