Informe De Control Dimensional

Introducción

En esta experiencia se trata sobre el control dimensional de piezas simples, el correcto uso de un instrumento de medición y el entendimiento de las fuentes de error que se originan a partir de un sistema de medición y del operador.

Para ello, se usó un pie de metro como instrumento para medir una distancia de una pieza del Laboratorio de Metrología tomando una cierta cantidad de medidas. Con esto se calcula y analiza los diferentes tipos de errores que surgieron durante la experiencia.

Objetivos

Entender el funcionamiento de un pie de metro y adquirir cierta experticia en su manejo y cuidado.

Comprender el sistema de medición que se usó durante el experimento.

Comprender el origen de las fuentes de error y cómo calcularlos.

Marco teórico

Comportamiento de los Sistemas de Medición

Errores de Medición

Toda medida está afectada por un error “E”, dado por la ecuación:

E=M-VV ó E=M-VV_c

Donde:

VV: valor verdadero, que sería dado por un patrón de valor perfectamente conocido o por un “SM” libre de error. Como en la práctica esta condición es inexistente, se toma para el cálculo del error el “valor verdadero convencional” o “VVc”, el cual contiene un error despreciable respecto del error del “SM” analizado (menor a 1/10).

M: medida entregada por el SM.

E: error en la medición

Si para un mismo valor de la magnitud medida se obtienen diferentes medidas, el error de una medición no es constante. El error se puede caracterizar como compuesto de tres partes.

E=E_s±E_a±E_g

Donde:

Es: Error sistemático, que corresponde a una parte del error que siempre está presente en las mediciones realizadas en idénticas condiciones.

E_s=MM-〖VV〗_c

MM: promedio de las medidas

VVc: valor verdadero convencional

Ea: Error aleatorio, es la parte del error que se genera en función de los factores aleatorios.

E_a=M-MM

Eg: Error grosero, es la parte del error que puede ocurrir por una lectura errónea tomada incorrecto daño del SM.

Su valor es totalmente impredecible, se podrá suprimir si el trabajo de medir es realizado profesionalmente.

Fuentes de Errores

Toda medida está afectada por un error. Este error es provocado por el “SM” y por el operador. El comportamiento metrológico de un “SM” está influenciado por perturbaciones internas y externas, así como por efectos de retroacciones del “SM” sobre la magnitud a medir y retroacción del receptor de la medida sobre el “SM”.

Para la correcta operación de un “SM”, donde el fabricante garantiza las especificaciones metrológicas, las perturbaciones tiene que estar controladas dentro de un rango.

Características de los Sistemas de Medición “SM”

Rango de indicación “RI”

Es el intervalo entre el menor y el mayor valor que el indicador del “SM” estaría en condiciones de presentar como lectura (o medida),

Rango de operación “RO”

Es el intervalo entre el menor y el mayor valor de la magnitud a medir, donde el “SM” opera según las especificaciones metrológicas establecidas.

RO≤RI

División de escala “DE”

Corresponde al valor nominal de la variación de la lectura entre dos trazos adyacentes de la escala (analógicos).

Dispersión de la medición “DM”

Especifica el rango de valores dentro del cual, con una probabilidad estadística definida, se situará el error aleatorio de una medición. Normalmente se especifica una “DM” de modo que cubra el 95% de los errores aleatorios, esto es:

〖DM〗_(p=95%)=t*S

Donde:

DM (p): dispersión de la medición conteniendo P% de los valores

p: probabilidad de encuadramiento

t: factor t de Student

S: desviación estándar muestral para “n” medidas

S=√(2&(∑_(i=1)^n▒〖(M_i-MM)〗^2 )/(n-1))

Resultados de la medición “RM”

Una medición hecha en conocimiento de causa debe entregar:

RM=RB±IM (unidad)

El “RB”, resultado base, expresa en valor más probable de la magnitud a medir y la “IR”, indeterminación del resultado, indica una variación relativa en torno al “RB”, rango en el cual está el “VVc”, el valor verdadero convencional, con una probabilidad de encuadramiento de un 95%.

La indeterminación del resultado es producto de:

Magnitud a medir variable, Ej: Tª ambiente (barra en función del tiempo y posición), diámetro de un eje en diferentes posiciones diametrales.

Los errores del “SM”, tanto sistemáticos como aleatorios.

La determinación de los parámetros no tiene una fórmula fija y si dependen de la información disponible, del grado de cuidado adoptado, etc. El conocimiento del mecanismo de formación de errores de medición y del comportamiento de la magnitud a medir, además de un adecuado criterio, establecerán la medida del cálculo del resultado base y de la incertidumbre en el resultado.

Para este propósito el resultado de la medición se calcula de la siguiente manera:

RM=(MM-E_s )±〖DM〗_((p=95%))/√(2&n)

Pie de metro (calibre)

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