Instrumentos Calibrados (página 2)

Otro uso importante de las balanzas es para pesar
pequeñas cantidades de masa que se utiliza en los
laboratorios para hacer pruebas o análisis de
determinados materiales. Estas balanzas
destacan por su gran precisión.

En los hogares también hay, a menudo, pequeñas
balanzas para pesar los alimentos que se van a cocinar
según las indicaciones de las recetas culinarias.

Simbolismo: La balanza se ha utilizado
desde la antigüedad como símbolo de la justicia y del derecho, dado
que representaba la medición a través de la cual se
podía dar a cada uno lo que es justo.

Balanza de Densidad

Balanza.

Balanza de Cocina

La Báscula:
también llamada en algunos lugares Pesa, juntamente
con la romana y la balanza son los tres instrumentos u operadores
técnicos que se han diseñado e inventado para el peso
de masas. La báscula fue el operador que se inventó
para pesar las masas que no se podían pesar en las romanas,
bien porque fuesen demasiado pesadas o bien porque no se pudiesen
colgar de los ganchos de las romanas. Así que lo
característico de las básculas es que tienen una
plataforma a ras de suelo, donde resulta fácil
colocar la masa que se quiere pesar. El sistema original de
funcionamiento estaba basado en un juego de palancas que se
activaban al colocar la masa en la plataforma y que luego se
equilibraba con el desplazamiento de un pilón a lo largo de
una barra graduada donde se leía el peso de la
masa.

Esta facilidad para poner masas grandes y pesadas encima
de la plataforma es lo que ha hecho posible construir
básculas con una capacidad de peso muy grande que son
utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje.

TIPOS DE
BÁSCULAS

Con el tiempo las básculas han
evolucionado mucho y hoy día ya funcionan con métodos y
sistemas electrónicos dando
una lectura rápida y directa
del peso de la masa. Actualmente hay varios tipos de
básculas que son bastante representativas:

Básculas de baño:
Se encuentran en muchos hogares y son un elemento muy
útil y rápido para conocer el peso de las personas que
habitan en el hogar.

Básculas para pesar personas en
farmacias: Son básculas muy
sofisticadas que introduciendo una moneda, pesan, miden y
calculan el peso ideal que corresponde.

Báscula para pesar mercancías en
empresas y almacenes:
Son básculas cuya plataforma está a ras de suelo,
y permiten pesar de forma rápida y directa las
mercancías que maneja una empresa, hay básculas de
diferentes capacidades de peso.

Báscula para pesar
camiones: Son básculas de gran
capacidad de peso que se instalan en la entrada de muchas
empresas y en las carreteras para pesar directamente a los
camiones que acceden a las empresas o controlarlos en las
carreteras por si llevan exceso de carga.

Báscula para pesar
graneles: También llamada Bulk
Weighing (pesaje en continuo por ciclos) Son básculas
intercaladas en cintas transportadoras de materiales a granel. El
sistema consta de dos tolvas en línea vertical. La superior
tiene por objeto almacenar material mientras se produce el pesado
del contenido de la tolva inferior. Una vez efectuado el mismo el
granel es liberado a la cinta transportadora y cuando la tolva se
vacía se vuelve a llenar con el material acumulado el la
tolva superior.

Báscula de
dosificación: Son básculas
normalmente en forma de tolva suspendida por células de
carga. A dicha tolva le llegan unos sinfines cuyos motores están controlados
por un visor dosificador que puede realizar una formula con
varios componentes.

Espectrómetro de masas:
Es un instrumento que permite analizar con gran
precisión la composición de diferentes elementos
químicos e isótopos atómicos,
separando los núcleos atómicos en función de su
relación masa-carga (m/z). Puede
utilizarse para identificar los diferentes elementos
químicos que forman un compuesto, o para determinar el
contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo
compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un
cromatógrafo de gases, en una técnica
híbrida conocida por sus iniciales en inglés,
GC-MS.

El espectrómetro de masas mide razones carga/masa
de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar
hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes átomos. El haz de
iones produce un patrón específico en el detector, que
permite analizar el compuesto. En la industria es altamente
utilizado en el análisis elemental de semiconductores, biosensores y
cadenas poliméricas complejas.

La
espectrometría de masas:
Es una técnica experimental que permite la medición
de iones derivados de moléculas

Espectrómetro

Componentes de un
Espectrómetro

Catarómetro es un
instrumento utilizado para la determinación de la
composición de una mezcla de gas.

El equipo se compone de dos tubos paralelos que
contienen el gas de las bobinas de
calefacción. Los gases son examinados
comparando el radio de pérdida de calor de las bobinas de
calefacción en el gas. Las bobinas son dispuestas dentro de
un circuito de puente que tiene resistencia a los cambios debido
al desigual enfriamiento que puede ser medido. Un canal contiene
normalmente una referencia del gas y la mezcla que se
probará se pasa a través del otro canal.

