1. Sistemas de Unidades y Medidas

  

La medición representa un papel muy importante en toda la vida cotidiana, en la técnica, en el comercio y también en los trabajos científicos. En todas estas actividades se miden pesos, temperaturas, cantidades de agua y gas, movimientos y fuerzas, magnitudes eléctricas, entre otras.

Cuando se ha de ejecutar una medición, habremos siempre de valernos de aparatos e instrumentos adecuados. Para ello, es necesario determinar una magnitud de medida, es decir, la Unidad de Medida.

Esta unidad de medida se elige siempre, apoyándose en experiencias e investigaciones científicas, de tal modo que por su empleo se obtengan resultados prácticamente utilizables. Así, para la medición de longitudes se ha fijado como unidad de medida el Metro.

Mediante un convenio internacional entre muchos países (a excepción de Inglaterra y Estados Unidos) se ha aceptado el metro como unidad de medida.

El metro patrón con el cual se puede verificar la exactitud de las medidas de longitud, se encuentra en Paris, Francia. En el Instituto Federal de Física y Técnica de Brunswick se conserva una reproducción de este metro patrón, el cual tiene una sección en forma de “X” y la distancia entre dos trazos marcados en uno de los lados transversales mide exactamente un (1) metro.

Para mayor comodidad, las mediciones se han establecido en múltiplos y submúltiplos del metro.

El submúltiplo inmediatamente inferior de una medida vale siempre 1/10 y el múltiplo inmediato superior de la misma es siempre 10 veces mayor que ella. En los dibujos de taller se consignan siempre las cotas en milímetro (mm), con lo cual no hace falta indicar en ellos la unidad de medida empleada.

Otras medidas de longitud consideradas para el diseño y fabricación de objetos en los procesos industriales es la pulgada inglesa (1” = 25,4 mm); la cual se emplea en Inglaterra y Estados Unidos. Hoy en día también se emplea la milla geográfica (Legua = 7420 m), el pie (1´= 12” = 305 mm), la yarda (1 yard = 914 mm) y la milla marina que equivale a 1852 m.

 

Unidades y Medidas empleadas en los Talleres Educacionales

 

En los talleres industriales la unidad de medida es el milímetro (mm); por tanto en los dibujos de taller no es preciso especificar las unidades de las medidas escritas más que cuando éstas se den en unidades distintas del milímetro.

Por ejemplo, para expresar 17 milímetros escribiremos simplemente 17. En cambio, si se necesita expresar 35 metros escribiremos 35 m. Esto podríamos evitarlo expresando esta apreciación en 35000, que significa 35000 mm.

Es muy frecuente tener que expresar medidas en pulgadas inglesas. La pulgada inglesa equivale a 25,4 mm y se indica con dos comillas en la parte superior derecha del número; por ejemplo 2”, se lee dos pulgadas; 3/8” se lee tres octavos de pulgada.

La pulgada inglesa también se divide en partes pequeñas a través de fracciones comunes o decimales; las cuales se obtienen dividiéndola en un cierto número de proporciones similares. Las fracciones más utilizadas son medios (1/2), cuartos (1/4), octavos (1/8), dieciséis (1/16), treinta y dos avos (1/32), y sesenta y cuatro avos (1/64). Cuando se requiere de emplear fracciones más pequeñas se usa el sistema decimal, es decir, dividirla en décimas, centésimas, milésimas y diezmilésimas de pulgada.

Para las mediciones de la electricidad en los talleres educacionales se consideran las siguientes unidades:

1. Voltios: para medir la tensión eléctrica.

2. Amperios: para medir la intensidad de la corriente eléctrica.

3. Ohmios: para medir la resistencia eléctrica. 

4. Vatio: para medir el potencial eléctrico.

 

Factores de Conversión

 

Sobre la base de las unidades explicadas anteriormente, explicaremos los factores de conversión asociados con los procedimientos a realizar en los talleres educacionales.

Para convertir medidas de pulgadas inglesas a milímetros se multiplica por el número 25,4. Por ejemplo:

¿Cuántos milímetros hay en 7 pulgadas?

7 x 25,4 = 177,8 mm.

