Mecanismos e Instrumentos De Medida
En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas, pueden ser analógicos (con agujas) o digitales, mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.
Se utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo mediciones de las diferentes magnitudes físicas que existen. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros hasta microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.
Estos instrumentos tienen márgenes de error que lo indica el fabricante por ej:
Ejemplo de la forma de proceder con:
INSTRUMENTOS DIGITALES
En la balanza de la figura se indica la cota máxima, o peso máximo, que puede medir y la imprecisión (d). Para pesadas entre 0 y 50 g la imprecisión es de 0,1 g, pero entre 50 y 100 g el fabricante sólo asegura 0,2 g.
Por lo tanto, si medimos 6,1 g la expresión correcta será 6,1 ± 0,1 g
Pero para una medida de 65,2 g la expresión correcta será: 65,5 ± 0,2 g
nstrumentos de medición (digitales):
En los instrumentos digitales el número que representa el valor de la medida aparece representado por una cifra directamente en la pantalla que posee dicho instrumento.
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ANALÓGICOS
estos instrumentos suelen tener una escala con divisiones frente a la que se mueve una aguja. La aguja pasa frente a los infinitos puntos de la escala. Al alcanzar el valor que mide el aparato la aguja se detiene en un punto que puede coincidir más o menos con una división de la escala. Esa división es la que leemos nosotros en el acto de la medida directa.
Para expresar correctamente el valor medido debemos fijarnos en la sensibilidad de la escala y tener en cuenta los factores que puedan estar modificando la lectura.
Balanza analítica electrónica de un solo platillo
La balanza analítica es un instrumento utilizado en el laboratorio, que sirve para medir la masa. Su característica más importante es que poseen muy poca incertidumbre, lo que las hace ideales para utilizarse en mediciones muy precisas. Algunas pueden desplegar la información en distintos sistemas de unidades. Por ejemplo, se puede mostrar la masa de una sustancia en gramos, con una incertidumbre de 0,00001g. (0,01 mg).esta funciona cuando sobre su plato de medición se le coloca alguna materia esta despliega en su pantalla electrónica la masa de dicha materia
BALANZAS PARA MEDICIÓN DE HUMEDAD
Las balanzas para medición de humedad determinan la sustancia seca que queda tras un proceso de secado con energía infrarroja de la sustancia total previamente pesada y calcula así la humedad de la masa pesada húmeda. Durante el proceso de secado se puede ver en la pantalla la disminución del contenido de humedad
optan en su gran mayoría por una báscula digital; esto se explica a que la misma posee más ventajas que desventajas, y es a la vez, más confiable que las básculas mecánicas o analíticas. Cuando tenemos que elegir una báscula digital hay ciertos parámetros que debemos tener en cuenta ya que esa báscula es la que nos guiará y es por eso que tenemos que elegir la que mejor se adapte a nuestras necesidades.
La báscula digital es en extremo sensible, es por eso que no debemos exigirle más de lo que puede pesar, por lo tanto es necesario saber cuál será el máximo de tolerancia que ésta tiene al realizar una pesada. Lo mismo ocurre en el caso del mínimo peso, ya que necesitamos saber cuál es el mínimo que podemos pesar, especialmente si trabajamos con materiales de diminutas dimensiones y muy ligero peso. La precisión es una característica fundamental en la báscula digital; es por esto que son las más vendidas en el mercado, el margen de error es casi nulo, en la mayoría de las básculas digitales el mismo es de 0,1 g por kilogramo; la precisión y capacidad son dos de las cualidades más importantes en este tipo de básculas. aparatos Bascula digital portatil
También estos dos aspectos jugarán papeles determinantes en el precio; aunque muchos de estos aparatos poseen un margen de error de 0,1 g por kilogramo, existen balanzas digitales que pueden tener un margen de error más grande (1 g por kilogramo, por ejemplo). Cuanto menos margen de error la báscula digital posee, mayor será su precio. Otro de los aspectos que hizo que este tipo de báscula sea la más vendida en los últimos tiempos es su plataforma de peso, la mayoría de los individuos opta por comprar una balanza que le brinde un área considerable de pesaje para poder pesar el bien sin complicaciones. Además, en este tipo de balanzas que son muy sensibles, el bien que deseamos pesar no puede sobresalir de la plataforma, eso nos daría un peso final incorrecto. También encontramos muchas balanzas que no poseen a simple vista una plataforma muy espaciosa pero ellas incluyen una tara que se despliega en caso de necesitar más área de pesaje. Si al comprar una báscula digital nos damos cuenta de que es importada debemos realizar un proceso muy común que se llama calibración, este proceso consiste en ajustar las unidades de medida, por ejemplo gramos, miligramos, etc. Luego de realizar dicho proceso el display de la balanza deberá mostrarnos el peso exacto del bien que hemos pesado en la unidad de medida que hemos confeccionado. digitales Hoy día en industria existen tipos de bascula digital para cualquier tipo de pesaje
Por todas esta características la balanza digital tuvo un gran auge, y por eso las fabricantes de las mismas optaron por innovar en el mismo campo, por ende salieron a la venta balanzas de bolsillo, de cocina, comerciales, de uso interno, postales, etc., todas digitales. En el caso de la balanza compacta de precisión digital, ésta está disponible en el mercado desde hace más de 20 años, aunque al principio sólo tres grandes marcas la fabricaban: Tanita, Acculab y Ohaus, en la actualidad es la industria China la que más la desarrolla. Pero este súper desarrollo de la balanza digital ha hecho que la industria de la misma se expanda lo que limito el aumento de precios para poder competir, en especial en los Estados Unidos.
