Conceptos básicos de metrología, definición y técnicas de medición e instrumentación utilizada en cada caso, así como las causas más comunes de errores en la medición.

2. OBJETIVO
Al término del curso los participantes
conocerán aspectos básicos de Metrología.
Comprendiendo conceptos, técnicas de
medición e instrumentación utilizada en cada
caso.
Así como las causas de los errores de medición.

3. ¿QUÉ ES LA METROLOGÍA?
METROLOGIA (METRON=MEDIDA; LOGOS=TRATADO)
La Metrología es, simplemente, la ciencia y arte de medir
"bien".
Como las mediciones son importantes en prácticamente todos
los procesos productivos, su relevancia para la Calidad es
evidente. El propósito es el de repetir una y otra vez un
método siempre igual, con una calidad fácilmente
comprobable.

4. Medir "bien" no es sólo medir con cuidado, o utilizando el
procedimiento y los instrumentos adecuados. Además
de lo anterior, se trata de que las unidades de
medida sean equivalentes, es decir, que cuando yo
mido por ejemplo 3,6 cm, mis centímetros sean los
mismos que los de un francés, coreano o eskimal.

5. Esto se asegura cuando cada país tiene una infraestructura
metrológica,
compatible y ligada con las infraestructuras metrológicas de otros
países, consistente en la disponibilidad de laboratorios donde se
pueda calibrar los
instrumentos de medición. La compatibilidad entre países se
asegura mediante intercomparaciones periódicas, en las cuales un
determinado patrón de medida es medido sucesivamente por los
diferentes laboratorios.

6. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SI
MAGNITUD FÍSICA
FUNDAMENTAL UNIDAD BÁSICA SÍMBOLO
Longitud metro m
Tiempo segundo s
Masa kilogramo kg
Intensidad de corriente
eléctrica ampere A
Temperatura kelvin K
Cantidad de sustancia mol mol
Intensidad luminosa candela cd

7. CATEGORÍAS DE LA METROLOGÍA
•Científica
•Industrial
•Legal

8. LA METROLOGÍA CIENTÍFICA
Obtiene, desarrolla, conserva y disemina los patrones de las
magnitudes de medida. Parte del reto de esta categoría es
investigar nuevos patrones para obtener mayores
exactitudes. Así, realiza desarrollos para transferir dichos
patrones a otros de menor jerarquía, utilizados en las
calibraciones de los instrumentos de medida.

9. LA METROLOGÍA LEGAL
Se ocupa de la verificación de los patrones e instrumentos
de medida utilizados en las transacciones comerciales, en la
salud, en la seguridad pública y en el medio ambiente. Esta
rama de la metrología asegura que las partes involucradas
en una medición obtengan resultados confiables dentro de
los márgenes de error tolerados por la reglamentación
vigente.

10. LA METROLOGÍA INDUSTRIAL
Se ocupa de mantener en estado de calibración los patrones e
instrumentos de medida utilizados en la industria, garantizando
con ello la trazabilidad a las Unidades de Medida del Sistema
Internacional. De esta manera se logra una inter-cambiabilidad de
los productos y una adecuada uniformidad de los resultados de las
mediciones que se realizan para la producción y el aseguramiento
de la calidad, ya que gracias a la metrología todos los patrones e
instrumentos de medida están debidamente calibrados

11. LA METROLOGÍA INDUSTRIAL SE DIVIDE EN:
•Metrología Dimensional
•Metrología de Masa
•Metrología de Volumen
•Metrología de Temperatura
•Metrología de Presión
•Metrología Eléctrica

12. METROLOGÍA DIMENSIONAL
La metrología dimensional incluye la medición de todas aquellas
propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud,
como por ejemplo distancia, posición, diámetro, redondez,
planitud, rugosidad, etc. La longitud es una de las siete magnitudes
base del Sistema Internacional de Unidades (SI).

13. Esta especialidad es de gran importancia en la industria en general
pero muy especialmente en la de manufactura pues las
dimensiones y la geometría de los componentes de un producto
son características esenciales del mismo, ya que, entre otras
razones, la producción de los diversos componentes debe ser
dimensionalmente homogénea, de tal suerte que estos sean
intercambiables aun cuando sean fabricados en distintas
máquinas, en distintas plantas, en distintas empresas
o, incluso, en distintos países.

14. MEDICIONES CON INSTRUMENTOS BÁSICOS

15. METROLOGÍA ELÉCTRICA
La metrología eléctrica se encarga de estudiar las técnicas de medición
que determinan correctamente magnitudes tales como
corriente, voltaje, resistencia y potencia.

16. UNIDADES EMPLEADAS
Corriente : AMPERE
Voltaje : VOLTIO
Resistencia : OHM
Potencia : WATT

17. MEDICIÓN DE CORRIENTE
Aparato: Amperímetro, ampérmetro.
Método: Entre el circuito por donde circula la corriente a
medir.

18. MEDICIÓN DE VOLTAJE
Aparato: Voltímetro, voltmetro ó voltmeter.
Método: A través del elemento por donde circula una
corriente.

19. MEDICIÓN DE RESISTENCIA
Aparato: Ohmetro, ohmmeter.
Método: A través de un elemento por donde no circula una
corriente.

