Practicas: uso del vernier, altimetro y distanciometro en cm y mm (REPORTE DE PRACTICAS)

Fundamento teorico 

Los instrumentos que utilizamos para estas practicas fueron:
  • 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. Tienen cuerpo de acero inoxidable templado, superficies de medición facetadas con temple especial, cursor monobloque con tornillo de fijación en milímetros y pulgadas. Ideales para profesionales que no dejan de lado la precisión y la calidad.

  • Altimetro: Un altímetro es un instrumento de medición que indica la diferencia de altitud entre el punto donde se encuentra localizado y un punto de referencia; habitualmente se utiliza para conocer la altura sobre el nivel del mar de un punto. La unidad más común para la calibración de altímetros en todo el mundo es hectopascales (hPa). Para obtener una lectura precisa de la altitud, ya sea en pies o en metros, la presión barométrica local debe calibrarse correctamente utilizando la fórmula barométrica.
                 
  • Distanciometro: es un instrumento electrónico de medición que calcula la distancia desde el dispositivo hasta el siguiente punto al que se apunte con el mismo (distanciometría). Existen 3 tipos de acuerdo a su método de medición: sónicos, por láser, y por radar. Los primeros utilizan ultrasonido para calcular la distancia, los segundos un rayo láser visible o invisible, y los demás utilizan ondas de radio. El distanciómetro se creó para facilitar las mediciones cuando un flexómetro no podía llegar. Si la distancia era muy larga y no había soporte, este se doblaba o no era lo suficientemente largo. En topografía el que más se utiliza es el medidor láser, con este método se pueden medir distancias inclinadas desde un punto conocido a otro desconocido. A través del distanciómetro se pueden obtener, a través de cálculos, el nuevo punto y la cota.



Practica 1: Medir con vernier 

VERNIER 

Historia

El primer instrumento fue encontrado en un fragmento en la isla del Giglio, cerca de la costa italiana, datado en el siglo VI a. C. Aunque considerado raro, fue usado por griegos y romanos. Durante la Dinastia Han (202 a. C.), tambien se utilizo un instrumento similar en China, hecho de bronce, hallado con una inscripcion del dia, mes y año en que se realizo. 
Se atribuye al cosmografo y matematico portugues Pedro Nunes (1942-1577) –que  invento el nonio o nonius– el origen del pie del rey. Tambien se ha llamado pie de rey al vernier, porque hay quien atribuye su invento al geometra Pierre Vernier (1580-1637), aunque lo que verdaderamente invento fue la regla de calculo Vernier, que ha sido confundida con el nonio inventado por Pedro Nunes. En castellano se utiliza con frecuencia la voz nonio para definir esa escala.

Definición  

El vernier, llamado también calibre deslizante o pie de rey es el instrumento de medida lineal que más se utiliza en el taller. Por medio del Vernier se pueden controlar medidas de longitud interna, externa y de profundidad. Pueden venir en apreciaciones de 1/20, 1/50 y 1/100 mm y 1/128 pulgada, es decir, las graduaciones al igual que la regla graduada vienen en los dos sistemas de unidades en la parte frontal. 

Un calibrador vernier o caliper es un instrumento de medida que permite leer con bastante precisión utilizando un conjunto de escalas. Utiliza una escala principal y otra escala secundaria la cual muestra un conjunto de líneas entre dos marcas. El Vernier se utilizaba mayormente como instrumento de navegación, instrumento científico y como instrumento para realizar medidas de precisión. 

Componentes 

1. Mordazas para medidas externas.

2. Mordazas para medidas internas.

3. Sonda para medida 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 en que esté dividido. 

7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.

8. Botón de deslizamiento y freno. 


Partes

Las partes fundamentales de un calibre, que determinan su funcionamiento, son la regla que sirve de soporte: 


 

Y la corredera o parte móvil que se desliza por la regla:


 Estas dos partes forman el calibre:


En todo momento la medida de exterior, interior y profundidad es la misma, al estar definida por la posición de la corredera sobre la regla, y que permite hacer la lectura de la medida en la escala de la regla y en el nonio.


