Micrmetro (instrumento)
Micrmetro de exteriores 0-25, tpico.Elmicrmetro, que tambin es
denominadotornillo de Palmer,calibre Palmero simplementepalmer, es
uninstrumento de medicincuyo nombre derivaetimolgicamentede las
palabrasgriegas(micros, pequeo) yo(metron, medicin). Su
funcionamiento se basa en untornillomicromtrico que sirve para
valorar el tamao de un objeto con granprecisin, en un rango del
orden de centsimas o de milsimas demilmetro(0,01mm y 0,001mm
respectivamente).Para proceder con lamedicinposee dos extremos que
son aproximados mutuamente merced a un tornillo deroscafina que
dispone en su contorno de unaescalagrabada, la cual puede
incorporar unnonio. La longitud mxima mensurable con el micrmetro
de exteriores es de 25mm normalmente, si bien tambin los hay de 0 a
30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango
de tamaos a medir: 0-25mm, 25-50mm, 50-75mm, etc.Adems, suele tener
un sistema para limitar latorsinmxima del tornillo, necesario pues
al ser muy fina la rosca no resulta fcil detectar un exceso de
fuerza que pudiera ser causante de una disminucin en la
precisin.Historia[editar]
Micrmetro de Gascoigne, elaborado por Robert Hooke.Durante
elrenacimientoy laRevolucin Industrialhaba un gran inters en poder
medir las cosas con gran precisin, ninguno de los instrumentos
empleados en esa poca se parecen a los metros, calibres o
micrmetros empleados en la actualidad, el trmino micrmetro fue
acuado, seguramente, por ese inters.Los primeros experimentos para
crear una herramienta que permitira la medicin de distancias con
precisin en un telescopio astronmico es de principios del siglo
XVII, como el desarrollado porGalileo Galileipara medir la
distancia de los satlites de Jpiter.La invencin en 1640 porWiliam
Gascoignedel tornillo micromtrico supona una mejora delvernier o
nonioempleado en elcalibre, y se utilizara enastronomapara medir
con untelescopiodistancias angulares entreestrellas.Henry
Maudslayconstruy un micrmetro de banco en 1829, basado en el
dispositivo detornillo de banco, compuesto de una base y dos
mandbulas de acero, de las cuales una poda moverse con un tornillo
a lo largo de la superficie de la gua. Este dispositivo estaba
diseado basado en el sistema mtrico ingls, presentaba una escala
dividida en dcimas de pulgada y un tambor, solidario al tornillo,
dividido en centsimas y milsimas de pulgada.Una mejora de este
instrumento fue inventada por el mecnico francs Jean Laurent Palmer
en 1848 y que se constituy en el primer desarrollo de que se tenga
noticia deltornillo micromtrico de mano. En laExposicin de Parsde
ese ao, este dispositivo llam la atencin de Joseph Brown y de su
ayudante Lucius Sharpe, quienes empezaron a fabricarlo de forma
masiva a partir de 1868 en su empresa conjuntaBrown &
Sharpe.1La amplia difusin del tornillo fabricado por esta empresa
permiti su uso en los talleres mecnicos de tamao medio.En
1888Edward Williams Morleydemostr la precisin de las medidas, con
el micrmetro, en una serie compleja de experimentos. En 1890, el
empresario e inventor estadounidense Laroy Sunderland Starrett
(18361922), patent un micrmetro que transform la antigua versin de
este instrumento en una similar a la usada en la actualidad.
