OBJETO Definicin y concepto de normalizacin.

Normalizacin: La Asociacin Estadounidense para Pruebas de Materiales (ASTM, por sus siglas en ingles) define la normalizacin como el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximacin ordenada a una actividad especfica para el beneficio y con la cooperacin de todos los involucrados.

Norma: La norma es la misma solucin que se adopta para resolver un problema repetitivo, es una referencia respecto a la cual se juzgara un producto o una funcin y, en esencia, es el resultado de una eleccin colectiva y razonada.

Prcticamente, norma es un documento resultado del trabajo de numerosas personas durante mucho tiempo, y normalizacin es la actividad conducente a la elaboracin, aplicacin y mejoramiento de las normas.

Mientras que la ISO, define a la normalizacin como: El proceso de formular y aplicar reglas con el propsito de realizar en orden una actividad especfica para el beneficio y con la obtencin de una economa de conjunto ptimo teniendo en cuenta las caractersticas funcionales y los requisitos de seguridad. Se basa en los resultados consolidados de la ciencia, la tcnica y la experiencia. Determina no solamente la base para el presente, sino tambin para el desarrollo futuro y debe mantener su paso acorde con el progreso.

Y a la Norma como el documento establecido por consenso y aprobado por un organismo reconocido, que proporciona para uso comn y repetido, reglas directrices o caractersticas para ciertas actividades o sus resultados, con el fin de conseguir un grado ptimo en un contexto dado. Una norma debe ser un documento que contenga especificaciones tcnicas, accesibles al pblico, que haya sido elaborada basando su formulacin con el apoyo y consenso de los sectores claves que intervienen en esta actividad y que son fabricantes, consumidores, organismos de investigacin cientfica y tecnolgica y asociaciones profesionales.

1.1.2 Filosofa de la normalizacin.

TESOEM 1Metrologa Y NormalizacinPrincipios cientficos de la normalizacin. La normalizacin, como cualquier disciplina cientfica y tecnolgica, cuenta con sus principios, los cuales tienen como caracterstica principal darle orientacin y flexibilidad al proceso normativo para que este pueda adaptarse a las necesidades del momento y no constituir una traba en el futuro. La experiencia ha permitido tres principios, en los cuales coinciden agentes de diferentes lugares y pocas:

1. Homogeneidad. Cuando se va a elaborar o adaptar una norma, esta debe integrarse perfectamente a las normas existentes sobre el objeto normalizado, tomando en cuenta la tendencia evolutiva para no obstruir futuras normalizaciones.

2. Equilibrio. La normalizacin debe lograr un estado de equilibrio entre el avance tecnolgico mundial y las posibilidades econmicas del pas o regin. Una norma que establece el estado ms avanzado del progreso tcnico no servir si esta no fuera de las posibilidades econmicas de una empresa o pas.

3. Cooperacin. La normalizacin es un trabajo de conjunto y las normas se deben establecer con el acuerdo y cooperacin de todos los factores involucrados, es decir: Inters general, compradores o usuarios y los fabricantes.

Aspectos fundamentales de la normalizacin. El objetivo fundamental de la normalizacin es elaborar normas que permitan controlar y obtener un mayor rendimiento de los materiales y de los mtodos de produccin, contribuyendo as a un mejor nivel de vida.

Las normas, producto de esta actividad deben comprender tres aspectos fundamentales:

1. Simplificacin. Esta constituye un estudio serio y preciso que consiste en una ordenacin racional y sistemtica para eliminar todo lo que es fruto de la improvisacin, capricho o ignorancia.

2. Unificacin. La unificacin significa definir las tolerancias de fabricacin;unificar es definir las caractersticas dimensionales.

3. Especificacin. Especificar es definir la calidad por mtodos reproducibles y comprobables.

Metodologa de la normalizacin.

1. Investigacin bibliogrfica e industrial.

2. Elaboracin de un anteproyecto de norma basndose en los datos obtenidos.

3. Confrontacin de este anteproyecto con la opinin de los sectores comprador, productor y de inters general; hasta llegar a un acuerdo.4. Promulgacin de la norma.

5. Confrontacin con la prctica.

Normas de la compaa como base de las actividades empresariales

Actividades en la empresa

Reglas en la empresa

Normas

Figura 1 Normas de la compaa como base de las actividades empresariales

Metodologa PHVA

Actuar Planear

Verificar Hacer

Figura 2 Normas de compaa como base del circulo de control.

