0.- Introducción
1.- Técnicas de medición.
A) Medición de longitudes.
B) Medición de ángulos.
C) Medidas de áreas.
D) Medida de pesos
E) Medida de la presión.
F) Medida de la velocidad.
G) Medida del tiempo
H) Medición de la temperatura
I) Magnitudes eléctricas.
J) Medida de la densidad
K) Magnitudes acústicas.
L) Magnitudes ópticas
M) Medición de la radiación.
N) Osciloscopio
2.- Errores en la medida
2.1.- Tipos de errores.
2.2. Causas del error en la medida
3.- Conclusiones.
0.- INTRODUCCION
La medida está ligada al progreso de la humanidad, indicando el desarrollo científico tecnológico de un país. De ello los laboratorios Nacionales de Metrología existen en los países más desarrollados.
La medida del peso era la base del comercio y la balanza de Lavoisier sienta las bases de la química moderna. La importancia de las medidas ha evolucionado a lo largo de la historia que ha pasado desde las referencias al cuerpo humano para medir (pie, pulgada, mano, etc) a las definiciones, patrones y equipos de medida.
Hay diversidad de magnitudes (longitud, masa, tiempo, etc) lo que posibilita distintos tipos de medición y aparatos de medida.
Los primeras medidas de longitudes las hacían los Egipcios para restaurar las tierras anegadas por las crecidas de río Nilo.
Otras mediciones eran las referentes al tiempo, debido a la periodicidad de algunos fenómenos apareciendo los calendarios que contaban con 365 días, hasta el actual que cuenta con los años bisiestos para introducir 1 día más cada 4 años.
La medida de tiempos también se hacía con la clepsidra que eran depósitos que medían lo que tardaba en pasar un líquido de uno a otro. Con ello luego aparece el reloj de arena y posteriormente el reloj de pesas motoras.
En 1500 aparece el resorte motor para relojes y el péndulo de Huygens en 1657. También aparecen gracias a la física aparatos como el barómetro de Torricelli y el termómetro de Fahenheit. A finales del siglo XVI y principios del XVII se adopta crear patrones fijos y en 1631 aparece el nonius con el que se mide fracciones de la unidad.
Definimos la metrología como la ciencia que estudia las unidades y medidas de las magnitudes físicas, y define también los métodos e instrumentos de medida.
Magnitud es todo aquello que se puede medir y que se compara con otra de la misma especie llamada unidad.
Medir una magnitud es indicar las veces que se repite la unidad en la magnitud a medir.
Las magnitudes pueden ser:
Fundamentales, definidas arbitrariamente y son la base del sistema de unidades.
Derivadas, las definidas en función de otras mediante ecuaciones físicas.
Las magnitudes por su naturaleza pueden ser:
Simples, las que medimos directamente.
Compuestas, en las que necesitamos medir otras magnitudes ligadas por ecuaciones, por ejemplo, la velocidad, en que medimos espacio y tiempo.
Y también pueden ser
Escalares, que quedan definidas por su módulo y unidad
Vectoriales, que necesitan el módulo, unidad, dirección y sentido.
También se utilizan los múltiplos y submúltiplos. En el sistema internacional, las unidades de medida son el metro (m), Kilogramo (Kg) y Segundo (s).
1.- Técnicas de medición.
Se verán aquí los principales aparatos y las unidades que mide.
A.- Medición de longitudes.
La unidad es el metro, tradicionalmente era la millonésima parte de la longitud de un cuadrante del meridiano terrestre.
El metro patrón es una barra de platino e iridio a 0 ºC, conservado en el museo de Pesas y medidas de Sévres (París).
La nueva definición del metro está relacionada con la longitud de onda de la radiación del Criptón 86 a la temperatura del punto triple del Nitrógeno.
Para pequeñas longitudes tenemos:
1.- Calibre o pie de rey.
Es el más utilizado en las medidas de precisión. Consta de una regla de acero inoxidable donde en una de las caras está graduada en centímetros o milímetros, llevando otra en pulgadas paralelamente.
Perpendicularmente a esta regla va un brazo de boca fija. La pieza corredera solidaria a la boca móvil resbala sobre la regla. La corredera se puede inmovilizar con un tornillo de presión.
