Jornada de metrologia

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JORNADA DE METROLOGIA

JORNADA DE METROLOGIA

DICTADAS POR: ING. GUILLERMO GARCIA DOCENTE CENT 35DIA: Sbado 13 de octubre de 2012LUGAR: Sede Coln del CENT 35

TEMAS:

DESTINADA: a alumnos de todas lasa Carreras Del CENT 35 y publico en general.- METROLOGIA: La metrologa (del griego o, medida y oo, tratado) es la ciencia de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicacin del sistema de pesos y medidas. Acta tanto en los mbitos cientfico, industrial y legal, como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la obtencin y expresin del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecucin de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello instrumentos, mtodos y medios apropiados.Los fsicos y las industrias utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronmetros hasta potentes microscopios, medidores de lser e incluso avanzadas computadoras muy precisas.

Por otra parte, la metrologa es parte fundamental de lo que en los pases industrializados se conoce como Infraestructura Nacional de la Calidad,[1] compuesta adems por las actividades de: normalizacin, ensayos, certificacin y acreditacin, que a su vez son dependientes de las actividades metrolgicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrologa permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambiabilidad de los productos a escala internacional.

En el mbito metrolgico los trminos tienen significados especficos y estos estn contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrologa o VIM.[2] SISTEMA DE UNIDADES

Unidades fundamentalesAl no estar definido formalmente por un organismo regulador, el sistema tcnico en s no define las unidades, sino que toma las definiciones de organismos internacionales, en concreto la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). Adems, puede haber variaciones segn la poca, el lugar o las necesidades de alguna rea en particular. Sin embargo, hay bastante coincidencia en considerar como fundamentales el metro, el kilopondio y el segundo.

LongitudComo unidad de longitud se toma normalmente el metro, aunque cuando resulta poco prctico por resultar una unidad muy grande se toma el centmetro. La definicin de esta unidad es la dada por la CGPM.

FuerzaLa unidad de fuerza es el kilogramo-fuerza o kilopondio, de smbolos kgf y kp, respectivamente, definido como el peso que tiene un cuerpo de 1 kilogramo de masa (SI) en condiciones terrestres de gravedad normal (g = 9,80665 m/s2); por tanto esta unidad es invariable y no depende de la gravedad local.

La norma ISO 80000 en su anexo C, que informa sobre equivalencias con unidades desaconsejadas, lo define como 1 kgf = 9,806 65 N, al tiempo que aclara: Se han usado los smbolos kgf (kilogramo-fuerza) y kp (kilopondio). Esta unidad debe distinguirse del peso local de un cuerpo que tiene la masa de un 1 kg.[3]TiempoLa unidad de tiempo es el segundo, de smbolo s. La misma definicin del SITemperaturaSe aade adems la temperatura a efectos termodinmicos para los sistemas tcnicos de unidades. En los sistemas tcnicos se ha preferido el grado Celsius, con la misma definicin del SI.

Cantidad de calorEn los sistemas tcnicos de unidades se adopta la costumbre, anterior al SI, de considerar la cantidad de calor como una magnitud independiente de la energa mecnica, por lo que tiene una unidad especfica.

Como unidad de cantidad de calor se toma la kilocalora, aunque cuando resulta poco prctica por resultar una unidad muy grande o muy pequea se toma la calora. La definicin de ambas unidades es la dada por la CGPM. La CGPM considera que hoy no es necesario mantener esta separacin y por tanto, al igual que el kilopondio, en el Sistema Internacional de Unidades se desaconseja su uso.

Unidades derivadasLas dems unidades del sistema tcnico (velocidad, masa, trabajo, etc.) se derivan de las anteriores mediante leyes fsicas. Por ello se llaman unidades derivadas.

MasaLa unidad de masa se deriva usando la segunda ley de Newton: F = m a, es decir

m = F/a

y queda definida como aquella masa que adquiere una aceleracin de 1 m/s2 cuando se le aplica una fuerza de 1 kilopondio (o kilogramo-fuerza). No teniendo un nombre especfico, se la llama unidad tcnica de masa, que se abrevia u.t.m. (no tiene smbolo de unidad):

1 u.t.m. = 1 kp / (1 m/s2) (definicin)

TrabajoEl trabajo y la energa mecnicos se expresan en kilopondmetros (kpm) o kilogrmetros (kgm) = kilopondios (o kilogramos-fuerza) metro

Definicin: Un kilogrmetro o kilopondmetro es el trabajo que realiza una fuerza de 1 kilopondio o kilogramo-fuerza, cuando desplaza su punto de aplicacin una distancia de 1 metro en su misma direccin:

1 kilogrmetro o kilopondmetro = 1 kilogramo-fuerza o kilopondio 1 metro1 kgm o kpm = 1 kgf o kp 1 m (definicin)

PresinLa presin se expresa en kgf/m2 (kilogramo-fuerza por metro cuadrado). No tiene nombre especfico.

