Instrumentos de medición

 Funcionamiento de algunos instrumentos de medición:

(Parte 1) 

1. Para medir masa:

•Balanza

La balanza o báscula de laboratorio es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos. Es una palanca de primer grado de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite comparar masas.

Como utilizar la balanza:

1. Nos ponemos la indumentaria de laboratorio y los guantes 

2. Comprobamos q la balanza esta nivelada 

3. Encendemos la bascula 

4. Colocamos un vidrio de reloj o un papel encerado en el centro del platillo

5. Depositamos la muestra 

7. Retiramos la muestra y limpiamos 

•Espectrometro de masa 

El espectrómetro de masas mide relaciones masa/carga de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los átomos. Un espectrómetro de masas es un dispositivo que se emplea para separar iones dentro de una muestra que poseen distinta relación carga/masa. La mezcla puede estar cosntituida por distintos isótopos de una misma sustancia o bien por distintos elementos químicos.

2. Para medir tiempo:

•Cronometro 

Los cronómetros y los temporizadores son instrumentos usados para medir intervalo de tiempo en el trabajo diario de un laboratorio, el cual es definido como el lapso de tiempo entre dos eventos.

Por lo general, el cronómetro empieza a funcionar cuando el usuario pulsa un botón. El mecanismo, de esta manera, comienza a contar desde cero. Cuando dicho botón vuelve a ser pulsado, el cronómetro se detiene, mostrando con exactitud el tiempo transcurrido.

•Reloj atomico

Un reloj atómico es un tipo de reloj que para alimentar su contador utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal. Los primeros relojes atómicos tomaban su referencia de un máser.​ Los usos más frecuentes de los relojes atómicos son:

1. Redes de telefonía.
2. Sistemas de Posicionamiento Global (GPS).
3. Medición del tiempo.
4. Calibración de equipos.

3. Para medir longitud:

•Vernier

Los calibradores Vernier son instrumentos de alta precisión, que se utilizan cuando se necesita hacer mediciones en diferentes superficies. Fácil lectura, debido al ángulo de inclinación de la superfície del vernier de 15º (escala secundaria), permite 4 tipos de medición: exteriores, interiores, escalón y profundidad. Cómo usar los Calibradores Vernier: Durante la medición, tome la escala principal y mueva el control deslizante con el pulgar, para aferrar las mordazas externas grandes alrededor del objeto. Si presiona el deslizador con demasiada fuerza, las mordazas quedarán en ángulo, lo que impedirá una medición precisa.

•Micrometro 

Un micrómetro es una herramienta que mide el tamaño de un objeto encerrándolo. Algunos modelos incluso pueden realizar mediciones en unidades de 1 μm. A diferencia de los calibradores de mano, los micrómetros se adhieren al principio de Abbe, que les permite realizar mediciones más precisas. Cómo usar un Micrómetro: tome el tambor con los dedos pulgar e índice de su mano derecha. Coloque el objeto entre el yunque y el husillo, gire el trinquete hasta que se deslice y luego lea el valor. Lea el valor de la escala principal en el cilindro y de la escala en el dedal.

4. Para medir ángulos:

•Sextante

Es un elemento utilizado en la navegación para medir ángulos, esta enfocado en la medición de ángulos en altura (los astros) teniendo como base el horizonte. Para medir la altura de un astro se coloca el sextante perpendicularmente y se orienta el instrumento hacia la línea del horizonte. Acto seguido se busca el astro a través de la mira telescópica, desplazando el espejo móvil hasta encontrarlo.

•Transportador 

Un transportador es un instrumento que mide ángulos en grados y que viene en dos presentaciones básicas: Transportador con forma semicircular graduado en 180° o 360°. Es más común que el circular, pero tiene la limitación de que al medir ángulos cóncavos, se tiene que realizar una doble medición. Sirve para medir ángulos de hasta 180 grados. Para usarlo, se coloca su base sobre uno de los extremos del ángulo que desea medirse y se desliza la regla hasta el otro, de modo que se ve el valor exacto.

5. Para medir temperatura:

•Termometro

Un termómetro es un instrumento que mide la temperatura de un sistema en forma cuantitativa. Una forma fácil de hacerlo es encontrando una sustancia que tenga una propiedad que cambie de manera regular con la temperatura. Para medir la temperatura de un material, se debe mantener el bulbo dentro de este mientras se realiza la medición. Si se lo retira, inmediatamente la temperatura comienza a modificarse de acuerdo a la temperatura ambiente.

•Termopar

Un termopar es un sensor para medir la temperatura. Se compone de dos metales diferentes, unidos en un extremo. Cuando la unión de los dos metales se calienta o enfría, se produce una tensión que es proporcional a la temperatura. Al calentar la junta de medición de los dos metales, se provoca una tensión eléctrica que sera proporcional a la temperatura. Dicha tensión se genera por la diferencia de densidades de los dos electrodos, asi como por la diferencia de temperatura en los puntos frios y calientes del termopar; entonces no da una medicion absolut de temperatura, sino la diferencia entre la temperatura de la junta caliente y junta fria. 

