Notas De Metodologia

UNIVERSIDAD DE SONORA

DIVISIÓN DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

NOTAS DE LA MATERIA:

INSTRUMENTACIÓN Y METROLOGÍA

RESPONSABLE:

ING. MARTÍN CHAVEZ MORALES M.C.

COLABORADOR:

ING. RAMÓN ALBERTO LUQUE MORALES M.C.

ING. MARÍA ELENA ANAYA PÉREZ

ING. MIGUEL ANGEL LOPEZ ARRIQUIVEZ

Hermosillo, Sonora Enero 2007.

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Contenido

I. INTRODUCCIÓN.................................................................................................. 5

1.1 Antecedentes .................................................................................................... 5

1.2 Conceptos Básicos ............................................................................................ 6

1.3 Medición & Calidad............................................................................................ 7

II. SISTEMAS DE UNIDADES DE MEDIDAS ........................................................ 10

2.1 Unidades de Medida........................................................................................ 10

2.2 Datos Numéricos y Procedimientos de Redondeo .......................................... 11

2.3 Múltiplos y Submúltiplos de las Unidades del Sistema Internacional .............. 13

III. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y EL PROCESO DE MEDICIÓN................ 16

3.1 Errores en la Medición..................................................................................... 16

3.2 Tipos de Errores .............................................................................................. 17

3.3 Clasificación General de los Errores ............................................................... 19

3.4 Instrumentos de Medición ............................................................................... 19

IV. EVALUACIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN ........................................ 29

4.1 Evaluación de los Sistemas de Medición ........................................................ 29

4.2 Estudio de Repetibilidad y Reproducibilidad (Gage R & R) ............................. 35

V. TÓPICOS ESPECIALES EN METROLOGÍA .................................................... 67

5.1 Normalización .................................................................................................. 69

5.2 Normas y Normalización ................................................................................. 73

5.3 Principios Básicos de la Normalización ........................................................... 75

5.4 Principios Científicos de la Normalización ....................................................... 77

Bibliografía ............................................................................................................ 79

A N E X O S .......................................................................................................... 82

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OBJETIVOS

Desarrollar en el estudiante la capacidad para estudiar y evaluar sistemas de medición utilizados en Ingeniería, con base en los requerimientos de normas nacionales e internacionales. Además de presentar tópicos especiales de la actualidad referente al área.

I. Introducción

El alumno adquirirá una visión global referente al área de Metrología y Calibración así como el entendimiento de conceptos básicos al respecto.

II. Sistema de Unidades de Medida

Se recordarán las unidades básicas de medida y las reglas generales de conversión, de acuerdo a normas internacionales.

III. Instrumentos de Medición y el Proceso de Medición

El alumno será capaz de identificar y conocer los instrumentos de medición más comunes utilizados en Ingeniería Industrial, así como los detalles para realizar mediciones correctas.

IV. Evaluación de los Sistemas de Medición

El alumno será capaz de conocer y utilizar diferentes métodos para evaluar características deseables en los sistemas de medición.

Así mismo se realizarán prácticas de calibración que permitan complementar el conocimiento acerca de los sistemas de medición.

V. Tópicos Especiales en Metrología

Conocerá las normas que se aplican para evaluar sistemas de medición en Ingeniería Industrial, así como tópicos especiales que se utilizan y aplican en el terreno industrial.

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I. INTRODUCCIÓN

1.1 Antecedentes

Desde la aparición del ser humano sobre la tierra surgió la necesidad de contar y medir. No es posible saber cuándo surgen las unidades para contar y medir, pero la necesidad de hacerlo aporta ingredientes básicos que requiere la metrología, como mínimo, para desarrollar su actividad fundamental como ciencia que estudia los sistemas de unidades, los métodos, las normas y los instrumentos para medir.

Como ejemplo podemos referirnos al Antiguo Testamento de la Biblia, donde se dice:

Hazte un arca de maderas resinosas. Haces el arca de carrizo y la calafateas por dentro y por fuera con betún. Así es como la harás: longitud del arca, trescientos codos, la anchura cincuenta codos, y su altura treinta codos. Hacer el arca con cubierta y a un codo la rematarás por encima, pones la puerta del arca en su costado y haces un primer piso, un segundo piso y un tercero.

Génesis, 6-14;16.

Según E. Deming establece que el estudio analítico de los procesos nos permite aumentar el conocimiento sobre el sistema de causas que lo afectan, y para realizar un estudio analítico se requieren tomar mediciones.

En la actualidad, en cada laboratorio, taller o línea de producción es posible encontrar aparatos o dispositivos con escalas de medición, en donde es muy importante manejar conceptos tales como unidades, sistemas de unidades, trazabilidad, patrones, normas, métodos, calibración, sistema de certificación, etc.

Dentro de la actividad profesional del Ingeniero Industrial, es importante tener las bases para que al momento de tomar mediciones para el estudio y análisis de un proceso; estas sean justas, exactas, consistentes y sobre todo de acuerdo con las normas nacionales e internacionales reconocidas entre proveedores y consumidores por que depende de ello el acceso exitoso a los mercados mundiales en un ambiente competitivo, ya que los acuerdos internacionales e inclusive las relaciones bilaterales no pueden funcionar si no se establecen y no se cumplen dichas normas, procedimientos y especificaciones de materia prima, métodos, maquinaria y equipo, medio ambiente, mercado, medición y mano de obra.

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1.2 Conceptos Básicos

Metrología (metron:

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