El principio de funcionamiento se basa en la
conductividad térmica de un gas, que es inversamente
proporcional con su peso molecular. Puesto que varios de los
componentes de las mezclas de gas tienen masa
generalmente diversa es posible estimar las concentraciones
relativas. El hidrógeno tiene aproximadamente seis partes de
la conductividad del nitrógeno por ejemplo.

Los catarómetros se utilizan médicamente para
el análisis del funcionamiento pulmonar y en la
cromatografía de gases. Los resultados son más lentos
de obtener comparado al del espectrómetro de masa, pero el
dispositivo es económico, y tiene buena exactitud cuando de
gases se trata, y es solamente la proporción que debe ser
determinada.

A continuación se muestra una tabla de los gases
más comunes; como se puede notar, el monóxido de
carbono tiene una masa
atómica casi idéntica al nitrógeno molecular; por
lo tanto, es prácticamente imposible distinguirlos con un
Catarómetro.

Detector de Gas Portátil.
Detector de Gas.

Calendario: Es una cuenta
sistematizada del tiempo para la
organización de las actividades humanas. Antiguamente estaba
basado en los ciclos lunares. En la actualidad, los diversos
calendarios tienen base en el ciclo que describe la Tierra alrededor del Sol y se
denominan calendarios solares.
El calendario sideral se basa en el movimiento de otros astros
diferentes al Sol.

TIPOS DE
CALENDARIO

Calendarios de uso generalizado en el
mundo

•Calendario chino

•Calendario gregoriano

•Calendario hebreo, relacionado con el Anno Mundi
(existe calendario hebreo antiguo y el usado actualmente
calendario judío, creado por Hillel Ilin en 258, puesto en
uso desde el siglo XI del calendario gregoriano)

•Calendario hindú (denominación común del
calendario civil de la India)

•Calendario musulmán

•Calendario persa

Calendarios Festivos o recordatorios

•Calendario Dominicano

Calendarios de antiguas culturas

•Calendario ático

•Calendario azteca (esta denominación se
refiere a un conjunto sincronizado de varios calendarios de los
diferentes pueblos aztecas, aun es utilizado por
algunos de los habitantes del área que ocuparon)

•Calendario egipcio

•Calendario helénico

•Calendario hispánico

•Calendario inca

•Calendario irlandés

•Calendario juliano

•Calendario maya (esta denominación refiere a
un conjunto sincronizado de varios calendarios de los diferentes
pueblos mayas, aun es utilizado por
algunos de sus habitantes)

•Calendario ruso (juliano reformado)

Calendarios experimentales

•Calendario republicano francés (1792 – 1806)

•Calendario revolucionario soviético (1-X-1929 –
1940)

•Calendario sueco (1-III-1700 – "30-II"-1711)

El Cronómetro: es un reloj o una
función de reloj que sirve para medir fracciones de tiempo,
normalmente cortos y con gran precisión.

Empieza a contar desde 0 cuando se le pulsa un botón y se
suele parar con el mismo botón.

Además es muy habitual que se puedan medir dos
tiempos con mismo comienzo y distinto final. Para ello se
comienza normalmente y el primer tiempo se congela con otro
botón, normalmente con el de puesta a 0.
Mientras en segundo plano el cronómetro sigue contando hasta
que se pulsa el botón de comienzo.

Para mostrar el segundo tiempo o mostrar el tiempo
actual que todavía sigue contando, se pulsa el botón de
reset o puesta a 0.

Los cronómetros se pueden detener y comenzar con
otros métodos que no requieran la pulsación de botones,
que pueden tener más margen de error y necesitan a alguien
que los accione. Algunos de estos sistemas automáticos son:
el corte de un rayo luminoso o la detección de un
transceptor. También en los ciclo computadores se usa un
cronómetro que no necesita la acción humana, sino que
se activa con el movimiento de la rueda.

Son habituales las medidas en centésimas de
segundo, como en los relojes de pulsera o incluso milésimas
de segundo.

Es ampliamente conocido su empleo en competencias deportivas así
como en ciencia y tecnología.

Cronómetro

Cronómetros Digitales

Reloj: Se denomina reloj a un
instrumento u operador técnico que permite medir el tiempo.
Existen diversos tipos, que se adecuan según el
propósito:

·Conocer la hora actual (reloj de pulso, reloj de
bolsillo, reloj de salón o pared)

·Medir la duración de un suceso (cronómetro,
reloj de arena)

·Señalar las horas por sonidos parecidos a
campanadas o pitidos (reloj de péndulo, reloj de pulso con
bip a cada hora)

·Activar una alarma en cierta hora específica (reloj
despertador)

Los relojes se utilizan desde la antigüedad. A
medida que ha ido evolucionando la ciencia y la
tecnología de su fabricación, han ido apareciendo
nuevos modelos con mayor
precisión, mejor prestancia y menor coste de
fabricación. Es quizá uno de los instrumentos más
populares que existen actualmente y casi todas las personas
disponen de uno o varios relojes personales de pulsera. Muchas
personas, además de la utilidad que los caracteriza, los
ostentan como símbolo de distinción, por lo que hay
marcas de relojes muy finas y
lujosas.

