SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
CALIBRACIÓN DE PIE DE REY O CALIBRADOR CON VERNIER
René Chanchay
1
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Bibliografía CENAM, Incertidumbre en la calibración de calibradores tipo vernier. Facultad de estudios superiores Cautitlan, Metrología Dimensional NTE INEN 1 822, Calibradores con Vernier Requisitos y ensayos http://www.buenastareas.com/ensayos/Calibracion-DeVernier/5284870.html http://www.maestrojuandeavila.es/tecnologia/temas/her/her.htm http://metrologia.fullblog.com.ar/calibre-pie-de-rey711224354220.html
René Chanchay
2
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 1. Objetivo: Proveer las actividades para la calibración de calibradores con vernier. 2. Alcance: Este procedimiento se aplica a todos los tipos de calibradores con vernier existentes.
René Chanchay
3
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción El calibrador con vernier, también denominado cartabón de corredera o pie de rey, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). Se atribuye el origen del calibre al cosmógrafo y matemático portugués Pedro Núñez (1492-1577), conocido también por su nombre latino Petrus Nonius que inventó el nonio o nonius en 1514, origen del pie de rey. Este nonius permitía (con la ayuda de un astrolabio) medir fracciones de grado de ángulos. Al calibre también se le conoce con el nombre Vernier porque hay quien atribuye su invento al matemático francés Pedro Vernier (1580-1637) que, basándose en el nonio de Pedro Núñez, inventó la escala y regla de cálculo Vernier en 1631 para medir longitudes con precisión (en vez de ángulos). René Chanchay
4
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción El calibrador tipo vernier consta de: una estructura soporte en forma de L, que cuenta en su lado mayor con superficies guía donde desliza un cursor, este cuenta con puntas para mediciones externas e internas, y en él esta, además, el sistema de lectura, éste puede ser una escala vernier, un indicador de carátula o una pantalla digital. Existen gran número de variaciones a este diseño, ofrecidas por los distintos fabricantes de instrumentos.
René Chanchay
5
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción
René Chanchay
6
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción 1. Puntas para medidas externas 2. Puntas para medidas internas 3. Barra de profundidades 4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros. 5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. 6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros. 7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada. 8. Botón de deslizamiento y freno. René Chanchay
7
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción El calibrador tipo vernier, también conocido como vernier ó pie de rey, es un instrumento muy difundido en la industria para medir longitudes pequeñas, con él se miden características de longitud tales como: exteriores, Interiores, profundidad. Esto lo hace un instrumento muy empleado para mediciones preliminares y, si las tolerancias lo permiten, para el control de ciertas longitudes. René Chanchay
8
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción
René Chanchay
9
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción
René Chanchay
10
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción
René Chanchay
11
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción 0,02 mm; 0,05 mm; 0,1 mm (analógicos)
0,01 mm o 0,02 mm (analógicos)
0,01 mm (Digitales) René Chanchay
12
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 3. Introducción Lecturas en el pie de rey
http://www.youtube.com/watch?v=fMGYsGatWFc (Ver) René Chanchay
13
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con Vernier 4. Condiciones ambientales para la calibración y acondicionamiento El Laboratorio donde se realiza la calibración debe estar a una temperatura de 20 oC con variaciones de ±1 oC. Tanto el instrumento como los patrones deben permanecer en el laboratorio hasta que ambos estén en equilibrio térmico. Para ello, el instrumento a calibrar será llevado al laboratorio 6 horas antes de su calibración. Una práctica muy usual para conseguir el equilibrio térmico es ingresar el instrumento al laboratorio el día anterior a la calibración.