El desplazamiento de la boca móvil se hace por un pulsador fijo a la corredera. La corredera lleva una ventana abierta y cerrada con borde biselados.
El bisel inferior lleva la marca cero que coincide con el cero de la regla o del nonio si lo lleva. El nonio viene en honor al portugués Pedro Nunes. La precisión se consigue con el nonio que lleva adjunto a la parte móvil. El fundamento del nonius está basado en la utilización de 2 reglas, una fija R de 10 mm de longitud y otra de 9 mm superpuesta con la anterior. Si dividimos las 2 reglas en 10 partes iguales tendremos divisiones de 1 mm y de9/10 mm.
La diferencia entre las divisiones representa la apreciación que es capaz de medir el nonius.
La fórmula es A= nº de divisiones en la regla / número de divisiones del nonio= 1/n. El nonio permite apreciar sobre el milímetro la décima parte del milímetro.
Los tipos de calibre son:
• Tipo tornero (para medir exteriores e interiores de piezas)
• Con palpadores
• Con anillos
• Con puntas
• Con tornillo de regulación• De profundidades
2.- Tornillos micrométricos.
El micrómetro de tornillo o Pálmer recibe su nombre por el inventor J.L. Palmer que permite medir con mayor apreciación que el pie de rey hasta 0.01 mm o 0.001 mm.
El funcionamiento está basado en que si una tuerca se hace girar sobre un tornillo, al dar una vuelta completa el tornillo avanza el paso del tornillo.
Está formado por:
• Un cuerpo principal con forma de herradura que lleva la tuerca graduada en sentido longitudinal en ambos lados pero desfasada 0.5 mm.
• Un tornillo de paso 0.5 mm terminado en un mango que ajusta con la tuerca.
Para medir se coloca la pieza entre los 2 topes, girando el tambor de fricción. Una vez que los 2 topes toquen el tornillo no avanza más por lo que la precisión es mayor que con el pie de rey donde afecta la presión de las manos.
Las medición resulta de cuántos mm enteros hay visibles si existe espacio visible entre los 0.5 mm y qué raya del tambor de 50 divisiones coincide con la línea de referencia.
Para verificar piezas pequeñas se sujeta el micrómetro en unos soportes articulados.
3.- Esferómetros.
Empleados en talleres para medis superficies esféricas con precisión de 1/1000 mm. Se basa en la teoría de casquetes esféricos que lleva 3 punzones fijos que forman 1
plano y 1 cuarto punzón móvil mediante tornillo micrométrico situado en el interior del triángulo. De forma que apoyando los punzones fijos en una superficie esférica y ajustando con el móvil, se delimita la circunferencia circunscrita a los fijos y de altura la dada por el punzón móvil.
4.- Patrones calibradores
Son piezas de acero templado y de superficie pulida con un error de un milésima de milimetro y con sección de 9 x 30 mm o 9 x 35 mm y de varias longitudes. Esta piezas casan perfectamente unas con otras hasta conseguir la longitud deseada.
5.- Interferómetros
Aparatos de precisión de mas/menos 10-4 a 10-6 mm. que utilizan como patrón de medida la longitud de onda de ciertas líneas espectrales del Cadmio.
Tipos de micrómetros: De exteriores, de interiores, de platillos, de roscas, para ranuras o canales, para medir fondos de superficie radial, etc.
Para mayores distancias.
6.- Cadena del agrimensor.
Formada por eslabones de hierro unidos entre sí con 2 empuñaduras en cada extremo. Cada eslabón está formado por un alambre grueso terminado en anillos. Cada 2 eslabones se unen por un anillo intermedio. La longitud de cada eslabón es de 20 cm. Cada cadena lleva 11 agujas de alambre grueso de 30 o 40 cm de largo, con chapitas colgadas de las anillas que nos indican los metros uno a uno. Es bastante rudimentario y poco preciso.
7.- Cinta métrica
Está formada por fleje flexible de acero de 12 mm de ancho x 1/3 mm de espesor. Su longitud es de decámetros incluyendo las empuñaduras. Un tornillo con tuerca y pasador une las manillas a la cinta con lo que permite corregir su longitud si se descorrige. Los metros vienen marcados con remaches circulares, los decímetros con taladros y cada 5 metros hay un remache cuadrado. Se acompaña de un bastidor para enrollarlo y facilitar el transporte.