Asimismo, en los hogares hay varios y diferentes tipos
de relojes; muchos electrodomésticos incorporan relojes
digitales y en cada computadora hay un reloj. El
reloj es un instrumento omnipresente en la vida actual, debido a
la importancia que se da al tiempo en las sociedades modernas. Sin
embargo, las personas que viven en las comunidades rurales, lejos
del ruido de la vida moderna,
pueden darse el lujo de omitir el uso de este instrumento debido
a que no tienen prisa en su modo de vida. Aun las personas que
viven en las grandes ciudades industriales, podrían omitir
el uso del reloj cuando ya tienen un esquema de actividades en
pleno dominio o bien cuando su vida ya
no requiere los tiempos precisos de estar en determinados
lugares.

La mayor precisión conseguida hasta ahora es la del
último reloj atómico desarrollado por la Oficina Nacional de
Normalización (NIST) de los EEUU, el NIST-F1, puesto en
marcha en 1999, es del orden de un segundo en 20 millones de
años.

TIPOS DE
RELOJ

Hay una gran variedad de tipos diferentes de relojes,
según sean sus aplicaciones, actualmente los relojes
personales son electrónicos, ya sean analógicos o
digitales, que funcionan con una pequeña pila eléctrica
que mediante impulsos hace girar las agujas de los relojes
analógicos o marca los números de los
relojes digitales.

·Relojes de pulsera

·Cronómetro

·Relojes de torres y campanarios

·Relojes de salón

·El reloj de bolsillo

Otros tipos de relojes según su
forma o empleo:

•Reloj cucú

•Reloj Foliot

•Relojes de sol

•Relojes de misa

•Relojes de arena

•Relojes de agua (Clepsidra)

•Relojes mecánicos

•Relojes de péndulo

•Relojes de bolsillo

•Relojes de pared

•Despertadores

•Minuteros

•Relojes electrónicos

•Relojes de diapasón

•Relojes de cuarzo

•Relojes atómicos

•Relojes digitales

Partes de un Reloj: El reloj con esfera tradicional
suele contar con manecillas para la hora, minutero (para los
minutos) y segundero (para los segundos). Además, puede
contar adicionalmente con despertador y/o calendario

Reloj de Pulsera

Reloj Atómico: Se denomina reloj
atómico a un reloj cuyo funcionamiento se basa en la
frecuencia de una vibración atómica.

Un reloj atómico es un tipo de reloj que utiliza
una frecuencia de resonancia atómica normal para alimentar
su contador. Los primeros relojes atómicos tomaban su
referencia de un Máser. Las mejores referencias
atómicas de frecuencia (o relojes) modernas se basan en
físicas más avanzadas que involucran átomos
fríos y las fuentes atómicas. Las
agencias de las normas nacionales mantienen una
exactitud de 10-9 segundos por día, y una precisión
igual a la frecuencia del transmisor de la radio que bombea el
máser. Los relojes atómicos mantienen una escala de tiempo continua y
estable, el Tiempo Atómico Internacional (TAI). Para el uso
cotidiano, se disemina otra escala de tiempo, el Tiempo Universal
Coordinado (UTC). El UTC se deriva del TAI, pero se sincroniza
usando segundos de intercalación con el Tiempo Universal
(UT1), el cual se basa en el paso del día y la noche
según las observaciones astronómicas.

La datación
radiométrica es el procedimiento tecnico empleado
para determinar la edad absoluta de rocas, minerales
y restos orgánicos. En los tres casos se analizan las
proporciones de un isótopo padre y un isótopo hijo de
los que se conoce su semivida o vida mitad. Ejemplos
de estos pares de isótopos radiactivos pueden
ser el K/Ar, U/Pb, Rb/Sr, Sm/Nd, etc.

La Datación por radiocarbono
(básada en la desintegración del
isótopo carbono-14) es comúnmente utilizada para
datación de restos orgánicos relativamente recientes.
El isótopo usado depende de la antigüedad de las rocas
o restos que se quieran datar. Por ejemplo, para restos
orgánicos de hasta 60.000 años se usa el carbono-14,
pero para rocas de millones de años se usan otros
isótopos de semivida más larga.

Ecuación de
datación

Considerando el decaimiento radiactivo producido en los
elementos inestables para convertirse en estables, se tiene una
expresión matemática que relacionan los períodos
de semidesintegración y el tiempo geológico tal
que:

Donde:

t = Edad de la muestra

D = Número de átomos decaídos
radiactivamente

P = Número de isótopos en la muestra
original

λ = periodo de semidesintegración del
isótopo

ln = Logaritmo neperiano

Dentro de los instrumentos de medición de
longitudes, la cinta métrica o metro y la
regla son los más comunes y los más
fáciles de utilizar.

