El Calibrador Vernier

El calibrador Vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal (exteriores, interiores, profundidades) más ampliamente utilizados. Se puede considerar que este calibrador Vernier es la combinación de una regla graduada con una escala Vernier.

Cuando se realiza la medición de una longitud de cualquier objeto físico, mediante una regla graduada, la mayor fuente potencial de error se provoca en el alimento de los bordes del objeto con las correspondientes graduaciones de la regla. 

Este error es reducido significativamente en los calibradores mediante miembros de contacto efectivo (palpadores). Aunado a esto, el Vernier o Nonio que poseen los calibradores actuales permiten realizar mediante este instrumento, fáciles lecturas de 0,05mm ó 0,02mm y de 0,001” ó 1/128” dependiendo del sistema de graduación que se utilice (métrico o ingles).

Constitución del Calibrador Vernier.

El calibrador Vernier está compuesto de una regla rígida graduada en cuyo extremo lleva un tope o palpador fijo, sobre esta regla se desliza un cursor al que se le da el nombre de Vernier o Nonio cuyas graduaciones difieren de la regla principal, y son las que nos determinan la legibilidad del instrumento. 

Clasificaciones del Calibrador Vernier

  * Calibrador Vernier tipo M:El calibrador Vernier tipo M (también llamado calibrador con barra y de profundidades). Esté calibrador tipo M tiene un cursor abierto y puntas para medición e interiores. Una barra de profundidades es provista para calibradores que tengan un rango de 300mm o menos. Calibradores grandes tal como los rangos de medición de 600mm y 1000mm no tienen barra de profundidades. El Vernier está graduado con 20 divisiones en 39mm para el tipo con legibilidad de 0,05mm o en 50 divisiones en 49mm para el tipo con legibilidad de 0,02mm. Algunos calibradores Vernier tipo M están diseñados para permitir medición fácil de peldaño, al tener el borde del cursor al ras con la cabeza del brazo principal cuando las puntas de medición están completamente cerradas.

  * Calibrador Vernier tipo CMEl calibrador Vernier tipo CM tiene un cursor abierto y está diseñado en forma tal que las puntas de medición de exteriores pueden ser utilizadas para

medición de interiores. Este tipo normalmente cuenta con un dispositivo de ajuste para movimiento fino del cursor. A diferencia del tipo M las puntas de medición no están achaflanadas teniendo por lo tanto superior resistencia al desgaste y daño. 

  * Calibrador tipo CEl calibrador tipo C que es una versión simplificada del tipo CM no tiene dispositivo de ajuste fino y tiene legibilidad de 0,05mm. Ambos no tienen barra de profundidades.

  * Otros tipos de calibradores Vernier.  a) Calibradores con Vernier con puntas desiguales, para medida de dimensiones en plano a desnivel.

  b) Calibrador con Vernier con puntas desiguales para medición de distancias de centro a centro, y de borde a centro.

  c) Calibrador con Vernier con puntas paralelas, para medidas de profundidad.

  d) Calibrador con Vernier con puntas cónicas.

  e) Calibrador con Vernier con puntas de cuchilla para mediciones en ranuras estrechas.

  f) Calibrador con Vernier de interiores con puntas largas y angostas para medición de huecos, ranuras.

  g) Calibrador con Vernier para tubos.

  h) Calibrador con Vernier con puntas en gancho.

  i) Calibrador con Vernier para ranuras.

  j) Calibrador con cuadrante para mediciones de poca fuerza.

  k) Calibrador con indicador de cuadrante.

  l) Calibradores electrodigitales.

Tipos de Medición del Calibrador Vernier.

El calibrador Vernier está diseñado para tomar medida de 3 dimensiones de un objeto.  * Interiores

  * Exteriores  * ProfundidadPero además algunos calibradores están acondicionados para poder tomar mediciones de peldaño (escalonamiento).Principio de Funcionamiento.

El principio en el cual está basado el Vernier es el siguiente:Si la magnitud que se mide está dad por un número entero, el origen del Vernier indica exactamente este valor sobre la regla. Si en cambio fuera un número decimal, el origen del Vernier caerá entre dos trazos de la regla, de esta forma

el trazo de la regla situado a la izquierda del origen representa la parte entera, y el trazo del Vernier que coincida frente a un trazo de la regla da por su posición la parte decimal; finalmente se obtiene una suma de lecturas.

Si llamamos:

L   = longitud de Vernierd   = distancia entre divisiones de la reglad’ = distancia entre divisiones del Verniern   = número de divisiones del Vernierp   = número de orden del trazo del Vernierf   = Fracción por agregar. 

Longitud del Vernier:

Distancia o valor entre divisiones del Vernier:

Fracción por agregar:

El valor de cada graduación de la escala del vernier se calcula considerando el valor de cada graduación de la escala principal divido entre el número de graduaciones del vernier.

Donde:

L =   Legibilidadd   = Valor de cada graduación en la escala principaln   = Número de graduaciones del vernier.

La fracción entre las dos primeros graduaciones de la escala principal y una división de la del vernier está representado por un múltiplo de d/n y se determina encontrando la graduación sobre la escala del vernier que esté más

alineado con uno graduación sobre la escala principal.La forma de graduación dependiendo de [sistema métrico o inglés es exactamente igual a los calibradores Vernier, de igual manera, la forma de interpretar los valores de una magnitud en sus escalas depende del desplazamiento del cursor sobre la escala principal.

Partes del   Vernier

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. 

Ilustración de un Calibrador Vernier   y sus partes.

Interpretación de las Escalas.

La graduación en la escala del calibrador vernier se dividen (n – 1) graduaciones de la escala principal entre n partes iguales de la escala del vernier.   Los calibradores vernier pueden tener escalas graduadas en sistema métrico y/o sistema inglés.

Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02 mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de 0.001 " y de 1/1 28".Si los dos ceros están a la par, y sabiendo que una división de la regla fija mide 1 milímetro, y la del nonius, 0.9 mm, la distancia entre los dos primeros trazos es de 1 – 0.9 = 0.1 milímetrosPara los segundos trazos la separación será de 2 décimas (0.2 milímetros), para los terceros de 3 décimas, y así sucesivamente.

Se define la apreciación de un pie de rey, como la relación entre la menor división de la regla fija por el número de divisiones del nonius