UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE ENERGIA

LABORATORIO N° 01

SISTEMAS DE MEDICIÓN

INTEGRANTES: TOLENTINO REYES BRAYAN ZOLORZANO CORDOVA JOEL SUCKER

PROFESOR:

 PAREDES GONZALES PEDRO ENRIQUE

FECHA DE PRÁCTICA:

11/04/2016

FECHA DE ENTREGA:

18/04/2016

2016 - UNS

OBJETIVOS:

o Explicar lo que es la metrología y sus usos en la ingeniería.o Demostrar mediante la práctica y el uso del programa LabView, como se crean programas

computarizados que facilitan la medición de distintos fenómenos con gran precisión.o Aprender a usar el programa LabView.

EQUIPOS Y MATERIALES:

o Computadora con el programa LabView previamente instalado.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

A través de la historia se comprueba que el progreso de los pueblos siempre estuvo relacionado con su progreso en las mediciones. La Metrología es la ciencia de las mediciones y éstas son una parte permanente e integrada de nuestro diario vivir que a menudo perdemos de vista. En la metrología se entrelazan la tradición y el cambio; los sistemas de medición reflejan las tradiciones de los pueblos pero al mismo tiempo estamos permanentemente buscando nuevos patrones y formas de medir como parte de nuestro progreso y evolución.Es por medio de diferentes aparatos e instrumentos de medición que se realizan pruebas y ensayos que permiten determinar la conformidad con las normas existentes de un producto o servicio; en cierta medida, esto permite asegurar la calidad de los productos y servicios que se ofrecen a los consumidores.

¿Qué es Metrología?

Es la ciencia y técnica que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesos y medidas, y la determinación de las magnitudes físicas.

Históricamente esta disciplina ha pasado por diferentes etapas; inicialmente su máxima preocupación y el objeto de su estudio fue el análisis de los sistemas de pesas y medidas antiguos, cuyo conocimiento se observa necesario para la correcta comprensión de los textos antiguos.Ya desde mediados del siglo XVI, sin embargo, el interés por la determinación de la medida del globo terrestre y los trabajos que al efecto se llevaron a cabo por orden de Luis XIV, pusieron de manifiesto la necesidad de un sistema de pesos y medidas universal, proceso que se vio agudizado durante la revolución industrial y culminó con la creación de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas y la construcción de patrones para el metro y el kilogramo en 1872.Establecidos ya patrones de las unidades de medida fundamentales por la oficina mencionada, la metrología se ocupa hoy día, sin olvidar su vertiente histórica, del proceso de medición en sí, es decir, del estudio de los procesos de medición, incluyendo los instrumentos empleados, así como de su calibración periódica; todo ello con el propósito de servir a los fines tanto industriales como de investigación científica.

De acuerdo a su función la metrología puede clasificarse en:

Metrología Legal Metrología Científica Metrología Industrial

Metrología Legal: Donde la metrología legal cumple con la función de establecer la legislación y verificar su cumplimiento, por ejemplo regula la conservación y empleo de los patrones internacionales.

Metrología Científica: En cuanto a la función de la metrología científica radica en la búsqueda y materialización de los patrones internacionales, para que estos sean más fáciles de reproducir a nivel internacional, encontrar patrones adecuados para descubrimientos futuros, analizar el sistema internacional de unidades, entre otros.

Metrología Industrial: Por último la función de la metrología industrial es dar servicio de calibración de patrones y de equipos a la industria y el comercio.

La práctica cotidiana de metrología puede abarcar actividades variadas que llegan a proporcionar un conjunto de ideas, donde no solo se trabaja con mediciones y controles realizados durante el proceso de medición, sino también después de haber sido fabricadas verificadas y clasificadas además de someterlas a equipos e instrumentos de prueba, como son las calibraciones de instrumentos y equipos de medida, calibraciones de máquinas de ensayos, clasificación de productos fabricados, organización metrológica de la empresa, registro de los procedimientos metrológicos, etcétera. La calidad se utiliza más que nada con respecto a las calibraciones vigentes, se asegura de que se cumplan ciertas tolerancias y las resoluciones necesaria para la calibración, ya que para la selección de cierto equipo se debe tomar en cuenta que el patrón debe ser aproximadamente diez veces más preciso que el dispositivo a calibrar para así garantizar una buena base de la calibración y el seguimiento de los dispositivos; la calidad relacionada con la metrología considera factores de importancia como: el medio ambiente, la frecuencia y severidad del uso, la calidad del equipo, la exactitud requerida y las características necesarias para medir; los intervalos entre calibraciones y los establecimientos, documentos, requerimientos y cumplimientos con las frecuencias de verificación. La metrología para su estudio puede ser dividida de acuerdo al tipo y técnica de medición como:

o Metrología Geométrica o Metrología Eléctrica o Metrología térmica o Metrología química