René Chanchay
14
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 5. Actividades previas 5.1 Preparación del bloque patrón Normalmente el bloque patrón, por motivos de su conservación, siempre está recubierta de una fina capa de aceite. Para la utilización en la calibración, el bloque debe estar libre de toda substancia extraña y limpia, para ello se somete a un lavado con alcohol utilizando guantes de nitrilo (o similares) y una brocha suave. El secado es a la temperatura ambiente del laboratorio. El Lavado debe realizarse antes de ingresar al período de estabilización térmica. René Chanchay
15
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 5. Actividades previas 5.2 Inspección visual del instrumento Revise las condiciones generales del instrumento, entre ellas, oxidación, golpes, limpieza, funcionamiento, etc. Si el instrumento está sucio, limpie el calibrador con un trapo suave, que no suelte pelusa, humedecido en alcohol especialmente las superficies de medición (Antes de ingresar al período de estabilización térmica). Verifique que las graduaciones de la escala principal y vernier o carátula estén libres de defectos que dificulten su lectura. Verifique las condiciones generales de la aguja indicadora, cuando aplique. Verifique la correcta operación de las funciones ( conversión mm/pulg,HOLD,ZERO,etc.) cuando aplique.
René Chanchay
16
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 5. Actividades previas 5.1 Inspección visual del instrumento Verificación del desgaste de las puntas de medición (Paralelismo de las caras de medición) Coloque las puntas de medición de exteriores del calibrador sobre las caras de medición de un bloque patrón de 100 mm, tan cerca del cuerpo principal del calibrador como sea posible, cuidando que quede horizontal y paralelo al bloque patrón; luego coloque las puntas de medición de exteriores tan lejos del cuerpo principal del calibrador como sea posible cuidando que quede horizontal y paralelo al bloque patrón, tomando la lectura en cada uno de los casos anteriores. La diferencia en lecturas representara el desgaste en las puntas de de medición de exteriores. El criterio de aceptación es de 0.02mm ( una abertura que difícilmente se aprecia cuando las dos puntas están en contacto.) Otra forma de verificar el desgaste es cerrando las puntas de medición externa y en estas condiciones no debe permitir el paso de luz entre ellas. http://www.youtube.com/watch?v=-6LELu026lo (Ver) René Chanchay
17
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 5. Actividades previas 5.1 Inspección visual del instrumento Si cualquiera de las actividades de la inspección visual no son satisfechas, las pruebas de calibración se suspenden y se elabora el informe notificando al usuario de los defectos encontrados, para proceder a la reparación o baja del equipo y se colocara la etiqueta " FUERA DE CALIBRACION NO USAR"; pero si la inspección visual es aprobada se procede a las pruebas de calibración.
René Chanchay
18
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 6. Prerrequisitos Bloques patrón con certificado de calibración vigente Personal calificado para realizar la calibración La limpieza y manipulación de los bloques patrón debe ser de acuerdo a los instructivos respectivos.
René Chanchay
19
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 7. PATRONES Para la Calibración para mediciones exteriores se utilizan como patrones bloques calibres del grado de exactitud 2, de acero especial, según la norma DIN / ISO 3650.
Para la calibración para mediciones interiores se utilizan anillos patrón según norma DIN 2250, parte 2. Se acostumbra utilizar un anillo de 30 mm de diámetro aprox. Para controlar pie de rey hasta 300 mm.
René Chanchay
20
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 7. PATRONES
René Chanchay
21
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 8. Procedimiento Seleccione el bloque patrón del valor a calibrar. Con el vernier, mida la longitud del bloque patrón, colocando adecuadamente las puntas de medición de exteriores y ejerciendo una fuerza de medición apropiada. Medir la longitud del bloque patrón 3 veces. Repetir este procedimiento con todos los bloque patrón seleccionados para la calibración.