Cinta métrica o
flexómetro

El metro, normalmente fabricado de fleje metálico o
fibra textil, tiene una escala grabada sobre su superficie,
graduada y numerada, en el sistema métrico las divisiones
suelen ser centímetros o milímetros. Los flexometros de
fleje metálico, enrollables, suelen tener una longitud entre
1 a 10 metros, normalmente, los de material textil, suelen ser de
mayor longitud de 10 a 50 m.

Existe una variante de metro textil de entre uno a dos
metros de longitud, con divisiones de 0,5 cm. empleado en los
trabajos de costura y confección.

La regla

La regla, es una herramienta que presenta una
numeración específica, puede ser en pulgadas,
centímetros, décimas o milésimas de éstas.
Una regla presenta una estructura maciza ya sea larga
o angular. Existen diversas clases de reglas, cada una de ellas
creadas para las diversas aplicaciones de diferentes clases de
trabajos. También sirve para formar figuras geométricas
u otras figuras. También sirve para hacer gráficos
manuales.

La regla Cinta
Métrica.

El calibre:
También denominado cartabón de
corredera o pie de rey, es un
instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente
pequeños, desde centímetros hasta fracciones de
milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro,
1/50 de milímetro).

En la escala de las pulgadas tiene divisiones
equivalentes a 1/16 de pulgada y en su nonio de 1/128 de
pulgadas.

El inventor de este instrumento fue el matemático
francés Pierre Vernier (1580 (?) – 1637 (?)),
y la escala secundaria de un calibre destinada a apreciar
fracciones de la unidad menor, se la conoce con el nombre de
Vernier en honor a su inventor. En castellano se utiliza con
frecuencia la voz nonio para definir esa escala.

Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo,
sobre la cual desliza otra destinada a indicar la medida en una
escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de
milímetro
utilizando el nonio.

Mediante piezas especiales en la parte superior y en su
extremo permite medir dimensiones internas y
profundidades.

Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior
en pulgadas.

Componentes de un Pie Rey.

1. Mordazas para medidas externas.

2. Mordazas para medidas internas.

3. Coliza 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.

PIE DE REY

El
micrómetro: (del griego
micros, pequeño, y metros, medición),
también llamado Tornillo de Palmer, es
un instrumento de medición cuyo
funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico
y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con
alta precisión, del orden de centésimas de
milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros
(0,001mm) (micra).

Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre
sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado
en su contorno una escala. La escala puede incluir un
nonio. La máxima longitud de medida del
micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es
necesario disponer de un micrómetro para cada campo de
medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm),
etc.

Frecuentemente el micrómetro también incluye
una manera de limitar la torsión
máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace
difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la
precisión del instrumento.

TIPOS DE
MICRÓMETROS

·En los procesos de fabricación
mecánica de precisión, especialmente en el campo de
rectificados se utilizan varios tipos de micrómetros de
acuerdo a las características que tenga la pieza que se
está mecanizando.

·Micrómetro de exteriores estándar

·Micrómetro de exteriores con platillo para
verificar engranajes

·Micrómetro de exteriores digitales para medidas de
mucha precisión

·Micrómetros exteriores de puntas para la
medición de roscas

·Micrómetro de interiores para la medición de
agujeros

·Micrómetro para medir profundidades (sonda)

·Micrómetro con reloj comparador

·Micrómetro especial para la medición de roscas
exteriores

Cuando se trata de medir medidas de mucha precisión
y muy poca tolerancia debe hacerse en unas
condiciones de humedad y temperatura
controlada.

Micrómetros Para exteriores y
Digitales

El reloj comparador es un
instrumento de medición que se utiliza en los
talleres e industrias para la
verificación de piezas y 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. La capacidad para
detectar la diferencia de medidas es posible gracias a un
mecanismo de engranajes y palancas, que van metidos dentro de una
caja metálica de forma circular. Dentro de esta caja se
desliza un eje, que tiene una punta esférica que hace
contacto con la superficie. Este eje al desplazarse mueve la
aguja del reloj, haciendo posible la lectura directa y fácil
de las diferencias de medida.

La precisión de un reloj comparador puede ser de
centésimas de milímetros o incluso de milésimas de
milímetros micras según la escala a
la que esté graduado. También se presentan en
milésimas de pulgada.

El mecanismo se basa en transformar el movimiento lineal
de la barra deslizante de contacto en movimiento circular que
describe la aguja del reloj.

·El reloj comparador tiene que ir
incorporado a una galga de verificación o a un soporte con
pie magnético que permite colocarlo en la zona de la
máquina que se desee.