Las características y clasificación generales de los instrumentos y aparatos de medición se describen con diversos términos específicos que se definen como sigue:

Precisión: El grado de coincidencia entre la medición medida y su magnitud real. Calibración: Que es el ajuste o la calibración de un instrumento para obtener indicaciones que

sean exactas respecto a un patrón de referencia. Linealidad: Precisión de las indicaciones de un instrumento en todo su intervalo de medición. Magnificación: Relación de la “salida” del instrumento con la medición que “entra”. Precisión: Grado con el que el instrumento produce indicaciones repetidas en la medición del

mismo patrón. 6. Resolución: Dimensión mínima que puede indicar el instrumento. Sensibilidad: la mínima diferencia de dimensiones que puede distinguir un instrumento. Estabilidad: La capacidad de un instrumento para mantener su calibración durante cierto

tiempo; a la falta de estabilidad se le llama corrimiento.

Instrumentos Y Aparatos de Medición

Los instrumentos y aparatos de medición se clasifican en lineal y angular.

Lineal: Puede ser de manera directa, ya sea con trazos o divisiones, ocupando instrumentos como el metro, regla graduada, vernier y/o todo tipo de calibradores; con tornillo micrométrico, o con dimensión fija, donde se utilizan los bloques o galgas de patrón, galgas de espesores y calibradores limites; o de manera indirecta es decir, comparativa, donde se utilizan comparadores mecánicos, ópticos, neumáticos, electromecánicos y proyectores de perfiles; relativa, ya sea de niveles o de reglas ópticas; o trigonométrica, utilizando cilindros o bloques mycil.

Angular: De medidas directas e indirectas, con trazos o divisiones, ocupando transportador simple, goniómetro y escuadra universal; con dimensión fija, utilizando escuadras, patrones angulares y calibradores cónicos; y trigonométrica utilizando falsas escuadras, regla de senos y mesa de senos.

Instrumentos desarrollados para medir la masa:

BALANZA: es un tipo de palanca constituida por brazos análogos, la cual a través del equilibrio obtenido entre pesos de dos elementos permite la medición de masas.

CATARÓMTERO: con este término se designa al instrumento capaz de medir ciertas concentraciones de gas, teniendo en cuenta una comparación de la conductividad térmica.

BÁSCULA: la palabra proviene del francés bascule y se refiere a un dispositivo empleado para estipular la masa de un cuerpo. Suelen constituirse por una base en posición horizontal, en la cual se ubica el cuerpo a pesar. Gracias a este sistema, es posible establecer el peso de elementos de gran magnitud de manera sencilla.

Instrumentos utilizados para medir el tiempo:

CALENDARIO: consiste en un elemento creado con el propósito de llevar una contabilización del tiempo. La mayor parte de éstos se llaman calendarios solares. Esto es porque toman como referencia el período empleado por la tierra para dar una  vuelta alrededor del sol.

CRONÓMETRO: es un elemento ubicado dentro de las categorías de los relojes cuyo objetivo consiste en la medición de fracciones mínimas de tiempo.

RELOJ: el término se refiere al elemento capaz de medir el tiempo, por medio de la división del mismo en horas, minutos y segundos.

DATACIÓN RADIOMÉTRICA: a través de esta proceso es posible fijar con exactitud la edad de los minerales, rocas, etc. consiste en la realización de un análisis tanto de un isótopo padre como un hijo, cuya vida media es conocida. Un ejemplo de este procedimiento es la datación por radiocarbono, llevada a cabo a partir de la desintegración del carbono 14.

Instrumentos empleados para la medición de longitud:

CINTA MÉTRICA: a través de la misma es posible la medición de una superficie determinada. Se basa en una cinta graduada y de gran maleabilidad, lo cual permite medir áreas formadas por curvas.

CALIBRADOR: este instrumento se emplea con el fin de medir extensiones de aquellos elementos de tamaño reducido. Otorga la posibilidad de apreciar tanto centímetros como unidades milimétricas.

REGLA GRADUADA: este instrumento de forma rectangular y plana, formado por una escala de graduación dividida en una determinada unidad de longitud, permite la medición de longitudes.

ODÓMETRO: la palabra deviene del griego y significa camino-medida. A través del odómetro se revela la distancia del trayecto realizado por un vehículo determinado.MICRÓMETRO O PALMER: el micrómetro consta de un tornillo de carácter micrométrico a partir del cual es posible la estimación precia de la dimensión de un elemento. El rango incluye unidades milimétricas y de milésima de milímetro.

INTERFERÓMETRO: con este término se designa a aquel instrumento capaz de aprovechar la interferencia de ondas de luz, con el objetivo de medir longitudes de onda de manera exacta.