http://www.youtube.com/watch?v=Yyas3OV74ik (ver) René Chanchay
22
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología
SECalMet
Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 8. Procedimiento RANGO
PUNTOS DE CALIBRACIÓN (mm)
Hasta
0
41,3
131,4
243,5
281,2
418,1
200
X
X
X
250
X
X
300
X
X
X
500
X
X
X
X
750
X
X
X
X
1000
X
X
700
900
X
X René Chanchay
X X 23
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 9. CĂĄlculos En cada punto de calibraciĂłn se determina la lectura promedio del instrumento:
1 đ??żđ??ź = 3
3
đ??żđ??źđ?‘— đ?‘—=1
RenĂŠ Chanchay
24
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 9. CĂĄlculos En cada punto de calibraciĂłn se determina el error como: đ??¸ = đ??żđ??ź 1 + đ?›źđ??ź đ?‘‡ − 20 − đ??żđ?‘ƒ 1 + đ?›źđ?‘? đ?‘‡ − 20 Donde: đ??¸ Es el error determinado en el punto de calibraciĂłn đ??żđ??ź Lectura del instrumento đ?›źđ??ź Coeficiente de dilataciĂłn lineal del instrumento đ?‘‡ Temperatura del laboratorio đ??żđ?‘ƒ Valor de la longitud del bloque patrĂłn đ?›źđ?‘? Coeficiente de dilataciĂłn lineal del bloque patrĂłn Nota: Dado que el procedimiento establece un perĂodo de estabilizaciĂłn tĂŠrmica, se asume que la temperatura del laboratorio es la misma para el instrumento y el bloque patrĂłn. RenĂŠ Chanchay
25
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa
SECalMet
Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre
đ?‘˘ đ??¸ =
đ?‘˘ đ??¸ =
đ?œ•đ??¸ đ?œ•đ??żđ??ź
2
đ?œ•đ??¸ 2 đ?‘˘ đ??żđ??ź + đ?œ•đ?›źđ??ź
2
2
đ?œ•đ??¸ 2 đ?‘˘ đ?›źđ??ź + đ?œ•đ?‘‡
2
2
đ?œ•đ??¸ 2 đ?‘˘ đ?‘‡ + đ?œ•đ??żđ?‘ƒ
2
đ?‘˘ 2 đ??żđ?‘ƒ
2
đ?œ•đ??¸ + đ?œ•đ?›źđ?‘ƒ
2
đ?‘˘2 đ?›źđ?‘ƒ
2
đ??śđ??żđ??ź đ?‘˘2 đ??żđ??ź + đ??śđ?›źđ??ź đ?‘˘2 đ?›źđ??ź + đ??śđ?‘‡ 2 đ?‘˘2 đ?‘‡ + đ??śđ??żđ?‘ƒ đ?‘˘2 đ??żđ?‘ƒ + đ??śđ?›źđ?‘ƒ đ?‘˘2 đ?›źđ?‘ƒ
đ?‘ˆ đ??¸ = 2đ?‘˘ đ??¸
RenĂŠ Chanchay
26
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre FUENTE DE INCERTIDUMBRE
COEFICIENTE DE SENSIBILIDAD, đ?‘Şđ?’Š
Lectura del instrumento, đ??żđ??ź
1 + đ?›źđ??ź đ?‘‡ − 20
Coeficiente de dilataciĂłn lineal del instrumento, đ?›źđ??ź
đ??żđ?‘ đ?‘‡ − 20
Temperatura del laboratorio, �
đ??żđ?‘ đ?›źđ??ź − đ?›źđ?‘ƒ
Longitud del bloque patrĂłn, đ??żđ?‘ƒ
1 + đ?›źđ?‘ƒ đ?‘‡ − 20
Coeficiente de dilataciĂłn lineal del patrĂłn, đ?›źđ?‘ƒ
đ??żđ?‘ đ?‘‡ − 20
đ??żđ?‘
Longitud nominal del bloque patrĂłn RenĂŠ Chanchay
27
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa
SECalMet
Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1 Incertidumbre de la lectura del instrumento Fuente
Incertidumbre
ResoluciĂłn
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘
ABE
đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸
đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’
Paralaje
đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘’đ?‘™đ?‘–đ?‘ đ?‘šđ?‘œ
Paralelismo
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?.
Repetibilidad
đ?‘˘ đ??żđ??ź =
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘
2
+ đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸
2
+ đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’ RenĂŠ Chanchay
2
+ đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘’đ?‘™đ?‘–đ?‘ đ?‘šđ?‘œ
2
+ đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?.