Como el kgf/m es una unidad muy pequea, suele utilizarse el (kilogramo-fuerza por centmetro cuadrado), kgf/cm, que recibe el nombre de atmsfera tcnica (smbolo: at) cuyo valor se corresponde aproximadamente con la presin atmosfrica normal, y es aproximadamente igual al del bar (1 bar = 1,01972 kgf/cm2). En el habla comn, tambin es costumbre referirse a esta unidad como kilos de presin.

1 kgf/cm = 98 066,5 Pa = 1 at

Por ejemplo, los neumticos de un automvil suelen inflarse para tener una presin de unos 2 kgf/cm.

En fontanera y riegos se utiliza, en ocasiones, la unidad de presin denominada metro de columna de agua (m.c.a. o mH2O) que es la presin ejercida sobre su base por una columna de agua de un metro de altura.

1 m.c.a. = 0,1 kgf/cm = 0,1 at = 9 806,65 Pa

1 at = 10 m.c.a.

Magnitud fsica bsicaSmbolo dimensionalUnidad bsicaSmbolo de la unidadObservaciones

LongitudLmetromSe define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vaco.

TiempotsegundosSe define fijando el valor de la frecuencia de la transicin hiperfina del tomo de cesio.

MasamkilogramokgEs la masa del cilindro patrn custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Svres, Francia. Equivale a la masa que ocupa un litro de agua pura a 14'5 C o 286'75 K.

Intensidad de corriente elctricaIamperioASe define fijando el valor de constante magntica.

TemperaturaTkelvinKSe define fijando el valor de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.

Cantidad de sustanciaNmolmolSe define fijando el valor de la masa molar del tomo de 12C a 12 gramos/mol. Vase tambin nmero de Avogadro.

Intensidad luminosaJcandelacdVanse tambin conceptos relacionados: lumen, lux e iluminacin fsica.

Definiciones del metro desde 1795[5]

Base de la definicinFechaIncertidumbreabsolutaIncertidumbrerelativa

1/10 000 000 parte del cuarto de meridiano terrestre, medido entre el Polo Norte y el Ecuador17950.50.1 mm104

Primer prototipo Metre des Archives de barra de platino estndar.17990.050.01 mm105

Barra de platino-iridio en el punto de fusin del hielo (primer CGPM)18890.20.1 m107

Barra de platino-iridio en el punto de fusin del hielo, a presin atmosfrica, soportada por dos rodillos (7th CGPM)1927n.a.n.a.

Transicin atmica hiperfina; 1 650 763,73 longitudes de onda de la luz en transicin con Kriptn 86 (11th CGPM)19600.010.005 m108

Distancia recorrida por la luz en el vaco en 1/299 792 458 partes de un segundo (17 CGPM )19830.1 nm1010

Mltiplos del Sistema Internacional para metro (m)

SubmltiplosMltiplos

ValorSmboloNombreValorSmboloNombre

101 mdmdecimetro101 mdamdecametro

102 mcmcentimetro102 mhmhectometro

103 mmmmillimetro103 mkmkilometro

106 mmmicrometro106 mMmmegametro

109 mnmnanometro109 mGmgigametro

1012 mpmpicometro1012 mTmterametro

1015 mfmfemtometro1015 mPmpetametro

1018 mamattometro1018 mEmexametro

1021 mzmzeptometro1021 mZmzettametro

1024 mymyoctometro1024 mYmyottametro

UNIDADES DERIVADASLas unidades derivadas son parte del Sistema Internacional de Unidades y se derivan de las unidades bsicas que son:

metro (m), unidad de longitud kilogramo (kg), unidad de masa Segundo (s), unidad de tiempo amperio (A), unidad de intensidad de corriente elctrica kelvin (K), unidad de temperatura mol (mol), unidad de cantidad de sustancia candela (cd), unidad de intensidad luminosaEn abril de 1795 en Francia se estableci el decreto del sistema mtrico decimal tomando el 10 como base.

Magnitud fsicaNombre de la unidadSmbolo de la unidadExpresada en unidades derivadasExpresada en unidades bsicas

FrecuenciaHercioHzs-1

FuerzaNewtonNmkgs-2

PresinPascalPaNm-2m-1kgs-2

Energa, trabajo, calorJulioJNmm2kgs-2

PotenciaVatioWJs-1m2kgs-3

Carga elctricaCulombioCAs

Potencial elctrico, voltaje inducidoVoltioVJC-1m2kgs-3A-1

Intensidad elctricaAmperioACs-1

Resistencia elctricaOhmioVA-1m2kgs-3A-2

Conductividad elctricaSiemensSAV-1m-2kg-1s3A2

Capacitancia elctricaFaradioFCV-1m-2kg-1s4A2

Densidad de flujo magntico, induccin magntica, polarizacin magnticaTeslaTVsm-2kgs-2A-1

Flujo magnticoWeberWbVsm2kgs-2A-1

InductanciaHenrioHVA-1sm2kgs-2A-2

ngulo planoRadinradmm-1

INSTRUMENTOS DE MEDICION

En la siguiente lista se muestran algunos instrumentos de medicin e inspeccin:

Calibre pie de rey.

Pie de rey o calibrador vernier universal

Sirve para medir con precisin elementos pequeos (tornillos, orificios, pequeos objetos, etc.). La