 

Para convertir medidas de milímetros a pulgadas inglesas se divide el número por 25,4. Por ejemplo:

¿Cuántas pulgadas hay en 38,1 mm?

38,1 ÷ 25,4 = 1,5 pulgadas

  

Instrumentos empleados en los Talleres Educacionales

  

Cuando se construyen piezas u objetos, casi siempre hay que realizar mediciones. La capacidad para trazar un trabajo y para medir con precisión depende del correcto uso de los instrumentos de medición y verificación, así como la facilidad con que pueden medirse las graduaciones de estos aparatos, si se quiere que la medición resulte perfecta.

Existen instrumentos en el mercado que se caracterizan por ser aparatos que tienen un número determinado de divisiones y según el sistema de medida dan el valor de la longitud.

También existen instrumentos que se emplean para tomar dimensiones sin indicar el valor, sólo efectúan comparaciones con otras longitudes y así determinar si es la misma para cada longitud que conforman las piezas u objetos. Para conocer la medida de éstos, se lleva dicha medición a un instrumento que posee alguna escala graduada que pueda ajustarse a las condiciones físicas de la longitud que se desea medir.

Hoy en día se encuentran una amplia gama de instrumentos de medición y verificación diferentes para las diversas técnicas de medidas. Las características funcionales de estos aparatos y su adecuado uso y cuidado serán especificados a continuación.

 

Instrumentos de Medición

 

Regla Graduada

De todos los instrumentos de medición, la regla graduada es la más sencilla de usar. Ésta es fabricada de diversos materiales, mayormente de acero, aluminio, madera y plástico, puede medir longitudes de 15 a 30 cm aunque se encuentran en otras longitudes por ejemplo 10 y 45 cm. La regla graduada puede ser flexible pero mientras sea más delgada, más fácil será medir con precisión, puesto que las marcas de las divisiones están más cerca del material a trabajar.

En el Sistema Ingles, la regla de acero tiene cuatro (4) grupos de graduaciones, una en cada orilla de cada lado. Las líneas más largas representan marcas de pulgada. En una orilla, cada pulgada está dividida en ocho (8) espacios iguales, de manera que cada espacio representa 1/8 de pulgada. La otra orilla está dividida en dieciseisavos, en este caso las marcas de 1/4 y 1/2 pulgada y comúnmente son un poco más largas que las marcas de división para facilitar su cuenta; pero las graduaciones, por lo general, no están numeradas individualmente, ya que está lo suficientemente separadas para ser contadas con facilidad. El lado opuesto está dividido análogamente en 32 y 64 espacios por pulgada y es práctica común el enumerar cada división, para facilitar su lectura.

Además de las reglas de acero se mencionan las reglas plegadizas o metros plegables, que poseen las mismas cualidades de las reglas graduadas, pero con la diferencia de que tienen articulaciones que permiten el plegado de las partes de este instrumento.

En el Sistema Métrico Decimal, las divisiones son en centímetros, milímetros y medios milímetros. En las mediciones mayores de 45 cm, se pueden usar reglas plegadizas. Generalmente son de 60 cm a 1.80 metros de longitud.

Este tipo de regla no es adecuada para mediciones extremadamente precisas, debido a que después de ser utilizadas determinado tiempo, se desarrolla un cierto juego en las articulaciones.

 

Cinta de Acero

Las cintas de acero se fabrican desde 1 ó 2 hasta 30 metros de longitud. En las distancias más cortas frecuentemente se hacen con sección transversal de perfil curvo, de manera que sean lo suficientemente flexibles para enrollarse, pero que permanezcan rígidas al extenderse.

Las cintas flexibles – rígidas, por lo general, están contenidas en cajas metálicas, dentro de las cuales se enrollan automáticamente al oprimir un botón o que pueden ser empujadas con facilidad.

 

Calibrador o Vernier

El Vernier o Calibrador es un instrumento que se usa para la medición de dimensiones exteriores, interiores y de profundidad con precisión de décimas de milímetro y de 1/128 pulgadas. Un lado del Vernier se usa como regla para medir, en tanto que la escala del lado opuesto se usa para las medidas de interiores y exteriores.