8.- Rodetes
Es para medida de distancias cortas formadas y está formada por una cinta de cáñamo barnizada dividida en metros, decímetros y centímetros. En un extremo lleva una anilla metálica y el otro enganchado al eje interior del estuche.
Lleva una manivela para recuperar al cinta. La longitud varía de 5 a 50 m, aunque tiene la imprecisión que puede sufrir por la dilatación de la cinta. Para evitar esto la cinta lleva una trama de finos hilos metálicos. Más precisos son los rodetes de cinta de acero.
9.- Reglas y reglones
Se usaba mucho antiguamente. Son unos prismas de madera dura y bien curada. Graduadas en metros y decímetros con una longitud entre 2 y 5 m. Pudiendo ser de sección rectángular con las aristas rematadas. Para medir se necesitan 2 reglones que se mueven a lo largo de una alineación recta marcada sobre un hilo bramante.
10.- Estación total.
Aparato topográfico consistente en un teodolito electrónico capaz de medir ángulos horizontales y verticales más un distanciómetro también electrónico. La estación total es uno de los aparatos más utilizados en métodos de topografía clásica. Su parámetros más importantes son la apreciación (resolución al medir ángulos) y el error relativo de su distanciómetro (en partes por millón). Otros parámetros importantes son su sensibilidad y aumentos.
11.- Telurómetros
Es un radar que usa en vez de luz modulada, microondas de radio de 10 cm de longitud, leyendo el aparato emisor el tiempo que la onda tarda en recorrer la ida y la vuelta.
B) Medición de ángulos.
El ángulo es la figura formada por 2 semirectas que se cortan en un punto. El vértice es el punto de unión. Los ángulos se miden en grados, minutos y segundos en el sistema centesimal y sexagesimal, y en radianes en el sistema de radiantes.
El radián es el ángulo descrito en un circunferencia de radio igual a la longitud del arco.
Los instrumentos son:
1.- Transportadores:
Disponen de una escala graduada generalmente de 0º a 180º (semicirculo) y de 0º a 360º (circulo graduado).
Permite medir de forma directa o a partir de unos mecanismos que siguen la líneas. Los tipos de transportadores son:
• Transportador simple o semicírculo graduado de 0º a 180º.
• Transportador de brazo móvil.
• Transportador universal o goniometro de Vaivel.
El transportador de brazo móvil es el utilizado en el taler y lleva:
• 1 limbo metálico dividido de 0º a 180º.
• Eje de sujección de la reglilla al limbo
• Regla que gira sobre el limbo
• Tornillo de fijación.
Los transportadores más precisos llevan un nonio que desliza sobre el borde graduado del limbo, determinando las fracciones del grado.
El fundamento del nonius es el mismo que el de las medidas lineales, donde junto a la escala del limbo se desliza un trozo de corona circular con la escala en nonius.
El arco de “n-1” divisiones del limbo es igual al arco del nonius que se divide en “n” divisiones.
Transportador universal
Se utiliza para la medición o trazado de ángulos.
Consta de 2 partes que se desplazan entre ellas por 1 eje.
• La parte fija consta de: Brazo móvil, corona con limbo graduado en 4 sectores de 90º y eje solidario a la corona.
• La parte móvil tiene, brazo secundario, plato unido al brazo secundario y con nonius, nonius, regla y tornillo de apriete de tacón.
2.- Goniómetros.
Es todo aquel aparato que mide ángulos. Se emplean en instrumentos ópticos, topográficos, geodésicos, astronómicos, de navegación, etc.
Los goniómetros más usuales en la topografía son los siguientes:
3.-Teodolíto y taquímetro.
Que mide los ángulos con alta precisión. El fundamento es que miden el ángulo horizontal llamado acimut y el vertical llamado cenital cuando se mira por el anteojo o colimador.
De modo que al estar el instrumento perfectamente estacionado se delimitan los ejes verticales y horizontales haciendo la visual al punto de medición y se observa la medida horizontal y vertical en unas escalas. El trípode ayuda a sostener y nivelar la estación. Por medio del cálculo de la reflexión de la luz incidida en un prisma. También mide las distancias.