Instrumentos que permiten la medición de la velocidad:

VELOCÍMETRO: el velocímetro es un dispositivo cuyo objetivo es la medición de la rapidez llevada a cabo por un vehículo.

ANEMÓMETRO: con este nombre se designa al aparato capaz de medir la velocidad del viento, y de esta manera predecir el tiempo.

Para la medición de temperatura:

TERMÓMETRO: este instrumento se emplea para conocer la temperatura de un cuerpo determinado. A pesar de que las escalas utilizadas son variadas, la más divulgada es la de grados Celsius, en la cual el cero alude al punto de congelación y los cien grados centígrados hacen referencia el punto de ebullición del agua.

PIRÓMETRO: a través del pirómetro es posible tener conocimiento acerca de  la temperatura de una sustancia, con la ventaja de que no es necesario establecer contacto con la misma. Suelen medir temperaturas que superan los 500 grados Celsius.

Para medir presión los instrumentos son:

BARÓMETRO: el barómetro es un dispositivo capaz de medir la presión atmosférica. La misma corresponde a la presión ejecutada por  el aire sobre la atmósfera.

MANÓMETRO: por medio del manómetro es posible medir la presión de un líquido ubicado en un  recipiente cerrado.

Importancia y Beneficios de la Metrología

A menudo las cantidades y las características de un producto son resultado de un contrato entre el cliente (consumidor) y el proveedor (fabricante); las mediciones facilitan este proceso y por ende inciden en la calidad de vida de la población, protegiendo al consumidor, ayudando a preservar el medio ambiente y contribuyendo a usar racionalmente los recursos naturales.Actualmente, con la dinamización del comercio a nivel mundial, la Metrología adquiere mayor importancia y se hace más énfasis en la relación que existe entre ella y la calidad, entre las mediciones y el control de la calidad, la calibración, la acreditación de laboratorios, la trazabilidad y la certificación. La Metrología es el núcleo central básico que permite el ordenamiento de estas funciones y su operación coherente las ordena con el objetivo final de mejorar y garantizar la calidad de productos y servicios.El desarrollo de la metrología proporciona múltiples beneficios al mundo industrial, como veremos a continuación:

• Promueve el desarrollo de un sistema armonizado de medidas, análisis ensayos exactos, necesarios para que la industria sea competitiva.

• Facilita a la industria las herramientas de medida necesarias para la investigación y desarrollo de campos determinados y para definir y controlar mejor la calidad de los productos.

• Perfecciona los métodos y medios de medición.

• Facilita el intercambio de información científica y técnica.

• Posibilita una mayor normalización internacional de productos en general, maquinaria, equipos y medios de medición.

PROCEDIMIENTO:

Primero el profesor explicó lo que es el curso y de lo que trata. Luego nos mostró el programa de computadora con el que íbamos a trabajar, el LabView.

Nos explicó cómo es que era el funcionamiento de ese programa y algunos comandos que tiene. Nos dejó dos ejercicios de preparación primero, pero siempre con su guía. El primer ejercicio constaba en hacer un programa que sume, reste y multiplique dos cantidades.

Luego nos pidio que convirtamos los grados Fahrenheit en grados Celcius con otro programa y que le añadamos un dibujo de termómetro, un gráfico y una tabla.

Finalmente nos dejó un ejercicio por grupo a mi grupo le toco el ejercicio 2, que constaba en hacer un instrumento que encienda y pague una luz de alerta cuando sobrepasaba los valores que se le establecían. Pero primero lo hacíamos paso a paso como nos indicaba la guía.

OBSERVACIONES:

El LabView facilita la creación de instrumentos virtuales en simples pasos que nos ayudan a resolver cálculos en industrias automatizadas.

Para realizar ciertos programas de cálculo podemos hacerlo de dos o más formas muy sencillas.

CONCLUSIONES:

Existen programas como el LabView que ayudan a trabajar en diferentes campos y que facilitan la creación de instrumentos virtuales que sirven para la vida real en la aplicación de los sistemas automatizados.

Los instrumentos virtuales a pesar de ser muy complejos y útiles a la ves no son nada si no se tiene el equipamiento necesario (Hardware).

Todo equipo virtual o no tiene que estar calibrado adecuadamente según las reglas y normas del país y otras estándares que certifiquen que se encuentra apto para realizar las mediciones correspondientes.

RECOMENDACIONES:

Se necesita más computadoras para que cada alumno realice el aprendizaje individual adecuado.

BIBLIOGRAFÍA Y LINCAGRAFÍA:

Piñeiro Moro, María, Metrología: Introducción, conceptos e instrumentos, Mc Graw Hill, México, D.F, 2004, Págs. 10-25

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