2
28
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.1 Incertidumbre por resoluciĂłn đ?‘…đ?‘’đ?‘ đ?‘œđ?‘™đ?‘˘đ?‘?đ?‘–Ăłđ?‘› đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘ = 2 3 Incertidumbre por ABE Se considera que entre el cursor y las superficies guĂas existe un huelgo que permite deslizamiento y ademĂĄs un error, se supone un ajuste con un juego mĂĄximo de 36,3 mm, tal que conociendo la dimensiĂłn del cursor que apoya en la superficie guĂa (W) se puede estimar el error (EABE) sobre la lĂnea de mediciĂłn. RenĂŠ Chanchay
29
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.2 Incertidumbre por ABE
EABE
A ~ 40 mm W ~ 53 mm René Chanchay
30
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.2 Incertidumbre por ABE
đ??¸đ??´đ??ľđ??¸
đ??ťđ?‘˘đ?‘’đ?‘™đ?‘”đ?‘œ =đ??´âˆ™ đ?‘Š
đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸ =
đ??¸đ??´đ??ľđ??¸ 2 3
RenĂŠ Chanchay
31
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.3 Incertidumbre por paralaje El error de paralaje es un error que puede presentarse en la lectura de la escala vernier, debido a que la escala vernier normalmente esta separada de la escala principal, ello ocasiona al operador la posibilidad de tomar una lectura errónea, por no estar apropiadamente ubicado respecto a la superficie de la escala principal.
René Chanchay
32
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.3 Incertidumbre por paralaje
DO ~ 32,5 mm DF ~ 300 mm A ~ 0,3 mm
René Chanchay
33
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.3 Incertidumbre por paralaje đ??ˇđ?‘‚ ∙ đ?‘Ž đ?‘ƒ= đ??ˇđ??š Este error de perpendicularidad, đ?‘ƒ, es en la lectura de la escala vernier y para considerar su efecto en la mediciĂłn habrĂĄ que transformarlo, de acuerdo a la resoluciĂłn y separaciĂłn de las lĂneas del vernier, en un error en la distancia entre las mordazas, entonces se realiza una equivalencia con el desplazamiento del cursor: đ?‘ƒ ∙ đ??ˇđ?‘€ đ??¸đ?‘? = đ?‘’đ?‘Ł RenĂŠ Chanchay
34
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.3 Incertidumbre por paralaje đ??¸đ?‘? Error de paralaje
đ?‘ƒ đ??ˇđ?‘€ đ?‘’đ?‘Ł
Error de perpendicularidad DivisiĂłn de escala mĂnima del vernier espacio entre marcas de la escala vernier sobre el cursor đ?‘˘đ?‘ƒđ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’ =
RenĂŠ Chanchay
đ??¸đ?‘ƒ 3
35
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.4 Incertidumbre por paralelismo entre las mordazas Se toma el valor que establece la norma ISO 6906 como mĂĄximo admisible: Âą10mm, el cual se considera con una distribuciĂłn de probabilidad rectangular: đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘’đ?‘™đ?‘–đ?‘ đ?‘šđ?‘œ =
10 đ?œ‡đ?‘š 3
= 5,77 đ?œ‡đ?‘š ≈ 6 đ?œ‡đ?‘š
RenĂŠ Chanchay
36
