Fundamentos de Metrología: Patrones e Instrumentos de Medición Industrial

Patrones de Longitud y su Clasificación

Los patrones de longitud son objetos que materializan una unidad o una magnitud con el mayor grado de exactitud posible y máxima inalterabilidad. Existen diversos tipos según su jerarquía y uso:

• Patrón prototipo o primario: Es un patrón de trazos cuya longitud nominal es el metro a cero, con una sección transversal en forma de X. Está fabricado en una aleación de platino con un 10% de iridio.
• Patrón secundario: Se construye a partir del patrón primario y está destinado a oficinas oficiales de metrología y fábricas de aparatos de precisión.
• Patrón de longitud del taller: Son los empleados para el contraste y la comprobación de los instrumentos de medición utilizados habitualmente en el taller. Están construidos en acero templado o aceros al cromo, lo que les otorga una gran dureza y buena resistencia al desgaste.

Tipos de patrones del taller

Existen diversas formas geométricas para estos patrones, tales como:

• Cilíndrico.
• Anillo.
• Disco.
• Varilla de extremo esférico.
• De caras paralelas.

Conceptos Fundamentales: Medir, Comparar y Verificar

En el ámbito de la metrología, es esencial distinguir entre estas tres operaciones:

• Medir: Operación en la que establecemos cuántas veces una magnitud es mayor o menor que otra tomada como unidad.
• Comparar: Operación con la que examinamos dos o más objetos o elementos para descubrir relaciones, diferencias o semejanzas.
• Verificar: Comprobar si una cosa es cierta o cumple con las especificaciones.

Instrumentos de Medida y Verificación

Instrumentos de medida directa

Permiten obtener el valor de la magnitud de forma inmediata:

• De longitudes:
  • Divisiones lineales: Metros, reglas graduadas y compases de medida.
  • Con nonio: Calibres (o pies de rey).
• De superficies planas y ángulos:
  • Divisiones en grados: Transportador y escuadra.
  • Grados con nonio: Goniómetro.

Instrumentos de verificación de medida indirecta

Se utilizan para comparar una pieza con un patrón o referencia:

• De longitud: Comparador mecánico, comparador de espesores y calibres fijos.
• De superficies planas:
  • Paralelas: Comparador mecánico, compás de espesores y calibre fijo.
  • En ángulo (por coincidencia): Plantillas y falsa escuadra.
  • En ángulo recto: Mármol y bloques patrón.
• Otros instrumentos para superficies planas: Regla de verificación y mármol.

Diferencias entre Precisión y Exactitud

Es común confundir estos términos, pero en matemáticas y metrología tienen significados distintos:

• Precisión: Se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos en mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión, mayor es la precisión. La variabilidad se mide habitualmente con la dispersión estándar.
• Exactitud: Indica cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. Está relacionada con el sesgo de una estimación; a menor sesgo, mayor es la exactitud de la medición.