Starrett fund la empresaStarretten la actualidad uno de los mayores
fabricantes de herramientas e instrumentos de medicin en el
mundo.La cultura de la precisin y la exactitud de las medidas, en
los talleres, se hizo fundamental durante la era del desarrollo
industrial, para convertirse en una parte importante de las
ciencias aplicadas y de la tecnologa. A principios del siglo XX, la
precisin de las medidas era fundamental en la industria de
matriceria y moldes, en la fabricacin de herramientas y en la
ingeniera, lo que dio origen a las ciencias de
lametrologaymetrotecnia, y el estudio de las distintos instrumentos
de medida.Principio de funcionamiento[editar]
Animacin de un micrmetro usado en la medicin de un objeto de
4,14mm.El micrmetro usa el principio de un tornillo para
transformar pequeas distancias que son demasiado pequeas para ser
medidas directamente, en grandes rotaciones que son lo
suficientemente grandes como para leerlas en una escala. La
precisin de un micrmetro se deriva de la exactitud del tornillo
roscado que est en su interior. Los principios bsicos de
funcionamiento de un micrmetro son los siguientes:1. La cantidad de
rotacin de un tornillo de precisin puede ser directa y precisamente
relacionada con una cierta cantidad de movimiento axial (y
viceversa), a travs de la constante conocida como elpaso del
tornillo. El paso es la distancia que avanza axialmente el tornillo
con una vuelta completa de (360).2. Con un tornillo de paso
adecuado y de dimetro mayor, una determinada cantidad de movimiento
axial ser transformada en el movimiento circular resultante.Por
ejemplo, si el paso del tornillo es de 1mm y su dimetro exterior es
de 10mm, entonces la circunferencia del tornillo es de 10 o 31,4mm
aproximadamente. Por lo tanto, un movimiento axial de 1mm se amplia
con un movimiento circular de 31,4mm. Esta ampliacin permite
detectar una pequea diferencia en el tamao de dos objetos de
medidas similares segn la posicin del tambor graduado del
micrmetro.En los antiguos micrmetros la posicin del tambor graduado
se lee directamente a partir de las marcas de escala en el tambor y
el eje. Generalmente se incluye unnonio, lo que permite que la
medida a ser leda con una fraccin de la marca de la escala ms
pequea. En los recientes micrmetros digitales, la medida se muestra
en formato digital en lapantalla LCDdel instrumento. Tambin existen
versiones mecnicas con dgitos en una escala graduada, en el estilo
de losodmetrosde los vehculos en los cuales los nmeros van
"rodando".Partes del micrmetro[editar]Partiendo de un micrmetro
normalizado de 0 a 25mm, de medida de exteriores, podemos
diferenciar las siguientes partes:
1.Cuerpo: constituye el armazn del micrmetro; suele tener unas
plaquitas de aislante trmico para evitar la variacin de medida por
dilatacin.2.Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser
de algn material duro (como "metal duro") para evitar el desgaste
as como optimizar la medida.3.Espiga: elemento mvil que determina
la lectura del micrmetro; la punta suele tambin tener la superficie
en metal duro para evitar desgaste.4.Palanca de fijacin: que
permite bloquear el desplazamiento de la espiga.5.Trinquete: limita
la fuerza ejercida al realizar la medicin.6.Tambor mvil, solidario
a la espiga, en la que est grabada laescala mvilde 50
divisiones.7.Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde est grabada
laescala fijade 0 a 25mm.En la estructura interna de un micrmetro
se pueden ver la posicin de sus distintas partes, en cualquier
posicin de su recorrido, as como la robustez del cuerpo que
garantiza la precisin de las medidas.
Si seccionamos el micrmetro podremos ver su mecanismo
interno:
Donde podemos ver la espiga lisa en la parte que sobresale del
cuerpo y roscada en la parte derecha interior, el paso de rosca es
de 0,5mm, el tambor mvil solidario a la espiga que gira con l, el
trinquete en la parte derecha de la espiga, con el mecanismo de
embrague, que desliza cuando la fuerza ejercida supera un lmite.El
extremo derecho del cuerpo es la tuerca donde esta roscada la
espiga, esta tuerca esta ranurada longitudinalmente y tiene una
rosca cnica en su parte exterior, con su correspondiente tuerca
cnica de ajuste, este sistema permite compensar los posibles
desgastes de la rosca, limitando, de este modo, el juego mximo
entre la espiga y la tuerca roscada en el cuerpo del micrmetro.
Sobre el cuerpo esta encajado el tambor fijo, que se puede
desplazar longitudinalmente o girar si es preciso, para ajustar la
correcta lectura del micrmetro, y que permanecer solidario al
cuerpo en las dems condiciones.
La parte del tambor fijo, que deja ver el tambor mvil, es el
nmero entero de vueltas que ha dado la espiga, dado que el paso de
rosca de la espiga es de 0,5mm, la escala fija, grabada en el
tambor fijo, tiene una escala de milmetros enteros en la parte
superior y de medios milmetros en la inferior, esto es la escala es
de medio milmetro.
El tambor mvil, que gira solidario con la espiga, tiene grabada
la escala mvil, de 50 divisiones, numerada cada cinco divisiones, y
que permite determinar la fraccin de vuelta que ha girado el
tambor, lo que permite realizar una lectura de 0,01mm en la
medida.
