Exactitud y Precisión en Mediciones

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Questions and Answers

La precisión de un instrumento de medición se refiere a la consistencia de sus resultados.

True (A)

La exactitud significa que un instrumento mide siempre el valor correcto, sin margen de error.

False (B)

Un instrumento que tiene baja precisión siempre tendrá baja exactitud.

False (B)

La curva de error se utiliza para representar la exactitud de un instrumento de medición.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La alta precisión siempre implica que la medición es exacta.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La diferencia entre exactitud y precisión es irrelevante en los procesos mecánicos.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La baja precisión se relaciona con un amplio margen de error en las mediciones.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Elevada precisión pero baja exactitud puede ser el resultado de un sistema de medición defectuoso.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La media de los errores aleatorios en una distribución normal es diferente de cero.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La desviación estándar de la población está representada por la letra $n$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Es posible conocer el valor exacto del error de medición.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La incertidumbre de una medida se refiere al error asociado a la misma.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Los valores medidos de 8,08, 8,10 y 8,09 pueden considerarse como errores sistemáticos.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La varianza de un conjunto de mediciones permite estimar la incertidumbre de las mismas.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La media de la población está representada por el símbolo $ ail$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La suma de los errores aleatorios es siempre igual a cero.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El Nonius de 20 divisiones tiene una resolución de $0,02 mm$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La regla móvil en Nonius de 50 se divide en $50$ partes iguales.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cada división del Nonius de 50 equivale a $0,01 mm$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El valor correspondiente a cada parte en el Nonius de 50 divisiones es $15 mm$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La figura que representa al Nonius de 20 divisiones es la misma que la del Nonius de 50 divisiones.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Francisco Valenzuela Gálvez es un nombre relacionado con la medición de ángulos.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La resolución del Nonius de 50 divisiones es $0,05 mm$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El Nonius es un instrumento utilizado exclusivamente para medir longitudes.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La separación entre 1 de regla fija y 1' de regla móvil es de $0,1 ext{ mm}$.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La separación entre 2 y 2' es de $0,3 ext{ mm}$.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La sensibilidad del instrumento con nonio incorporado es mayor que una división del instrumento.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

En el análisis, se determina que la separación entre 1 y 1' es mayor que la separación entre otros pares.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La diferencia de una división del instrumento y del nonio es constante para todas las separaciones.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Para la separación entre 4 y 4', se espera que sea de $0,4 ext{ mm}$.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Los valores de las separaciones aumentan de forma aleatoria según el análisis.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La espiga del micrómetro es un elemento fijo que determina la lectura.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Cada división en el tambor del micrómetro corresponde a 0,01 mm.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La tuerca de fijación permite ajustar la posición de la espiga durante la medición.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El cuerpo del micrómetro tiene plaquitas de aislante térmico para prevenir el desgaste por fricción.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El tambor móvil está desarrollado para medir longitudes hasta 50 mm.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El límite pasa se utiliza para verificar la mínima condición material de una dimensión.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Los calibradores fijos deben ser dimensionalmente inestables para garantizar su uso.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El material más utilizado en la fabricación de calibradores es el acero para herramienta con tratamiento térmico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Los calibradores sirven para determinar tolerancias en la fabricación de la pieza que se va a verificar.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

El tamaño máximo para una característica interna es determinado por el límite no pasa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

El carburo cementado se utiliza en la fabricación de calibradores por su resistencia al desgaste.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

La dimensión del calibrador debe corresponder al 50% de la tolerancia de la pieza a verificar.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Un calibrador permite que la pieza se inserte o se impida su entrada dependiendo de su ajuste.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Exactitud

Describe qué tan cerca de la medición real está un resultado.

Precisión

Describe qué tan cerca están los resultados de cada medición entre sí.

Instrumento de medición preciso

Cuando un instrumento de medición da resultados que están cerca del valor real, se dice que el instrumento es preciso.

Instrumento de medición no preciso

Cuando un instrumento de medición da resultados que están muy dispersos entre sí, se dice que el instrumento no es preciso.

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Alta exactitud, baja precisión

Un experimento con alta exactitud y baja precisión significa que los resultados están cerca del valor real, pero dispersos entre sí.

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Baja exactitud, alta precisión

Un experimento con baja exactitud y alta precisión significa que los resultados están dispersos entre sí, pero están cerca del valor real.

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Alta exactitud, alta precisión

Un experimento con alta exactitud y alta precisión significa que los resultados están cerca entre sí y cerca del valor real.

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Baja exactitud, baja precisión

Un experimento con baja exactitud y baja precisión significa que los resultados están dispersos entre sí y lejos del valor real.

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Sensibilidad del instrumento con nonio

La diferencia entre el valor de una división del instrumento y una del nonio.

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Nonio

Escala móvil que se utiliza para aumentar la precisión en las mediciones con instrumentos de medida.

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Valor de una división del nonio

La separación que existe entre dos marcas consecutivas del nonio.

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Valor de una división del instrumento

La separación entre dos marcas consecutivas del instrumento.

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Número de divisiones del nonio

La cantidad de divisiones que tiene el nonio.