1. Planear. Establece las normas de la compaa respecto a calidad, costo, tiempo lmite de embarque, servicio y seguridad.

2. Hacer. Llevar a cabo, de acuerdo con las normas de la compaa.

3. Verificar. Revisa s, se cumple con las normas de la compaa.

4. Actuar. S, no se cumpli el plan de acuerdo a las normas de la compaa educar y entrenar para que as sea.Si no se cumpli el plan de acuerdo a las normas de compaa debido a normas de compaa inapropiadas mejorar las normas de la compaa.

1.2. Espacio de la normalizacin.

Es donde interactan las actividades econmicas (dominio X) los grupos de exigencias (aspecto Y) grupo de personas que utilizan la norma (niveles Z).

Niveles Z

Dominio X

Aspecto Y

Figura 3 Espacio de la Normalizacin

Donde:

XAlimentacin Agricultura Bosques Textiles Transporte Construccin Comercio Educacin Ingeniera Ciencias Qumica Metalurgia Minera Celulosa

YSmbolos Nomenclatura Clasificacin Anlisis Muestreo Embalaje Especificacin Rotulado

ZInternacional Regional Nacional Asociacin empresa

Por lo que se tiene que definir objeto de la normalizacin: es todo aquello que puede normalizarse o merezca serlo (abarca desde conceptos abstractos hasta cosas materiales).

METROLOGIA

"La Metrologa es la ciencia de la medicin, y comprende todos los aspectos tanto tericos como prcticos referentes a las mediciones" (Vocabulario Internacional de Trminos Bsicos y Generales en Metrologa, VIM).Clasificacin de la MetrologaLa Metrologa de acuerdo a su campo de aplicacin se clasifica en: Metrologa Legal, Metrologa Industrial y Metrologa Cientfica.

Metrologa CientficaLa metrologa cientfica investiga intensamente para mejorar los patrones, las tcnicas y mtodos de medicin, los instrumentos y la exactitud de las medidas. Se ocupa, entre otras, de actividades como: Mantenimiento de patrones internacionales. Bsqueda de nuevos patrones que representen o materialicen de mejor manera las unidades de medicin. Mejoramiento de la exactitud de las mediciones necesarias para los desarrollos cientficos y tecnolgicos.Metrologa LegalLa metrologa legal consiste en ejercer el control metrolgico sobre los instrumentos y mtodos de medida para velar por su exactitud, contribuyendo a la proteccin de los consumidores, del medio ambiente y la prevencin de fraudes.La metrologa legal es la parte de la metrologa que se ejerce por el Estado en las mediciones de inters general, que tienen como fin asegurar la exactitud de dichas mediciones.La metrologa legal comprende los siguientes aspectos: En relacin con los instrumentos de medicin: Aprobacin de modelo. Control metrolgico. Definicin y divulgacin del sistema legal de unidades. Control de contenido de producto en pre-empacados.

ComercialEste campo tiene como objetivo garantizar la confiabilidad de las mediciones que se realizan da a da en la industria. Se aplica en: La calibracin de los equipos de medicin y prueba. La etapa de diseo de un producto o servicio. La inspeccin de materias primas, proceso y producto terminado. Durante el servicio tcnico al producto. Durante las acciones de mantenimiento. Durante la prestacin de un servicio. Metrologa (metron: medida, logos: tratado) de acuerdo con sus races la metrologa est relacionada con todas y cada una de las actividades de la humanidad. Y ayuda a todas las ciencias existentes para facilitar su entrenamiento, aplicacin, evaluacin y desarrollo, habiendo estado ligada al hombre desde su creacin o aparicin sobre la faz de la tierra. A continuacin se presentan conceptos fundamentales requeridos para iniciar el estudio de sistemas de medicin. Principio Base cientfica de una medicin. Mtodo Secuencia lgica de operaciones descritas de manera genrica utilizada en la ejecucin de mediciones.

Procedimiento Conjunto de operaciones descritas especficamente para realizar mediciones particulares de acuerdo a un mtodo dado. Ref. NMX-Z-055-1996

Metrologa: es la ciencia que trata de las medidas, sistemas de unidades adoptados, instrumentos usados para efectuarlos e interpretarlos, as como los mtodos y normas que aplican a las mediciones. Abarca campos tales como: metrologa trmica, elctrica, dimensional, etc.

