calibradores - ingeniería mecánica

Calibradores

Los calibradores o calibradores de procesos sirven básicamente en la técnica de medición, control y regulación para el ajuste y la verificación en instalaciones de control e instrumentación. Los calibradores tienen diferentes magnitudes que deben ser atribuidas a señales de medida normalizadas. En PCE contamos con diferentes tipos de calibradores multifunción para diferentes tipos de señales, como pueden ser calibradores multifunción para señales eléctricas, calibradores multifunción para señales térmicas. Debido a que estas correlaciones son muy importantes para el buen funcionamiento del control y la transmisión de señales de procesos, todos los equipos de medición y regulación deben haber sido calibrados previamente con nuestros calibradores. Equipos que ya estén en funcionamiento deben ser verificados regularmente con la ayuda de los calibradores y, en caso necesario, ser recalibrados con calibradores de procesos, obteniendo así la calidad deseada. Los aparatos de mano sencillos o instalaciones de medición, como medidores de temperatura infrarrojos o sonómetros, pueden y deben ser verificados regularmente con calibradores de sonido o temperatura cuando exista la sospecha de una variación mayor a la que aparece en las especificaciones técnicas. Nuestros calibradores de alta precisión ofrecen estas posibilidades al experto, en las técnicas de medición, control y regulación o en los controles de calidad, con una relación precio/calidad excelente; cosa que no es habitual en este sector de la medición. 

historia

El primer instrumento de características similares fue encontrado en un fragmento en la isla de Giglio, cerca de la costa italiana, datado en el siglo VI a. C. Aunque considerado raro, fue usado por griegos y romanos. Durante la Dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), también se utilizó un instrumento similar en China, hecho de bronce, hallado con una inscripción del día, mes y año en que se realizó.

Se atribuye al cosmógrafo y matemático portugués Pedro Nunes (1492-1577) —que inventó el nonio o nonius— el origen del pie de rey. También se ha llamado pie de rey al vernier, porque hay quien atribuye su invento al geómetra Pierre Vernier (1580-1637), aunque lo que verdaderamente inventó fue la regla de cálculo Vernier, que ha sido confundida con el nonio inventado por Pedro Núñez. En castellano se utiliza con frecuencia la voz nonio para definir esa escala.

Clasificación de los calibradores:

1. Estándar
2. De tornero
3. De alturas
4. De caratula



1.- CALIBRADOR VERNIER ESTÁNDAR

Definición:

También conocido como pie de rey, el calibrador vernier estándar es un

instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros.

Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado y delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

Usos:

Es un instrumento análogo y su uso es para saber las medidas con mayor precisión ya sean estas de interiores o exteriores, su principal característica es que sirve para medir con precisión, objetos pequeños, su incertidumbre puede llegar hasta de 0.05 milímetros, eso quiere decir que da más precisión que otros instrumentos para medir longitudes.

Es utilizado en mecánica por lo general, 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.

Componentes:

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.


2.- CALIBRADOR DE TORNERO

Definición:

Es muy parecido al anteriormente descrito, pero con las uñas adaptadas a las mediciones de piezas en un torno. Este tipo de calibres no dispone de patillas de interiores pues con las de exteriores pueden realizarse medidas de interiores, pero deberá tenerse en cuenta que el valor del diámetro interno deberá incrementarse en 10 mm debido al espesor de las patillas del instrumento (5 mm de cada una).

Usos:

Estos instrumentos de medida son los instrumentos más utilizados en las mediciones industriales ya que su relación precio y calidad metrológica suele ser muy buena.
Esto es debido, entre otros factores, a que este tipo de tecnologías de medida están disponibles desde hace un tiempo considerable. Son instrumentos utilizados en las industrias o instrumentos de laboratorio pertenecientes a la Metrología Dimensional.

Capacidad:
La resolución de los pies de rey de tornero suele ser de 0.001 pulgadas dentro del Sistema Ingles Decimal (SID) aunque resoluciones de 0.05 ó 1/20 mm están disponibles de manera usuaria dentro del Sistema Métrico Decimal (SMD).



3.- CALIBRADOR DE ALTURAS:

Definición

El calibrador de alturas, también conocido como gramil, se usa en la medición de alturas de piezas o diferencias de alturas entre planos a diferentes niveles, es también utilizado como herramienta de trazo. El medidor de alturas tiene una escala principal con un vernier para mediciones rápidas y exactas, cuenta con un solo palpador y la superficie sobre la cual descansa, actúa como plano de referencia para realizar las mediciones.

Usos:

El gramil o calibrador de altura con vernier es un instrumento de medición y trazado que se utiliza en los laboratorios de metrología y control de calidad, para realizar todo tipo de trazado en piezas como por ejemplo ejes de simetría, centros para taladros, excesos de mecanizado etc.

Capacidad:

• Consta de una columna principal, que está graduada en centímetros y milímetros, por la que se desliza el calibre trazador que lleva incorporado un vernier de precisión. La punta del calibre es de metal duro.
• Este tipo de gramil puede ser intercambiado por un reloj palpador de nivelación, para comprobar el paralelismo u horizontalidad de superficies.
Mantiene una legibilidad de 0.02 ó de 1/50 mm en el Sistema Métrico Decimal (SMD), y 0.001” en el Sistema Ingles Decimal (SID) dentro de su escala.