20. MEDICIÓN DE TEMPERATURA
OM-3000 MAS - SUP.IZQ. (deg C)
IZQUIERDA
DERECHA
SUP. DER
153.0 SUP.IZQ.
152.5
152.0
SUP.IZQ. (deg C)
151.5
151.0
150.5
150.0
0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600
Elapsed time (omitting breaks) (Secs)
Company Plot Folder Recording Chan Ch. Label Type Recording start Recording size Remark Operator
M1863 150 +/- 5 1 IZQUIERDA deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs
M1863 150 +/- 5 2 DERECHA deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs
M1863 150 +/- 5 3 SUP. DER deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs
SENSATA TECHNOLOGIES M1863 150 +/- 5 4 SUP.IZQ. deg C 22 Jan 2008 ( 9:17:17 pm) 90 samples at 20 Secs 783321
La Termometría se encarga de estudiar las técnicas de
medición que determinan correctamente la magnitud
relacionada con el calor.

21. UNIDADES EMPLEADAS
•Grados Kelvin: ºK
•Grados Centígrados o Celsius: ºC
•Grados Farenheit: ºF
•Grados Rankin: ºR

22. TÉCNICAS DE MEDICIÓN
TIPOS DE SENSOR
* Termopares (Thermocouple)
* RTD (Resistence Temperature Detector)
PRTD (Platinum Resistence Temperature
Detector)
* Termistor (Thermistor)
* Sensores de circuito integrado (I.C. Sensor)

23. TERMOPARES
El termopar consiste de dos metales distintos
unidos en uno de sus extremos, lo cual produce
un voltaje pequeño (mV) y único a una
temperatura dada.

24. TIPOS DE TERMOPARES:
Existen distintos tipos de combinaciones de metales,
dando lugar los siguientes tipos: J, K, T, E, N, R, S, B.
Los mas comunes: J, K, T, E.
CRITERIOS DE SELECCIÓN:
* Rango de Temperatura
* Resistencia química del termopar o del aislante
* Resistencia a abrasión y vibración

25. RTD
Un Detector de Temperatura-Resistencia (RDT) es un
dispositivo sensor cuya resistencia eléctrica se
incrementa con la temperatura. Consiste de una bobina
de alambre fino ó una laminilla de metal puro. Los RTD’s
pueden ser hechos de diferentes metales de distintas
resistencias.

26. TERMISTOR
Tal como el RTD, el termistor es también un resistor
sensitivo.
Así como el termopar es el más versátil y el RTD el más
estable, el termistor es el más sensitivo. Generalmente está
compuesto de materiales semiconductores.
Existen termistores de coeficiente positivo de temperatura
(PTC) y de coeficiente negativo (NTC).
Con un termistor pueden detectarse cambios de temperatura
que no podrían ser observados con un RTD ó un termopar.

27. SENSOR DE CIRCUITO INTEGRADO
Una reciente innovación en termometría es el
circuito integrado transductor de temperatura. Es
disponible en configuración de V o I a la salida.
Ambos suministran una salida que es directamente
proporcional a la temperatura absoluta.

28. MEDICIÓN DE PRESIÓN
La metrología en presión se encarga de estudiar las
técnicas de medición que determinan correctamente las
magnitudes relacionadas con fuerza y área.

29. UNIDADES EMPLEADAS
•Unidad derivada del SI: Pascal
Otras unidades empleadas:
•Bar
•PSI
•mmHg
•ATM

30. CLASES DE PRESION
•Presión atmosférica: el la presión ejercida por la atmósfera
terrestre y es medida mediante un barómetro. A nivel del mar
esta presión es próxima a 760 mm de mercurio (mmHg) abso-
lutos ó 14.7 psia (libras por pulgada cuadrada absolutas).
•Presión absoluta: se mide con relación al cero absoluto de
presión.
•Presión relativa (gage) : es la medición de presión por arriba
de la presión atmosférica.
•Vacío: es la presión medida por debajo de la atmosférica.

31. TÉCNICAS DE MEDICIÓN
Los instrumentos de presión se clasifican en dos grupos:
•Mecánicos
•Electromecánicos

32. INSTRUMENTOS DE PRESIÓN
MECÁNICOS
Elementos elásticos que se deforman
por la presión interna del fluído que
contienen.
Ejemplo: tubo Burdon

33. INSTRUMENTOS DE PRESIÓN ELECTROMECÁNICOS
Utilizan la propiedad mecánica (deformación,
elasticidad, etc.) de algún elemento ó material que
combinado con un circuito eléctronico forman un
transductor.
¿Qué es un transductor?
Es un dispositivo que convierte una forma de energía en
otra.
Esta conversión puede ser: Presión a corriente
eléctrica.

34. ERRORES, MEDICIÓN Y METROLOGÍA
Mediciones repetidas de una magnitud dada con el mismo
método, por el mismo observador e instrumento y en
circunstancias similares, no conducen siempre al mismo
resultado; esto es porque que cada una de ellas está
afectada por un error que depende de los agentes que
afectan a la medición, como son:
•El método de medida empleada.
•El operador.
•El instrumento.
•Las condiciones del ambiente en que se desarrolla la
experiencia.

35. DEBIDO AL MÉTODO DE
MEDICIÓN
En el ejemplo se ha definido de forma
incorrecta el procedimiento de medición; la
medición no esta siendo tomada desde cero.

36. DEBIDO AL OPERADOR
Presión de contacto incorrecto
(debido al operador)

37. ERROR DE PARALAJE

38. DEBIDO AL INSTRUMENTO
Los micrómetros incorporan un limitador de presión
que permite ejercer la presión adecuada con facilidad
y de modo uniforme
TORNILLO DE FIJACION
(LIMITADOR DE
PRESION)

39. CONDICIONES
AMBIENTALES INADECUADAS
La pieza a medir debe estar en reposo y a una
temperatura de referencia a la cual se
suponen acotados los planos