INSTRUMENTOS DE MEDICIN Y EL PROCESO DE MEDICIN

3.1 Errores en la Medicin

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, an cuando las efecta la misma persona, sobre la misma pieza, el mismo mtodo, etc. Esta variacin puede ser relativamente grande o pequeo, pero siempre existir. El error de medicin se puede representar como: Error absoluto: diferencia entre el valor ledo y el valor convencionalmente verdadero. Error relativo: es el error absoluto entre el valor convencionalmente verdadero. Por ejemplo, si se tiene que una pieza metlica de 5,4 mm de longitud y se mide 5 veces sucesivas, obtenindose los siguientes valores: (5,5), (5,6), (5,5), (5,6), (5,3) (mm) El error absoluto de cada lectura sera: 5,5-5,4 = 0,1mm5,6-5,4 = 0,2mm5,5-5,4 = 0,1mm

5,6-5,4 = 0,2mm5,3-5,4 = -0,1mm

El signo ms o menos del valor indica que el valor es mayor o menor del valor convencionalmente verdadero. El error relativo es el error absoluto entre el valor convencionalmente verdadero. Error relativo = Error absoluto Valor convencionalmente verdadero Para las mediciones anteriores tenemos: 0,1/5,4 = 0,01850,2/5,4 = 0,0370,1/5,4 = 0,0185

0,2/5,4 = 0,0370,1/5,4 = -0,0185

3.2 Tipos de Errores De acuerdo al origen donde se produce el error, estos pueden ser: 1) Errores por el instrumento o equipo de medicin. Puede deberse a defectos de fabricacin (deformaciones, imperfecciones mecnicas, etc.) y tiene valores mximos permisibles establecidos en normas o informacin tcnica de fabricantes de instrumentos. Los errores por el instrumento pueden determinarse mediante calibracin. 2) Error del operador o por el mtodo de medicin. Muchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo falta de agudez visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, etc. Otro tipo de error son debido al mtodo o procedimiento con que se efecta la medicin. El principal es la falta de un mtodo definido y documentado. Los siguientes errores debe conocerlos y controlarlos el operador: Error por el uso de instrumentos descalibrados. Error por la fuerza ejercida al realizar mediciones. Error por instrumento inadecuado, se debe considerar lo siguiente. - Cantidad de piezas a medir. - Tipo de medicin (externa, interna, etc.) - Tamao de la pieza y exactitud deseada. Error por puntos de apoyo. Error por mtodo de sujecin. Error por distorsin (ley de abbe: la mxima exactitud de medicin es obtenida si el eje de medicin es el mismo eje del instrumento) Error de paralaje, ocurre debido a la posicin incorrecta del operador respecto a la escala graduada del instrumento de medicin, la cual esta en un plano diferente. Error por desgaste, puede ser por ejemplo, deformacin de las partes del instrumento de medicin, juego entre sus ensambles, etc. 3) Error por condiciones ambientales: Humedad: debido a los xidos que se pueden formar por humedad excesiva en las caras de medicin del instrumento o en otras partes, se establece como norma una humedad relativa de 55% 10%. Polvo: Los errores debido al polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanza el orden de 3 micrmetros. Se recomienda utilizar filtros de aire que limiten la cantidad y tamao de las partculas en el ambiente. Temperatura: En mayor o menor grado, todos los materiales que componen tanto las piezas por medir como los instrumentos de medicin, estn sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios

de temperatura. Para eliminar estos errores se estableci internacionalmente, desde 1932, como norma una temperatura de 20C para efectuar mediciones. En general, al aumentar la temperatura crecen las dimensiones de las piezas y cuando disminuye la temperatura las dimensiones de las piezas se reducen. Estas variaciones pueden determinarse utilizando la siguiente expresin. L = Lo T Donde: L = Variacin de la longitud = Coeficiente de expansin trmica del material Lo = Longitud original de la pieza T = Variacin de la temperatura Por ejemplo, considerando una pieza de acero que mide 100,000 mm de dimetro cuando esta a 10C y se desea saber cuanto medir a la temperatura de 20C. Utilizando la expresin tenemos. L = 0,0000115 (100,000)(10) L = 0,0115 mm Por lo que el dimetro de la pieza a 20C ser de 100,0115 mm ( = 0,0000115, coeficiente de expansin trmica del acero) Consideraciones Especiales para Evitar Errores en las Mediciones 1) Inmediatamente despus de registrar el dato, verificar el valor medio. 2) Efectuar las mediciones en las mismas condiciones. 3) Registrar fecha, nombre del operador e instrumento utilizado, tiempo de inicio y finalizacin, las temperaturas antes y despus de la medicin, el lugar donde se realiz y el estado del tiempo. 4) Registrar los valores correctamente y no borrar los datos una vez escritos. Si posteriormente se tiene que corregir un valor, se debe trazar una lnea y anotar la palabra corregido. 3.3 Clasificacin General de los Errores En trminos generales, los errores se pueden clasificar como: a) Errores aleatorios: son errores inherentes a cualquier proceso de medicin y provoca que las mediciones sean distintas. b) Errores sistemticos: son los errores antes mencionados y provoca que los resultados sean errneos. c) Errores crasos: son errores tan graves que no queda otra alternativa que abandonar la medicin. Por ejemplo, cuando se avera el instrumento con el cual se esta midiendo por causa de una cada. Por lo tanto un buen sistema de medicin detecta fcilmente un error craso, elimina los errores sistemticos y minimiza los errores aleatorios. 3.4 Instrumentos de Medicin La metrologa dimensional se encarga de estudiar las tcnicas de medicin que determinarn correctamente las magnitudes lineales y angulares (longitudes y ngulos). Se aplican en medicin de longitudes (exteriores, interiores, profundidades, alturas, etc.), as como el acabado superficial.

