Metrología “Bloque patrón de masa (8 gr)”

Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Metrología

“Bloque patrón de masa (8 gr)”

Objetivos:

-Conocer el proceso que implica desarrollar un bloque patrón de masa, así como las dificultades en su proceso de fabricación.

-Conocer los aspectos teóricos referentes a la fabricación y utilidad de un bloque patrón de masa.

-Adquirir conocimiento práctico del proceso de fabricación de un bloque patrón de masa a nivel didáctico.

Condiciones Ambientales:

21°C

44% de humedad

9:42 a.m.

Material, herramienta y equipo utilizado:

Bloque de aluminio

Báscula digital (150 gr. - .005 gr.)

Arco con segueta

Vernier

Limas bastardas

Lijas finas A99

Tornillo de banco

Plancha metálica

Introducción

En esta práctica se describe la fabricación de un bloque patrón de masa de 8 gramos a nivel prototipo, ya que el objetivo de la práctica no es lograr un bloque patrón certificado sino conocer de manera experimental cómo fabricar un prototipo, a partir de materiales y herramientas accesibles. Esto implicó la elección de un material adecuado, de las herramientas necesarias para procesarlo y de las técnicas para darle un acabado presentable.

En la parte teórica se describen las características generales y los requisitos que debe cumplir un bloque patrón de masa para ser aprobado por una instancia reconocida de metrología tanto nacional como internacional. También se menciona la utilidad de estos patrones en los procesos industriales y el mantenimiento que requieren para conservar su validez.  

Asimismo se describe el proceso aplicado para la fabricación del prototipo. El resultado es un bloque rectangular de material aluminio de 8 gramos de masa.

Bloque patrón de masa

De la masa dependen otras magnitudes físicas como la fuerza, la presión, la energía, entre otras y, en consecuencia, el nivel de exactitud con la que se mide afecta los niveles de exactitud de todas estas magnitudes.

La unidad de masa se aplica también en la cuantificación de la producción y para los intercambios comerciales que se realizan en los mercados nacionales e internacionales.

Su aplicación es determinante en las mediciones químicas para la preparación de materiales de referencia y la realización de métodos analíticos usados en la industria y en los campos de control ambiental y de la salud humana.

El comercio internacional requiere medidas unificadas a nivel mundial. En este sentido, la Masa juega un papel esencial, ya que la mayor parte del comercio mundial se mueve en torno a la masa

Desde la antigüedad, se utilizó una gran variedad de unidades y patrones de masa. Fue solamente hasta el siglo XVIII en Francia que la unidad de masa, el kilogramo junto con el metro como la unidad de longitud fueron definidos por la necesidad y el esfuerzo dirigido hacia la uniformidad de pesas y medidas. En aquel entonces la unidad de la masa se declaró como el gramo, como la masa de un centímetro cúbico de agua destilada a 0 °C.

El Sistema Internacional (SI) fue adoptado en 1960 durante la 11a Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), basado en seis unidades base y se incorpora la séptima unidad base que es la mol en 1971, donde el kilogramo es una de las unidades base. La unidad de la masa es un caso excepcional en el SI porque es la última unidad base que es aún definida como un material artefacto en lugar de términos de una constante natural.

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Alcance de la escala nacional

Con objeto de lograr la trazabilidad de las mediciones de masa en el país, se establece una escala nacional de masa formando múltiplos y submúltiplos del kilogramo. Esta escala se realiza mediante la aplicación de los procedimientos de sustitución doble y métodos de subdivisión, utilizando balanzas comparadoras de alta exactitud.

La escala nacional de masa se estableció con el alcance de medición de:

1 mg a 1000 kg

Como resultado de las gestiones realizadas por el gobierno de los Estados Unidos Mexicanos para ingresar al Tratado del Metro, el prototipo No. 21 fue asignado en 1892, por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, como patrón nacional de masa. El patrón nacional es trazable directamente al patrón internacional que se conserva y mantiene en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas.                                La comparación del patrón nacional No. 21 de platino iridio con el patrón internacional se realiza en el BIPM aproximadamente cada 30 o 40 años en ocasión de la ronda de comparaciones internacionales de patrones nacionales de platino iridio que realiza la propia Oficina Internacional.

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