·

Es un instrumento muy útil para la
verificación de diferentes tareas de mecanizado,
especialmente la excentricidad de ejes de
rotación.

Reloj
Comparador

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.

Interferómetro

El
sextante: Es un instrumento que permite
medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de una
costa o un astro -tradicionalmente, el Sol– y
el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del
día se puede determinar la latitud a la que se
encuentra el observador. Esta determinación se efectúa
con bastante precisión mediante cálculos
matemáticos sencillos de aplicar.

Este instrumento, que reemplazó al
astrolabio por tener mayor precisión, ha sido
durante varios siglos de gran importancia en la
navegación marítima, inclusive en la
navegación aérea también, hasta que en los
últimos decenios del siglo XX se impusieron
sistemas más modernos, sobre todo, la determinación de
la posición mediante satélites. El nombre
sextante proviene de la escala del
instrumento, que abarca un ángulo de 60 grados, o sea, un
sexto de un círculo completo.

Forma
de operar el sextante

Para determinar el ángulo entre dos puntos, por
ejemplo, entre el horizonte y un astro, primero es necesario
asegurarse de utilizar los diferentes filtros si el astro que se
va a observar es el Sol (muy importante por las
graves secuelas oculares que puede generar). Además, es
necesario proveerse de un cronómetro muy
preciso y bien ajustado al segundo, para poder determinar la hora
exacta de la observación y, de ese modo, anotarla para los
inmediatos cálculos que se van a realizar.

Para llevar a cabo estas mediciones, el sextante dispone
de:

Un espejo móvil, con una aguja (alidada) que
señala en la escala (limbo) el ángulo
medido.

Un espejo fijo, que en media parte permite ver a
través de él.

Una mira telescópica.

Filtros de protección ocular.

Sextantes

Un
transportador: Es un instrumento de medición de
ángulos en grados que viene en dos
presentaciones básicas:

1.- Transportador de 360°, con forma de
círculo graduado.

2.- Transportador de 180° con forma de
semicírculo graduado. Es más común que el de
360° pero tiene la limitación de que al medir
ángulos cóncavos (de más de 180° y menos de
360°), se tiene que hacer un ajuste del
instrumento.

En Francia y en Estados Unidos se usa una
división de la circunferencia en 400 grados centesimales,
por lo que existen en esos países transportadores en los que
se observa cada cuarto de círculo o cuadrante una
división de 100 grados centesimales.

Para trazar un ángulo en grados, se sitúa el
centro del transportador en el vértice del ángulo y se
alinea la parte derecha del radio (semirrecta de 0º) con el
lado inicial. Enseguida se marca con un lápiz
el punto con la medida del ángulo deseada. Finalmente
se retira el transportador y se traza con la regla desde el
vértice hasta el punto previamente establecido o un poco
más largo según se desee el lado terminal del
ángulo.

Para medir un ángulo en grados, se alinea el lado
inicial del ángulo con el radio derecho del transportador
(semirrecta de 0°) y se determina, en sentido contrario al
de las manecillas del reloj, la medida que tiene, prolongando en
caso de ser necesario los brazos del ángulo por tener mejor
visibilidad. Aun cuando pocas personas distinguen la diferencia
entre un transportador correctamente graduado y otro que no lo
sea, para que el transportador se considere correcto debe iniciar
con el cero del lado derecho e ir de 10 en 10 grados en sentido
contrario al de las manecillas del reloj. Para trazar
ángulos en una hoja de cuaderno, conviene un transportador
de 360° del tamaño más pequeño, y para trazar
ángulos en el pintarrón, conviene
uno de 360° del más grande que haya, pues en el estuche
geométrico didáctico de madera, viene en sentido
contrario la graduación además de que solo viene en
180°.

Transportador de
180º

Transportador de 360º

+

Transportador de 400 grados
centesimales

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.

En el mes de julio de 2007 el Gobierno de España ha
decretado la prohibición de fabricar termómetros de
mercurio por su efecto contaminante.

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.

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

Para medir ciertos parámetros se emplean termómetros
modificados, tales como los siguientes:

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.

El termómetro de máxima y el termómetro de
mínima utilizado en meteorología.

De Vidrio

De
Laboratorio

+

Con Sensor
Infrarrojos

Un termopar: Es un dispositivo formado por la unión
de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto
Seebeck),que es función de la diferencia de temperatura
entre uno de los extremos denominado “punto caliente”
o unión caliente o de medida y el otro denominado
“punto frío” o unión fría o de
referencia.

En Instrumentación industrial, los termopares son
ampliamente usados como sensores de temperatura. Son
económicos, intercambiables, tienen conectores estándar
y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas. Su
principal limitación es la exactitud ya que los errores del
sistema inferiores a un grado centígrado son difíciles
de obtener.