Las tres formas de medida que un calibre de ajustador nos permite hacer: exterior, interior y profundidad. Con un mismo instrumento de medida:


Cuando el calibre está cerrado, su indicación es cero:


Escalas principales 


 Como utilizar un calibrador vernier 

Parte 1

1.Infórmate sobre las partes de un calibrador Vernier. Este aparato posee dos mandíbulas principales que sirven para medir el diámetro externo, así como unas más pequeñas que tienen como finalidad medir el diámetro interno de los objetos. Asimismo, algunos modelos también tienen un medidor de profundidad. La escala principal está fija mientras que la escala Vernier es aquella que se desliza para abrir y cerrar las mandibulas.

2.Lee las escalas que aparecen en tu calibrador Vernier. Cada escala del calibrador se lee como una regla cualquiera. Por lo general, el calibrador tiene una escala principal que está marcada en centímetros o pulgadas, además de divisiones más pequeñas entre cada uno de ellos. La escala deslizante (Vernier) tiene una etiqueta grabada que indica lo que representa.

Si la escala deslizante no tiene una etiqueta, lo más probable es que las divisiones numeradas representen 1/10 de la división más pequeña en la escala principal. Por ejemplo, si las líneas más pequeñas de la escala principal representan 0,1 cm, significa que cada división en la escala Vernier representará 0,01 cm.

• La escala principal es el “tamaño natural”, mientras que la deslizante es una amplificación con la finalidad de obtener una lectura más sencilla. Este sistema de amplificación le permite al calibre Vernier obtener una mayor precisión que una regla.

3.Revisa la escala de las divisiones más pequeñas. Antes de hacer una medición, cuenta la cantidad de líneas entre dos números en la escala Vernier. Utiliza este valor para determinar cuánto representa la distancia entre cada una de las líneas más pequeñas.

• Por ejemplo, los números en una escala Vernier representan 0,1 cm y existen cinco líneas sin numerar entre ellos. 0,1 cm / 5 = 0,02 cm. Por lo tanto, cada una de las líneas sin numerar es equivalente a 0,02.

4.Limpia el objeto que vas a medir. De esta manera, te asegurarás de que no tenga grasa y de que nada interfiera con una medición precisa.

5.Desenrosca el tornillo. Si tu calibrador Vernier tiene un tornillo de seguridad, aflójalo antes de comenzar.

•Girar algo hacia la derecha (sentido horario) hará que quede más apretado, mientras que hacerlo hacia la izquierda (sentido anti horario) hará que quede más flojo.

6.Cierra las mandíbulas del calibrador. Antes de realizar una medición, cierra las mandíbulas del calibrador y colócalas en cero con la finalidad de restablecer la lectura, de modo que puedas obtener una medida exacta. Si no lo haces, las escalas no estarán alineadas en cero al momento de realizar una medición, lo que tendrás que corregir para no obtener algún error.

•Por ejemplo, si el cero en la escala deslizante se alinea con la marca de 1mm en la escala fija, significa que tienes un error de cero positivo de +1 mm. Si quieres obtener el resultado correcto, resta 1 mm de todas las mediciones realizadas.

•Si el cero en la escala deslizante se encuentra hacia la izquierda del ubicado en la escala principal, tendrás un error de cero negativo. Por eso, deslízalo hasta que los ceros queden alineados mientras observas otra marca con la finalidad de visualizar el tamaño del error. Por ejemplo, si la marca de 0,5 m se mueve desde la marca de 1 mm a la de 2,1 mm, el error de cero es -(21 - 1), o -1,1 mm. Para corregirlo, suma 1,1 mm a todas las mediciones.

Parte 2

1.Desliza una de las mandíbulas contra el objeto. El calibrador posee dos tipos de mandíbulas: las más grandes se ajustan alrededor de un objeto para medir su longitud; por su parte, las más pequeñas encajan en una abertura y luego se expanden para medir el diámetro interno. Puedes ajustar cualquiera de estas mandíbulas al deslizar la escala más pequeña. Una vez que hayas colocado una de las mandíbulas en la posición correcta, ajusta el tornillo de seguridad (si lo hay).

