Instrumentación

Partes: 1, 2

1. Calibrado y graduación de los instrumentos de medición
2. Fuentes de error en los instrumentos de medición
3. Métodos electrónicos y mediciones mecánicas
4. Métodos mecánicos de medición de la fuerza
6. Escalas de temperatura
7. Fotometría
8. Interferómetro
9. Bibliografía

LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PUEDEN DIVIDIRSE EN DOS GRANDES GRUPOS:

Instrumentos indicadores: el valor de la cantidad medida se indica visualmente, pero no se registra. Ejemplo: amperímetro, manómetro a base de tubo de Bourdon y el termómetro de columna de mercurio.

Instrumentos registradores: los valores de la cantidad medida se registran gráficamente. Ejemplo: barógrafo o barómetro registrador, perfilografo o

Registrador de acabado superficial

CALIBRADO Y GRADUACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Calibrado: proceso de determinación de la relación característica entre los valores de la magnitud física aplicada a un instrumento y las posiciones correspondientes del índice.

El calibrado puede realizarse por comparación con:

1. un patrón primario
2. un patrón secundario que sea de mayor precisión que el instrumento a calibrar
3. una fuente de senal de entrada conocida

El primero paso en la graduación de la escala de un instrumento consiste en localizar determinados puntos fijos. La división de la escala en un número especificado de intervalos se efectúa después con referencia a los puntos fijos. Como ejemplo, consideremos un sencillo termómetro de líquido en tubo de vidrio. En muchos casos la escala puede considerarse lineal y de 100 grados Celsius entre el punto de fusión del hielo y el de ebullición del agua a la presión atmosférica normal. Los puntos fijos 0 C y 100 C se obtienen manteniendo un termómetro en hielo en fusión y en agua en ebullición, respectivamente; la distancia entre estos puntos fijos puede dividirse entonces en 100 partes iguales.

Es en esencial que, después de haber graduado y calibrado unos instrumentos de medida, sea probado con el fin de determinar sus errores. Esta operación se conoce con el nombre de verificación y se emplea para averiguar su el aparato cumple efectivamente con una especificación preescrita.

FUENTES DE ERROR EN LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

Las principales fuentes de error en un sistema de medición pueden resumirse de la siguiente forma:

1. Error de lectura, es el cometido por el observador cuando lee la indicación de un instrumento. Las principales causas que dan origen a errores de este tipo son: simples interpretaciones equivocadas de lectura, errores de paralaje, estimación falsa de la parte fraccional del intervalo de una escala.
2. Error de indicación, es el error obtenido por la diferencia entre el valor indicado y el valor verdadero de la cantidad, teniendo en cuenta el signo de ambos.
3. Error de escala, debido a la diferencia entre la posición real de la marca de la escala y su posición teórica en una escala correctamente graduada de acuerdo con la regla de funcionamiento propia del instrumento, esto es, la escala del instrumento puede presentar imperfecciones.
4. Error de cero, es la indicación cuando el instrumento se halla en las condiciones del uso especificadas y se le aplica una magnitud física de valor cero.

MÉTODOS ELECTRÓNICOS Y MEDICIONES MECÁNICAS

Las ventajas particulares que ofrece el uso de la electrónica en las mediciones mecánicas pueden resumirse como sigue:

1. mayor velocidad de respuesta
2. instrumentos versátiles y de fácil aplicación
3. instrumentos que pueden adaptarse a condiciones difíciles de medición
4. no es siempre necesario que exista una conexión física entre el dispositivo de medición y el instrumento indicador o registrador

Los instrumentos electrónicos pueden utilizarse para la medición de funciones del tiempo que varían rápidamente, donde un sistema mecánico seria completamente inadecuado.

CRONÓMETROS MECÁNICOS

Los cronómetros mecánicos mas usales son los de esfera tipo reloj basados en las oscilaciones de un volante que efectúa una oscilación cada quinto de segundo. Los relojes de detención no miden el tiempo absoluto, sino el tiempo para varios sucesos que puedan ocurrir. Ya que los cronómetros mecánicos se ponen normalmente en marcha a mano, la precisión de la operación de cronometrado involucra, no solo la precisión del propio cronometro, sino también la velocidad de reacción del operario.