El grupo de termopares conectados
en serie recibe el nombre de termopila. Tanto los termopares como
las termopilas son muy usados en aplicaciones de calefacción
a gas

TIPOS DE
TERMOPARES

Tipo K (Cromo (Ni-Cr) Chromel / Aluminio (aleación de Ni
-Al) Alumel): con una amplia variedad de
aplicaciones, está disponible a un bajo costo y en una variedad de
sondas. Tienen un rango de temperatura de -200 ºC a +1.372
ºC y una sensibilidad 41µV/°C aprox.

Tipo E (Cromo / Constantán (aleación de
Cu-Ni)): No son magnéticos y gracias a su
sensibilidad, son ideales para el uso en bajas temperaturas, en
el ámbito criogénico. Tienen una sensibilidad de 68
µV/°C.

Tipo J (Hierro /
Constantán): debido a su limitado rango, el
tipo J es menos popular que el K. Son ideales para usar en viejos
equipos que no aceptan el uso de termopares más modernos. El
tipo J no puede usarse a temperaturas superiores a 760 ºC ya
que una abrupta transformación magnética causa una
descalibración permanente. Tienen un rango de -40ºC a
+750ºC y una sensibilidad de ~52 µV/°C.

Tipo N (Nicrosil (Ni-Cr-Si / Nisil (Ni-Si)):
es adecuado para mediciones de alta temperatura gracias a
su elevada estabilidad y resistencia a la oxidación de altas
temperaturas, y no necesita del platino utilizado en los tipos B,
R y S que son más caros.

Por otro lado, los termopares tipo B, R y S son los
más estables, pero debido a su baja sensibilidad (10
µV/°C aprox.) generalmente son usados para medir altas
temperaturas (superiores a 300 ºC).

Tipo B (Platino (Pt)-Rodio (Rh)): son
adecuados para la medición de altas temperaturas superiores
a 1.800 ºC. El tipo B por lo general presentan el mismo
resultado a 0 ºC y 42 ºC debido a su curva de
temperatura/voltaje.

Tipo R (Platino (Pt)-Rodio (Rh)):
adecuados para la medición de temperaturas de hasta
1.300 ºC. Su baja sensibilidad (10 µV/°C) y su
elevado precio quitan su
atractivo.

Tipo S (Platino / Rodio): ideales para
mediciones de altas temperaturas hasta los 1.300 ºC, pero su
baja sensibilidad (10 µV/°C) y su elevado precio lo
convierten en un instrumento no adecuado para el uso general.
Debido a su elevada estabilidad, el tipo S es utilizado para la
calibración universal del punto de fusión del oro (1064,43
°C).

Tipo T: es un termopar adecuado para
mediciones en el rango de -200 ºC a 0 ºC. El conductor
positivo está hecho de cobre y el negativo, de
constantán.

Los termopares con una baja sensibilidad, como en el
caso de los tipos B, R y S, tienen además una
resolución menor. La selección de termopares es
importante para asegurarse que cubren el rango de temperaturas a
determinar

Termopares Tipo K, J,
T

Un pirómetro:
También llamado pirómetro óptico, es un
dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin
necesidad de estar en contacto con ella. El término se suele
aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas
superiores a los 600 grados celsius. Una aplicación
típica es la medida de la temperatura de metales
incandescentes en molinos de acero o fundiciones.

Uno de los pirómetros más comunes es el
pirómetro de absorción-emisión, que se utiliza
para determinar la temperatura de gases a partir de la
medición de la radiación emitida por una fuente de
referencia calibrada, antes y después de que esta
radiación haya pasado a través del gas y haya sido
parcialmente absorbida por éste. Ambas medidas se hacen en
el mismo intervalo de las longitudes de onda.

Para medir la temperatura de un metal incandescente, se
observa éste a través del pirómetro, y se gira un
anillo para ajustar la temperatura de un filamento incandescente
proyectado en el campo de visión. Cuando el color del filamento es
idéntico al del metal, se puede leer la temperatura en una
escala según el ajuste del color del filamento.

Pirómetro

Barómetro: Un barómetro es un
instrumento que mide la presión atmosférica. La
presión atmosférica es el peso por unidad de superficie
ejercida por la atmósfera.

Los barómetros son instrumentos fundamentales para
medir el estado de la atmósfera
y realizar predicciones meteorológicas. Las altas presiones
se corresponden con buen tiempo mientras que las bajas presiones
son indicadores de regiones de
tormentas y borrascas.

Del barómetro se deriva un instrumento llamado
barógrafo, que registra las fluctuaciones de la presión
atmosférica a lo largo de un periodo de tiempo mediante una
técnica muy similar a la utilizada en los sismógrafos.

Los altímetros barométricos utilizados en
aviación son esencialmente barómetros con la escala
convertida a metros o pies de altitud.

La unidad de medida de la presión atmosférica
que suelen marcar los barómetros se llama hectopascal, de
abreviación (hPa)

Barómetro.

