Practica 2 -Calibradores-
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Metrología y normalización
Ing. Industrial
Centro Regional de Optimización y
Desarrollo de Equipo de Celaya
PRACTICA 1
MEDICIÓN
CON
CALIBRADOR
Material elaborado por:
M.I Miguel Angel Silva García
Auxiliar de Laboratorio de Metrología Dimensional
CRODE CELAYA
Metrología y normalización
Ing. Industrial
Centro Regional de Optimización y
Desarrollo de Equipo de Celaya
Evaluación del aprendizaje:
Para poder acreditar la unidad se debe mostrar la competencia adquirida en cada uno de los temas en
estudio.
Tu eres quien marca el ritmo de aprendizaje y el facilitador es el encargado de dar fe de que ya cuentas
con la competencia sobre el tema y puedes seguir adelante con la evaluación del siguiente tema, es
importante que sigas la secuencia de los temas.
Los criterios de evaluación que debes considerar se muestran en la siguiente tabla, estudia cada uno
de los temas y cuando consideres que ya estás listo para ser evaluado solicítale al facilitado para que
programe tu evaluación.
Si demuestras tu competencia, el facilitador llenará tu matriz de cumplimiento de actividades misma
que te será parte de tu portafolio de evidencia con el cual podrás aprobar el curso.
Es importante recordarte que solo cuentas con dos opciones para acreditar el tema.
Objetivo: Que el alumno sea capaz de realizar mediciones de calidad utilizando el calibrador.
APRENDIZAJE ESPERADO
No.
COMPETENCIA
TEMA A EVALUAR
CONCEPTUALES
(SABER)
PROCEDIMIENTALES
(SABER HACER)
ACTITUDINALES
(SER/ESTAR)
1. Componentes del
Calibrador
Identificar las partes que
componen el instrumento.
2. Ventajas y
desventajas de los
calibradores
Entender las limitaciones del
instrumento en las
mediciones.
3. Lectura del calibrador Interpretar las lecturas que
arroja el instrumento.
4. Técnicas de medición
con calibrador
5. Cuidado de los
calibradores
Identificar los errores
presentes en la medición.
Entender la importancia de
mantener los instrumentos en
buen estado.
Relacionar las técnicas
medición con la calidad
de la medición.
Realizar el cuidado de
los calibradores para
su buen estado.
6. Medición con
calibrador
Ejercer y ejercitar la habilidad
de medir, utilizar el
conocimiento y realizar la
medición de manera exacta.
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7. Revisión de conceptos Comprender el uso de los
calibradores.
EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
No.
TEMA A
EVALUAR
1. Componentes
del Calibrador
2. Ventajas y
desventajas de
los calibradores
3. Lectura del
calibrador
4. Técnicas de
medición con
calibrador
5. Cuidado de los
calibradores
6. Medición con
calibrador
7. Revisión de
conceptos
INSTRUMENTO
Entrevista
Examen oral
Examen
practico
Entrevista
Entrevista
Ejemplos del
trabajo hecho,
desempeñado
o diseñado
Cuestionario
CRITERIOS
Identifica la estructura física de los calibradores, así como su
principio de medición.
Identifica la mayoría
de la partes
Identifica la minoría
de las partes
Es competente
No competente
Conoce las ventajas y desventajas de utilizar un calibrador.
Las conoce sin Tiene problemas No las conoce
ningún problema pero si las conoce
Tiene
Logra la
No tiene la
Competencia competencia competencia
Realiza lectura correcta en instrumentos analógicos y
digitales.
Sin ningún Tiene problemas No da la lectura
problema pero da la lectura correcta
Tiene
Logra la
No tiene la
Competencia competencia competencia
Conoce los errores presentes en la medición al utilizar un
calibrador.
Conoce, Los conoce y los Solo los conoce
cuantifica y evita evita
Tiene Logra la competencia No tiene la
Competencia
competencia
Conoce y lleva a cabo el cuidado de los instrumentos de
medición.
Identifica la mayoría
de la partes
Es competente
Identifica la minoría
de las partes
No competente
Muestra habilidad y conocimiento al realizar las mediciones,
además sus mediciones son exactas y precisas.
Mas del 90%de las Menos del 90% de las
mediciones concuerdan mediciones concuerdan con
con las establecidas
las establecidas
Es competente
No competente
Las respuestas del cuestionario son correctas.
