TECNOLOGÍA DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA (IN179)

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

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TECNOLOGÍA DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA (IN179)

GUÍA DE LABORATORIO # 1 “METROLOGÍA DIMENSIONAL”

Profesores:

Jorge Perleche Castañeda Ernesto Tello Suárez

2018 – 1

1. OBJETIVO

1. Objetivo general

• Aprender a medir y conocer los principios de la metrología dimensional utilizando instrumentos básicos de medición.

1. Objetivos específicos

• Aprender los fundamentos de la metrología y del SI.
• Conocer las funciones básicas de la Dirección de Metrología del INACAL.
• Conocer la importancia de la metrología dimensional en las especificaciones del diseño de un producto (dimensiones, tolerancias y acabado superficial).
• Realizar mediciones dimensionales (magnitudes lineales y angulares).
• Usar instrumentos de medición como el vernier, el micrómetro y el goniómetro.

1. MARCO TEÓRICO

1. Metrología1

La metrología es la ciencia cuyo objeto es el estudio de los sistemas de pesas y medidas, los sistemas de unidades adoptados y los instrumentos utilizados para actualizarlos e interpretarlas. La metrología cubre tres importantes actividades:

• La definición de las unidades de medida internacionalmente aceptadas.
• La realización de las unidades de medida por métodos científicos, por ejemplo, la realización del metro mediante el empleo del láser estabilizado2.
• El establecimiento de las cadenas de trazabilidad, determinando y documentando el valor y exactitud de una medición y diseminando dicho conocimiento.

Un servicio nacional de metrología cubre la metrología: científica, industrial y legal.

La metrología científica se encarga de la posesión, mantenimiento y custodia de los patrones nacionales de los sistemas equivalentes para todas las unidades de medida legales en el país. Asimismo, persigue el desarrollo de patrones primarios de medición para las unidades de base y derivadas del sistema internacional de unidades (SI).

La metrología industrial se encarga de la calibración, control y mantenimiento de los equipos de medición empleados en producción, inspección y pruebas. Garantiza que los productos estén de conformidad con normas. La metrología industrial está a lo largo de la cadena de valor (calidad total).

La metrología legal es el campo reglamentado por el Estado para coadyuvar en la protección del consumidor y de toda la sociedad. La metrología legal se da en el momento de la transacción del producto final al consumidor.

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1 Restrepo, Jaime

2 Los láseres estabilizados “constituyen la realización primaria del metro en la mayoría de Institutos Nacionales de Medidas y son utilizados como patrones de frecuencia óptica para calibrar, por comparación, otras fuentes de radiación”. (Álvarez 2006: 92). “Hoy una medición de exactitud extrema se basa en la velocidad de la luz en el vacío, la cual se calcula multiplicando la longitud de onda del haz infrarrojo estandarizado de un rayo láser por su frecuencia” (Kalpakjian 2014: 1009).

Así, por ejemplo, los instrumentos de medición sujetos a control metrológico son los usados para realizar transacciones comerciales o determinar el precio de servicios; para remunerar o estimar en cualquier forma labores profesionales; los requeridos para prestar servicios públicos domiciliarios; para realizar actividades que puedan afectar la vida, la salud o la integridad física, la seguridad nacional o el medio ambiente; para ejecutar actos de naturaleza pericial, judicial, administrativa; para evaluar la conformidad de productos y de instalaciones; para determinar cuantitativamente los componentes de un producto.

1. Sistema Internacional de Unidades (SI)3

El SI es el conjunto sistemático y organizado de unidades, adoptado convencionalmente en octubre de 1960 en la undécima Conferencia de Pesas y Medidas, como el sistema universal de unidades para poner fin al caos generado por la dispersión de diferentes sistemas. Las principales características del SI son:

• Está basado en el sistema métrico decimal.
• Es coherente, ya que las unidades derivadas se obtienen por productos o cocientes de las unidades básicas.
• Es universal.
• Es unívoco, para cada magnitud existe una sola unidad SI.
• El factor para obtener las unidades derivadas a partir de las básicas es siempre 1.
• Las unidades básicas del SI están definidas en experimentos físicos que se pueden efectuar en el laboratorio, sin recurrir al prototipo o patrón.
• Emplea prefijos para designar los múltiplos de las unidades.

Unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI)

El SI se desarrolla en base a un pequeño número de unidades bien definidas que corresponden a ciertas magnitudes fundamentales (longitud, masa, tiempo, etc.) que se conocen como unidades básicas del SI.

Unidades básicas del SI

Unidad de longitud. El metro (m) es la longitud de trayecto recorrido en el vacío por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo. La nueva definición del metro, en vez de estar basada en la barra de platino o en única fuente de luz, está abierta a cualquier otra radiación cuya frecuencia sea conocida con exactitud.

Unidad de masa. El kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo, adoptado en 1901 (3ra. Conferencia General de Pesas y Medidas).

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3 Restrepo, Jaime

Unidad de tiempo. El segundo (s) es la duración 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.

Unidad de intensidad de corriente eléctrica. El amperio (A) es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 · 10-7 newton por metro de longitud.

Unidad de temperatura termodinámica. El kelvin (K), unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Unidad de cantidad de sustancia. El mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas unidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos especificados de tales partículas.

Unidad de intensidad luminosa. La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 · 1012 hertz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 watt por estereorradián.

Por otro lado, las unidades derivadas sin dimensión del SI se forman por medio de combinaciones de las unidades básicas, según las relaciones que ligan las magnitudes correspondientes a dichas unidades.

Unidades derivadas sin dimensión del SI

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