Manómetro: Un
manoscopio o manómetro es un instrumento de
medición que sirve para medir la presión
de fluidos contenidos en recipientes
cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de
líquidos y los metálicos.

Los manómetros de líquidos emplean, por lo
general, como líquido manométrico el
mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de
U. El tubo puede estar abierto por ambas ramas o abierto por una
sola. En ambos casos la presión se mide conectando el tubo
al recipiente que contiene el fluido por su rama inferior abierta
y determinando el desnivel h de la columna de mercurio
entre ambas ramas.

Si el manómetro es de tubo abierto es necesario
tomar en cuenta la presión atmosférica
p0 en la ecuación:

p = p0 ±
ρ.g.h

Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada
directamente por p = ρ.g.h. Los manómetros
de este segundo tipo permiten, por sus características, la
medida de presiones elevadas.

En los manómetros metálicos la presión da
lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico,
denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas
deformaciones se transmiten a través de un sistema
mecánico a una aguja que marca directamente la presión
sobre una escala graduada.

Manómetro.

TUBO DE PITOT

El tubo de Pitot, inventado por el ingeniero y
físico francés Henri Pitot, sirve
para calcular la presión total, también
llamada presión de estancamiento, presión remanente o
presión de remanso (suma de la presión estática y
de la presión dinámica).

Tubo de Pitot

Anemómetro: El
indicador de velocidad aerodinámica o
anemómetro es el instrumento que indica la velocidad
relativa del avión con respecto al aire en que se mueve.
Normalmente muestra esta velocidad en millas terrestres por hora
“m.p.h”, nudos “knots” (1 nudo = i milla
marítima por hora), o en ambas unidades.

Este instrumento es uno de los más importantes,
quizás el que mas, debido a que en casi todas las operaciones de vuelo el
ingrediente común es el parámetro de la
velocidad.

En los manuales de operación no hay casi ninguna
maniobra que no refleje una velocidad a mantener, a no
sobrepasar, recomendada, etc. además de que la mayoría
de los números, críticos y no tan críticos, con
los que se pilota un avión se refieren a velocidades:
velocidad de perdida, de rotación, de mejor ascenso, de
planeo, de crucero, de máximo alcance, de nunca exceder,
etc.

Principios de la
operación:

El anemómetro es en realidad y básicamente un
medidor de presión, que transforma la presión
diferencial en unidades de velocidad. La diferencia entre la
presión total proporcionada por el tubo de pitot (Pe + Pd) y
la presión estática (Ps) dada por las tomas
estáticas, es la presión dinámica (Pe + Pd + Pe =
Pd), que es proporcional a 1/2dv2

Lectura del anemómetro:

La lectura del anemómetro es muy sencilla: una
aguja marca directamente la velocidad relativa del avión en
la escala del dial. Algunos anemómetros tienen dos escalas
una m.p.h y otras en nudos; se puede tomar como referencia una y
otra, pero poniendo cuidado para no confundirse de escala. Por
ejemplo, si queremos planear 10 nudos y nos equivocamos de
escala, planeamos realmente 70 m.p.h., velocidad sensiblemente
inferior a la deseada.

Conviene resaltar que el anemómetro mide la
velocidad relativa del avión respecto al aire que lo rodea
NO respecto al suelo. La velocidad respecto al suelo
dependerá del viento en cara o en cola que tenga el
avión, y de la velocidad de dicho viento. La velocidad
indicada por el anemómetro se relaciona solo indirectamente
con la velocidad del avión respecto al suelo.

Hay dos fenómenos que influyen en la medición
del anemómetro: la densidad del aire y su velocidad.
Una indicación de X nudos puede ser debida a una velocidad
alta combinada con una baja densidad del aire, pero también
puede ser indicada por una velocidad menor en un aire mas denso.
Esto debe ser tenido en cuenta para conocer la velocidad real,
pero no en lo referente a las velocidades de maniobra: respecto a
estas no es necesario hacer correcciones por densidad a distintas
altitudes, el indicador lo hace por nosotros; fiémonos del
indicador de velocidad. Las velocidades de maniobra
(pérdida, mayor ángulo de ascenso, rotación, etc.)
se refieren a velocidades leídas en el
anemómetro.

Código de colores:

Arco verde: velocidades de
operación normal del avión. El extremo inferior de este
arco corresponde a la velocidad de perdida con el avión
limpio, peso máximo y sin motor (vs1). El extremo superior
marca el límite de la velocidad normal de operación
(Vno). En este rango de velocidades el avión no tendrá
problemas estructurales en
caso de turbulencias moderadas.

Arco blanco: velocidades
de operación con flaps extendidos, o velocidades a las
cuales se pueden extender los flaps sin sufrir daños
estructurales. El extremo inferior de este arco corresponde a la
velocidad de perdida con los flaps extendidos, peso máximo y
sin motor (VsO). El extremo superior indica la velocidad
límite de extensión de los flaps (Vfe). Los flaps deben
deflectarse únicamente en el rango de velocidades del arco
blanco.