Mas del 80% Menos del 80%
Es competente
No competente
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Tema 1: Componentes del calibrador.
Instrumento de medición el cual mide considerando el movimiento de un cursor con una punta de
medición o base con respecto al cuerpo de la escala principal y con o sin un punto fijo en una punta.
(Véase figuras 1, 2, 3 Y 4). La lectura puede ser analógica o digital. En al caso de instrumentos
electrónicos digital puede hacerse una transmisión de datos.
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Figura 3 – Calibrador de carátula
Los calibradores se clasifican en tipo “M” y tipo “CM”
Los calibradores tipo “M” cuenta con puntas para medición de interiores independientes de las puntas
de medición externas, equipadas con o sin tornillo de ajuste fino (figura 1, 2 y 3).
Los calibradores tipo “CM” tienen las superficies de medición de exteriores y medición de interiores
sobre las mismas puntas, equipadas con o sin tornillo de ajuste fino (figura 4).
Figura 4 – Calibrador tipo “CM”
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Descripción de las partes del instrumento
No. Nombre Uso
1 Puntas de medición de
interiores
Se emplean en la medición de características internas (ejemplo:
diámetros internos, ranuras). En los calibradores tipo “CM” las puntas
2 Puntas de medición de
exteriores
de medición de interiores vienen en la parte inferior, ver figura 4.
Se emplean en la medición de características externas (ejemplo:
diámetros exteriores, espesores, ranuras). En los calibradores tipo
“M” las puntas son achaflanadas lo que permite realizar mediciones
de ranuras.
3 Barra de medición de Se usa en la medición de profundidades.
profundidades
4. Tornillo de fijación Sirve cuando se requiere mantener una medición.
5. Rodillo para el pulgar Aprovecha para facilitar el deslizamiento del cursor además que
ayuda a controlar la fuerza de medición.
6. Palanca de fijación Solo algunos modelos la tienen, esta palanca se oprime para que el
cursor pueda moverse y cuando se suelta fija el cursor.
Tema 2: ventajas y desventajas de los calibradores.
Ventajas:
1. Puede tomar medidas de dimensiones, interiores, exteriores, profundidades y peldaño.
2. Económicos.
3. Alta confiabilidad
4. Mediciones de fácil lectura.
Desventajas
1. La confiabilidad depende en gran parte de la habilidad del usuario.
2. Alcance de medición.
3. Las puntas de medición están expuestas al desgaste.
4. La resolución es limitada a 0.01mm.
Tema 3: Lectura del calibrador
Lectura de escala vernier
Las lecturas son tomadas, colocando la escala vernier en relación a las graduaciones que se
encuentran en la escala principal. Una medida se calcula sumando la lectura de la escala principal con
la lectura de la escala vernier.
Calibradores en pulgadas.
En los calibradores de pulgadas, la escala principal está dividida en pulgadas, cada pulgada es dividida
en diez partes y cada división en cuatro, por lo tanto la división más pequeña en la escala principal es
de 1/40 de pulgada. La escala vernier está dividida en 25 partes, una milésima de una pulgada es igual
1/40 de una pulgada dividida entre 25.
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Lectura de calibrador en fracciones de pulgada
Para determinar la resolución debe seguir los pasos siguientes:
1. Observe las unidades establecidas en el calibrador (milímetros ó pulgadas).
2. Determine el valor mínimo de la división en la escala principal.
3. Cuente el número de trazos de la escala vernier.
4. Divida el valor mínimo de la división de la escala principal entre el número trazos de la escala
vernier, el resultado es la resolución.
Ejemplo: tomando en cuenta la figura 5
1. Las unidades son pulgadas
2. El valor mínimo es 1/16 mm.
3. El número de trazos son 8.
4. 1/16 entre 8 es igual a 1/128
La resolución en la figura 1/128 pulg.
Figura 5
Para lectura en fracciones de pulgas:
1. Una vez posicionado de manera correcta el calibrador, primero se leen las graduaciones visibles en
la escala principal.