Metrologa Dimensional

Medicin lineal Medicin angular

Medicin directa Medicin indirecta Medicin directa Medicin indirecta

Regla, Vernier Micrmetro, Indicador digital Lainas, Medidor de altura, calibrador de cuerdas Bloques patrn, Caliper Juego de calibradores telescopios Comps de puntas Transportador simple Gonimetro Patrones angulares Reglas de senos Mquinas de medicin por coordenadas Generalmente, el primer contacto con un instrumento de medicin de longitud ser con una cinta, un Flexmetro (longmetro) o una regla, lo que depender de la longitud que se desea medir. A continuacin se describirn una serie de instrumentos de medicin para saber el manejo y cuidados que se deben de tener para utilizarlos de la mejor manera. Regla Las reglas de acero se fabrican en una gran variedad de tipos y tamaos, adecuados a la forma o tamao de una seccin o la longitud de una pieza. Para satisfacer los requisitos de la pieza que se produce y se va a medir, hay disponible reglas graduadas en fracciones o decimales de pulgadas o en milmetros; la ms comn es de 6 pulgadas o 150 milmetros. Se emplean cuando hay que tomar medidas rpidas y cuando no es necesario un alto grado de exactitud. Las reglas ms comnmente utilizadas son: Las reglas rgidas de acero templado, y las reglas flexibles que regularmente son ms estrechas y delgadas, lo que permite flexionarla, para realizar las lecturas donde la rigidez de la regla de acero no permite la medicin adecuada. Calibradores * Calibrador Vernier El calibrador vernier fue elaborado para satisfacer la necesidad de un instrumento de lectura directa que pudiera brindar una medida fcilmente, en una sola operacin. El calibrador tpico puede tomar 3 tipos de mediciones exteriores, interiores y profundidades, pero algunos adems pueden realizar medicin de peldao. Existe una gran variedad de calibradores vernier como por ejemplo: calibradores vernier tipo estndar, tipo M, etc., cada uno con27