Con estas dos escalas podemos realizar la medicin con el
micrmetro, como a continuacin podemos ver.Lectura del
micrmetro[editar]En elSistema Mtrico Decimalse utilizan tornillos
micromtricos de 25mm de longitud; estos tienen un paso de rosca de
0,5mm, as al girar el tambor toda una vuelta la espiga se desplaza
0,5mm.En el tambor fijo del instrumento hay una escala
longitudinal, es una lnea que sirve de fiel, en cuya parte superior
figuran las divisiones que marcan los milmetros, en tanto que en su
lado inferior estn las que muestran los medios milmetros; cuando el
tambor mvil gira va descubriendo estas marcas, que sirven para
contabilizar el tamao con una precisin de 0,5mm.En el borde del
tambor mvil contiguo al fiel se encuentran grabadas en toda su
circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fraccin de
vuelta que se hubiera realizado; al suponer una vuelta entera
0,5mm, cada divisin equivale a una cincuentava parte de la
circunferencia, es decir nos da una medida con una precisin de
0,01mm.En la lectura de la medicin con el micrmetro nos hemos de
fijar por tanto primero en la escala longitudinal, que nos indica
el tamao con una aproximacin hasta los 0,5mm, a lo que se tendr que
aadir la medida que se aprecie con las marcas del tambor, llegando
a conseguirse la medida del objeto con una precisin de 0,01mm.
En la figura tenemos un micrmetro con una lectura de 2,37mm, en
la escala fija se puede ver hasta la divisin 2 inclusive, y la
divisin de la escala mvil, del tambor, que coincide con la lnea del
fiel es la 37, luego la lectura es 2,37mm.
En este segundo ejemplo podemos que el micrmetro indica: 4,74mm,
en la escala fija se ve la divisin 4 y adems la divisin de medio
milmetro siguiente, en el tambor la divisin 24 de la escala mvil es
la que esta alineada con la lnea de fiel, luego la medida es 4mm,
ms 0,5mm, ms 0,24mm, esto es 4,74mm.
Micrmetro indicando una medida aproximada de 5,78mm.Por ltimo,
en el ejemplo de la fotografa puede ser observado el detalle de un
micrmetro en el cual la escala longitudinal se ve en su parte
superior la divisin de 5mm y en la inferior la de otro medio
milmetro ms. A su vez, en el tambor mvil, la divisin 28 coincide
con la lnea central longitudinal.As, la medida del micrmetro
es:
Las operaciones aritmticas a realizar son sencillas, y una vez
comprendido el principio de funcionamiento, se realizan mentalmente
como parte del manejo del instrumento de medida.Micrmetro con
nonio[editar]
Micrmetro con nonio, indicando 5,783mm.Ms sofisticada es la
variante de este instrumento que, en adicin a las dos escalas
expuestas, incorpora unnonio. En la imagen se observa con mayor
detalle este modelo; al igual que antes hay una escala longitudinal
en la lnea del fiel, pero presentando ahora las divisiones tanto de
los milmetros como de los medios milmetro ambas en su lado
inferior, siendo idntica la del tambor mvil, con sus 50 divisiones,
sin embargo, lo que le diferencia es que sobre la lnea longitudinal
en lugar de la escala milimtrica se aaden las divisiones de la
escala del nonio con 10 marcas, numeradas cada dos, siendo la
propia lnea longitudinal del fiel la que sirve de origen de dicha
numeracin. De este modo se alcanza un nivel de precisin de 0,001mm
(1m).Se aprecia en la foto contigua que la tercera raya del nonio
resulta coincidente con una de las del tambor mvil, significando
que el tamao del objeto sobrepasa en 3/10 el valor medido con el
mismo.As, para el caso del ejemplo, la divisin visible en la escala
longitudinal es la subdivisin del medio milmetro siguiente a la de
5mm, por su parte en el tambor mvil la lnea longitudinal del fiel
supera la marca del 28, y por ltimo en el nonio es la tercera raya
la que se alinea con una del tambor, de ah que la medicin
resultante ser:
La combinacin de estos mtodos da lugar a un instrumento, quiz un
poco sofisticado, que puede dar la lectura con una apreciacin de
unmicrmetro. Una enorme precisin para los usos empricos
usuales.