2. Leer el valor real de divisiones del vernier que coincide con la línea de la escala principal.
3. Sumar todas las lecturas para obtener la medida total.
Considerando la figura 5 anterior:
1. Primera lectura de la escala principal (enteros) = 5 pulg.
2. Segunda lectura de la escala principal (fracciones) =12/16 ó 3/4pulg.
3. Tercera lectura en el vernier la línea que coincida con la escala principal. =4/128pulg.
4. Sumamos las lecturas y el resultado de la medida = 5 25/32pulg.
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Calibradores en milímetros.
En los instrumentos del sistema internacional la escala principal está dividida en milímetros, en algunos
calibradores la escala vernier está dividida en incrementos de 0.02mm y otros en 0.05mm, (a esto se
le llama resolución). Para el caso de los electródigitales la resolución es de 0.01mm
Para determinar la resolución debe seguir los pasos siguientes:
1. Observe las unidades establecidas en el calibrador (milímetros ó pulgadas).
2. Determine el valor mínimo de la división en la escala principal.
3. Cuente el número de trazos de la escala vernier.
4. Divida el valor mínimo de la división de la escala principal entre el número trazos de la escala
vernier, el resultado es la resolución.
Ejemplo: tomando la figura 6
1. Las unidades son mm.
2. El valor mínimo es 1 mm.
3. El número de trazos son 50.
4. 1 entre 50 es igual a 0.02
5. La resolución en la figura es 0.02mm.
Para lectura en milímetros:
1. Una vez posicionado de manera correcta el calibrador, primero se leen las graduaciones visibles en
la escala principal.
2. Leer el valor real de divisiones del vernier que coincide con la línea de la escala principal.
3. Sumar todas las lecturas para obtener la medida total.
Considerando la figura 6 anterior:
Figura 6
1. Primera lectura de la escala vernier = 31.00 mm
2. Segunda lectura del vernier =0.94 mm
3. Sumamos las lecturas y el resultado de la medida = 31.94 mm
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Tema 4: Técnica de medición con calibrador
El calibrador en un instrumento que fue diseñado para medir en cuatro maneras diferentes como lo
indican las figuras siguientes:
Figura 7: Medición de exteriores
Figura 8: Medición de interiores
Figura 9: Medición de profundidades
Figura 10: Medición de peldaño
Medición de exteriores con calibrador vernier.
- Mantenga firme sobre la mano el calibrador vernier mientras que con la otra sujete el mensurando.
- Mantenga el mensurando lo más cerca posible de la superficie de referencia o escala principal del
calibrador vernier.
- Asegúrese de que las caras de medición de exteriores hagan contacto adecuado con el
mensurando.
- Anote los valores obtenidos y repita la operación por lo menos tres veces.
Figura 11. Medición de exteriores
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Medición de interiores con el calibrador vernier.
- Tome la medida cuando las puntas estén lo más adentro posible de agujero o de la ranura que
quiera medir.
- Cuando realice la medición de un diámetro interior tome el valor cuando esté en su máximo.
- Cuando esté midiendo el ancho de una ranura tome la lectura cuando el valor indicado sea el
mínimo.
Figura 12. Medición de interiores
Medición de profundidades.
- Sujete firmemente el calibrador vernier
- Tome la lectura cuando la cara inferior del cuerpo principal esté en contacto uniforme con el
mensurando y/o la superficie de referencia.
Figura 13. Medición de profundidad
Medición de peldaño.
- Tome la medida cuando el peldaño este en contacto adecuado con la pieza por medir.
Figura 14. Medición de peldaño
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Los principales son el error de paralaje (en instrumentos analógicos) el error de ABBA y el error de
alineación entre los puntos de contacto
Error de paralaje
En los instrumentos analógicos la evaluación del valor depende de la apreciación, interpolación,
coincidencia, etcétera, si además las dos escalas o elementos que componen el sistema de medición
están situadas en diferentes planos, aparece el error de paralaje, es decir cuando la visión del
metrólogo no es perpendicular a estos planos.
Donde:
DO = Distancia óptica.
DF = Distancia focal.
P = Paralaje.
e = Distancia entre planos.
Ejemplo:
Figura 15: error de paralaje
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Error de ABBE.
Gran parte de la inexactitud de un instrumento de medición de metrología dimensional puede evitarse
manteniendo en mente la ley de ABBE: “la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de
medición es el mismo que el eje de la escala”. Dos instrumentos de uso industrial en metrología
dimensional son el micrómetro y el calibrador. El primero es más exacto que el segundo debido a que
la escala de medición es colineal con el eje de la pieza a medir y por lo tanto no hay error de ABBE.