•Pirometro

Un pirómetro es un dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius. Estos dispositivos estan especialmente diseñados para recoger la energia que es enviada que es enviada por un cuerpo, la cual se almacena en el mecanismo del dispositivo y finalmente, en conjunto con un detector, se emite una señal que es proporcional a la temperatura del cuerpo.

6. Para medir presión:

•Barometro 

Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera. Uno de los barómetros más conocidos son los de mercurio. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo líquido. ​ Si se destapa, se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli).

•Manometro

El manómetro es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases. La función del manómetro es realizar la medición de la presión de líquidos, los cuales pueden ser medidos en manómetros de un solo tubo o manómetros en forma de U. Cabe destacar que los manómetros de un solo tubo, sirven exclusivamente para medir líquidos y no funciona para gases.

•Tubo de Pitot

El Tubo de Pitot es adecuado para la medición de líquidos de fase única que llenan completamente la sección transversal del tubo. En la industria se utiliza el Tubo de Pitot para la medición de caudal de fluidos limpios, principalmente gases vapores. Se utiliza para calcular la presión total, también denominada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y de la presión dinámica).

7. Para medir flujo:

•Caudalimetro 

El caudalímetro es un sensor que se encarga de medir la cantidad de aire aspirado por el motor y de controlar la necesidad de combustible y los niveles de gases emitidos. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la tubería que transporta el fluido. Existen versiones mecánicas y eléctricas.

(Parte 2)

 8. Para medir propiedades eléctricas:

• Electrometro 

Los electrometros son cajas que posees un electrodo aislado que soporta una lamina de oro; la cual se movera sobre una escala graduada, al entrar en contacto con un elemento cargado, indicando la carga del mismo. Si los electroscopio eran mas bien indicadores, los electrometros son efectivamente medidores de cargas electricas.Es un instrumento para medir: corriente eléctrica, carga eléctrica y diferencia potencial. A diferencia de otros instrumentos, las cantidades que miden son muy pequeñas del orden de 1x10-9 a 1x10-12.

• Amperímetro

El amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de la corriente eléctrica. Existen amperímetros para corrientes continuas y alternas y otros que solo miden un tipo de corriente. En el caso de los coches, los amperímetros sólo miden corrientes continuas que lleven alternador.

• Galvanometro 

Un galvanómetro es un instrumento que se usa para detectar y medir la corriente eléctrica. Se trata de un transductor analógico electromecánico que produce una deformación de rotación en una aguja o puntero en respuesta a la corriente eléctrica que fluye a través de su bobina.​ Este término se ha ampliado para incluir los usos del mismo dispositivo en equipos de grabación, posicionamiento y servomecanismos.

• Multimetro 

Un multímetro es un instrumento electrónico usado ampliamente por técnicos e ingenieros electricistas. Este sirve para medir las tres características eléctricas básicas: voltaje, corriente y resistencia, aunque también puede ser empleado para probar la continuidad entre dos puntos de un circuito eléctrico.

Este dispositivo tiene distintas funcionalidades, ya que puede usarse como amperímetro, voltímetro y óhmetro. Un multímetro puede ser empleado para probar baterías, cableado eléctrico, motores eléctricos y fuentes de energía.

• Osciloscopio 

Los osciloscopios comprueban y muestran las señales de tensión como formas de onda y como representaciones visuales de la variación de tensión en función del tiempo. Las señales se representan en un gráfico, que muestra cómo cambia la señal.

9. Para medir magnitudes sin clasificar:

• Colorimetro

Un colorímetro es cualquier herramienta que identifica el color y el matiz para una medida más objetiva del color. El colorímetro también es un instrumento que permite medir la absorbancia de una disolución en una frecuencia de luz específica. La frecuencia es determinada por el operario del colorímetro. Por eso hace posible descubrir la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorción.

• Espectroscopio

Los espectroscopios son instrumentos destinados al análisis de la luz. Con este análisis se puede obtener información sobre un gran número de fenómenos físicos o propiedades de los cuerpos, por lo que, en la actualidad se emplean en una gran diversidad de áreas, que incluyen desde la investigación teórica en química o física cuántica hasta la industria química o la medicina. También existen una gran diversidad de métodos y técnicas relacionadas con la espectroscopia y, como consecuencia de eso, un gran número de diseños de espectroscopios con características muy diferentes entre sí, de modo que resulta difícil reconocer la existencia de unos fundamentos teóricos comunes.

• Microscopio

El microscopio es una herramienta que permite observar objetos, que son demasiado pequeños para ser observados a simple vista. El tipo más común y el primero que fue inventado es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento que contiene dos lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.

• Espectrometro 

El espectrometro es una técnica analítica que se utiliza en el ensayo cualitativo y cuantitativo de una sustancia química. En otras palabras, puede usarse en la evaluación espectroscópica de una sustancia de muestra, es decir, para investigar el espectro de composición de esa muestra en particular. En pocas palabras, le dice a un químico o físico sobre los componentes reales presentes en una muestra de prueba y también sobre la concentración de cada uno de los componentes. La espectrometría de masas es el procedimiento espectrométrico más importante prácticamente utilizado en un laboratorio.