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.1.5 Incertidumbre por repetibilidad Se considera la desviaciĂłn estĂĄndar de la media de una serie de n mediciones repetidas sobre un bloque patrĂłn :
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?. =
1 đ?‘› đ?‘›âˆ’1
đ?‘›
đ?‘Ľđ?‘– − đ?‘Ľ
2
≈ 3,51 đ?œ‡đ?‘š
đ?‘–=1
RenĂŠ Chanchay
37
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.2 Incertidumbre del coeficiente de dilataciĂłn lineal del instrumento Se supone un Âą10 % de variaciĂłn de ese coeficiente, con una distribuciĂłn de probabilidad rectangular resultando. đ?‘˘ đ?›źđ??ź =
0,1 ∙ đ?›źđ??ź
RenĂŠ Chanchay
3
38
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.3 Incertidumbre de la temperatura Al rango de variación de la temperatura duarnte la calibración se le aplica una distribución rectangular. � � =
∆đ?‘‡
2 3 Como la calibraciĂłn se realiza en un laboratorio cuya exigencia en variaciĂłn de temperatura es Âą1 oC, entonces esta incertidumbre puede ser considerada como: 1 đ?‘œđ??ś đ?‘˘ đ?‘‡ = = 0, 577 đ?‘œđ??ś 3 RenĂŠ Chanchay
39
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.4 Incertidumbre del bloque patrĂłn đ?‘ˆđ?‘?đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Ą. đ?‘˘đ?‘ƒ = đ?‘˜
Donde: đ?‘ˆđ?‘?đ?‘’đ?‘&#x;đ?‘Ą. Longitud nominal del bloque đ?‘˜ Coeficiente de dilataciĂłn lineal del instrumento Si para los cĂĄlculos de errores del instrumento se utiliza la longitud nominal del bloque patrĂłn, entonces su incertidumbre se la obtendrĂĄ como sigue: đ?‘’đ?‘šđ?‘? đ?‘˘đ?‘ƒ = 3 Donde: đ?‘’đ?‘šđ?‘? Error mĂĄximo permitido del bloque patrĂłn RenĂŠ Chanchay
40
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 10. Incertidumbre 10.5 Incertidumbre del coeficiente de dilataciĂłn lineal del bloque patrĂłn Se supone un Âą10 % de variaciĂłn de ese coeficiente, con una distribuciĂłn de probabilidad rectangular resultando. 0,1 ∙ đ?›źđ?‘? đ?‘˘ đ?›źđ??ź = 3 Normalmente, los bloques patrĂłn son de acero el cual tiene un coeficiente de dilataciĂłn lineal de 0,0000115/oC. Para este caso la incertidumbre del coeficiente de dilataciĂłn lineal del bloque patrĂłn es: 0,1 ∙ 0,0000115/ đ?‘œđ??ś đ?‘˘ đ?›źđ??ź = = 0,66 ∙ 10−6 / đ?‘œđ??ś 3 RenĂŠ Chanchay
41
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 11. Ejemplo de cálculo de incertidumbre Calibrador con vernier de división de escala 0,05 mm; coeficiente de dilatación lineal 0,000015/oC Bloque patrón de 150 mm, emp=±0,8 mm, de acero con coeficiente de dilatación 0,0000115/oC Temperatura promedio del laboratorio durante la calibración 20,4 oC
René Chanchay
42
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 11. Ejemplo de cĂĄlculo de incertidumbre đ?‘Şđ?’Š
đ?‘Şđ?’Š
đ?‘Şđ?’Š
đ?‘Şđ?’Š
đ??śđ??żđ??ź
1 + đ?›źđ??ź đ?‘‡ − 20
1 + 0,000015 20,4 − 20
1,000006
đ??śđ?›źđ??ź
đ??żđ?‘ đ?‘‡ − 20
150 20,4 − 20
60
đ??śđ?‘‡
đ??żđ?‘ đ?›źđ??ź − đ?›źđ?‘ƒ