2.Revisa la escala principal, donde se alinea con el cero de la escala deslizante. Por lo general, la escala principal de un calibrador Vernier indica el número entero más el primer decimal. Interpreta esta medicion como lo harias con una regla, midiendo hasta la marca de cero en la escala deslizante (Vernier).

•Por ejemplo, si el 0 en la escala deslizante se alinea con la marca de 2 cm, entonces la medición es de 2 cm. Si la medición sobrepasa la medida de 2 cm hasta llegar a la sexta marca de decimas, significa que la medicion es de 2,6 cm.

•Si el resultado se ubica entre dos líneas, simplemente utiliza el valor más pequeño. No intentes calcular un valor entre ambas líneas

3. Lee la escala Vernier. En la escala Vernier, busca la primera marca que se alinee a la perfección con cualquier línea de la escala principal. Dicha marca te indicará el valor de los dígitos adicionales.

•Por ejemplo, el 14 en la escala Vernier se alinea con una línea en la escala principal. Si suponemos que la escala representa valores que se incrementan en 0,01, el numero 14 representa 0,014 cm.

•No importa cuál línea se alinee con cuál en la escala principal. Ya has obtenido la lectura de la escala principal, por lo que no es necesario obtener otra.

4. Suma los números. Suma los resultados que obtuviste en la escala principal y la escala Vernier para así obtener la respuesta final. Asegúrate de utilizar las unidades correctas tal como se indican en cada escala o no obtendrás una respuesta precisa.

•En el ejemplo anterior, se obtuvo 2,6 cm en la escala principal y 0,014 cm en la escala Vernier. Por consiguiente, la medida final es 2,614 cm.

•Los dígitos no siempre se alinean de esta manera tan prolija. Por ejemplo, si la escala principal da una medida de 0,85 cm y la de Vernier indica 0,012, entonces el resultado sería el siguiente: 0,85 + 0,012 = 0,862 cm.

            


Precauciones cuando se mida con un calibrador o vernier:

1. Seleccione el calibrador que mejor se ajuste a sus necesidades:
• Asegures de que el tipo, rango de medición, graduación y otras especificaciones del calibrador son apropiadas para la aplicación.


2. No se aplique excesiva fuerza al calibrador.
• No deje caer ni golpee el calibrador.
• No use el calibrador como martillo.


3. Sea cuidadoso y no dañe las puntas de medición para interiores.
• No use las puntas como un compas o rayado. 


4. Elimine cualquier clase de polvo del calibrador antes de usarlo.
• Limpie totalmente las superficies deslizantes y las caras de contacto. Use solo papel o tela que no desprenda pelusa.


5. Revise que el cursor se mueva suavemente. No debe sentirse flojo o con juego. Corrija cualquier problema que encuentre ajustando los tornillos de presión y de fijación.
• Apriete los tornillos de presión y de fijación por completo, después afloje en sentido antihorario 1/8 de vuelta (45º).
• Verifique nuevamente el juego.
• Repita el procedimiento anterior mientras ajusta la posición angular de los tornillos hasta que no obtenga un juego apropiado del cursor.


6. Medición de exteriores.
• Mantenga y mide la pieza de trabajo en una posición tan cercana a la superficie de referencia como sea posible.
• Asegurese de que las caras de medición exterior hagan contacto adecuado con la pieza por medir.


7. Medición de interiores. Tome la medida cuando las puntas de medición de interiores esten tan adentro de la pieza como sea posible.
• Cuando midan un diametro interior lea la escala mientras el valor indicado este en su maximo.
• Cuando mida el ancho de una ranura, lea la escala mientras el valor indicado este en su minimo.


8. Medición de profundidad.
• Tome la medida cuando la cara inferior del cuerpo principal este en contacto uniforme con la pieza de trabajo.


9. Medición de peldaño.
• Tome la medida cuando la superficie par amedicion de peldaño este en contacto adecuado con la pieza por medir.