Arco amarillo: margen de
precaución. A estas velocidades solo se puede volar en el
aire no turbulento y aun así no deben realizarse maniobras
bruscas que podrían dañar el avión.

Arco rojo: velocidad
máxima de vuelo del avión en aire no turbulento (Vne).
Esta velocidad no puede ser nunca rebasada por el avión ni
siquiera en el aire sin turbulencias podrían producirse
daños estructurales.

Caudalímetro: Instrumento empleado
para la medición del caudal de un fluido o Gasto
másico. Estos aparatos suelen colocarse en línea con la
tubería que transporta el fluido. También suelen
llamarse medidores de caudal, medidores
de flujo o flujómetros.

Existen versiones mecánicas y eléctricas.
Entre las mecánicas se encuentran los viejos contadores de
agua instalados a la entrada de una vivienda para determinar
cuantos metros cúbicos de agua se consumieron. Un ejemplo de
caudalímetro eléctrico lo podemos encontrar en los
calentadores de agua de paso que lo utilizan para determinar el
caudal que está circulando o en las lavadoras para llenar su
tanque a diferentes niveles.

TIPOS DE
CAUDALÍMETROS

·Mecánicos visuales (de área variable)
(rotámetros)

·Mecánico de
molino

·Electrónicos de molino

·Electrónicos de turbina

·Diferencial de presión

·Magnéticos

·Vortex

·Desplazamiento positivo

·Ultrasónicos

·Diferencial de temperatura

·Medidor de Coriolis

Ultrasónicos

Magnéticos

Electrómetros: Es
un electroscopio dotado de una escala. Los
electrómetros, al igual que los electroscopios, han
caído en desuso debido al desarrollo de instrumentos
electrónicos de precisión.

Uno de los modelos de electrómetro consiste en una
caja metálica en la cual se introduce, debidamente aislada
por un tapón aislante, una varilla que soporta una
lámina de oro muy fina o una aguja de aluminio, apoyada en
este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una
escala graduada.

Al establecer una diferencia de potencial entre la caja
y la varilla con la lámina de oro (o la aguja de aluminio),
esta es atraída por la pared del recipiente. La intensidad
de la desviación puede servir para medir la diferencia de
potencial entre ambas.

Amperímetro: es un
instrumento que sirve para medir la intensidad de
corriente que está circulando por un circuito
eléctrico.

Los amperímetros, en esencia, están
constituidos por un galvanómetro cuya
escala ha sido graduada en
amperios.

El aparato descrito corresponde al diseño original,
ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un
conversor analógico/digital para la medida de la
caída de tensión sobre un resistor
por el que circula la corriente a medir. La lectura del
conversor es leída por un microprocesador que realiza los
cálculos para presentar en un display numérico el
valor de la corriente
circulante.

Los
Galvanómetros: Son
aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente
eléctrica por un circuito y para la
medida precisa de su intensidad.

Suelen estar basados en los efectos magnéticos o
térmicos causados por el paso de la corriente.

En el caso de los magnéticos pueden ser de
imánmóvil o
de cuadro móvil.

En un galvanómetro de imán
móvil la aguja indicadora está asociada a un
imán que se encuentra situado en el interior de una bobina
por la que circula la corriente que tratamos de medir y que crea
un campo magnético que, dependiendo del
sentido de la misma, produce una atracción o repulsión
del imán proporcional a la intensidad de dicha
corriente.

En el galvanómetro de cuadro
móvil el efecto es similar, difiriendo
únicamente en que en este caso la aguja indicadora está
asociada a una pequeña bobina, por la que circula la
corriente a medir y que se encuentra en el seno del campo
magnético producido por un imán fijo.

En el diagrama de la derecha
está representado un galvanómetro de cuadro móvil
en el que, en rojo, se aprecia la bobina o cuadro móvil y en
verde el resorte que hace que la aguja indicadora vuelva a la
posición de reposo una vez que cesa el paso de
corriente.

En el caso de los galvanómetros
térmicos, lo que se pone de manifiesto es
el alargamiento producido al calentarse, por el
Efecto Joule, al paso de la corriente, un hilo muy
fino arrollado a un cilindro solidario con la aguja indicadora.
Lógicamente el mayor o menor alargamiento es proporcional a
la intensidad de la corriente.

Un
óhmetro u
ohmímetro: Es un instrumento para medir
la resistencia eléctrica.

El diseño de un óhmetro se compone de una
pequeña batería para
aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego
mediante un galvanómetro medir la
corriente que circula a través de la
resistencia.

La escala del galvanómetro está calibrada
directamente en ohmios, ya que
en aplicación de la ley de Ohm, al ser el
voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a
través del galvanómetro sólo va a depender del
valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia
mayor intensidad de corriente y viceversa.