caractersticas muy especiales y que son convenientes de acuerdo a las condiciones de la medicin que se vaya a realizar. Los factores que afectan la exactitud de la medicin con calibradores son: 1) Error inherente a la construccin de calibrador 2) Error de paralaje 3) Condiciones ambientales y fuerza de medicin *Calibrador de Cartula Debido al mecanismo del indicador basado en cremallera y pin, el calibrador de cartula ofrece lecturas fciles; pero, al mismo tiempo, esta caracterstica requiere poner una atencin especial en su manejo, que no se requiere en el calibrador vernier. De acuerdo a normas establecidas, se recomienda utilizarlos en lugar de los vernieres cuando se toman mediciones de hasta 0, 02 mm ya que en este ltimo puede generarse un error en la lectura. * Calibrador Electro Digital Estos calibradores en la actualidad se utilizan extensamente debido a sus ventajas de fcil lectura, operacin y funcionalidad mejorada. Estn disponibles en una amplia variedad de tamaos con rangos de medicin de 100, 150, 200, 300, 450, 600 y 1000 mm. Estn provistos con un conector para salida de datos. Micrmetro Uno de los instrumentos que se utiliza con mayor frecuencia en la industria en general; principalmente utilizado en la industria metalmecnica. Puede generar valores con hasta 0, 001 pulg. El principio de medicin del micrmetro es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo cuando ste es movido mediante el giro de un tornillo, lo que convierte el movimiento giratorio del tambor en el movimiento lineal del husillo. El desplazamiento de ste amplifica la rotacin del tornillo y el dimetro del tambor. Las graduaciones alrededor de la circunferencia del tambor permiten leer un cambio pequeo en la posicin del husillo. Existen diferentes tipos de micrmetros: mecnicos y digitales con diferentes rangos de medicin, al igual que los vernieres estos tipos de micrmetros tambin cuentan con diferentes diseos (puntas de medicin, topes, mecanismo, material, etc.) Las principales causas de errores cuando se realizan mediciones con micrmetros u otros instrumentos de medicin son: 1) Principio de Abbe: la mxima exactitud puede obtenerse nicamente cuando el eje del instrumento est alineado con el eje de la pieza que est siendo medida. 2) Error de paralaje: es el cambio en la orientacin relativa aparente de un objeto cuando es visto desde diferentes posiciones; causa errores de medicin cuando hay una diferencia de altura entre 2 superficies graduadas. 3) Puntos Airy y puntos Bessel: cuando una barra larga y delgada est soportada horizontalmente, la cantidad de flexin debida a su propio peso vara significativamente dependiendo de las posiciones de los soportes. Los puntos Airy y los puntos Bessel son puntos de soporte para obtener condiciones especficas de flexin. Indicadores Son instrumentos utilizados para realizar mediciones de altura en rangos pequeos, junto con una base de sujecin puede lograr una gran variedad de aplicaciones de mediciones de desplazamientos en cualquier direccin. Existen dos tipos de indicadores: los de cartula y los digitales, ambos son igualmente utilizados con la diferencia que la lectura de uno se toma en una cartula y la del otro en una pantalla digital. Cuentan con varios rangos de medicin as como puntas intercambiables. Los componentes externos de un indicador de cartula son: Cartula Aguja principal Arillo Vstago Lainas Estos medidores de espesores consisten en lminas delgadas que tienen marcado su espesor y que son utilizadas para medir pequeas aberturas o ranuras. Son juegos de laminitas grabadas con su correspondiente espesor. Durmetro Es un equipo que se utiliza para medir la resistencia a la penetracin de un material, existen diferentes tipos de durezas: shore (para plsticos), Rockwell (para metales), etc. El durmetro shore se determina por la medicin de la cantidad de rebote de un martillo con punta de diamante que se deja caer sobre el espcimen desde una altura determinada. Medidor de Altura Es un dispositivo para medir la altura de piezas o las diferencias de altura entre planos a diferentes niveles, tambin es utilizado como herramienta de trazo. Presentan una escala principal con una escala vernier para realizar mediciones rpidas y exactas. Segn su sistema de lectura, se clasifican en los siguientes cuatro tipos: Con vernier Con cartula Con cartula o contador Electro digital Calibre de Cuerdas Los calibres o cuenta hilos consisten en una serie de lminas que se mantienen juntas mediante un tornillo en un extremo, mientras que el otro tiene salientes que corresponden a la forma de rosca de varios pasos (hilos por pulgada). Los valores estn indicados sobre cada lmina. Bloques Patrn Son utilizados comnmente como patrones para calibrar instrumentos de medicin, por el acabado superficial y la exactitud de la composicin de sus caras. Caliper Checker Es una composicin de medidas estndares para la calibracin de vernieres y medidores de altura. Juego de Calibres Telescpicos Sirven para la medicin de dimetros de agujeros o anchos de ranuras. Las dos puntas de contacto se expanden mediante la fuerza de un resorte. Una vez colocadas en la posicin adecuada se fijan y se remueve el calibre. El tamao final puede obtenerse midiendo sobre las puntas de contacto con un micrmetro. Comps de Puntas Antes de que existieran vernieres y micrmetros se utilizaban los compases, se ponan en las piezas a medir y despus sobre la regla. En la actualidad, en la industria es restringido el uso de estos instrumentos, solo personas con experiencia, pero no deja de ser un auxiliar en la medicin cuando no se tiene un vernier o un micrmetro. En talleres se utiliza para hacer trazos antes de maquinar. Transportador Simple Es un instrumento usual para medir ngulos en el semicrculo dividido en 180 partes iguales. Permite lecturas angulares con incrementos de 1 grado. Gonimetro Cuando se desea medir con mayor exactitud los ngulos entre dos superficies es recomendable utilizar el gonimetro. Este es un instrumento que cuenta con dos barras que pueden colocarse al ngulo deseado para realizar la medicin. Patrones Angulares Se usa cuando es necesario posicionar una pieza en el ngulo determinado para inspeccionarla. Regla de Senos Consiste en un cuerpo con una superficie de apoyo sobre la que se coloca la pieza por inspeccionar y dos rodillos, con una distancia conocida entre centros (generalmente de 100 a 200 mm), que deben estar paralelos entre s y con la superficie de medicin. Mquina de Medicin por Coordenadas (CMM) Son instrumentos de medicin con los cuales se pueden medir caractersticas geomtricas tridimensionales de objetos en general.

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