Figura 9.
Figura 16. Error de ABBE
Donde:
A = altura de las mordazas (se obtiene de normatividad).
W = Tamaño del cursor (se obtiene de normatividad).
Huelgo = se obtiene de normatividad
Tema 5: Cuidados del calibrador
Con el objeto de obtener el mejor rendimiento de estos instrumentos y asegurar su uso económico es
esencial realizar un efectivo control de mantenimiento.
Almacenamiento
El lugar no debe estar expuesto al polvo, alta humedad o fluctuaciones extremas de temperatura.
Cuando almacene calibradores de gran tamaño que no sean utilizados con frecuencia, aplique
líquido antioxidante al curso y caras de medición; procure dejar éstas algo separadas.
Al menos una vez al mes verifique el movimiento del cursor.
Evite la entrada de vapores de productos químicos.
Coloque los calibradores de modo que el brazo principal no se flexione y el vernier no resulte
dañado.
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Mantenga un registro de los calibradores que salgan del almacén hacia el área productiva.
Designe a un apersona encargada de los calibradores.
Inspección periódica
Debe realizarse una inspección de una a dos veces por año esto dependerá la frecuencia de uso.
Cuidados al medir con calibrador vernier:
1) No lo utilice para marcar o hacer ralladuras.
2) Limpie la escala completa antes de utilizarlo, así como las caras de medición
3) Coloque la pieza a medir lo más cerca posible a la superficie de referencia.
4) Al medir diámetros internos, lea en la escala el valor máximo.
5) No aplique demasiada fuerza al medir, simplemente debe hacer contacto con las caras.
6) Después de utilizarlo, limpie y lubrique las guías del instrumento.
7) Considere al medir la transparencia térmica de las manos del usuario al calibrador vernier.
8) Revise que el cursor se mueva suavemente, no debe sentirse flojo o con huelgo.
9) Después de usarlo, limpie las manchas y huellas digitales del calibrador con un trapo suave y seco.
Tema 6: Medición con calibrador
Observa las prácticas realizada por el instructor y repítelas utilizando el equipo señalado.
Practica 1. Medición de características externa.
Practica 2. Medición de características internas.
Practica 3. Medición de profundidades.
Practica 4. Medición de peldaño.
Tema 7: Revisión de conceptos
Contesta las siguientes preguntas.
1. Selecciona las ventajas del calibrador de la
lista siguiente
a) Más exacto que los micrómetros.
b) Posible desgaste de las roscas.
c) Medidas de fácil lectura.
d) Alta confiabilidad.
e) No se presenta el error de ABBE.
2. Coloca los nombres de los componentes del
calibrador.
3. Un calibrador vernier puede tener:
a) Escala en mm.
b) Escala en pulgadas.
c) Escalas proporcionales.
d) Escalas en mm y en pulgadas.
5. El uso de una escala vernier permite
obtener lecturas con una exactitud de:
a) 0.1 mm
b) 0.01mm
c) 0.02 mm
d) 0.05mm
6. Las desventaja de los calibradores es:
a) Presenta el error de ABBE.
b) La exactitud comparada con
micrómetros es mayo.
c) Son muy baratos.
d) Difíciles de manejar.
7. Para la limpieza de los calibradores se
debe usar un solvente de alta calidad y una
pistola de aire.
a) Cierto.
b) Falso.
8. Para disminuir el error de ABBA se debe
adquirir un calibrador nuevo.
a) Cierto.
b) Falso.
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9. Es un error de lectura que se presenta en
los calibradores analógicos:
a) Error de ABBE.
b) Error paralaje.
c) Error aritmético.
10. ¿Si tuviera la necesidad de medir un
escalón en una pieza que parte del
instrumento utilizaría?
a) Puntas para exteriores.
b) Puntas para interiores.
c) Puntas de disco.
d) Parte para medición de peldaño.
11. Existen calibradores que permitan medir el
tamaño y espesor de dientes en engranes:
a) Cierto
b) falso
12. Variable de influencia de mayor importancia
que se debe considerar al hacer una
medición con micrómetro.
a) Polvo.
b) Vibraciones.
c) Temperatura.
d) Ruido.