Características de los equipos de medida según su tipo (página 2)

• Gramil. Es un instrumento de medición y trazado que se utiliza en los
  laboratorios de metrología y control de
  calidad, para realizar todo tipo de trazado en piezas como
  por ejemplo ejes de simetría, centros para taladros,
  excesos de mecanizado etc.

• Micrómetro (instrumento). Es un
  instrumento de medición cuyo funcionamiento está
  basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir
  con alta precisión del orden de centésimas en
  milímetros (0,01 mm) y de milésimas de
  milímetros (0,001 mm)
  (micra)las dimensiones de un
  objeto.

• Nivel (instrumento) Es un instrumento de
  medición utilizado para determinar la horizontalidad o
  verticalidad de un elemento. Existen distintos tipos y son
  utilizados por agrimensores, carpinteros, albañiles, herreros, trabajadores del
  aluminio,
  etc. Un nivel es un instrumento muy útil para la
  construcción en general e incluso para
  colocar un cuadro ya que la perspectiva genera
  errores.

• Pie de rey. El calibre o pie de rey, es
  un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente
  pequeños, desde centímetros hasta fracciones de
  milímetros (1/10 de milímetros o hasta 1/20 de
  milímetro).

• Regla (instrumento) . Es un instrumento
  de medición, construida de metal, madera o
  material plástico, que tiene una escala graduada
  y numerada en centímetros y milímetros y su
  longitud total rara vez supera el metro de
  longitud.

• Reloj comparador. Es un instrumento de
  medición que se utiliza en los talleres e industrias
  para la verificación de piezas ya que por sus propios
  medios no da
  lectura
  directa, pero es útil para comparar las diferencias que
  existen en la cota de varias piezas que se quieran
  verificar

Neumáticos

Manómetros:

• Un manómetro es un tubo; casi siempre doblado
  en forma de U, que contienen un líquido de peso
  específico conocido, cuya superficie se desplaza
  proporcionalmente a los cambios de presión.
• Manómetros del tipo abierto; con
  una superficie atmosférica en un brazo y capaz de medir
  presiones manométricas.

Reguladores de Presión

• Los reguladores de presión son aparatos de
  control de
  flujo diseñados para mantener una presión
  constante aguas a bajo de los mismos. Éste debe ser
  capaz de mantener la presión, sin afectarse por cambios
  en las condiciones operativas del proceso para
  el cual trabaja. La selección, operación y mantenimiento correcto de los reguladores
  garantiza el buen desempeño operativo del equipo al cual
  provee el gas.

• Transductores de Presión
  Es una interpretación real de la palabra
  transductor, se puede decir, que cualquier dispositivo que
  convierta un tipo de movimiento
  mecánico generado por fuerzas de presión se
  convierte en una señal eléctrica o electrónica para utilizarse en la
  medición o el control.

El baumanómetro

es un instrumento que permite medir la fuerza que
ejerce la sangre sobre
las paredes de las arterias, su uso es de gran importancia para
el diagnóstico médico, ya que permite
detectar alguna anomalía relacionada con la
presión sanguínea y el corazón.

• – Calibradores de llantas:
  Este es usado para poder medir
  el nivel de inflado de las llantas.

Hidráulicos

-H1 LIMNÍMETROS DE PUNTA Y
GANCHO A menudo es necesario medir
la posición de la superficie del agua en
estado estable
durante los estudios hidráulicos. Esto se realiza
ajustando manualmente una pequeña punta o un
pequeño gancho para que toque la superficie del agua, y
leyendo el movimiento vertical en una escala o con un vernier
(nonio).

– limnímetros
de punta y gancho con escala vernier

– limnímetros de
punta y gancho digitales

–
manómetros de
líquido

– Tubos de
Pitot: Los tubos son de
acero inoxidable
y están montados en una carcasa con escala. Se suministran
con un casquillo impermeable para su instalación por
debajo del nivel de agua. Para medir la velocidad, los
tubos de Pitot deben conectarse a un manómetro

• Electrónicos

• Amperímetro
• Analizador de espectro
• Analizador de redes
  (electrónica)
• Analizador lógico
• Analizador vectorial de señales
• Multímetro
• Contador de frecuencia
• Galvanómetro
• Medidores de figura de ruido
• Osciloscopio
• Pinza amperimétrica
• Punta de prueba
• Puntas de prueba elásticas
• Sensor inercial
• Sonda lógica
• Vatímetro
• Voltímetro
• Wattmetro
• Óhmetro

Función
y aplicación de instrumentos de
inducción

Los instrumentos de inducción funcionan a partir del campo
magnético producido por dos electroimanes sobre un
elemento móvil metálico (corrientes de Foucault). La
medida es proporcional al producto de
las corrientes de cada electroimán y por lo tanto, pueden
utilizarse tanto en corriente continua como en corriente
alterna. Se utilizan habitualmente para la medida de energía
eléctrica.

