Fundamentos de Metrología: Conceptos Clave y Aplicaciones

Este documento explora los conceptos fundamentales de la metrología, desde las definiciones básicas hasta los instrumentos de medición y las tolerancias.

Definiciones Básicas

• Medir: Determinar de forma numérica el valor de una longitud.
• Medida: Es el resultado que se obtiene de la operación de medición.
• Apreciación: La capacidad mínima que puede medir un instrumento de medida.
• Medición directa: Cuando el valor se obtiene de forma inmediata, por ejemplo, con una regla o un cronómetro.
• Medición indirecta: Cuando debe hacerse un cálculo para determinar la magnitud, por ejemplo, con un reloj comparador.
• Reloj comparador: Instrumento de medida usado para detectar la diferencia entre dos elementos.
• Verificación: Determinar si la pieza está de acuerdo con el diseño.
• Magnitud: Todo lo que se puede medir, como masa, longitud, volumen.
• Magnitudes fundamentales: Longitud, tiempo.
• Magnitudes derivadas: Velocidad, volumen.
• Patrón de medida: La materialización de una unidad de medida de manera que su valor sea inalterable, como la magnitud metro.
• Longitud: La magnitud que nos indica la separación entre los cuerpos.
• Radián: El ángulo correspondiente a la mitad de un cuarto de circunferencia, 2π rad = 360° = 400g.

Exactitud y Precisión

• Exactitud: La mayor o menor aproximación de la medida al valor real de la magnitud; medimos con error absoluto.
• Precisión: Capacidad de un instrumento de medida de ofrecer resultados con el mínimo error.
• Apreciación: La mínima variación de magnitud que podemos leer en la escala del instrumento de medida.

Errores en la Medición

• Error de medida: La diferencia entre la lectura obtenida en la medición y el valor real de la magnitud.
• Error de paralaje: Ocurre cuando el ángulo de visión de la escala del instrumento no es el correcto y la visión de la medida se altera.
• Error absoluto (Ea): Es la diferencia entre el valor de la medida (Xi) y el valor real de la magnitud, Ea = Xi - X.
• Error relativo (Er): Cociente entre el error absoluto y la medida real de la magnitud, Er = Ea / X.

Tolerancias y Ajustes

• Medida nominal: El valor de la dimensión que se indica en el plano.
• Tolerancia: El margen de error de fabricación que se puede admitir en una pieza.
• Eje: Cilindro que debe acoplarse en otro elemento.
• Medida nominal (In): El valor de la dimensión que se indica en el plano.
• Medida máxima (Im): Medida máxima permitida en la pieza.
• Medida mínima (Imin): Medida mínima permitida en la pieza. Tolerancia = Im - Imin.

Tipos de Ajustes

• Juego: Cuando un agujero es mayor que el eje, o el eje menor que el agujero.
• Juego máximo (Jm): Es la diferencia entre la medida máxima del agujero y la medida mínima del eje.
• Juego mínimo (Jmin): Es la diferencia entre la medida mínima del agujero y la medida máxima del eje.
• Apriete máximo (Am): Es la diferencia entre la medida máxima del eje y la medida mínima del agujero.
• Apriete mínimo (Amin): Es la diferencia entre la medida mínima del eje y la medida máxima del agujero.

Clasificación de Ajustes

• Ajuste móvil: Cuando en el acoplamiento existe juego, es decir, se puede mover el eje. Tolerancia de ajuste = TA = Juegm - Jmin.
• Ajuste fijo: Cuando en un acoplamiento existe apriete. TA = Am - Amin.
• Ajuste indeterminado: Es el ajuste que, dependiendo de la tolerancia del eje y del agujero, puede ser fijo o móvil. TA = Jm - Amin.

Tolerancias de Forma y Posición

• Tolerancias de forma: Rectitud, planitud, redondez.
• Tolerancias de posición: Paralelismo, perpendicularidad, angularidad, posición.

Tipos de Superficies

• Funcionales: Afectan de forma directa al funcionamiento de la máquina.
• De apoyo: Cuando la superficie sirve de base o soporte a otra superficie.
• Libres: Las que no tienen ninguna función especial.

Instrumentos de Comparación y Conservación

• Instrumentos de comparación: Señalan si la pieza cumple o no las características deseadas.

Conservación de los instrumentos:

Guardarlos en una caja, no mezclar con las herramientas de trabajo, protegerlos del polvo, no forzarlos, no golpearlos, después de usar limpiarlos y guardarlos en su caja, engrasar de vez en cuando.

Nonio y Planitud

• Nonio: Es una regla recta o circular que fracciona las divisiones del instrumento y así amplía su apreciación.
• Planitud: Es la condición que debe cumplir una superficie plana.