10. Evite el error de paralaje leyendo la escala directamente desde el frente.


11. La medición de agujeros de diametro pequeño normalmente proporciona lecturas menores que el diametro real.
Error cuando se mide una pieza con un agujero cuyo diametro es 5 mm: 
 


12. Despues de usarlo, limpie las manchas y huellas digitales del calibrador con un trapo suave y seco.


13. Cuando el calibrador sea almacenado por largos periodos limpie con aceite, use un trapo para prevenir la oxidación y, ligeramente, frote cada sección del calibrador. Asegurese de que el aceite se distribuye homogeneamente sobre las superficies.


14. Los siguientes puntos deberán tomarse en cuenta cuando se almacan calibradores.
• No se exponga el calibrador a la luz directa del sol.
• Almacene el calibrador en un ambiente de baja humedad bien ventilado.
• Almacene el calibrador en un ambiente libre de polvo.
• No coloque el calibrador directamente en el piso.
• Deje las caras de medición separadas de 0.2 a 2 mm (0.008" a 0.08").
• No fije el cursor.
• Almacene el calibrador en su estuche original (o en una bolsa de plastico).


 

Actividad: Medir 3 diametros interiores,  longitudes, diametros exteriores y profundidades en cm.



  • Diametro interior 



 
 

 


 
 



 
 


  • Longitud 



 
 




 
 




 
 



  • Diametro exterior 




 
 


 
 




 
 



  • Profundidad 





 
 




 
 




 
 


Practica 2: Altimetro 

Figura 3.25 Medidor de profundidad electrodigital; proporciona resolución de 0.01 mm. y tiene un rango de medición de 150-300 mm. 


Recomendación

Los medidores de profundidad están diseñados para proporcionar mediciones de profundidad más exactas que las de los calibradores, por lo tanto, es recomendable utilizarlos, siempre que sea posible, para medir profundidad. 

3.1.4 Medidores de altura

El medidor de altura es un dispositivo para medir la altura de piezas o las diferencias de altura entre planos a diferentes niveles; también es utilizado como herramienta de trazo. El medidor de altura cuenta con un solo palpador (trazador) y la superficie sobre la cual descansa (generalmente una mesa de granito) actúa como plano de referencia para realizar las mediciones.

Los medidores de altura se clasifican en cuatro tipos, según su sistema de lectura:

  • Con vernier

  • Con carátula

  • Con carátula y contador 

  • Electrodigital 

3.1.4.1 Medidores de altura con vernier (figura 3.26) 

Figura 3.26 Construcción básica de un medidor de altura 


Las legibilidades más comunes para los medidores de altura son 0.02 para el sistema métrico y 0.001 pulg. para el sistema inglés. Algunos medidores de altura tienen ambas graduaciones. En la tabla 3.1 se muestran algunas graduaciones con las que puede encontrarse el medidor de altura y su legibilidad. 


Tabla 3.1Graduaciones normales de los medidores de altura con Vernier 

Precauciones al medir con medidores de altura con vernier

Seleccione el medidor de altura que más se le ajuste a su aplicación. Asegúrese de que el tipo, rango de medición, graduación y otras especificaciones son apropiadas para la aplicación deseada.

  • No aplique fuerza excesiva, no lo deje caer ni lo golpee.

  • Tenga cuidado de no dañar la punta para trazar.

  • Elimine cualquier suciedad o polvo antes de usarlo. Limpie todas las

    superficies deslizantes, la cara inferior de la base y la cara de medición del trazador.

Verifique el movimiento del cursor; no debe sentirse suelto ni tener juego. En caso de presentarse un problema, apriete los tornillos de presión y de fijación, después aflójelos, en sentido a las manecillas del reloj, aproximadamente 30o.

Elimine cualquier polvo que haya en la superficie de la base y en la pieza de trabajo y déjelos un periodo suficiente para estabilizar la temperatura ambiente.

La distancia desde la columna de referencia a la punta trazadora debe ser tan corta como sea posible.

  • Ajuste la línea cero de la escala tomando como referencia la superficie de apoyo.

  • Evite errores de paralaje leyendo la escala directamente desde el frente.

  • Durante el ajuste fino, tenga cuidado de no permitir que la base se levante.

Después de usarlo, limpie con un trapo suave y seco cualquier suciedad o huella digital que haya.