Por otro lado, para generar una corriente
eléctrica en un circuito cerrado debe existir una
diferencia de potencial entre dos puntos del circuito, a
ésta diferencia de potencial se la conoce como fuerza
electromotriz o fem. Ésta fuerza electromotriz es
proporcional a la rapidez con que el flujo magnético
varía en el tiempo, esta
ley fue
encontrada por Michael Faraday y es la interpretación de
la inducción electromagnética, así un campo
magnético que varía en el tiempo induce a un
campo
eléctrico, a una fuerza electromotriz.
Matemáticamente se representada como:

De ejemplos representativos de la simbología
de instrumentos

Principios,
funcionamiento y aplicación de higrómetros y
termómetros

Higrómetro

Un higrómetro es un instrumento que se usa para
la medir el grado de humedad del aire, o un gas
determinado, por medio de sensores que
perciben e indican su variación.

Los primeros higrómetros estaban constituidos por
sensores de tipo mecánico, basados en la respuesta de
ciertos elementos sensibles a las variaciones de la humedad
atmosférica, como el cabello humano. Existen diversos
tipos de higrómetros.

Un psicrómetro determina la humedad
atmosférica mediante la diferenciación de su
temperatura
con humedad y su temperatura ordinaria.

El higrómetro de
condensación se emplea para calcular la humedad
atmosférica al conseguir determinar la temperatura a la
que se empaña una superficie pulida al ir
enfriándose artificialmente y de forma paulatina dicha
superficie.

El higroscopio utiliza una cuerda de
cabellos que se retuerce con mayor o menor grado según la
humedad ambiente. El
haz de cabellos desplaza una aguja indicadora que determina la
proporción de la mayor o menor humedad, sin poder llegar a
conocer su porcentaje.

El higrómetro de absorción
utiliza sustancias químicas higroscópicas, las
cuales absorben y exhalan la humedad, según las
circunstancias que los rodean.

El higrómetro eléctrico esta
formado por dos electrodos arrollados en espiral entre los cuales
se halla un tejido impregnado de cloruro de litio acuoso. Si se
aplica a estos electrodos una tensión alterna, el tejido
se calienta y se evapora una parte del contenido de agua. A una
temperatura definida, se establece un equilibrio
entre la evaporación por calentamiento del tejido y la
absorción de agua de la humedad ambiente por el cloruro de
litio, que es un material muy higroscópico. A partir de
estos datos se
establece con precisión el grado de humedad.

Principio de Funcionamiento:

El sistema de
medición está compuesto de un medidor conectado a
una sonda. Esta sonda está basada en la capacitancia de un
sensor de humedad con un polímero o material
dieléctrico plástico con una constante
dieléctrica fija entre 2 y 15.

La humedad hace que el dieléctrico se dilate,
distanciando así las placas con la consecuente
variación de la geometría
del capacitador y la reducción de su capacitancia. Estas
variaciones de capacitancia a su vez causan un cambio de
frecuencia en los componentes electrónicos del
instrumento, que resulta en una

Modulación de frecuencia la cual es una función de
la humedad relativa. La frecuencia se convierte entonces en
voltaje, que se convierte en un valor de
humedad relativa y se visualiza en pantalla.

El
termómetro

El termómetro es un instrumento u operador
técnico que fue inventado y fabricado para poder medir la
temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho,
principalmente desde que se empezaron a fabricar los
termómetros electrónicos digitales.

Los termómetros iniciales que se fabricaron se
basaban en el principio de la dilatación, por lo que se
prefiere el uso de materiales con
un coeficiente de dilatación alto de modo que, al aumentar
la temperatura, la dilatación del material sea
fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este
tipo de termómetros ha sido el mercurio
encerrado en un tubo de cristal que incorporaba una escala
graduada.

El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei;
éste podría considerarse el predecesor del
termómetro. Consistía en un tubo de vidrio que
terminaba con una esfera en su parte superior que se
sumergía dentro de un líquido mezcla de alcohol y
agua. Al calentar el agua ,
ésta comenzaba a subir por el tubo. Sanctorius
incorporó una graduación numérica al
instrumento de Galilei, con lo que surgió el
termómetro.

Mencione los tipos de termómetros que existen y
aplicación como instrumento de medida.

