sábado, 26 de mayo de 2007

MEDICIONES – IV (A manera de conclusión)

MEDICIONES – IV (A manera de conclusión)

Normalmente observamos el empleo indiscriminado del calibrador o vernier como instrumento indiscutible para tomar la decisión si una pieza cumple o no, sin considerar que la precisión del instrumento no es apta para la mayoría de las tolerancias que se emplean en las piezas y partes mecánicas. De igual manera existe un gran desconocimiento en este campo por parte de nuestros mecánicos, no dándose la importancia requerida. El desconocimiento sobre la metrología dimensional es la responsable de muchas decisiones equivocadas, se aceptan piezas que no cumplen y se rechazan piezas que cumplen. Estas fueron algunas de las razones que motivaron la publicación de estas líneas.

Si bien estas breves notas técnicas cubren con deficiencia el problema de las mediciones, del tratamiento estadístico de los resultados de la mediciones y la selección de los instrumentos requeridos, espero que de alguna manera haya aportado un conocimiento útil y que sirva de germen para estimular y fomentar la curiosidad para que los interesados en el tema amplíen sus conocimientos a través de la búsqueda y del compartir de la información.

Conclusiones:

1. Las incertidumbres y errores de medición no suelen ser evaluadas por los mecánicos, tanto en los talleres como en la industria.

2. Las exigencias de medición aumentan inversamente al tamaño de la pieza, piezas pequeñas requieren de instrumentos más exactos.

3. Debemos seleccionar el instrumento más idóneo de acuerdo a los parámetros de calidad adoptados y al tamaño del elemento a medir.

4. Debemos verificar el certificado de CALIBRACIÓN de los instrumentos que empleemos, los mismos deben estar vigentes.

5. Cumplir con un procedimiento “normalizado” en nuestro puesto de trabajo para la realización de mediciones, con el fin de garantizar la REPRODUCTIBILIDAD.

6. Durante las mediciones, debemos de estar atento a las posibles causas de error, como lo es por ejemplo, los errores de apreciación o estimación, los cuales deben incluirse en el error estándar para realizar el análisis de los resultados.

7. Los resultados de las mediciones deben reportarse colocándoles el margen de error o de incertidumbre.

8. Hay que emplear el mismo número de cifras significativas que permite el instrumento de medición y tener cuidado con el redondeo de los resultados obtenidos en los cálculos.

9. Al comparar los valores medios de las mediciones con la tolerancia efectiva o tolerancia de decisión, la pieza cumple si todas las lecturas están dentro de dicho margen.

10. El éxito del proceso de fabricación o de reconstrucción, depende DEL RECONOCIMIENTO DE LA NECESIDAD E IMPORTANCIA DE MEDIR CON EXACTITUD.

…………continua en la entrega siguiente

miércoles, 16 de mayo de 2007

MEDICIONES – III (Tratamiento de las mediciones)

MEDICIONES – III (Tratamiento de las mediciones)

En el post anterior se expusieron unas pautas básicas para efectuar una medición.

La tercera inquietud que nos asalta es con respecto a los valores de las mediciones.

¿Qué hacer con las fluctuaciones de lectura registradas en un mismo punto de medición?.

Este punto es determínate para el tratamiento posterior de los resultados obtenidos durante la medición, ya que a partir de aquí se determina si las mediciones son repetibles o no.

Hay que observar el rango en que oscilan las mediciones y compararlo con la incertidumbre del instrumento empleado. Se considera que los resultados de un proceso de medición son repetibles cuando la variación de los mismos está dentro del rango que impone la incertidumbre (U) del instrumento, reportándose la medida como el valor medio de las mismas junto con el valor de la incertidumbre.


Si el rango de las oscilaciones es mayor que la incertidumbre del instrumento, los resultados de las mediciones tienen que ser tratadas estadísticamente. En este post no vamos discutir las bases de la teoría sobre la cual se fundamentan las estadísticas, pues va más allá de la intención del post, aquí expondremos las fórmulas más usuales o sencillas junto a las pautas a seguir para el tratamiento de los resultados de las mediciones y de esta manera tomar la decisión si una pieza en particular cumple o no con las exigencias de fabricación desde el punto de vista dimensional.

A grandes rasgos, el procedimiento para el caso de las mediciones no repetibles es el siguiente:

1. Realizar un mínimo de 5 mediciones en el mismo punto, “Ni”.
2. Determinar el error promedio o estándar, “Sx”.
3. Determine el número de mediciones óptimas, “Nop”.
4. Sí el número de mediciones óptimas (Nop) es mayor que las iníciales (Ni), se deben realizar más mediciones para completar el número óptimo.
5. Se calcula el valor medio de todas las mediciones efectuadas en el punto.

