Metrología

UNIDAD 4:

Medición de tiempo,

temperatura, velocidad,

caudal, presión y nivel

4.1 MEDICIÓN DE TIEMPO

Cuando hablamos del tiempo, hablamos de la magnitud física que se ocupa de la medición de la duración de todas las cosas que siempre están sujetas a distintos cambios. Por la razón mencionada previamente, el tiempo se ocupa de medir el período que transcurre entre dos situaciones producidas de forma consecutiva, es decir, siempre partiendo de un pasado con vistas hacia el futuro, pasando por el presente de la acción. De esta forma, el tiempo se constituye en un concepto análogo al de magnitud, puesto que colabora en la para metrización del cambio y en el hecho de ordenar todos los sucesos en determinadas secuencias. Así es como la determinación del pasado, presente y futuro quedará completamente esclarecida, así como se le da un espacio al Principio de la Causalidad, que es ni más ni menos que uno de los axiomas puntuales pertenecientes al método científico. En lo que respecta a la unidad elemental o básica de medición del tiempo, la misma es el método o sistema Internacional conocido mundialmente como el segundo. En cuanto al símbolo, al mismo se lo representa con la letra “s”. Cabe aclararse que se trata de un símbolo y no de una abreviatura, razón por la cual es incorrecto escribirlo con mayúscula o como “seg” con punto posterior, una equivocación que comúnmente se comete. El concepto es abordado de manera particular según las disciplinas. En el caso de la mecánica clásica, el tiempo es concebido como si se tratase de una magnitud de carácter absoluto, por lo tanto, se trata de un escalar que posee una medida idéntica para absolutamente todos los observadores.

Esto se opone al concepto de magnitud relativa, la cual siempre va a depender de la subjetividad del sujeto que percibe. Esto se equipara con los estudios filosóficos de Kant, quien establece que tanto el tiempo como el espacio son absolutamente necesarios para las experiencias cotidianas de los hombres. El término tiempo, por otra parte, presenta una variación en el ámbito de la mecánica relativista, porque ésta lo hace depender del sistema de referencia en el cual el observador se encuentra situado y considera también su estado de movimiento.

En la mecánica cuántica, a su vez, se debe hacer una distinción entre la opinión de ésta y la concepción que aborda la mecánica cuántica de corte más convencional, donde se da espacio al trabajo con el concepto de la medición del tiempo absoluto. En la relativista, por otro lado, sucede algo similar a lo que se presenta en la teoría de la relatividad, ya que el tiempo absoluto es un concepto considerado como inadmisible. Con el correr de los años la evolución en la medición del tiempo ha sido notable y muchos conceptos relacionados merecen ser destacados en cuanto al tema que nos ocupa. La cronología, por ejemplo, es aquella que permite ubicar todos esos momentos puntuales en los cuales se producen ciertos hechos determinados, que son los lapsos breves; pero también nos permite ubicar los procesos que se suscitan, es decir, los lapsos de duración mucho mayor. Esto se grafica en una línea de tiempo, justamente, donde se resaltan los momentos históricos relevantes mediante puntos y los procesos en una cadena de segmentos definidos.

Asimismo, podemos encontrarnos con numerosas formas y con una amplia gama de instrumentos de medición del tiempo. Las más antiguas, por ejemplo, estaban basadas en la medición que se hace del movimiento, como también de los cambios materiales que sufren los objetos con el paso de los años. Lo que se hacía en un principio era una medición de todos los movimientos que presentaban los astros, como el caso específico del Sol, que siempre daba lugar al tiempo solar definido como “aparente”. Lo que produjo un notorio cambio en la medición del tiempo fue el desarrollo de la astronomía que se produjo de manera paulatina pero con paso firme. Lo que ocurrió fue una permanente creación de instrumentos innovadores, como el caso de los relojes de arena, los relojes de sol y también las clepsidras. De manera posterior, se afianzó enormemente la determinación por agudizar las mediciones, hasta la actualidad, donde podemos encontrar el reloj atómico.

Funcionamiento Del Reloj

Un reloj electrónico es un reloj en el que la base de tiempos es electrónica o electromecánica, al igual que la división de frecuencia. La exactitud del reloj depende de la base de tiempos, que puede consistir en un oscilador o en un adaptador que, a partir de una referencia, genera una señal periódica. El divisor de frecuencia es un circuito digital formado por una sucesión de contadores hasta obtener una frecuencia de 1 Hz, que permite mostrar segundos. Si se quiere mostrar décimas, la división se detiene al llegar a los 10 Hz. Esta frecuencia pasa al módulo de presentación, que puede ser de carácter electrónico o mecánico, donde otros divisores van separando los segundos, minutos y horas para presentarlas mediante algún tipo de pantalla. Los relojes mecánicos carecen en la mayoría de los casos de componentes electrónicos; este tipo de relojes cuentan con un sistema mecánico fabricado generalmente en metal, en donde la fuerza motriz necesaria para poner en marcha la maquinaria es proporcionada por un muelle motriz o por medio de pesas conectadas por cadenas o cables. En la cultura popular es común referirse a la carga del muelle motriz como dar cuerda, no obstante este término es erróneo, y solo es aplicable a los relojes de pesas, en donde literalmente se le da cuerda a un cilindro dentro del reloj para que de esa manera continúe el deseno de la pesa que da vida a el reloj, dentro de un muelle motriz, se encuentra una banda o cinta de acero templado el cual, al enrollarse, genere fuerza de torsión usada por el reloj para mover el mecanismo, bien sea de marcha o de sonería, por medio de un tren de engranajes se reduce la fuerza y aumenta la velocidad, finalizando en una rueda dentada de manera especial, llamada rueda de escape, la cual conecta con una pieza llamada Ancora, esta pieza es la encargada de convertir el movimiento rotatorio de los engranajes en un desplazamiento de izquierda a derecha que se trasmite a un volante o a un péndulo para proveerles la energía suficiente para oscilar; es el contacto entre estas dos piezas rueda de escape y Ancora el que produce el famoso tic-tac.

Base De Tiempos:

El tipo de base de tiempos utilizada es tan importante que suele dar nombre al tipo de reloj. Las más habituales son:

 Patrón red. No tiene oscilador y utiliza como referencia los 50 Hz (ó 60 Hz) de la red. Es la más simple,

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