Las graduaciones del instrumento están hechas en milímetros (según el Sistema Internacional, SI) y en pulgadas (según el Sistema Inglés). Las escalas graduadas y las partes móviles del Vernier se construyen con gran cuidado en las fábricas de los instrumentos de precisión, a pesar de lo cual resulta inevitable que se produzcan en su fabricación pequeños defectos. Esto aparato tiene un tornillo de fijación para mantener los brazos en posición durante su uso.

Uno de los brazos forma parte de la regla graduada del Vernier, se le denomina brazo fijo. La corredera que resbala sobre la citada regla va unida al segundo brazo, que se le llama corrientemente brazo móvil. La regla va provista de una división milimétrica y la corredera lleva grabada la división llamada Nonio.

El Nonio es una escala generalmente de 9 mm de longitud dividida en diez (10) partes, con lo cual cada espacio comprendido entre dos (2) divisiones tiene una longitud de 0.9 mm. Como se indicó en párrafos anteriores, la escala del nonio empleada es la decimal, pero existen también calibres con nonios de 20 y de 50 divisiones.

 

Instrumentos de Verificación

Los instrumentos de verificación son aparatos que sirven para probar que una medida sea cierta, es decir, nos permite verificar y comprobar si los objetos que medimos se ajustan a las indicaciones del dibujo o representación gráfica de los mismos.

Entre este grupo también existen los instrumentos transportadores; los cuales son aquellos que pueden tomar dimensiones sin indicar el valor. Para conocer la medida de éstos, se lleva dicha medición a una regla graduada o a un calibrador. También se pueden mencionar los instrumentos para medir ángulos, ya que se emplean en los talleres educacionales para verificar y comprobar los ángulos que poseen un objeto o estructura. Muchos son los instrumentos de verificación que se emplean en los talleres educacionales. Los principales son los que describiremos a continuación.

 

Gramil Graduado

El gramil graduado es un instrumento de verificación que se usa para trasladar y marcar guías paralelas a una arista, extremo o superficie de una pieza de madera o metal, el cual posee una punta o rayador que ejecuta la operación de trazado.

Este instrumento se construye de madera o metal y constan de un brazo graduado de unos 20 a 30 cm de largo sobre el cual se desliza una cabeza.

La cabeza puede sujetarse en cualquier punto del brazo por medio de un tornillo de perilla, el cual oprime una cuña metálica fuertemente contra el brazo y la sujeta firmemente en posición. Como se ha mencionado, el gramil además de verificar superficies paralelas y para la colocación de las piezas en las máquinas – herramientas, también se emplea para las operaciones de trazado.

 

Niveles de Burbuja

Es un instrumento construido por un receptáculo de vidrio (tubular o esférico) colocado ya fijo u orientable sobre una base metálica o de madera. La base debe estar perfectamente aplanada y suele llevar un rebajo en forma de “V” para poder apoyar el aparato en ejes y superficies cilíndricas.

El tubo o depósito de vidrio, protegido por una envoltura metálica, está lleno de alcohol o éter de tal manera que quede una burbuja de aire, que por la menor densidad quedará en la parte superior del tubo y se desplazará de una a otra parte al inclinar el nivel. El objeto de los niveles de burbuja es comprobar si un plano, superficie o línea es o no horizontal. El nivel esférico comprueba la horizontalidad en todas las direcciones, pero resulta menos preciso que los lineales y se emplean poco en los talleres educacionales.

En cambio, el nivel lineal sólo comprueba en una sola dirección. Para comprobar si una superficie es horizontal en todas las direcciones, será preciso colocar el instrumento en varias posiciones, al menos dos.

 

Compás

El compás, al igual que el gramil, es un aparato que cumple las funciones de instrumento y herramienta, puesto que sirve para transportar medidas y marcar divisiones iguales, además de trazar en metal o en madera arcos y círculos, determinar perpendiculares y paralelas.

Existen tres (3) tipos de compás de acuerdo a la forma del objeto a medir o trazar.

1. Compás de Punta: Sirve para trazar en superficies planas formas circulares, así como también trasladar líneas y divisiones de igual longitud.

