reglas graduadas para medir ángulos de forma directa e indirecta.

METROLOGÍA

Reglas graduadas para medir ángulos de forma directa e indirecta.

INTRODUCCIÓN.

Dos rectas que se cruzan en un punto forman un ángulo que por lo general se indica con las letras griegas y en z de ingeniería directamente con el valor numérico.

La unidad de medición angular en el SI es el radian, pero permite usar la unidad llamada grado, la cual es la que mas comúnmente se utiliza en la industria. El símbolo para el grado es una pequeña circunferencia, por ejemplo veinticinco grados se escribe 25. Para expresar partes de un grado puede utilizarse la forma decimal o la sexagesimal. Se denominan angulos agudos aquellos que son menores de 90.

Se denominan angulos obtusos los que son mayores de 90, pero menores de 180. Los angulos expresados en forma decimal, también pueden expresarse en notación sexagesimal y viceversa.

INSTRUMENTOS PARA LA DE MEDIDA DIRECTA DE LONGITUDES

Los instrumentos de medida se emplean para realizar de forma práctica una medición. Según la clase de medición que realicen, se pueden clasificar en tres grandes grupos:-

Instrumentos de medida directa

Con ellos se realizan directamente las mediciones, comparando la dimensión a medir con la unidad de medida (metro, grado, etc,.) o sus submúltiplos. A esta clase de aparatos pertenecen la regla, el pie de rey, el goniómetro, etc.

- Instrumentos comparadores

Con estos instrumentos no se realizan propiamente mediciones, sino comparaciones o desviaciones de las dimensiones con otras que se toman como patrón referencia. Es el caso de los relojes comparadores.-

Instrumentos de verificación

Al igual que los del anterior apartado tampoco son medidores en sentido estricto, sin verificadores y se emplean para comprobar si las dimensiones son exactamente iguales a las marcadas en el instrumento, o están entre los límites señalados por éstos.Ejemplo de estos instrumentos son los calibres pasa -no pasa. En este tema nos vamos a ocupar de los instrumentos para medida de longitud el primer grupo, que nos sirven para leer directamente las dimensiones comprendidas, entre dos caras, dos generatrices o dos puntos de una pieza.

Reglas graduadas

Son los instrumentos más básicos que podemos encontrar para la medición directa de longitud. Existen numerosos tipos, ya sean flexibles o rígidas, de madera, metálicas o incluso de tela barnizada. Van generalmente marcadas en centímetros y milímetros. Para trabajos corrientes que no exijan mucha precisión, se utilizan los metros, reglas flexibles, y cintas métricas. Los primeros son de acero, aluminio, latón o madera, formados por brazos articulados. Las reglas flexibles son de acero, y permiten ser adaptadas a superficies curvas. Las cintas métricas son enrollables, de acero templado o tela barnizada. Las reglas de precisión están normalizadas en cuanto a confección y exactitud. Deben ser de acero, graduadas en milímetros y medios milímetros. La graduación ha delegar hasta el canto de forma que, al mirarlo de frente, se vea la graduación de izquierda derecha.

Calibre o pie de rey

El pie de rey es, en esencia, una regla graduada perfeccionada para aumentar la precisióny seguridad de las mediciones hechas con ella.

Consta de una regla de acero graduada, que lleva en un extremo un brazo (boca fija) y un pico; sobre esta regla, graduada en  milímetros, se desliza una corredera provista también de un brazo (boca móvil) y un pico,en cuyo borde va grabada otra escala auxiliar (nonio).Unido a esta corredera hay una varilla que desliza a lo largo de una ranura existente en la parte posterior de la regla. Los brazos sirven para medir exteriores, los picos parainteriores y la varilla para profundidades En los pies de rey de mayor precisión, además de un tornillo de fijación, se coloca otromicrómetro para aproximación suave del cursor a la pieza; estos instrumentos se fabricanen acero inoxidable y llevan las bocas templadas y rectificadas.El nonio, ideado por el portugués Petrus Nonius en 1542, fue construido por primera vezpor Pierre Vernier en 1631, de donde deriva el nombre de vernier. El nonius se construyetomando (n - 1) divisiones de la escala fija y dividiéndola en n partes iguales. Así podemostener un nonius de longitud 9 mm, dividido en 10 partes, siendo por tanto su apreciaciónde 1/10 mm. De igual forma podrá apreciarse 1/20 mm sin más que dividir 19 mm en 20partes, y 1/50 mm dividiendo 49 mm en 50 partes.De esta forma, el valor de la medida obtenida con un pie de rey provisto de nonius, será:los milímetros indicados por la división de la regla inmediatamente anterior al cero delnonius, más el número de décimas o centésimas (dependiendo de la apreciación delnonius utilizado), que indique la división del mismo que coincida con una división de la regla. El pie de rey debe manejarse suavemente con ambas manos, evitando situarlo sobre lapieza con la medida preparada, así como el exceso de presión que haga flexar sus bocas:Se calibra midiendo bloques patrón en varios puntos repartidos por su campo de medida.Se debe comprobar el estado de sus cabezas (con una varilla calibrada, una regla bisel, etc), y la coincidencia del cero. La planitud admisible en las bocas es de 10 pm por 100mm y el paralelismo 20 pm por 100 mm: para verificar este último basta hacer coincidir lasbocas y no ver luz a su través. Además del modelo normal, existen muchas variantes para diferentes usos, de acuerdocon la forma particular de sus bocas. Basados en el sistema del pie de rey se encuentra elmedidor entre centros, donde la distancia entre centros viene dada por la semisuma de ladistancia máxima entre los bordes más alejados de los taladros y la mínima entre los máscercanos; otro instrumento es el gramil de altura, utilizado en trazados y trabajos con comparador. Existen también pies de rey que en vez de llevar nonius, van provistos de una esferagraduada y una aguja cuyo movimiento es transmitido por un piñón, para facilitar lalectura. En los pies de rey electrónicos con indicación digital resulta muy cómoda lalectura de la medida; además hay posibilidad de medir en mm o pulgadas, posibilidad de hacer cero en cualquier punto de la escala, transmisión de los datos de forma remotahacia el ordenador, etc.