150 0,000015 − 0,0000115
0,000525
đ??śđ??żđ?‘ƒ
1 + đ?›źđ?‘ƒ đ?‘‡ − 20
1 + 0,0000115 20,4 − 20
1,0000046
đ??śđ?›źđ?‘ƒ
đ??żđ?‘ đ?‘‡ − 20
150 20,4 − 20
60
RenĂŠ Chanchay
43
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa
SECalMet
Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 11. Ejemplo de cĂĄlculo de incertidumbre đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘ = đ??¸đ??´đ??ľđ??¸
đ?‘…đ?‘’đ?‘ đ?‘œđ?‘™đ?‘˘đ?‘?đ?‘–Ăłđ?‘›
2 3 đ??ťđ?‘˘đ?‘’đ?‘™đ?‘”đ?‘œ =đ??´âˆ™ đ?‘Š
đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸ đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸ =
đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’
đ??¸đ??´đ??ľđ??¸
đ??¸đ??´đ??ľđ??¸
0,0274 đ?‘šđ?‘š
0,014434
0,00791
2 3 32,5 đ?‘šđ?‘š ∙ 0,3 đ?‘šđ?‘š đ?‘ƒ= = 0,0325 đ?‘šđ?‘š 300 đ?‘šđ?‘š
đ?‘ƒ ∙ đ??ˇđ?‘€ đ?‘’đ?‘Ł
đ?‘˘đ?‘ƒđ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’ =
0,05 đ?‘šđ?‘š
2 3 0,0363 = 40 ∙ = 0,0274 đ?‘šđ?‘š 53 đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸ =
2 3 đ??ˇđ?‘‚ ∙ đ?‘Ž đ?‘ƒ= đ??ˇđ??š
đ??¸đ?‘? =
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘ =
đ??¸đ?‘? =
đ??¸đ?‘ƒ 3
0,0325 đ?‘šđ?‘š ∙ 0,05 đ?‘šđ?‘š = 0,00083 đ?‘šđ?‘š 1,95 đ?‘šđ?‘š đ?‘˘đ?‘ƒđ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’ = RenĂŠ Chanchay
0,000479
0,00083 đ?‘šđ?‘š 3
44
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 11. Ejemplo de cĂĄlculo de incertidumbre đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘’đ?‘™đ?‘–đ?‘ đ?‘šđ?‘œ
đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘’đ?‘™đ?‘–đ?‘ đ?‘šđ?‘œ = 1 đ?‘› đ?‘›âˆ’1
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?. =
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?.
đ?‘˘ đ??żđ??ź =
đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘
2
+ đ?‘˘đ??´đ??ľđ??¸
2
+ đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘Žđ?‘—đ?‘’
đ?‘˘ đ??żđ??ź = 0,014434 2 + 0,00791 đ?‘˘ đ??żđ??ź = 0,01745 đ?‘šđ?‘š
2
2
10 đ?œ‡đ?‘š 3
0,00577
đ?‘›
đ?‘Ľđ?‘– − đ?‘Ľ
2
≈ 3,51 đ?œ‡đ?‘š
0,000351
đ?‘–=1
+ đ?‘˘đ?‘?đ?‘Žđ?‘&#x;đ?‘Žđ?‘™đ?‘’đ?‘™đ?‘–đ?‘ đ?‘šđ?‘œ
+ 0,000479
RenĂŠ Chanchay
= 5,77 đ?œ‡đ?‘š
2
2
+ 0,00577
+ đ?‘˘đ?‘&#x;đ?‘’đ?‘?. 2
2
+ 0,000351
2
45
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 11. Ejemplo de cĂĄlculo de incertidumbre đ?‘˘ đ?›źđ??ź
đ?‘˘ đ?›źđ??ź =
0,1 ∙ đ?›źđ??ź
� �
� � =
đ?‘˘ đ??żđ?‘ƒ
đ?‘˘đ?‘ƒ =
đ?‘˘ đ?›źđ?‘?
đ?‘˘ đ?›źđ??ź =
3 ∆đ?‘‡
2 3 đ?‘’đ?‘šđ?‘? 3 0,1 ∙ đ?›źđ?‘? 3
đ?‘˘ đ?›źđ??ź =
0,1 ∙ 0,000015
đ?‘˘ đ?‘‡ = đ?‘˘đ?‘ƒ = đ?‘˘ đ?›źđ??ź =
3 1 đ?‘œđ??ś
3 0,0008 đ?‘šđ?‘š
3 0,1 ∙ 0,0000115
RenĂŠ Chanchay
3
0,000000866 0,577
0,0004618 0,000000664
46
Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologĂa
SECalMet
Calidad y MetrologĂa para el desarrollo del paĂs
Calibrador con vernier 11. Ejemplo de cĂĄlculo de incertidumbre Presupuesto de incertidumbre đ?&#x;?