2. Compás de Espesores o para Exteriores: Es el aparato más apto para comprobar superficies paralelas, en este caso el estudiante debe usarlo con gran sensibilidad y delicadeza, acostumbrándose a sentir o tener tacto notando la presión de las puntas.

3. Compás de Interiores: Sirve para tomar medidas internas y comprobar el paralelismo de las caras de los agujeros u orificios.

Escuadras

Son aquellos instrumentos que pueden medir uno o más ángulos. Existen dos tipos: a) Escuadras Fijas y, b) Falsas Escuadras.

Las escuadras fijas son aparatos de medición que se emplean para medir un ángulo. Las más empleadas son las de 45º, 60º, 90º, 120º y 135º. En el caso de las escuadras de 90º, algunas de ellas tienen provista un talón o solapa en su brazo corto que permite posicionar el instrumento sobre el objeto sin producir movimientos adicionales que alteren la medición, además de facilitar el trazado de líneas en superficies planas.

Por otra parte, las falsas escuadras son instrumentos que poseen articulaciones y pueden fijarse en cualquier abertura mediante un tornillo de sujeción. La función principal de este aparato es conocer si dos o más piezas tienen o no el mismo ángulo. Puede ajustarse no sólo para apreciar ángulos rectos, sino también llanos y obtusos.

 

 

Cuidados y Manejo de los Instrumentos

 

Los instrumentos de medición y verificación deben preservarse de choques, golpes o arañazos. Esto es particularmente importante para las superficies de aplicación de las reglas y para las superficies de medición en las patas de los compases o del vernier. Las superficies de medida deterioradas dan siempre lugar a medidas falsas. Los instrumentos se guardan en cajas especiales separados de todos los demás aparatos de estos tipos y de las herramientas. En el banco de trabajo se colocan sobre un soporte blando, que puede ser un paño, una lámina o un fieltro.

La humedad del aire y especialmente el sudor de las manos, son causa de que se oxiden los instrumentos. Con ello se compromete, por ejemplo, la buena guía de las correderas del vernier. Las partes oxidadas que se eliminan con papel lija dan lugar a errores en las medidas. Los trazos de las escalas graduadas resultan ilegibles con el óxido.

Los instrumentos de medición y verificación se guardan ligeramente impregnados de vaselina. Después de su uso, se secan con una tela blanda y se vuelven a engrasar. El medir significa comparar longitudes de aristas de los cuerpos con la unidad de medida. Para establecer una comparación exacta es necesario aplicar perfectamente y con precisión la escala graduada a la longitud que se trata de medir.

Cuando se trate de reglas graduadas, el trazo cero (0) de la escala deberá coincidir exactamente con el canto de la pieza. Cuando ello sea posible, la arista de la pieza y la del instrumento de medida deben aplicarse contra una superficie exactamente plana.

Sobre todo cuando se mide con reglas graduadas gruesas deberá hacerse la lectura con la vista en dirección exactamente perpendicular a las aristas o cantos de medida para evitar el error de paralaje, que consiste en la dirección inadecuada de la vista. Cuando la visual es oblicua, la consecuencia es que las lecturas resultan erróneas.

Cuando el instrumento de medida se ladea, se leerá en él en vez de la distancia más corta entre dos (2) planos paralelos de la pieza, o sea, en vez de la longitud de la normal común a ambos, una longitud mayor. Si el valor leído se aproxima a la medida representada en el dibujo la pieza resultará ya desperdicio por ser demasiado pequeña.

En el caso del vernier, los brazos deben acercarse uno a otro suavemente y la lectura se hará en lo posible, estando todavía el vernier abrazando el objeto. Antes de separar los brazos del mismo deberán abrirse nuevamente. De esta manera, se evitará que se desgasten prematuramente los brazos del instrumento y se altere la exactitud de la guía de medición.

En la medición de longitudes se compara la longitud que quiere medirse, por ejemplo, una arista de un determinado objeto, con una unidad de medida previamente fijada. La unidad de medida corrientemente usada en el mecanizado de metales y maderas para medición de longitudes es el milímetro (mm).

