Instrumentos de Medición

CALIBRE PIE DE REY

Definición:

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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 (1/10de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro).

En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgadas.

Consta de una “regla” con una escuadra en un extremo, sobre la cual se 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:

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  • Mordazas para medidas externas.
  • Mordazas para medidas internas.
  • Coliza para medida de profundidades.
  • Escala con divisiones en centímetros y milímetros.
  • Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.
  • Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.
  • Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.
  • Botón de deslizamiento y freno.

Historia:

Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcácer do Sal, Portugal, 1492 – Coimbra, 1577), matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos.

Pierre Vernier (Ornans, 1580 – Ornans, 1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes.

Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier, siendo empleado uno u otro termino en distintos ambientes, en la rama técnica industrial suele ser más utilizado nonio.

Por lo tanto se puede atribuir el invento del calibre pie de rey tanto a Pedro Nunes como a Pierre Vernier.

Aplicación:

Calibre de precisión utilizado en mecánica por lo general, que se emplea para la medición de piezas que deben ser fabricadas con la tolerancia mínima posible. Las medidas que toma pueden ser las de exteriores, interiores y de profundidad.

 

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Modo de uso:

Como leer un Calibre (en milímetros).

La regla del instrumento es graduada en 1mm. La escala del nonio está dividida en 50 partes de 0,02mm y cada quinta parte está numerada de 1 a 10, que significa decimales.

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Examinando el ejemplo de arriba constatamos que el cero de la escala móvil “pasó” de la graduación 13mm. Recorriendo con los ojos la extensión de la escala móvil vemos que la graduación que coincide con una graduación cualquiera de la escala fija es de 72 (primera graduación no numerada después del 7), por lo tanto, debemos agregar a los 13mm, 0,72mm, totalizando 13,72mm que es la lectura del calibre.

El principio del nonio también se aplica en las lecturas en pulgadas y tanto en la división de fracciones ordinarias como en fracciones decimales.

A-………. 13 , 00

B-………. 0 , 72

                 13,72 mm es su medida

 

Mediciones de Interiores y Exteriores

Si usted está usando un calibre Pie de Rey tipo universal Starrett Serie 125, la medición de interiores se realiza utilizando patas superiores.

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A diferencia de la serie 125, el calibre Starrett Serie 1251 para trabajo pesado no posee las patas superiores para mediciones de interior. En este caso, existe la necesidad de agregarle la medida obtenida de las puntas de las patas inferiores cuando son cerradas, para llegar a la medida correcta y completa.

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La medida mínima “A” es 10mm (0,394”) para el rango de 300mm (12”) y 20mm (0,787”) para las franjas de 50mm (20”), 600mm (24”) y 1000mm (40”).

Al usar un calibre Pie de Rey Starrett 123 graduado solamente en milímetros o sólamente en pulgadas, el procedimiento es el mismo para mediciones de interiores o exteriores, usando la escala superior (mediciones de interiores) o la inferior (mediciones de exteriores).

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Ajuste Fino.

Después de colocar las patas del calibre en contacto con la pieza a ser medida, deslizando la pata móvil a lo largo de la regla graduada, apriete el tornillo del dispositivo de ajuste fino. Gire la tuerca del ajuste fino hasta que las patas se ajusten perfectamente a la pieza a ser medida, Apriete el tornillo de la traba para fijar la pata móvil con el nonio en la posición obtenida.

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En el siguiente Link, tenemos una guía interactiva sobre cómo medir con un calibre pie de rey de manera fácil y didáctica:

http://www.clickstarrett.com/treinamentometrologia/

Lecturas:

Existen en el mercado calibres de pie de rey de tres tipos, los de lectura grabada directa, los de lectura con reloj analógico y los de lectura digital.

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Tipos especiales:

Existen diversas formas de calibres pie de rey en el mercado, según sea la utilización que se le tenga que dar, las longitudes de las patas y de la regla son especiales y de grandes longitudes, (hasta 2000 mm de regla y 200 mm de patas) en la siguiente lista estánlos más habituales:

  • Con patas en escuadras hacia el interior o hacia el exterior.
  • Con la pata de la regla escalada cilíndrica.
  • Con las patas paralelas largas y estrechas.
  • Con la pata de la regla escalada desplazable.
  • Con puntas en la escuadra hacia el exterior.
  • Para trazar.
  • Con reloj e indicador de precisión constantes.
  • Con partas terminadas en punta o puntas cónicas.
  • Calibre para zurdos.
  • Con la pata de la corredera, girable o inclinable.
  • Tornero normal y de patas largas (no el tornero).
  • Para medición de 3 y 5 labios, que se utiliza para la medición de fresas, escariadores, brocas y ejes de cuñas por ejemplo.
  • Con patas intercambiables.
  • Para controlar los discos de freno de los vehículos.
  • Para pedidas de ranuras.
  • Especiales de medida de profundidad.

 

Algunos pie de rey especiales:

 

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Calibre de medición Universal

 

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Pie de rey interno

 

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Pie de rey de profundidad

Calibración:

Nota: Para tener en cuenta.

Para todo tipo de elementos de medición (calibre pie de rey, micrómetros, goniómetros, etc.) es necesario contar con un registro donde aparecerá detallado sus datos (el código del mismo, la marca, la resolución, el rango de medida etc.) y los valores tomados de cada control (una planilla donde muestra cada medida realizada, las diferencias, la repetitividad, la incertidumbre, etc.)