4.- CALIBRADOR DE CARATULA:
Definición:

También conocido como comparador de cuadrante, éste calibrador es instrumento de medición lineal con graduación de lectura indirecta.
En este calibrador se ha sustituido la escala del vernier por un indicador de cuadrante o carátula operado por un mecanismo de piñón y cremallera logrando que la resolución sea aún mayor logrando hasta lecturas de 0.01 mm
Se disponen de calibradores desde 100 mm hasta 2000 mm y excepcionalmente aún más largos

Usos:

Son instrumentos de uso muy extendido en la industria para mediciones muy diversas, siendo una aplicación, su utilización en dispositivos de medición que permiten una medición muy rápida de piezas producidas en serie.

Verifica fundamentalmente:
• Si una pieza es concéntrica.
• Si una pieza es excéntrica.
• Verifica su paralaje y/o perpendicularidad
• Si se cumple una superficie plana
• Verifica si la pieza es cilíndrica

Capacidad:
Pueden estar graduados en centésimas (0,01 mm) o milésimas de mm (0,001 mm)
dentro del Sistema Métrico Decimal (SMD).

Componentes:
Este tipo está equipado con un tornillo de ajuste el cual se utiliza para mover el cursor lentamente cuando se usa como un calibrador fijo, este tipo permite el ajuste fácil del cursor.
Este tipo llamado calibrador de carátula está equipado con un indicador de carátula en lugar de un nonio para permitir la lectura fácil de la escala.



Tipos de calibradores por tamaño y tipo


Calibradores grandes y pequeños

Hay calibradores disponibles en diversos tamaños, con rangos de medición de 100 mm a 3 m (4 a 120 pulg). Generalmente, los calibradores con rango de 300 mm (12 pulg) o menos son clasificados como pequeños, los de rango mayor como grandes.


Calibrador vernier tipo CM

Este tipo de calibrador tiene un cursor abierto y está diseñado en forma tal que las puntas de medición de exteriores puedan utilizarse en la medición de interiores. Este tipo por lo general cuenta con un dispositivo de ajuste para el movimiento fino del cursar. A diferencia del tipo M, las puntas de medición no están achaflanadas, por lo que tienen una mayor resistencia al desgaste y daño.

El calibrador tipo C, que es una versión simplificada del tipo CM, no tiene dispositivo de ajuste fino y tiene legibilidad de 0.05 mm. Ambos calibradores carecen de barra de profundidades.

Otros tipos de calibradores vernier

Los calibradores vernier antes descritos son los tipos estándar más ampliamente utilizados. Hay, sin embargo, demanda de calibradores para propósitos especiales. Los siguientes tipos fueron creados para satisfacer tal demanda.

Calibradores vernier tipo M con ajuste fino

El calibrador vernier tipo M que incorpora el mecanismo de ajuste fino del tipo CM es útil para medir pequeñas dimensiones interiores; existen calibradores de este tipo con rangos de 130m, 180 Y 280 mm, todos con legibilidad de 0.02 mm.

El calibrador vernier tipo M con freno en el botón para el pulgar tiene la superficie de referencia de la escala principal (para guiar el cursor) aliado de las puntas de medición de exteriores, y una cuña flexible con un tomillo de fijación al lado del cursor de las puntas de medición de interiores.

El muelle en el botón para el pulgar sobre el cursor es utilizado para fijar éste. Manteniendo oprimido el botón moleteado para el pulgar el cursor se libera y puede moverse suavemente-lo que bloquea el movimiento del cursor y elimina la necesidad de apretar y aflojar el tomillo de fijación, mejorándose así la eficiencia de la medición.

Calibradores con caras de medición de carburo

Las caras de medición de los calibradores están sujetas a desgaste, por lo que con el objeto de incrementar la resistencia a la abrasión algunos calibradores tienen insertos de carburo (de tungsteno) en las puntas de medición para exteriores.

Calibradores vernier con puntas desiguales

Este tipo de calibrador permite ajustar verticalmente, aflojando un tomillo de fijación, la punta de medición sobre la cabeza del brazo principal, lo que posibilita medir dimensiones en piezas escalonadas que no puedan medirse con calibradores estándar.

Calibradores con punta de medición abatible

El calibrador de este tipo tiene la punta de medición del cursor dispuesta de tal modo que puede girar + / -900 alrededor de un eje paralelo a la línea de medición, por tanto, puede medir piezas escalonadas y ejes con secciones descentradas que no pueden medirse con calibradores estándar.

Calibradores con puntas largas

Este calibrador es un diseño modificado de los calibradores tipo C y CM; tiene un brazo principal y unas puntas de medición más largas que los tipos normales. Y puede medir diámetros interiores de agujeros profundos y diámetros exteriores grandes que desplaza un poco.

Calibradores con puntas largas

El movimiento de la punta de medición lo transmite un perno conector que está sujeto a la punta y al sector de engrane que g ira al piñón. Cuando la aguja indicadora -que está sujeta al piñón señala las líneas indicadoras sobre la carátula, una fuerza de medición constante predeterminada es aplicada a la pieza para medida con exactitud.

La operación de medición es como sigue: ajuste suavemente el cursor, girando el rodillo para el pulgar en la misma forma que para los calibradores de carátula ordinarios. Ponga las puntas de medición en contacto con la pieza y continúe girando el rodillo hasta que la aguja del instrumento quede entre las líneas índices. Entonces lea la medición.

Calibrador vernier con punta desigual para medir la distancia entre centros de agujeros

Este calibrador tiene puntas de medición cónicas (ángulos de cono 40°) para medir las distancias entre centros de agujeros cuyos diámetros sean iguales o diferentes, entre agujeros sobre superficies diferentes -sobre una pieza escalonada y la distancia desde una superficie al centro de un agujero.