Micrómetro (instrumento)
| ||||
Micrómetro. Conocido también como "Calibrador Palmer", es un instrumento empleado para medir longitudes exteriores o interiores con alta precisión (en dependencia del modelo de que se trate) basado en la rotación de un tornillo, cuyo desplazamiento axial es proporcional a su desplazamiento angular. (Palmer ideó la forma práctica de utilizar este principio en la medición.
Sumario
Historia
El 7 de septiembre de 1848, el parisino Jean-Louis Palmer realizó los trabajos necesarios para registrar un instrumento que permiten la lectura de 0,01 mm de una manera muy sencilla. Con los años, este instrumento se ha mejorado, lo que permite mediciones más exactas y precisas. En la actualidad, este instrumento que se conoce como micrómetro pero en Francia en homenaje a su inventor se le denomina "Palmer".
A partir de entonces y hasta la actualidad el micrómetro se ha difundido en todo el mundo por su precisión a la hora de realizar mediciones superando en este sentido las que se realizan con el Pie de Rey.
Partes de un micrómetro
En la figura se puede visualizar las partes fundamentales de un micrómetro.
- Cuerpo: Constituye la estructura o armazón del micrómetro.
- Tope fijo: Determina el punto cero de la medida, (elemento de contacto de un lado de la pieza a medir)
- Tope móvil: Parte móvil que determina la lectura del instrumento, (elemento de contacto del otro lado a medir)
- Dispositivo de seguro: Permite paralizar el desplazamiento del tope móvil.
- Tambor micrométrico fijo: Adherido a la armazón, donde se graba la escala fija. (que varía en dependencia del rango de medición del instrumento.
- Tambor micrométrico móvil: Solidario al tope móvil, donde se graba la escala circular o móvil.
- Trinquete o freno: Sirve para limitar la presión del tope móvil sobre la pieza a medir, ya una excesiva presión sobre la misma nos conllevaría a mediciones erróneas.
Pasos para realizar la lectura
Existe una escala longitudinal y la circunferencial de un micrómetro corriente, el movimiento del tornillo micrométrico solidario al tope móvil de medición desplaza el tambor micrométrico (que posee la escala circular) de manera tal, que se muestre en la escala fija, la 1ra lectura de la distancia existente entre el tope fijo y el móvil (longitud medida) y que pueda leerse la fracción correspondiente de la misma en el tambor micrométrico, tomándose como referencia para leer la escala del tambor la línea central de la escala fija al cuerpo del instrumento.
Esto puede realzarse pues para una vuelta completa del tornillo, este desplaza una unidad completa escala fija, al mismo tiempo que como es lógico el tambor micrométrico gira una vuelta completa.
En un micrómetro de este tipo la lectura se llevará a cabo de la forma siguiente (obsérvese la Figura)
- Se anota la última lectura visible de la escala grabada longitudinalmente en el cuerpo del instrumento (escala fija), este valor es de 5,5 mm.
- Se observa cuál es la división del tambor que coincide exactamente con la raya longitudinal de la escala fija. En el ejemplo mostrado es la número 11 (este valor es el número de centésimas de mm) y se agregará a la lectura anterior como 0,11 mm.
- 5,5 milímetros + 0,11 centésimas en el tambor = 5.61 (lectura)
Cálculo de apreciación
En Metrología, apreciación es el mínimo valor que puede medir un instrumento.
Para calcular su apreciación puede entonces plantearse la siguiente proporción: P…es a …2 Π P…es a … β
Donde:
- P – Paso del tronillo.
- A – Apreciación.
- α – Ángulo de giro necesario para avanzar el tambor en una división.
Así, se tiene que: A = P β / 2 Π (1), pero; β = 2 Π / n
- Donde: n – Número de divisiones en el tambor.
- Despejado n, obtenemos: n = 2 Π / β
- Por lo tanto sustituyendo en (1) A = P / n
Es decir la apreciación o menor fracción posible a leer por el micrómetro es igual al paso del tornillo (menor división. en la escala fija) entre el número de divisiones del tambor.
Si utilizamos tornillos con p = 0,5 mm y tambores micrométricos con 50 divisiones, se tiene entonces: A = 0,5 mm / 50 div = 0.01 mm / división del tambor.
Características constructivas
Se construyen en general en los siguientes rangos de medición 0 - 25 mm, 25 - 50 mm, 50 - 75 mm, 75 -100 mm y hasta mas de 1 metro (existen modelos con un nonio auxiliar para las milésimas o con un comparador de palancas y engranajes solidario al instrumento que permiten lecturas aún más precisas).
Los micrómetros para exteriores pueden ajustarse a cero poniendo sus topes de medición en contacto (cuando el rango es de 0 - 25 mm), y eliminando el error existente mediante la fijación de un freno y el correcto posicionamiento del tambor micrométrico o mediante el empleo de los calibres correspondientes (para rangos de 25 - 50 mm en adelante).
Para realizar la medición se pone el tope fijo en contacto con la pieza a medir y se ajusta el tope móvil, mediante el correcto accionamiento del trinquete que regula el esfuerzo de medición.