• Contador geiger 

Un contador Geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar. Es un detector de partículas, así como de radiaciones ionizantes. Está formado, normalmente, por un tubo con un fino hilo metálico a lo largo de su centro. El espacio entre ellos está aislado y relleno de un gas, y con el hilo a unos 1000 voltios con respecto al tubo.

• Radiometro de Nichols 

El radiómetro de Nichols es un aparato para medir la presión de radiación. Recibe su nombre del físico americano E. F. Nichols, quién lo ideara a finales del siglo xix.

Consiste en un par de pequeños espejos de cristal plateados por una cara y suspendidos de una delgada fibra de cuarzo en equilibrio de torsión. Esto se halla encerrado dentro de un recinto en el cual se puede regular la presión de aire. El cabezal de torsión al cual está unida la fibra se puede girar desde el exterior por medio de un imán.

• Sismografo 

Un sismógrafo es un instrumento usado para medir movimientos de la Tierra y cosiste de un sensor que detecta el movimiento del terreno, llamado sismómetro que está conectado a un sistema de registro. Esta ficha técnica proporciona una visión general de los componentes básicos de un sismómetro y principios de las ciencias físicas detrás de su funcionamiento.

• PH metro 

Un pHmetro o medidor de pH es un instrumento científico que mide la actividad del ion hidrógeno en soluciones acuosas, indicando su grado de acidez o alcalinidad expresada como pH. El medidor de pH mide la diferencia de potencial eléctrico entre un electrodo de pH y un electrodo de referencia.

Medida del grado de acidez o alcalinidad de una sustancia o una solución. El pH se mide en una escala de 0 a 14. En esta escala, un valor pH de 7 es neutro, lo que significa que la sustancia o solución no es ácida ni alcalina.

10. Medidor de Densidad:

• Densimetro 

Un densímetro o areómetro es un instrumento de medición que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa, conductividad y temperatura. Los densímetros de inmersión necesitan una muestra de líquido suficiente para poder sumergir el densímetro, de tal manera que pueda flotar libremente sin tocar ni el fondo del recipiente ni las paredes. Normalmente se utiliza una probeta de tamaño adecuado y de material transparente para facilitar la lectura. Al añadir el líquido a la probeta debemos tener en cuenta el volumen que desplazará el densímetro al sumergirse para evitar que desborde.

• Picnometro 

El picnómetro es aquel instrumento de medición cuyo volumen es conocido y permite conocer la densidad o peso específico de cualquier líquido mediante gravimetría a una determinada temperatura.​ La metodología que estudia los resultados obtenidos mediante este instrumento se denomina Picnometría.​ El diseño del picnómetro permite que las burbujas de aire asciendan y se concentren en el cuello, siendo expulsadas al colocar el tapón autoenrasante. Esta operación es crítica para obtener buenos resultados, la presencia de burbujas de aire modificará el peso y por tanto la densidad.

11. Medidor de Volumen:

• Pipeta graduada y volumetrica 

Una pipeta graduada es una pipeta con su volumen, en incrementos, marcado a lo largo del tubo. Se utiliza para medir con precisión y transferir un volumen de líquido de un recipiente a otro. Está hecho de tubos de plástico o vidrio y tiene una punta cónica. En la pipeta graduada se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada. La pipeta aforada posee un único enrase superior, por lo que sólo puede medir un determinado volumen.

Una pipeta es un instrumento volumétrico; es decir que permite realizar una medición, con ella se calcula el volumen de las sustancias. Aunque existen de diferentes capacidades no suelen superar los 20 ml. Esta elaborada de plástico o vidrio, siendo más común este último. Tiene una forma cilíndrica y hueca para almacenar el líquido. La pipeta volumétrica no posee en sí una graduación sino un aforo; es decir una marca que indica el volumen que carga la pipeta. La desventaja de estas pipetas es que solo cargan un volumen determinado pero su ventaja es la precisión, pues tienen un margen de error inferior a las pipetas graduadas.

• Probeta 

La probeta es un instrumento volumétrico que consiste en un cilindro graduado de vidrio común que permite contener líquidos y sirve para medir volúmenes de forma aproximada.​ La Probeta debe limpiarse antes de trabajar con ella. Se introduce el líquido a medir hasta la graduación que queramos. Si se pasó vuelque el líquido y repita nuevamente el paso anterior. Se vierte el líquido completamente al recipiente destino.

• Matraces aforados 

El matraz aforado es parte del llamado material de vidrio de laboratorio y consiste en un tipo de matraz que se usa como material volumétrico. Se emplea para medir un volumen exacto de líquido con base a la capacidad del propio matraz, que aparece indicada. El matraz aforado se emplea para medir el volumen de los líquidos. Presenta una serie de marcas en el cuello que sirven para tal propósito. Al medir el volumen de un líquido en un matraz, se observará que éste se curva hacia arriba o hacia abajo.