Todo esto se consigue también con la estación total.
4.- Brújula
Instrumento de poca precisión que lleva una aguja imantada que se orienta al norte magnético. Lleva una escala graduada que mide los ángulos con referencia al norte magnético. Presenta el inconveniente de que el norte magnético no es fijo con lo que hay que hacer las correcciones oportunas. La medición viene influida por elementos ferromagnéticos y conducciones de alta tensión.
5.- Plancheta.
Estuvo en boga hasta que fue sustituido por el taquímetro. Consta de 1 tablero colocado sobre el trípode y de una regla biselada unida a un anteojo, colocado de tal forma que el eje de colimación de anteojo coincida sobre el bisel de la escala graduada cuando se proyecta sobre ella. De forma que las visuales determinan un ángulo en el tablero que se mide con la escala que lleva.
6.- La Pantómera
Que pueden se de pínulas o de anteojo.
Las de pínula es usado en agrimensura y de fácil manejo. Lleva 2 cilindros huecos superpuestos de igual diámetro que tienen las zonas en común graduadas de 0º a 360º.
lanzadas a través de unas ranuras.
Los de anteojo similar al anterior pero en vez de ranuras, lleva anteojo. Mide también ángulos cenitales.
7.- Nivel o equialtímetro
Instrumento que una vez estacionado correctamente con su trípode, lanza visuales horizontales y verticales y por medio de unas miras graduadas saca los desniveles.
C) Medidas de áreas.
1.- Planímetro.
Calcula el área mecánicamente de áreas planas cerradas. Su utilidad es para calcular momentos estáticos, centros de gravedad, momentos de inercia, calculo de desmontes y terraplenes, etc. Consta de una varilla fija y otra variable con una rueda que tiene que recorrer el contorno a medir, dando las unidades en un lector.
2.- Fotografía aérea.
La fotografía hoy en día es de gran importancia porque de ella se han basado el cálculo de superficies forestales, urbanas, etc. Conocida la relación entre la superficie de una porción de terreno y el de la parte proporcional en la foto, se calcula el resto de zonas que tengan la misma relación altimétrica.
D) Medida de pesos
El peso es la fuerza con la que un cuerpo es atraido sobre la Tierra. P= m * g. Hay varios métodos para medir pesos.
1. Por comparación.
2. Pesaje electrónico
3. Pesaje neumático e hidraúlico
1.- Por comparación.
Balanza simple que lleva 2 brazos iguales apoyados en el centro y en un lado se ponen los pesos y en otro la masa a pesar, donde lleva un fiel para indicar el ajuste.
Báscula simple, donde está apoyada en un punto la masa a pesar y en el otro 2 barras con peso deslizante (uno de ajuste fino y otro grueso) donde lleva un fiel para indicar el ajuste.
2.- Electrónicamente.
elasticidad conocida varía su resistencia proporcional a la longitud del hilo y ésta es medida en un puente de Wheastone.
3.- Neumáticamente o hidraúlicamente.
Donde se transforma la presión de un fluido por medio de manómetros en una señal eléctrica.
E) Medida de la presión.
Se mide con el barómetro de Torricelli. Que se basa en que una columna lleva mercurio donde se coloca sobre una bandeja que también lleva mercurio y se alcanza un equilibrio entre la longitud de la barra con mercurio y la presión atmosférica. Al nivel del mar la altura es de 750 mm de Hg (mercurio).
Los barómetros mas conocidos son:
• Barómetros aneroides. Basado en la presión atmosférica ejercida sobre una caja metálica con vacio en su interior. Un juego de palancas amplifica y transforma el movimiento de expansión o compresión de la tapa, indicando la presión.
• Barómetros de mercurio, basados en el principio del barómetro de Torricelli.
• Barómetros de Fortin, para nivelaciones topográficas mide la diferencia de alturas.
• Altímetros, que miden la disminución de la presión del aire con la altura. La presión se mide con un aneroide y la altura con un altímetro.
Para presiones de vacío, se utilizan los vacuómetros. El vacuómetro de Pirani se basa en la evacuación del calor de un hilo metálico caliente a través de un gas con el que está en contacto.
1.- Presiones hidraúlicas.