BARÓMETRO
Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presiónatmosférica representa el peso por unidad de superficie ejercida por laatmósfera.Los primeros barómetros estaban formados por una columna de líquidoencerrada en un tubo cuya parte superior está cerrada. El peso de la columnade líquido compensa exactamente el peso de la atmósfera. Los primerosbarómetros fueron realizados por el físico y matemático italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII. La presión atmosférica equivale a la altura de una columna de agua de unos 10 m de altura. En los barómetros de mercurio, cuyadensidad es 13.6 veces mayor que la del agua, la columna de mercuriosostenida por la presión atmosférica al nivel del mar en un día despejado es de aproximadamente unos 760 mm.Los barómetros son instrumentos fundamentales para medir el estado de laatmósfera y realizar predicciones meteorológicas. Las altas presiones secorresponden con buen tiempo mientras que las bajas presiones sonindicadores de regiones de tormentas y borrascas. Del barómetro se deriva un instrumento llamado barógrafo, que registra las fluctuaciones de la presión atmosférica a lo largo de un periodo de tiempo mediante una técnica muy similar a la utilizada en los sismógrafos.Los altímetros barométricos utilizados en aviación son esencialmentebarómetros con la escala convertida a metros o pies de altitud.Un barómetro de mercurio funciona de la siguientemanera: Tenemos un tubo de vidrio cerrado por arriba yabierto por abajo, lleno de mercurio (sin aire), y locolocamos sobre un recipiente abierto, lleno también demercurio. En el seno delmercurio, la presión es igualpara todos los puntos situados ala misma altura. Eso quiere decir que la presión en lasuperficie del mercurio, en el recipiente abierto, es igual a la presión en el tubo, a esa misma altura. Esdecir, la presión atmosférica es igual a la presiónejercida por el mercurio del tubo, que esté por encimade la superficie. Si en el tubo hay un poco de aire, lapresión de éste se sumará a la del mercurio del tubo, de forma que la altura del mercurio será menor. Si la presión del aire del tubo es inferior a la atmosférica, el mercurio del interior alcanzará más altura que la del mercurio exterior. Si es superior, alcanzará menos altura (suponiendo que sumergimos el tubo lo suficiente). Y si es igual, el nivel del mercurio del tubo estará exactamente a la misma altura que la superficie del mercurio del recipiente abierto.
Manómetro
Un manómetro es un instrumento de medición que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los metálicos.Los manómetros de líquidos emplean, por lo general, como líquidomanométrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U. El tubo puede estar abierto por ambas ramas o abierto por una sola. En ambos casos la presión se mide conectando el tubo al recipiente que contiene el fluido por su rama inferior abierta y determinando el desnivel h de la columna de mercurio entre ambas ramas. Si el manómetro es de tubo abierto es necesario tomar en cuenta la presión atmosférica p0 en la ecuación:
p = p0 ± ρ.g.h
Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada directamente por
p = ρ.g.h.
ANEMOMETRO
es un aparato para medir la dirección y velocidad del viento. Consiste de una veleta que señala la dirección y un sistema de copitas que giran movidas por el viento. La rapidez con que rotan es función de la velocidad. La dirección del viento es aquella de donde viene el viento, no hacia donde va. Esto es, un viento Este viene de la dirección Este. La velocidad se mide en unidades de distancias (millas, Km.) por unidad de tiempo (hora).
BAROGRAFO
Instrumento que combina un barómetro y una grabadora gráfica para indicar la presión en forma gráfica. Una pluma con tinta actúa sobre un papel de gráfica colocado en un cilindro que gira, marcando así el curso de la presión. En el barógrafo se usa el barómetro de tipo aneroide.
HIGROMETRO
Instrumento para medir el contenido de humedad del aire (humedad atmosférica).
PSICROMETRO
Un tipo especial de higrómetro, utilizado para medir el contenido de humedad del aire. Consiste en dos termómetros: uno mide la temperatura con el bulbo seco y el otro con el bulbo húmedo. Un dispositivo más reciente para medir la humedad se basa en el hecho de que ciertas sustancias experimentan cambios en su resistencia eléctrica en función de los cambios de humedad. Los instrumentos que hacen uso de este principio suelen usarse en el radiosonda o rawisonde, dispositivo empleado para el sondeo atmosférico a grandes altitudes.