Micrómetro.

Fue ideado por el francés Palmer hacia 1848. De ahí que se le conozca también por este nombre. Si un tornillo gira una vuelta completa, en una tuerca fija, tiene un avance delpaso de la rosca: hay. Por consiguiente, una fuerte desmultiplicación del movimiento y una gran amplificación: Por ejemplo, para un paso del tornillo de 0,5 mm y una cabezadividida en 50 divisiones pueden hacerse lecturas de 1/50 de vuelta y, por tanto.

Dada división será de 0,5/50 mm = 0,01 mm. Un micrómetro clásico se compone de un cuerpo en forma de herradura, que en uno de sus extremos lleva un tope fijo. En la otra parte hay un cilindro que tiene el otro tope variable; un cilindro, graduado longitudinalmente en milímetros y medios milímetros, es solidario a una tuerca fija, sobre la que enrosca el tornillo que lleva interior mente la cabeza graduada.

INSTRUMENTOS PARA LA MEDIDA INDIRECTA DE LONGITUDES.

Mandriladoras, siendo posteriormente utilizados como un medio apropiado para obtener rotaciones angulares precisas con fines de inspecciones o verificación. Las rotaciones angulares se miden utilizando una escala circular grabada, o bien

un patrón circular de trazos grabados sobre vidrio, y una cabeza óptica de lectura tipo microscopio o mediante un sistema de proyección. Puesto que la medición se basa en la lectura de una escala, ésta debe montarse de tal forma que su centro descanse sobre el eje de rotación de la mesa.

f) Auto colimador

Es uno de los instrumentos ópticos más versátiles para la medición angular; puede emplearse pare calibración de polígonos de precisión y de platos giratorios, así como para la medición de rectitud plenitud y desplazamientos Su principio teórico es el siguiente: una lente colimadora proyecta los rayos que parten del objeto sobre una superficie reflectante. Si esta superficie no es normal a los rayos incidentes, aparece un desplazamiento entre el objeto y su imagen, siendo este desplazamiento 8 funciones de la distancia focal de la lente f, y del ángulo de inclinación de la superficie reflectante e, pero independiente de la distancia entre la lente y la superficie reflectante l:Por tanto puede determinarse el ángulo girado por la superficie reflectante, sin más que medir por algún medio el desplazamiento de la imagen (v.g., con tambores micrométricos)ya que la distancia focal f es una constante propia del aparato. Por tanto, en el colimador hay que destacar los siguientes aspectos: El punto en que se forma la imagen, depende del ángulo reflejado, pero es independiente de la distancia entre el reflector y la lente. El ángulo 0 girado no puede ser muy grande, ya que para una distancia dada entre el instrumento y el reflector, el haz reflejado no ha de pasar fuera de la lente. La amplificación depende principalmente de la distancia focal. El auto colimador permite colocar una superficie reflectante perfectamente normal al eje óptico, sin más que hacerle girar hasta obtener la coincidencia de la imagen y el objeto en la pantalla de lectura .La siguiente figura representa el esquema de un auto colimador, en el que el objeto consiste en un par de retículos en cruz iluminados, y el desplazamiento de la imagen queda determinado por un microscopio micrométrico capaz de realizar lecturas de 0'2segundos en un campo de 10 minutos. Para obtener resultados muy precisos con el empleo del auto colimador, es esencial que las condiciones ambientales del aire comprendido entre el instrumento y la pantalla sean altamente estables; la existencia de pequeñas corrientes producen cambios del índice de refracción y oscilaciones o difuminación de la imagen.

Verificadores de

Ángulos

La comprobación de un ángulo es una operación que se realiza con gran frecuencia en los talleres. Los verificadores no realizan mediciones propiamente dichas, solo comprueban si tiene una medida determinada, o si está entre dos límites, superior el inferior. Los instrumentos utilizados como verificadores de ángulos son patrones que materializan un ángulo determinado, y que han sido ampliamente descritos al inicio de este tema. Tales el caso de las escuadras, reglas, polígonos, etc. La precisión de estos elementos estará de acuerdo con la precisión requerida en la verificación a realizar.