Se mide por la altura a superficie libre de la presión que marca el fluido, utilizando un tubo piezométrico.
El tubo piezométrico se une por la parte inferior a la tubería a medir y la otra parte abierta a la atmósfera, donde se marca la altura piezométrica.
Para medir diferencias de presión entre 2 puntos se usan los manómetros diferenciales.
F) Medida de la velocidad.
Es la relación entre la distancia recorrida por tiempo utilizado. V= espacio /tiempo. Cuando medimos velocidad en ejes, se mide la velocidad angular de un eje rotativo mediante tacómetros, ya sean mecánicos o eléctricos.
Tacómetros mecánicos que miden la velocidad por el efecto de la fuerza centrífuga de un péndulo que comprime un muelle donde la compresión es proporcional a la velocidad de giro. Un ejemplo es el cuentakilómetros del coche.
Tacómetros eléctricos, donde un transductor transforma la velocidad de giro en una señal analógica o digital.
Si queremos precisión en la medición de revoluciones se usa el estroboscopio que mide la velocidad cuando coincide la frecuencia de los impulsos que manda con las revoluciones a medir, dando la sensación de que está parado el objeto a medir.
1.- Medida de velocidades de agua.
Donde se puede realizar con flotadores, molinetes, correntógrafos o con tubos de pitot. Los tubos de pitot son los tubos que miden la velocidad del agua por medio de la presión estática de un punto y la presión estática y dinámica de otro punto. Calculando la velocidad por la diferencia de ambos tubos.
G) Medida del tiempo
El tiempo se mide por comparación con la duración del movimiento periódico. El instrumento es el cronómetro y pueden ser:
• Clepsidra y reloj de arena, que se basa en el tiempo que tarda en pasar un líquido o arena de un recipiente a otro.
• Reloj de sol, es el menos exacto y el más antiguo, se mide la dirección de la sombra proyectada por el sol en una barra perpendicular a la dirección Este-Oeste.
• Relojes normales, que funcionan por mecanismos de cuerdas, pesas, etc, con movimiento periódico.
• Relojes electrónicos, que tienen un circuito oscilante electrónico de frecuencia conocida y constante moléculas del amoniaco.
H) Medición de la temperatura
Estos instrumentos se clasifican, principalmente, en instrumentos de contacto, que exigen que una parte del instrumento se mantenga en contacto directo con el cuerpo o bien con el ambiente cuya temperatura se desea conocer, e instrumentos de radiación, que se fundamentan en la influencia de la energía radiada por el cuerpo caliente sobre una parte sensible del instrumento.
A) INSTRUMENTOS DE CONTACTO.
Este grupo comprende los siguientes instrumentos:
1º.- Termómetro de dilatación de líquidos, de sólidos y de gases.
2º.- Termómetros de resistencia eléctrica.
3º.- Pirómetros termoeléctricos.
4º.- Otros instrumentos diversos.
B) INSTRUMENTOS DE RADIACION.
Este grupo comprende los siguientes instrumentos
1º.- Pirómetro de radiación total cuyas medidas pueden realizarse por medio de un termopar, de un bimetal o por variación de la resistencia eléctrica, dando origen a tres tipos distintos de instrumentos.
2º.- Pirómetros ópticos que consisten en instrumentos adecuados que permiten medir la temperatura de un cuerpo cuando se halla en estado incandescente.
3º.- Pirómetros fotoeléctricos, se basan en el efecto fotoeléctrico que consiste en la liberación de electrones a los cuerpos metálicos por acción de la luz. Su aplicación son las conocidas células eléctricas.
Las mediciones generales se basan en la variación de una magnitud física de un material por efecto de la temperatura. Los instrumentos más utilizados son:
• Termómetro de vidrio, que lleva un depósito donde se aloja el fluido y con la temperatura asciende o desciende el fluido usado. Que puede ser mercurio, alcohol, tolueno, etc.
• Termómetro bimetálico, basado en la dilatación diferente de dos metales en que las láminas se conectan a una espiral con un extremo fijo y otro móvil.
• Termómetro de bulbo, donde un bulbo conectado a una espiral termina en una aguja que indica la medida. Cuando la temperatura del bulbo aumenta, la espiral se expande y provoca el movimiento de las espiras desplazando una aguja.