Tipos de termómetros:

• Termómetro de vidrio: es un tubo de vidrio
  sellado que contiene un líquido, generalmente mercurio,
  Tempoyertizador y platinium alcohol, cuyo volumen cambia
  con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen
  se visualiza en una escala graduada que por lo general
  está dada en grados celsius. El termómetro de
  mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año
  1714.
• Termómetro de resistencia:
  consiste en un alambre de platino cuya resistencia
  eléctrica cambia cuando cambia la
  temperatura.
• Termopar: un termopar es un dispositivo utilizado
  para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que
  se genera al calentar la soldadura de
  dos metales
  distintos.
• Pirómetro: los pirómetros se utilizan
  para medir temperaturas elevadas.
• Termómetro de lámina bimetálica:
  Formado por dos láminas de metales de coeficientes de
  dilatación muy distintos y arrollados dejando el
  coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre
  todo como sensor de temperatura en el
  termohigrógrafo.
• Termómetro de gas: Pueden ser a presión
  constante o a volumen constante. Este tipo de
  termómetros son muy exactos y generalmente son
  utilizados para la calibración de otros
  termómetros.
• Digitales: Incorporan un microchip que actúa
  en un circuito electrónico y es sensible a los cambios
  de temperatura ofreciendo lectura directa de la
  misma

1. Termómetros
   especiales

• El termómetro de globo,
  para medir la temperatura radiante. Consiste en un
  termómetro de mercurio que tiene el bulbo dentro de una
  esfera de metal hueca, pintada de negro de humo. La esfera
  absorbe radiación de los objetos del entorno
  más calientes que el aire y emite radiación hacia
  los más fríos, dando como resultado una
  medición que tiene en cuenta la radiación. Se
  utiliza para comprobar las condiciones de comodidad de las
  personas.
• El termómetro de bulbo
  húmedo, para medir el influjo de la
  humedad en la sensación térmica. Junto con un
  termómetro ordinario forma un psicrómetro, que
  sirve para medir humedad relativa, tensión de vapor y
  punto de rocío. Se llama de bulbo húmedo porque
  de su bulbo o depósito parte una muselina de algodón que lo comunica con un
  depósito de agua. Este depósito se coloca al lado
  y más bajo que el bulbo, de forma que por capilaridad
  está continuamente mojado.

Aplicaciones:

Las mediciones de temperatura se utilizan en la ciencia
para probar o verificar una ley física, en la
investigación médico biológica, en la
investigación espacial. En la Industria
proporciona bases para los cálculos termodinámicos
de los procesos
químicos de la industria química, para mejorar
la eficiencia de las
plantas
generadoras de energía eléctrica; en la medicina para
las mediciones de aspectos físicos del hombre; y en
la protección del ambiente mediante la
determinación de los valores de
temperatura en los desechos sólidos producidos por una
industria para determinar si se encuentran en los límites
permisibles.

Funcionamiento:

Los termómetros de vidrio y bimetálicos
usan la expansión térmica para medir la
temperatura. Este método se
basa en la medida directa de una transformación
física y puede suministrar un falso sentido de fiabilidad,
ya que es posible "ver" como funciona.

Este sistema ya no es el adecuado por muchas razones. Su
precisión y su rango son muy limitados. Los
termómetros de vidrio son frágiles y peligrosos
tanto para la salud como para el ambiente.
Por estas razones, se ha hecho necesario un método
alternativo para medir la temperatura, como son los
termómetros electrónicos.

Los termómetros electrónicos ofrecen una
precisión elevada, seguridad y
versatilidad en el control de la temperatura de los procesos
industriales, alimentarios y en los análisis de laboratorio.

Su velocidad de respuesta es importante cuando las
reacciones que se monitorizan, cambian rápidamente.
Además, usan sensores de pequeñas dimensiones, que
permiten realizar la medida en áreas reducidas, como por
ejemplo en la electrónica. ofrecen posibilidad de
memorizar las medidas, no temen la tensión mecánica o las condiciones ambientales
adversas que se pueden encontrar en las medidas de
campo.

Fotometría e
Interferómetro

La fotometría es la medida de la
intensidad luminosa de una fuente de luz, o de la
cantidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie. Es la
parte de la Física que estudia las medidas de las
magnitudes que están asociadas a la luz. Los instrumentos
empleados para la fotometría se denominan
fotómetros.

Como ya sabemos, la luz es una forma de radiación
electromagnética comprendida entre los 380 nm y los
770 nm de longitud de onda a la que es sensible el ojo humano.
Con la fotometría pretendemos definir unas herramientas
de trabajo,
magnitudes y gráficos, para la luz con las que poder
realizar los cálculos de iluminación.

Las ondas de luz
estimulan el ojo humano en diferentes grados según su
longitud de onda. Los fotómetros fotoeléctricos
necesitan filtros coloreados especiales para responder igual que
el ojo humano.

La intensidad de una fuente de luz se mide en candelas,
generalmente comparándola con una fuente patrón. Se
iluminan zonas adyacentes de una ventana con las fuentes
conocida y desconocida y se ajusta la distancia de las fuentes
hasta que la iluminación de ambas zonas sea la misma. La
intensidad relativa se calcula entonces sabiendo que la
iluminación decrece con el cuadrado de la
distancia.