Tipos de micrómetros
Se pueden agrupar en dos grandes grupos según su construcción:
Mecánicos
Los más usados por tener todas sus partes mecánicas.
Electrónicos
Facilitan la lectura mediante el empleo de contadores digitales en los que se proyecta las mediciones de longitud en una pantalla pequeña.
En los grupos mencionados anteriormente podemos encontrar modelos de micrómetros para:
- Exteriores: utilizados en la medición de exteriores, es decir, espesores, diámetros y longitudes en general.
- Interiores: para realizar distintas medidas interiores, consta de un manguito al que se le agregan varillas calibradas según las dimensiones a medir, algunos tienen doble graduación para realizar también lecturas exteriores.
- Profundidad: para realizar mediciones entre dos superficies paralelas.
- Espesor de chapas: para medir el espesor de chapas ó láminas, se confeccionan con el indicador de lectura verticalmente para hacer más fácil la medición.
- Roscas: para medir el paso de roscas de tornillos y tubos, las puntas solidarias a los topes tienen forma cónica y de "V" respectivamente, son intercambiables y de diferentes dimensiones.
- Ruedas dentadas: para medir el espesor de los dientes de ruedas dentadas o engranajes.
- Especiales: para realizar mediciones en lugares de difícil acceso.
En la actualidad se fabrican micrómetros muy versátiles con puntas intercambiables con los que se pueden realizar las distintas mediciones descritas en los modelos ya relacionados.
Además los micrómetros responden al sistema de medida decimal (empleando el milímetro como unidad de medida y al sistema inglés (empleando la pulgada como unidad de medida.
Clasificación
Según la tecnología de fabricación
- Mecánicos: Basados en elementos exclusivamente mecánicos.
- Electrónicos: Fabricados con elementos electrónicos, empleando normalmente tecnología digital.
Por la unidad de medida
- Sistema decimal: según el Sistema métrico decimal, empleando el Milímetro como unidad de longitud.
- Sistema ingles: según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando un divisor de la Pulgada como unidad de medida.
Por la normalización
- Estándar: Para un uso general, en cuanto a la apreciación y amplitud de medidas.
- Especiales: de amplitud de medida o apreciación especiales, destinados a mediciones especificas, en procesos de fabricación o verificación concretos.
Por las medidas a realizar
- De exteriores: Para medir las dimensiones exteriores de una pieza.
- De interiores: Para medir las dimensiones interiores de una pieza.
- De profundidad: Para medir las profundidades de ranuras y huecos.
Por la forma de los topes
- Paralelos planos: los más normales para medir entre superficies planas paralelas.
- De puntas cónicas para roscas: para medir entre los filos de una superficie roscada.
- De platillos para engranajes: con platillos para medir entre dientes de engranajes.
- De topes radiales: para medir diámetros de agujeros pequeños.
La versatilidad de este instrumento de medida da lugar a una gran amplitud de diseños, según las características ya vistas, o por otras que puedan plantearse, pero en todos los casos es fácil diferenciar las características comunes del tornillo micrométrico en todas ellas, en la forma de medición, horquilla de valores de medida y presentación de la medida.
Cuidados al utilizarlo
- El instrumento se limpiar siempre con gasolina u otro producto de similar características antes y después de su uso.
- Para una mejor conservación de sus superficies de medición y sus escalas, deberá conservarse engrasado con vaselina neutra.
- Para obtener una buena lectura se manipulará hasta que se adapte a una correcta posición para la medición realizada.
- No se forzará en la medición utilizándose correctamente su patín de fricción, tornillo de fijación, tornillo para ajuste exacto, en dependencia del modelo de que se trate.
- No se realizarán nunca mediciones sobre piezas en marcha pues aparte del peligro que esto implica se desgastara por fricción sus superficies de medición.
- No se maltratará dándole golpes que dañarían sus puntas.
Fuentes de error en los micrómetros
- Error de origen o de cero cuando los topes del micrómetro están en contacto y la lectura del cero no es correcta.
- Los errores de paso del tornillo micrométrico y los errores de división del tambor, que hacen que el desplazamiento del tope móvil no corresponda al valor leído.
- Falta de paralelismo de los topes de medición, cuyo plano además debe ser perpendicular al eje de medición.
- La falta de plenitud de los topes de medición.
Para evitar la influencia de los errores señalados en el 2, es necesario realizar la verificación del instrumento, a fin de aplicar la corrección correspondiente a cada medición realizada.
Loa errores señalados en 1 pueden evitarse con un correcto ajuste en cero, explicado con anterioridad, mientras que los errores realcionados en 3 y 4, requieren de técnicas especializadas para su detección y sólo se aplican en laboratorios de metrología a fin de expedir un certificado de calidad para el instrumento cuando se adquiere nuevo o después de reparado.
Al tomar lecturas con el micrómetro, cuando no existe coincidencia entre una división del tambor y la escala fija, se acostumbra a realizar una apreciación visual de la no coincidencia para llevar la lectura hasta el orden de las milésimas de milímetro, esta apreciación no es más que aproximada y no debe considerársele más que como tal.
Véase también
Fuentes
- Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5.
- Tecnología de los Metales II. Facultad de Construcción de Maquinarias.