• Sondas de resistencias, fundamentadas en la variación que tienen unos conductores eléctricos con la temperatura.
• Termistores, son componentes electrónicos semiconductores de coeficiente de Temperatura negativo con alta sensibilidad (NTC). Compuesto de una mezcla sintetizada de óxidos metálicos, el termistor es esencialmente un semiconductor que se comporta como un “resistor térmico” con un coeficiente térmico de temperatura negativo de valor muy elevado. También existen los de coeficiente positivo, que la resistencia aumenta con la temperatura.
I) Magnitudes eléctricas.
1.-Tensión.
Se realiza con el voltímetro que consta de un galvanómetro con una resistencia en serie. Mide la diferencia de potencial en Voltios (V). El voltímetro se conecta en paralelo debido a la alta resistencia que poseen. Está formado por una bobina de hilo de cobre y en su interior una pieza de hierro unido a un eje que lleva una aguja sobre una escala graduada.
Para medir alta tensión en corriente alterna se usan los transformadores de tensión, donde el voltímetro se conecta al bobinado secundario.
2.-Intensidad
Se mide con el amperímetro y la unidad el Amperio. Se conecta en serie al circuito a medir. Consta de lo mismo que los voltímetros pero la bobina es más gruesa y con pocas espiras con lo que tiene menos resistencia. La desviación de la aguja es proporcional a la intensidad de la corriente. Para medir intensidades elevadas en alterna se usa el transformador de intensidad. Para medir pequeñas intensidades se usa el galvanómetro. El galvanómetro mide la intensidad de la corriente basado en el funcionamiento de la repulsión magnética.
3.- Resistencia.
Se mide con el ohmímetro, expresado en ohmios. Se basa en la relación de la ley de Ohm donde V=I * R, y necesitamos una fuente de tensión que suministrará una intensidad donde se calculará la resistencia.
Para medir resistencias se puede hacer: por los siguientes métodos.
• Con el voltímetro y amperímetro.
• Con el ohmímetro
• Megohmetro para medir grandes resistencias (Aislamientos)
• Puente de Wheastone.
El Puente de Wheastone es una red eléctrica para medir resistencias ni muy bajas ni muy altas. Consta de 4 resistencias, 3 de ellas conocidas y 1 de ellas que se tiene que calcular.
En el interior del cuadrilátero formado por las resistencias se coloca el galvanómetro que tendrá que marcar que no pasa corriente para calcular así la resistencia desconocida.
4.- Potencia.
Se mide la potencia en Watios, ya sea con el procedimiento del Voltiamperímetro o con el vatímetro. El vatímetro se considera como un amperímetro y un voltímetro en combinación dentro de una caja. La potencia se mide con el producto del V * I.
P= V * I.
En corriente alterna el concepto de potencia se desglosa en:
• Potencia activa, P= U * I * cos φ. En vatios (W). Que se mide con el vatímetro en corriente continua y con el voltímetro, amperímetro y cosímetro en alterna, para medir el desfase entre la V y la I.
• Potencia reactiva, Q= U * I * sen φ, se mide con el varímetro. Se expresa en Voltios
Amperios Reactivo (Var)
• Potencia aparente, S= U * I, expresado en voltioamperios (VA)
5.- Frecuencia.
Que se mide con el frecuencímetro e indica en corriente alterna el número de ciclos que se dan en un segundo.
Estos pueden ser de aguja o de láminas vibrantes.
Consta de un galvanómetro, conmutadores, resistencia y pila.
6.- Pinza voltiamperímetrica.
Se utiliza en circuitos de corriente alterna de Baja Tensión, para medir sobre todo la intensidad sin interrumpir el circuito. También se usa como voltímetro y medidor de consumo.
7.- Polímetro
Es un instrumento sencillo, útil, multifuncional porque permite medir tensiones continuas y alternas, intensidades de corrientes continuas, así como resistencias, y de escala múltiple. Consta de un galvanómetro, conmutadores, resistencias y una pila
8.- Fasímetro
Determina el desfase entre la intensidad y la tensión, es decir el factor de potencia que es igual al cosφ
También se puede calcular con un vatímetro, amperímetro y voltímetro conjuntamente.
9.- Contador de energía.