Aplicaciones de la fotometría:

• Es clásico el caso del estudio de las
  fluctuaciones luminosas de las estrellas variables,
  con el fin de determinar la curva de luz y las causas de tales
  variaciones.
• La fotometría se aplica también al
  estudio de objetos que pueblan nuestro sistema
  solar, para extraer indicios indirectos sobre su constitución física y sus
  características dinámicas.
• La fotometría es importante en fotografía, astronomía e ingeniería de
  iluminación.

El interferómetro es un instrumento que
emplea la interferencia de las ondas de luz para medir con gran
precisión longitudes de onda de la luz misma.

Hay muchos tipos de interferómetros, en todos
ellos se utilizan dos haces de luz que recorren dos trayectorias
ópticas distintas, determinadas por un sistema de espejos
y placas que, finalmente, convergen para formar un patrón
de interferencia.

Esquema de un interferómetro de
Jamin.

Usos de interferómetro:

• Medición de la longitud de onda de la
  luz

Para medir la longitud de onda de un rayo de luz
monocromática se utiliza un interferómetro
dispuesto de tal forma que un espejo situado en la trayectoria de
uno de los haces de luz puede desplazarse una distancia
pequeña, que puede medirse con precisión, con lo
que es posible modificar la trayectoria óptica
del haz. Cuando se desplaza el espejo una distancia igual a la
mitad de la longitud de onda de la luz, se produce un ciclo
completo de cambios en las franjas de interferencia. La longitud
de onda se calcula midiendo el número de ciclos que tienen
lugar cuando se mueve el espejo una distancia
determinada.

• Medición de distancias

Cuando se conoce la longitud de onda de la luz empleada,
pueden medirse distancias pequeñas en la trayectoria
óptica analizando las interferencias producidas. Esta
técnica se emplea, por ejemplo, para medir el contorno de
la superficie de los espejos de los telescopios.

• Medición de índices de
  refracción

Los índices de refracción de una sustancia
también pueden medirse con un interferómetro, y se
calculan a partir del desplazamiento en las franjas de
interferencia causado por el retraso del haz.

• El interferómetro en
  Astronomía

Imagen obtenida con un
interferómetro de Michelson utilizando luz láser.

En astronomía el principio del
interferómetro también se emplea para medir el
diámetro de estrellas grandes relativamente cercanas como,
por ejemplo, Betelgeuse. Como los interferómetros modernos
pueden medir ángulos extremadamente pequeños, se
emplean "también en este caso en estrellas gigantes
cercanas" para obtener imágenes
de variaciones del brillo en la superficie de dichas estrellas.
Recientemente ha sido posible, incluso, detectar la presencia de
planetas fuera
del Sistema Solar a través de la medición de
pequeñas variaciones en la trayectoria de las estrellas.
El principio del interferómetro se ha extendido a otras
longitudes de onda y en la actualidad está generalizado su
uso en radioastronomía.

• El experimento de Michelson y
  Morley

Artículo principal: Experimento
Michelson-Morley

Con el interferómetro se realizó uno de
los experimentos
más famosos de la historia de la
física, con el cual ambos investigadores intentaron medir
la velocidad de la Tierra en
el supuesto éter luminífero. En dicho experimento
se encontró que la velocidad de la luz en el vacío
es constante, independiente del observador, lo que es uno de los
postulados de la Teoría
de la Relatividad Especial de Albert
Einstein.

Bibliografía

• Millán Gómez, Simón (2006),
  Procedimientos
  de Mecanizado, Madrid:
  Editorial Paraninfo. Recuperado el día 5 de junio del
  2008 en dirección electrónica. (http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nico)
• Higrómetros y termómetros, recuperado
  el día 5 de junio del 2008 en dirección
  electrónica:
  (www.mitecnologico.com/Main/HigrometrosYTermometros)
• Higrómetros, recuperado en dirección
  electrónica (www.astromia.com/glosario/higrometro.htm)
• www.es.wikipedia.org/wiki/Termómetro
• http://edison.upc.edu/curs/llum/fotometria/fotomet.html
• http://es.wikipedia.org/wiki/Fotometr%C3%ADa
• http://www.astromia.com/glosario/fotometria.htm
• http://es.wikipedia.org/wiki/Interfer%C3%B3metro
• 
  http://www.fisicarecreativa.com/informes/infor_mod/interfero_michelson_2k1.pdf
• González González Carlos & Zeleny
  Vázquez Ramón
  (1998). Metrologia.
  (segunda edición) México D.F. : McGraw Hill

Autor:

Javier Fierro Herrera