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Relación de las marcas en el nonio

La relación entre el valor de una división del instrumento y el valor de una división del nonio

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Separación entre dos marcas consecutivas del nonio

El resultado de la diferencia de dos divisiones. Por ejemplo: 1mm - 1/10mm = 9/10mm

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Ventajas del uso del nonio

La longitud que se puede medir con el instrumento con nonio es mayor a la longitud que se puede medir con el instrumento sin nonio.

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Desviación estándar de la población (𝜎)

La desviación estándar de la población, que estima la dispersión de los datos alrededor de la media.

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Media de la población (𝜇)

La media aritmética de la población, que representa el centro de los datos.

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Varianza de la población (𝜎²)

La suma de las diferencias cuadradas entre cada valor de la variable de interés (𝑥𝑖) y la media de la población (𝜇), dividida por el número de miembros de la población (𝑛). Se utiliza para calcular la desviación estándar.

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Error aleatorio (𝑒̅ )

La media de todas las mediciones de una variable realizada en diferentes momentos.

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Incertidumbre de la medición (𝜎)

La desviación estándar del error aleatorio, que estima la incertidumbre de la medición.

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Valor medido

El valor medido de una magnitud, que puede tener una incertidumbre asociada.

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Varianza del error aleatorio (s²(e))

La varianza del error aleatorio, que representa la dispersión de los errores alrededor de su media.

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Desviación estándar del error aleatorio (ŝ(e))

Estimación de la desviación estándar del error aleatorio, que se calcula a partir de una muestra de mediciones.

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Cuerpo del Micrómetro

El armazón principal del micrómetro, suele tener placas aislantes para prevenir cambios de medida por dilatación.

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Tope del Micrómetro

Parte fija que establece el punto de referencia cero de la medida. Generalmente hecho de un material resistente al desgaste.

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Espiga del Micrómetro

Parte móvil que se desplaza para determinar la medida. Su punta, generalmente hecha de un material duradero, evita el desgaste y optimiza la precisión.

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Tuerca de Fijación del Micrómetro

Parte que bloquea el movimiento de la espiga, asegurando una lectura estable.

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Trinquete del Micrómetro

Un mecanismo que limita la fuerza aplicada durante la medición, evitando dañar el micrómetro o el objeto que se mide.

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Clasificación de un Nonius

Un nonio se clasifica por el número de sus divisiones. Por ejemplo, un Nonius de 20 divisiones tiene una división de 1/20.

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Resolución del Nonius

La resolución del nonio corresponde al valor de la fracción más pequeña que se puede medir. Es el inverso del número de divisiones del nonio.

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Nonius de 20 divisiones

Un nonio de 20 divisiones tiene 20 divisiones que se utilizan para medir una fracción de la unidad de medida de la escala principal.

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Nonius de 50 divisiones

Un nonio de 50 divisiones tiene 50 divisiones que se utilizan para medir una fracción de la unidad de medida de la escala principal.

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Comparación entre Nonius de 20 y de 50 divisiones

Las divisiones de un nonio de 50 son más finas que las de un nonio de 20, por lo que se pueden medir fracciones de la unidad de medida de la escala principal más pequeñas.

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Aplicaciones de los Nonius

Los nonios se utilizan en muchos instrumentos de medición, como los calibradores, los micrómetros y los goniómetros.

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Precisión del Nonius

La precisión del nonio aumenta con el número de divisiones. Esto se debe a que la resolución del nonio (el valor de la fracción más pequeña que se puede medir) es el inverso del número de divisiones.

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Límite pasa

El límite pasa se utiliza para verificar la dimensión máxima de una característica en su estado material más grande. Se usa para características internas como un agujero o para características externas como un diámetro exterior.

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Límite no pasa

El límite no pasa se utiliza para verificar la dimensión mínima de una característica en su estado material más pequeño.

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Calibradores fijos

Los calibradores fijos son herramientas de medición que se usan para verificar si una pieza cumple con las especificaciones de diseño, ya sea en términos de tamaño o forma.

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Estabilidad y resistencia al desgaste de los calibradores fijos

Los calibradores fijos deben ser dimensionalmente estables, lo que significa que deben mantener su forma y tamaño a lo largo del tiempo, y también deben ser resistentes al desgaste, para que no se deterioren con el uso.

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Tolerancias y calibradores fijos

Los calibradores fijos se utilizan normalmente para determinar tolerancias en la fabricación, lo que significa que se pueden utilizar para determinar la mínima y máxima variación aceptable en un diseño.

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Materiales utilizados en la fabricación de calibradores fijos

Para garantizar la exactitud y la confiabilidad de los calibradores fijos, se debe prestar especial atención a los materiales utilizados en su fabricación.

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Acero para herramientas en la fabricación de calibradores fijos

El acero para herramientas es un tipo de acero que se usa ampliamente en la fabricación de herramientas, debido a su alta resistencia, dureza y durabilidad.

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Carburo cementado en la fabricación de calibradores fijos

El carburo cementado es un material extremadamente duro que se usa en la fabricación de herramientas de corte y herramientas de medición, ya que tiene una excelente resistencia al desgaste.