Los siguientes datos son de suma importancia:

Tener una identificación única: Por ejemplo, para calibre pie de rey se puede asignar un código, como ser PR (Pie de Rey) y debe contar con un número único. Con las siglas “PR008” identificamos al calibre pie de rey número 8 por ejemplo. Atención: La identificación puede realizarse con un lápiz de tipo eléctrico, el cual graba en la superficie del calibre, NO se debe utilizar en los calibres pie de rey digitales con la pila (batería) puesta, tomar la precaución de retirarla antes de grabar.

Marca del fabricante: Es importante tener en cuenta la marca para poder realizar estudios estadísticos de cuales marcas suelen tener problemas con determinado tipo de medida. Por ejemplo según registros la marca XX suele desgastarse más la zona de interiores que la marca FF.

Adicionales: Rango de medición. Resolución.

Método de calibración manual:

Elementos necesarios para la calibración:

  • Caja de bloques patrones.
  • Anillos patrones o micrómetro de exterior con resolución 0.001   (previamente calibrado)
  • Mármol de referencia

Acondicionamiento del calibre:

  • Limpiar el calibre correctamente.
  • Verificar que no presente golpes.
  • Cerrar las mandíbulas y verificar que no permita el pasaje de luz entre ellas.

Acondicionamiento de los elementos para la calibración

  • Limpiar los bloques para que no queden rastros de gratitud (la gratitud de las manos suele traer inconvenientes para el “pegado” de las galgas una con otras).
  • Verificar que los elementos no presenten golpes o fisuras.
  • Contar con los certificados actualizados de las calibraciones de las galgas, los anillos y el *micrómetro (* = en caso de necesitarlo). Recordar que cada elemento debe estar perfectamente identificado.

Método de calibración propiamente dicho:

Un método de calibración muy efectivo puede ser el siguiente:

– Mandíbulas de exteriores:

Definir 11 puntos en la escala total del calibre. Es fundamental que se cuente con el punto inicial y el punto final del rango (1 punto para el inicial y 1 punto para el final). Los 9 puntos restantes deberán estar equidistantes en el resto de la escala del calibre.

Armar pilas de bloques patrones para poder formar cada punto de medida y controlar con el calibre.

Registrar la medida tomada y realizar 3 repeticiones como mínimo.

Cada medida con sus repeticiones y sus promedios deberá ser registrada.

El procedimiento de aceptación será tenido en cuenta por el personal de metrología autorizado en base a las normativas utilizadas por la empresa.

– Mandíbulas de interiores:

Una vez controladas (y aceptadas) las mandíbulas de exteriores se deberá proceder a controlar las de interiores.

Ya sabiendo que las mandíbulas de exteriores han sido aprobadas, las de interiores serán controladas en 5 puntos equidistantes (en caso de no contar con el micrómetro milesimal, estaremos sujetos a controlar el calibre con los anillos de referencia que tengamos eligiendo 5 a criterio).

 

– Coliza de profundidad:

Una vez controladas (y aceptadas) las mandíbulas de interiores, procederemos a medir en 1 punto cualquiera del recorrido con 3 repeticiones.

Colocar sobre el mármol un bloque patrón de manera vertical donde apoyará el calibre para luego deslizar el vástago hasta tocar el mármol.

Dentro del registro de calibración se deberá tener en cuenta la incertidumbre de la medición (Todo lo referido a incertidumbre será detallado más adelante ya que es un tema de características particulares y muy complejas).

Atención: El procedimiento de calibración mencionado es sólo un ejemplo que puede ser aplicable en caso de no contar con normativas ni procedimientos de calibración.

Método de calibración mediante Software:

Información sobre el programa de calibración QMSOFT (Windows) 2000

Se utiliza el programa siguiente: MESCHI4W

Sirve para la calibración de diferentes tipos de pies de rey, medidores de profundidad según las siguientes normas

– Calibres pie de rey DIN 862

– Calibres pie de rey (serie métrica) Australian standard AS 1984 – 1977

– Calibres pie de rey British standard BS 887 : 1982

– Calibres pie de rey (serie métrica) Norme Française NF E 11-091

 

Imagen del Programa:

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Extraído de: http://www.boch.net/qmsoftsp.htm (Consultar para más detalles).

 

Ventajas y desventajas de los calibres pie de rey:

–   Ventajas:

  • De uso fácil y rápido
  • De diversas formas y tamaños para cualquier necesidad
  • Fácil de trasladar
  • Los calibres mecánicos presentan buena durabilidad (resistentes frente a golpes y desgaste)
  • Muy recomendable en relación precio-calidad

–   Desventajas

  • Inferior en rendimiento frente a un micrómetro. Esto se debe a “La máxima exactitud puede obtenerse únicamente cuando el eje del instrumento está alineado con el eje de la pieza que está siendo medida” Ernst Abbe (1890).
  • Requiere de elementos costosos para su calibración.
  • Los calibres digitales tienen menor durabilidad (por golpes o por ser mojados con alguna sustancia).

 

 

Fuentes:

 – “Definición”; “Componentes” ; “HistoriaExtraído de: Wikipedia

– “Aplicación”;  “Tipos especiales” ; “LecturaExtraído de Gestialba

–  “Modo de uso”  Extraído de Starret

– “Método de calibración manual” ; “Ventajas y desventajas de los calibres pie de reyRealizado por Autor del Blog. Referencia a curso del Instituto de Actualización Empresarial (IAEA) “Metrología Dimensional Calibración” Año 2007.

– “Método de calibración mediante SoftwareExtraído de BOCH

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