Para las reglas de acero, los gramiles y algunos tipos de escuadras provistas de una graduación, en este caso en milímetros, se aplica a este efecto directamente sobre la arista con la cual se trata de comparar y esto de tal modo que el trazo cero (0) de su graduación coincida exactamente con uno de los extremos de la arista. La lectura se hace en el extremo opuesto de la arista en cuestión, determinando para ello el trazo de la regla que coincide con ese extremo.

Si se mide con compases o con vernier, la medida de longitud dada se ajustará en ellos especialmente en cada operación de medición. Esto se realiza haciendo que los brazos móviles de estos instrumentos se apliquen a la longitud que se quiera medir.

La medida así producida se medirá ahora en el caso del compás, como se ha dicho antes, aplicando sus puntas a una escala graduada. En el vernier, por el contrario, la medida ajustada se lee directamente.

5 comentarios to “1. Sistemas de Unidades y Medidas”

  1. fabiola mellado Says:

    El sistema de unidad y medida es muy importante en nuestras vidas por que por medio de ella se puede resolver problemas que se nos presente en el campo laborar como por ejemplo: sacar un presupuesto para saber cuanto se puede necesitar para construir un pizaron, una pared o el simple hecho de armar una figura geométrica.
    Según Gispert (1997) dice que medir ”es traducir en términos númericos (es decir, de cantidad) la comparación de entidades diferentes, ella implica reconocer que dichas entidades poseen en común alguna propiedad abstracta (la magnitud que se mide)” (p.94).
    Es decir, medir es interpretar a tráves de una cantidad la medidas de un objeto, teniendo en cuenta que el reconocimiento de una magnitud es necesario para que se defina su medida, pero no es suficiente para determinar cómo obtenerla.
    Por ejemplo, la experiencia común nos permite reconocer que algunas cosas son más frias (o más calientes) que otras, pero ello no nos da ninguna indicación acerca de cómo se ha de medir la temperatura. Es por eso que existe los sistemas de unidad y medidas para determinar el volumen, peso, temperatura, etc…, ellos serán los encargados de dar la respuesta númerica de cada objeto.

    REFERENCIA:
    Gispert, C. (1997) Enciclopedia temática estudiantil. Barcelona: Oceano

  2. Yerli.Salazar Says:

    Salazar.Yerli
    En la elaboración del objeto de metal en el taller de clases se utilizaron diferentes instrumentos de medición como lo son: el vernier, la cinta métrica, regla graduada entre otros. Existe otro instrumento de medición el cual es utilizado para elaborar trabajos en ingeniería mecánica este es el micrómetro. Según Millán (2006)” es denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer o simplemente palmer, es un instrumento de medición, cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas μικρο (micros, pequeño) yμετρoν (metrón, medición) .Es decir, que este instrumento de medición se lee de la misma forma que el calibrador; es muy utilizado para realizar pequeñas mediciones, por los torneros y los fresadores.

    Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo

  3. Mariela Torrealba Cortez Says:

    Las unidades de medidas son muy utilizadas en nuestras vidas, ya que sea para comprar un tubo para nuestro hogar, o en la industria para realizar un trabajo especializado. En el taller de clase se utilizo una serie de instrumentos de medición, como la cinta métrica, el vernier, la escuadra, que nos facilitaron llevar la medida de los planos a la realidad, ya que los planos estaban en una escala, y para realizar esto se utiliza un escalimetro según Ceac (2003), un “escalimetro es un instrumento útil para tomar medidas en un plano del que se conozca su escala numérica. Consiste en una regla graduada correspondiendo a una escala”
    El escalimetro permite por medio de cada escala que posea la representación grafica de objetos que se van a construir pero en una escala menor a la real en un plano para, así de esta manera poder tener grandes objetos representado en un plano de menor escala.
    Para finalizar siempre se debe colocar en los planos que escala se esta utilizando para que de esta manera otra persona que lea el plano sepa que es una representación de objeto a una escala menor o mayor.
    Referencia:
    Ceac ediciones (20003).Enciclopedia albañilería: materiales e interpretación de planos. Barecelona – España

  4. joako Says:

    Muy buenos ejemplos me sirvió muchísimo gracias

    • Amílcar Arenas Arredondo Says:

      Muchas gracias, espero pueda ser de su ayuda esta información para futuras actividades. Feliz día.

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