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Study Notes

Resumen de la Presentación sobre Procesos Mecánicos - Metrología y Control de Calidad

  • Curso: 9597 Procesos Mecánicos, Parte II
  • Tema: Sistemas y Técnicas de Medida para el Control de Calidad
  • Objetivos de Aprendizaje: Comprender la metrología dimensional y los sistemas de medición.
  • Contenidos Específicos: Fuentes de incertidumbre en metrología, instrumentos utilizados en metrología, errores e incertidumbres, calibración de instrumentos (cálculo de incertidumbre), incertidumbre y tolerancias.
  • Introducción a la Metrología: Es la ciencia de la medida que permite expresar en números las características del universo relacionadas con una magnitud física. La calibración permite que las mediciones de distintos laboratorios sean equivalentes, usando patrones. La medida es el resultado de un proceso de medición que determina cuántas veces cabe una magnitud (el mensurando) en otra magnitud de la misma especie, elegida como unidad (medida = número (unidades) + incertidumbre).
  • Introducción al Control de Calidad: Un sistema de medición (instrumentos, equipos, procedimientos) presenta errores en las mediciones, por lo que ninguna medición es exacta. El valor real del mensurando no coincide con el valor medido. Controlar la calidad de productos y procesos exige mediciones precisas.
  • Metrología Dimensional: Su propósito es estudiar los sistemas de pesas y medidas, garantizando la concordancia de los productos fabricados con sus especificaciones de diseño, a través de mediciones precisas. Esto es cada vez más necesario en la fabricación debido a las tolerancias de fabricación cada vez más estrechas, la compactación y miniaturización de componentes y productos. La mayor precisión exige tolerancias de posición y forma geométrica y de calidad superficial más estrechas en procesos de ensamblado a altas velocidades, intercambiabilidad y fiabilidad.
  • Fuentes de Incertidumbre en la Metrología: Definición incompleta del mensurando, realización imperfecta de la definición, muestra no representativa, efectos de las condiciones ambientales en una medición, lectura sesgada de instrumentos, resolución del instrumento, valores inexactos de patrones, aproximaciones e hipótesis en el método de medición, variaciones en la repetición de observaciones.
  • Instrumentos de Metrología Dimensional (ejemplos): Calibres pie de metro (pie de rey), micrómetros, reloj comparador, rugosímetro, máquina de coordenadas.
  • Tipos de Error: Sistemático (desviaciones constantes y medibles, como un error de calibración), aleatorio (variaciones impredecibles como errores debidos a la humana).
  • Incertidumbre de una Medición: No es posible conocer el valor exacto del error de la medición, pero se puede estimar su varianza o desviación típica. La incertidumbre se denota con σ(ε).
  • Relación entre Incertidumbre y Tolerancia: Un sistema de medición adecuado para medir una magnitud debe tener una incertidumbre que cumpla la relación 6U/T ≤ 0,1, donde U es la incertidumbre asociada al sistema y T es el intervalo dentro del cual debe estar comprendida la magnitud.
  • Ejemplos de Calibración: Comparación de instrumentos o equipos determinando un intervalo que debe estar dentro de la tolerancia para que la pieza sea 'buena'.
  • Cálculo de la Incertidumbre: Se calcula la incertidumbre combinada (uc(y)) de una magnitud Y a partir de las variables involucradas (Xi) multiplicando los coeficientes de sensibilidad (Ci) y el error/incertidumbre de cada variable (cu²(xi)).
  • Incertidumbre Expandida: Es un intervalo de incertidumbre alrededor del valor medido donde se puede esperar encontrar el valor verdadero de una magnitud. Se calcula con la fórmula U(y) = k u(y), donde k es un factor basado en la distribución de la incertidumbre.
  • Tolerancia de Verificación: Es la tolerancia "efectiva" que debe cumplir una magnitud medida, considerando la incertidumbre del sistema de medición. Se usa para determinar si una pieza es "buena", "dudosa" o "defectuosa".
  • Análisis de un Sistema de Medición: Se estudian las propiedades estadísticas de las mediciones para determinar si un instrumento es satisfactorio. Incluye propiedades como sesgo, linealidad, repetibilidad y estabilidad.
  • Selección de Instrumentos: Considerar las fuentes de variabilidad, las tecnologías, la precisión necesaria y la regla de 10 (el instrumento debe ser 10 veces más preciso que la tolerancia).
  • Características de los Sistemas de Medición: Rango (amplitud de variación), división de escala (variación mínima), incremento digital.
  • Instrumentos para dimensiones lineales: Se dividen en graduados y no graduados. Los ejemplos incluyen: huincha, calibrador deslizable, calibrador de vernier y pie de metro.
  • Otros instrumentos: Proyector de perfil, máquinas de medición de coordenadas (CMM).
  • Actividades para el análisis y la discusión: Preguntas sobre la medición, inspección, calibración, exactitud, precisión, atributos de los instrumentos de medición, regla de 10, y máquinas de medición de coordenadas.

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