Que mide la potencia por el tiempo, expresado en Kwh. Consta de un vatímetro y un medidor de tiempo que en cada instante hace el producto de P x t.
En corriente continua se emplea el contador de Thomson y en alterna monofásica contadores de inducción.
J) Medida de la densidad
Que se define como la masa por unidad de volumen. Se mide con aerómetros, refractómetros o balanza de gases.
El aerómetro se basa en un flotador unido a una escala. El refractómetro se basa en la refracción de un haz luminoso en un prisma. La balanza de gases que mide comparándolo con un gas patrón.
K) Magnitudes acústicas.
Las magnitudes acústicas mas usadas son la presión sonora y el nivel de presión de sonoro, medido en decibelios (dB)
Los aparatos de medida son: Fonendoscopio, Sonómetro, Fonógrafo, Analizador de espectros.
L) Magnitudes ópticas
Las magnitudes ópticas más importantes son:
• Frecuencia, que es el número de oscilaciones por segundo.
• Longitud de onda, que es la distancia entre dos puntos consecutivos en la misma posición.
• Velocidad de propagación, como el producto de su frecuencia y longitud de onda. Los instrumentos para medir magnitudes ópticas son:
• Estroboscopio
• Espectrógrafo
• Espectrofotómetro
• Luxómetro
• Fotómetro
M) Medición de la radiación.
La fracción de longitudes de onda visibles está entre 0.3 y 0.7 micras, y las radiaciones que están por fuera de ese rango se miden con diversos instrumentos como:
1. Células fotoeléctricas, basadas en el efecto fotoeléctrico explicado por Albert
Einstein.
2. Células fotovoltaicas
3. Fotorresistencias
4. Termómetros de resistencias
5. Contadores Geiger, para detectar y evaluar la radiactividad.
N) Osciloscopio
Es un instrumento que mide las variaciones de una magnitud variable sobre el tiempo obteniendo una imagen visible de la magnitud.
Lleva un tubo de rayos catódicos, amplificadores verticales y horizontales y circuito de tiempo.
2. Errores en la medida
Al hacer mediciones es inevitable cometer errores. Estos pueden ser debidos al instrumento (errores sistemáticos) y en otras ocasiones por la manera de hacer la medida (errores accidentales).
Dos son los métodos que nos sirven para comprobar la exactitud de una medida.
1. Realizar la medición varias veces, obteniendo la media de las mediciones. El error resulta de la diferencia entre el valor medido y el valor medio.
2. Medir por separado una serie de cantidades y comprobar que cumplen una relación entre ellos. Por ejemplo, la suma de los ángulos de un triangulo suma 180º.
2.1.- Tipos de errores.
Que pueden ser sistemáticos o accidentales.
1. Errores sistemáticos.
Que son los debidos al error absoluto y error relativo.
El error absoluto es la diferencia entre el valor medido y el valor real. Ea= Vm- Vr.
El error relativo, es el cociente entre el error absoluto y el valor verdadero.
2. Errores accidentales
Que se cometen por la forma de hacer la medida. Pueden ser de paralaje o de apreciación.
Error de paralaje, que se da cuando no se observa perpendicularmente la aguja, obteniendo otra medida cercana.
Error de apreciación, que se da cuando el índice se detiene entre 2 marcas de la escala y no se sabe apreciar las subdivisiones posibles.
2.2. Causas del error en la medida
Las causas más frecuentes son:
1. Imperfección de los instrumentos utilizados que da lugar a los errores instrumentales. Se corrigen calibrando el aparato.
2. Limitación de los sentidos, que depende de la experiencia en hacer mediciones dando errores personales.
3. Variación de las condiciones naturales, que originan los errores naturales por efecto de las condiciones ambientales, temperatura, humedad, viento, influyendo en el resultado de la medida.
3. Conclusiones.
En definitiva hay gran cantidad de magnitudes a medir, y en la actualidad se dispone de instrumentos y procedimientos que nos permiten tener una verdadera magnitud, permitiéndonos conocer muchos procesos que ocurren a nuestro alrededor y que así tenemos a nuestro alcance.
4.- Bibliografía.
Tecnología Industrial. Ed. Donostiarra. Tecnología Industrial I. Ed. McGraw-Hill