En la producción garantizan y verifican la concordancia del producto fabricado con sus especificaciones de diseño.
Actualmente se precisa una mayor exactitud en las mediciones, debido a la mayor precisión operacional y las mejores prestaciones en los sistemas dinámicos, el ensamblado automático a altas velocidades, la normalización, la miniaturización y compactación de los componentes, la fiabilidad en el funcionamiento de máquinas y fabricaciones en general.
Los planos de fabricación tienen que incluir cotas y tolerancias dimensionales y angulares, tolerancias geométricas (forma y posición) y tolerancias microgeométricas (acabado superficial).
Origen de los defecto macrogeométricos
- La precisión de las máquinas-herramienta usadas en la fabricación, y el estado de conservación de las mismas, en el momento de la mecanización de las piezas
- La calidad y el estado del desgaste de la herramienta de mecanización.
- Las deformaciones elásticas de la pieza, al fijarse a la máquina.
- Deformaciones debidas a la dilatación térmica.
Origen de los defectos microgeométricos
Referidos a la máquina herramienta que produce la pieza, podemos considerar el filo de la herramienta, la velocidad de giro, el avance del husillo, las vibraciones...
Referidos al estado superficial de la pieza, podemos considerar la resistencia al desgate, rodadura, deslizamiento, propiedades de lubricación, resistencia a la fatiga, intercambiabilidad funcional, resistencia a la corrosión...
Para hacer una medición hay que hacer antes un estudio del mensurando, las condiciones ambientales que haya, el proceso a seguir, las normas aplicables y los instrumentos a usar.
La medición sirve para determinar el valor del mensurando, dicho valor es solo una aproximación, hallándose únicamente completo cuando va acompañado de su incertidumbre.
La incertidumbre depende de muchos factores, como una definición incompleta del mensurando, una muestra no representativa del mensurando, lectura sesgada de los instrumentos analógicos por parte del operador, la condición de repetibilidad, aproximaciones y suposiciones establecidas...
Por ello, a modo de ejemplo, para medir la longitud de un objeto, hay que conocer su temperatura y coeficiente de dilatación. Por eso, las mediciones de gran exactitud han de hacerse a temperatura constante y con ausencia de vibraciones. Esto último requiere un grado higrométrico adecuado y limpieza.
Influencias y errores
Temperatura, vibraciones, humedad, índice de refracción del aire, limpieza y ausencia de polvo, error de coseno, error de Abbe, manipulación adecuada, flexión de patrones/piezas sobre apoyos inadecuados, deformación de Hertz debida a la fuerza de contacto.
Definiciones
Una indicación es el valor proporcionado por un instrumento o sistema de medida.
La sensibilidad de una medida es el cociente entre la variación de una indicación de un sistema de medida y la variación correspondiente del valor de la magnitud medida.
Hay que tener en cuenta que la sensibilidad puede depender del valor de la magnitud medida, que la variación del valor de la magnitud medida debe ser grande en comparación con la resolución.
La resolución es la mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente.
La estabilidad de un instrumento de medida es la propiedad de un instrumento de medida por la que éste conserva constantes sus características metrológicas a lo largo del tiempo.
La deriva instrumental es una variación continua o incremental de una indicación a lo largo del tiempo, debida a variaciones de las características metrológicas de un instrumento de medida.
La deriva instrumental no se debe a una variación de la magnitud medida, ni a una variación de una magnitud de influencia identificada.
El tiempo de respuesta a un escalón es el intervalo comprendido entre el instante en que un valor de la magnitud de entrada de un instrumento o sistema de medida sufre un cambio brusco entre 2 valores constantes especificados, y el instante en que la indicación correspondiente se mantiene entre 2 límites especificados, alrededor de su valor final en régimen estacionario.
La exactitud de medida es la proximidad entre un valor promedio y un valor verdadero de un mensurando.
No es una magnitud y no se expresa numéricamente, una medición es más exacta cuanto más pequeño es el error de medida. La exactitud de medida se interpreta a veces como la proximidad entre los valores medidos atribuidos al mensurando
La precisión de medida es la proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas.
Es normal que la precisión de una medida se exprese numéricamente mediante medidas de dispersión como la desviación típica, la varianza o el coeficiente de variación bajo las condiciones especificadas.
Las condiciones especificadas pueden ser condiciones de repetibilidad, condiciones de precisión intermedia, o condiciones de reproducibilidad.
La precisión se usa para definir la repetibilidad de medida, la presición intermedia y la reproducibilidad.
Normalmente, la precisión de medida se usa erróneamente en lugar de exactitud de medida.
Un sesgo de medida es un valor estimado de un error sistemático
Un error sistemático de medida es el componente del error de medida que, en mediciones repetidas permanece constante o varía de manera predecible.
El valor de referencia para un error sistemático es un valor verdadero, un valor medido de un patrón cuya incertidumbre de medida es despreciable, o un valor convencional de una magnitud.
El error sistemático y sus causas pueden ser conocidas o no. Para compensar un error sistemático conocido puede aplicarse una correción.
El error sistemático es igual a la diferencia entre el error de medida y el error aleatorio.
El error aleatorio de medida es el componente del error de medida que, en mediciones repetidas, varía de manera impredecible.
El valor de referencia para un error aleatorio es la media que se obtendría de un número infinito de mediciones repetidas del mismo mensurando.
Los errores aleatorios de un conjunto de mediciones repetidas forman una distribución que puede representarse por su esperanza matemática, generalmente nula, y por su varianza.
El error aleatorio es igual a la diferencia entre el error de medida y el error sistemático.
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