đ?‘Şđ?’Š
đ?’–đ?’Š
đ?‘Şđ?’Š ∙ đ?’–đ?’Š
đ??żđ??ź
1,000006
0,01745
0,0174501047
0,00030451
99,8985249
đ?›źđ??ź
60
0,000000866
0,00005196
2,6998E-09
0,00088573
�
0,000525
0,577
0,000302925
9,1764E-08
0,03010463
đ??żđ?‘ƒ
1,0000046
0,0004618
0,000461802
2,1326E-07
0,06996404
đ?›źđ?‘?
60
0,000000664
0,00003984
1,5872E-09
0,00052072
Fuente
đ?‘Şđ?’Š ∙ đ?’–đ?’Š
đ?‘Şđ?’Š ∙ đ?’–đ?’Š
%
đ?&#x;?
0,00030482
RenĂŠ Chanchay
đ?‘˘ đ??¸ 0,01745897 đ?‘ˆ đ??¸ 0,03491793 ≈ 0,035 mm = 35 mm 47
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier Antes de efectuar las mediciones, limpie de polvo y suciedad las superficies de medición, cursor y regleta, particularmente remueva el polvo de las superficies deslizantes; ya que el polvo puede obstruir a menudo el deslizamiento del cursor. Cerciórese que las superficies de medición de las puntas de medición estén libres de dobleces o desportillados. Verifique que las superficies deslizantes de la regleta estén libres de daño. Este seguro de que cuando el cursor esta completamente cerrado, el cero de la escala de la regleta y del nonio estén alineados uno con otro René Chanchay
48
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier También verifique las superficies de medición de como sigue: – Cuando no pasa luz entre las superficies de contacto de las quijadas, el contacto es correcto.
Coloque el calibrador hacia arriba sobre una superficie plana, con el medidor de profundidad hacia abajo, empuje el medidor de profundidad, si las graduaciones cero en la regleta y la escala del nonio están desalineados, el medidor de profundidad esta anormal.
René Chanchay
49
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier Ajuste el calibrador correctamente sobre el objeto que está midiendo, para ello coloque el objeto sobre el banco y mídalo, sostenga el calibrador en ambas manos, ponga el dedo pulgar sobre el botón y empuje las quijadas del nonio contra el objeto a medir, aplique solo una fuerza suave.
René Chanchay
50
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier Operadores con experiencia presionan el cursor contra el objeto a calibrar con una fuerza entre 1 y 7 Newton. Personas no experimentados pueden tener valores más altos todavía. Los valores de la fricción están entre 2 y 4 N aproximadamente. Los errores de medición causados por estos efectos fácilmente pueden estar en el orden de 0,02 mm.
René Chanchay
51
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier
René Chanchay
52
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier Guarde adecuadamente el calibrador, en un estuche, después de usarlo. Cuando se usa el calibrador, la superficie de la escala se toca a menudo con la mano, por lo tanto después de usarlo, limpie la herramienta frotándola con un trapo, y aplique aceite a las superficies deslizantes de medición antes de poner el instrumento en su estuche.
René Chanchay
53
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
Calibrador con vernier 12. Consideraciones en el uso del calibrador con vernier No golpee los extremos de las puntas de medición ni los utilice como martillo. No utilice el calibrador para medir algún objeto en movimiento Tenga cuidado, no coloque ningún peso encima del calibrador, podría torcerse la regleta.
René Chanchay
54
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología
Calibrador con vernier 13. Errores máximos permitidos (NTE INEN 1822)
Calidad y Metrología para el desarrollo del país Errores máximos permitidos en mm Longitud medida L, en mm
División de la escala o lectura del nonio 0,1 y 0,5
50 100
Incremento digital
0,02
0,01
20
20
30
30
40
40
50
200 300 400
60
500
70
600
80
700
90
800
100
900
110
1000
120
1200
140
1400
160
1600
180
1800
200
2000
René Chanchay
220
50
--------60 55
SECalMet
Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
René Chanchay
56