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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

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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.

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