6. Se calcula en error promedio de todas las mediciones, “Sx”.
7. El valor de la medición se reporta con el valor medio calculado junto con el error estándar.
En el reporte de la medición hay que respetar el número de cifras significativas de acuerdo a la apreciación del instrumento.
El error promedio se calcula por medio de la fórmula siguiente:
La expresión es la sumatoria de los cuadrados de la diferencias entre las mediciones en un punto y el valor medio obtenido y “n” el número de mediciones efectuadas.
El número de mediciones óptima se estima por:

En donde “U”, es la incertidumbre del instrumento.
Esta ecuación tiene el fundamento físico de que el error estándar no puede ser menor que la incertidumbre del instrumento, en todo caso igual. Por lo tanto no vale la pena efectuar más mediciones que las requeridas Nop.

Y ahora, ¿qué hacemos con los resultados calculados?.

En la primera entrega, (MEDICIONES I) comentamos sobre la tolerancia efectiva, la cual queda determinada al restarle al intervalo de tolerancia (IT) el doble de la incertidumbre (U) del instrumento. Dentro de este margen deben de estar todos valores calculados.

COMO MEDIR


……Continúa en la siguiente entrega.

domingo, 6 de mayo de 2007

MEDICIONES – II (Un método de medición)




MEDICIONES – II (Un método de medición)

En el post anterior se expusieron unas pautas para la selección del instrumento en función del intervalo de tolerancia que se desea verificar, siendo este punto la primera inquietud que se presenta cuando tenemos que medir.

La segunda inquietud que se nos presenta una vez seleccionado el instrumento de medición, es el método de medición. Desde mi perspectiva, el método de medición básicamente se fundamenta en los cuidados requeridos a la hora de medir y posteriormente al tratamiento de los resultados o valores obtenidos por las mediciones.

Los pasos generales para efectuar una medición serían los siguientes:

1. Si se trata de piezas grandes con dimensiones mayores a 350 mm, la medición debe realizarse entre dos personas, una para sostener un extremo del instrumento y garantizar el asentamiento adecuado de la superficie de medición del instrumento sobre la pieza y la otra persona para realizar la medición además de sostener el instrumento.

2. Limpie perfectamente las superficies de la pieza a medir, el sucio y la acumulación de residuos alteran los valores de medición.

3. Limpie y verifique el estado del instrumento, instrumentos con las superficies de medición rayadas, astilladas o deformes no están aptos para el control dimensional.

4. Ajuste el cero del instrumento. (No confundir con calibración).

4.1. Limpie las superficies del patrón.

4.2. Verifique que al momento de ajustar al instrumento y de medir con él, que esté a la temperatura del lugar de medición, la cual debe ser la misma que el de la pieza a medir.

5. Agarre adecuadamente al instrumento.

5.1. Si poseen cubierta térmica, agárrelos por allí para evitar la dilatación térmica del instrumento producto del calor corporal.

5.2. Para los micrómetros de interiores tipo varilla con 1.000 mm o más hay que sujetarlo por los puntos de Bessel o Airy.

5.3. Trate de medir con el instrumento en la misma posición en que se efectuó el ajuste del cero.

5.4. Verifique que las superficies de medición del instrumento están bien apoyadas contra la pieza a medir y que la alineación del instrumento es la adecuada.

6. Tome la lectura.

6.1. Aplique solamente la fuerza adecuada para medir y si el instrumento dispone de algún dispositivo para regular la fuerza de medición empléelo.

6.2. Evite el error de paralaje alineando bien la línea de visión con la línea de referencia del instrumento si este no es digital.

6.3. Registre el valor obtenido.

6.4. Repita la medición en el mismo punto y verifique si las medidas son repetible o no.

6.5. Cada diez mediciones, verifique el cero del instrumento.

6.6. Tome el mayor número de mediciones posibles a lo largo y ancho de la pieza.

Algo que notaremos cuando efectuamos mediciones en el mismo punto es que las lecturas no son estables, las variaciones de lectura se hacen más notorias en la medida que nuestras mediciones deban ser más exactas y el instrumento empleado posee mayor resolución o, al medir piezas grandes y particularmente cuando se requiere de dos personas para medir.

La fluctuación de los valores de las mediciones en el mismo punto se deben en parte a los errores de medición, paralaje y de apreciación. Entendiendo que los errores de medición no son como se suele creer, equivocaciones. En la ingeniería, el error es la banda de incertidumbre dentro de la cual debe encontrarse el valor verdadero del mesurado con cierta seguridad o confianza.

¿Qué hacer con las fluctuaciones de lectura registradas en un mismo punto de medición?……


……Continúa en la siguiente entrega.