PLUVIÓMETRO
instrumento que sirve para medir la cantidad de agua precipitada en un lugar determinado. El pluviómetro recoge el agua atmosférica en sus diversos estados (lluvia, nieve); el total, medido por la altura en milímetros, se denomina precipitación. Para los estados sólidos, las mediciones se llevan a cabo una vez alcanzado el estado líquido.
TANQUE DE EVAPORACION
Consiste de un tanque de agua, expuesto a la intemperie, que permite medir la cantidad de agua que se evapora de la superficie. Esta depende de la velocidad del viento y de la temperatura del agua y del aire. Este dato es importante en problemas agrícolas y de riego.
Instrumentos desarrollados para medir la masa
es un tipo de palanca constituida por brazos análogos, la cual a través del equilibrio obtenido entre pesos de dos elementos permite la medición de masas.
con este término se designa al instrumento capaz de medir ciertas concentraciones de gas, teniendo en cuenta una comparación de la conductividad térmica.
BÁSCULA
la palabra proviene del francés bascule y se refiere a un dispositivo empleado para estipular la masa de un cuerpo. Suelen constituirse por una base en posición horizontal, en la cual se ubica el cuerpo a pesar. Gracias a este sistema, es posible establecer el peso de elementos de gran magnitud de manera sencilla.
Instrumentos utilizados para medir el tiempo
CALENDARIO
consiste en un elemento creado con el propósito de llevar una contabilización del tiempo. La mayor parte de éstos se llaman calendarios solares. Esto es porque toman como referencia el período empleado por la tierra para dar una vuelta alrededor del sol.
CRONÓMETRO
es un elemento ubicado dentro de las categorías de los relojes cuyo objetivo consiste en la medición de fracciones mínimas de tiempo.
RELOJ
el término se refiere al elemento capaz de medir el tiempo, por medio de la división del mismo en horas, minutos y segundos.
DATACIÓN RADIOMÉTRICA
a través de esta proceso es posible fijar con exactitud la edad de los minerales, rocas, etc. consiste en la realización de un análisis tanto de un isótopo padre como un hijo, cuya vida media es conocida. Un ejemplo de este procedimiento es la datación por radiocarbono, llevada a cabo a partir de la desintegración del carbono 14.
¿Qué es un mecanismo?
Los Mecanismos son elementos destinados a transmitir y/o transformar fuerzas y/o movimientos desde un elemento motriz (motor) a un elemento conducido (receptor), con la misión de permitir al ser humano realizar determinados trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.
Ahora vamos a clasificar a los mecanismos para su estudio en 4 grandes grupos.
Tipos de Mecanismos
GRUPO 1. MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR LA FUERZA DE ENTRADA:
-BALANCÍN
-POLEA SIMPLE
-POLEA MÓVIL O COMPUESTA
-POLIPASTO.
-MANIVELA-TORNO
GRUPO 2. MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR LA VELOCIDAD:
-RUEDAS DE FRICCIÓN
-SISTEMA DE POLEAS
-ENGRANAJES (RUEDAS DENTADAS).
-SISTEMAS DE ENGRANAJES CON CADENA.
-TORNILLO SIN FIN-RUEDA DENTADA
GRUPO 3. MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR EL MOVIMIENTO:
-TORNILLO-TUERCA.
- PIÑON-CREMALLERA
-BIELA-MANIVELA
-CIGÜEÑAL-BIELA
-EXCÉNTRICA.
-LEVA.
-TRINQUETE.
GRUPO 4. OTROS MECANISMOS.
- LOS FRENOS SE UTILAN PARA REGULAR EL MOVIMIENTO. TENEMOS 3 TIPOS:
DE DISCO, DE CINTA Y DE TAMBOR.
-MECANISMOS PARA ACOPLAR O DESACOPLAR EJES: EMBRAGUE DE FRICCIÓN, EMBRAGUE DE DIENTES, JUNTAS OLDHAM Y JUNTA CARDAM.
-MECANISMOS QUE ACUMULAN ENERGÍA: LOS MUELLES Y LOS AMORTIGUADORES. -MECANISMOS QUE SE USAN DE SOPORTE: COJINETES Y RODAMIENTOS
SI QUIERES SABER MAS SOBRE MECANISMOS TE RECOMENDAMOS ESTE ENLACE LOS MECANISMOS EN EL QUE APRENDERÁS TODOS LOS MECANISMOS ANTERIORES Y SUS CALCULOS
Bibliografia
https://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/15479694/Que-es-un-instrumento-de-medicion.html
http://www.arroyosdebarranquilla.co/2015-02-12-17-20-49/item/84-instrumentos-para-la-medicion-de-las-condiciones-atmosfericas
http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/394-tipos-de-instrumentos-de-medicion/
http://www.areatecnologia.com/MECANISMOS%20Y%20TIPOS.htm