Cuando se almacene por largo periodos o cuando necesite aceite, use un trapo empapado de aceite anticorrosivo y cubra cada sección, excepto las partes de carburo de tungsteno, asegurando que el aceite se distribuya de manera uniforme sobre las superficies.

Considere los siguientes puntos al almacenar un medidor de altura:

  • No lo exponga a la luz solar directa.

  • Almacénese en un ambiente ventilado, de baja humedad y libre de polvo.

  • No se coloque en el piso.

  • No apriete el tornillo de fijación del cursor.

  • Almacénese con el trazador desmontado.

  • En caso de que el trazador deba permanecer en el medidor de altura, posiciónelo a una altura de 2-20 mm (0.8 y 8.9 pulg.) desde la base. 

3.1.4.2 Medidor de altura con carátula

Las principales desventajas del medidor de alturas con vernier son que las lecturas requieren mucho tiempo y que involucran errores de paralaje. El medidor de altura con carátula resuelve este problema debido a que las lecturas se toman sumando las lecturas de la graduación de la escala principal y la de la carátula, la cual indica la fracción de la escala principal con una aguja. 

3.1.4.3 Medidor de altura con carátula y contador (figura 3.27) 

Figura 3.27 Vista externa de un medidor de altura con indicador de carátula y contador 


El contador indica lecturas de 1 mm o 0.1 pulg. y las fracciones las indica la carátula; debido a que hay disponibles lecturas en dos direcciones, las de las mediciones podrían ser algo confusas cuando el cursor se mueve hacia abajo o hacia arriba cerca del punto cero. Alguna práctica utilizando piezas muestra puede ayudar a familiarizarse con tales lecturas. Es necesario tener especial cuidado para evitar errores en la lectura del último dígito del contador de una unidad cuando la aguja este cerca de la graduación “0”. El último dígito se mueve continuamente cuando la aguja del indicador gira. Esto significa que el último dígito esta casi en la misma posición inmediatamente antes y después que la aguja pasa por la graduación cero, aunque las lecturas del último dígito difieren por una unidad. 


Actividad: Medir 3 objetos en mm 





 





 




 

 


Distanciometro

EL distanciometro determina la distancia exacta al punto de medición. Este preciso distanciómetro se emplea en la industria y sobretodo también en todos los oficios de la construcción, carpinteros, techadores y cerrajeros (óptimo en la medición).
Es un laser que detecta o toma las medidas de cubicas, areas, rectas, distancias y volumenes. Es mas preciso y confiable que un flexometro; ya que con su laser las medidas son mas precisas y es mas fácil utilizarlo. 




Conclusiones

Angel:
Esta practica estuvo muy interesante ya que pudimos usar algunos instrumentos de medición para sacar la altura, profundidad, etc y gracias a eso sabemos como utilizarlos.

Sebas: 
Mi conclusión fue que gracias a esta practica supimos usar el Vernier para medir longitudes y agregar un conocimiento mas a nuestra vida cotidiana.

Ian:
Mi conclusión es que al aprender los usos del vernier podemos identificar en que aspectos de la industria podemos explicarlos para una medición mas exacta. 

Cynthia:
En esta practica aprendimos a usar verdaderamente las herramientas de medición que tuvimos en el taller en este caso fueron los vernier que aprendimos su función y el como da las medidas tan detalladamente que a ningún integrante le salió igual las medidas, tambien vimos la función del otro mas grande (altimetro) y su toma de medidas.

Eve:
En esta practica aprendimos a como utilizar correctamente el vernier y el altimetro, ya que son herramientas que nos ayudan a medir de una manera mas precisa la longitud, profundidad, diámetros, entre otros, pero tambien conocimos el distanciometro que es una herramienta que se utiliza para medir longitudes, volumenes entre otros; de una manera muy facil ya que tiene un laser y es mas confiable que el flexometro por su precision de las mediciones.

En conclusión de los cálculos las medidas no estaban tan mal ya que el error porcentual era mínimo en algunos objetos y cálculos. Así que las medidas si coincidían, una que otra si tuvo un error porcentual más alto pero la mayoría eran parecidos. 

Bibliografias





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