ÍNDICE

I. Introducción ---Página 1
II. Desarrollo ---Página 2
a. La Metrología En La Mecatrónica ---Página 2
b. Dimensiones De La Metrología Dimensional ---Página 4
c. Tolerancias Geométricas ---Página 4
d. Sistemas ISC De Tolerancias ---Página 5
e. Clasificación De Los Instrumentos Y Equipos De Medición Directa E
Indirecta ---Página 5
f. Tipos De Laboratorios En La Metrología ---Página 7
g. Laboratorio Primario ---Página 8
h. Laboratorio Secundario ---Página 9
i. El CENAM ---Página 10
III. Conclusiones ---Página 11
IV. Bibliografía ---Página 13
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INTRODUCCIÓN

La vida actual es exacta, la mayoría de los acontecimientos y lo que vivimos día a

día es el resultado de innumerables estudios dedicados a las ciencias, tales como
matemáticas, física, química, geometría, entre otras, presentaron los fundamentos de las
mediciones. Así al salir de casa por la puerta, esta tiene una medida promedio, aceptada
para que las personas pueden entrar y salir por ella sin golpearse ni dificultarse al pasar
y esto es gracias a cálculos básicos como la altitud y el ancho de un rectángulo, o al ver
el reloj para no llegar tarde a un acontecimiento, siempre giramos alrededor del tiempo,
y los relojes dan una determinada hora, no todos la dan exacta como los relojes atómicos
pero existe un margen de error entre cada uno de ellos sin embargo este margen no
están drástico como para cambiar la hora en unos cuantos kilómetros de distancia, ya al
pasar en otros puntos de la tierra nos vemos afectados por el electromagnetismo de la
misma que hace que los tiempos sean diferentes, pero para todo o la mayoría de las
cosas en la vida cotidiana se usan las mediciones. La metrología como ciencia que
estudia las mediciones y las magnitudes, brinda las bases de los cálculos matemáticos
más complejos para la fabricación de maquinarias exactas, en las ingenierías, estas
bases que aporta la metrología, es fundamental para todo el campo de trabajo que desde
el principio de una actividad cual sea, se necesita saber un valor determinado, ya sea al
momento de trazar planos de un circuito, necesitamos de magnitudes para calcular
valores desconocidos, como el voltaje que se genera en el mismo, o la resistencia que
se implementa, para todas las actividades en las ingenierías se necesita de la metrología
para poder dar con exactitud un resultado de las mismas, por eso es que las ingenierías
unifican las distintas facultades de las ciencias exactas. Para el cumplimiento de las
normas metrológicas a niveles nacionales e internacionales, existen laboratorios
metrológicos donde se fundamentan las medidas principales de más alta exactitud para
posteriormente ser avaladas y aceptadas a niveles mayores, hasta volverse patrones, de
ahí el concepto de trazabilidad. El presente trabajo trata sobre la metrología dimensional
y lo que aborda enfocándolo a la carrera de estudio.
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DESARROLLO

La Metrología es la ciencia de la medida”. Las medidas y la metrología son

esenciales y prácticamente para todas las facetas del desarrollo del hombre debido a que
son utilizadas en actividades que van desde el control de la producción, la medida de la
calidad del medio ambiente, la evaluación de la salud, seguridad y los ensayos relativos
a la calidad de los materiales, alimentos y otros productos, hasta la garantía de un
comercio justo y la protección de los consumidores.

La metrología dimensional incluye la medición de todas aquellas propiedades que

se determinen mediante la unidad de longitud, como por ejemplo distancia, posición,
diámetro, redondez, plenitud, rugosidad, etc. La longitud es una de las siete magnitudes
base del Sistema Internacional de Unidades (SI). Es de gran importancia en la industria
en general, pero muy especialmente en la de manufactura pues las dimensiones y la
geometría de los componentes de un producto son características esenciales del mismo,
ya que, entre otras razones, la producción de los diversos componentes debe ser
dimensionalmente homogénea, de tal suerte que estos sean intercambiables aun cuando
sean fabricados en distintas máquinas, en distintas plantas, en distintas empresas o,
incluso, en distintos países.

La Metrología En La Mecatrónica

En la actualidad, el propósito básico de las mediciones dimensionales en la

industria manufacturera, es verificar y asegurar con el mínimo de error, que el producto
elaborado coincida con las especificaciones indicadas en el plano de diseño, siendo unos
de los conductos para lograr este objetivo, el uso de la metrología.

Ha medida que pasa el tiempo los instrumentos de medición que se producen son
más exactos y prácticos. Han pasado de los instrumentos analógicos a los digitales. Esto
ha sido un gran avance, ya que disminuye en gran medida las incertidumbres, puesto que
no depende de la vista humana.
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La mecatrónica es una disciplina que une las ingenierías mecánicas, electrónica,

de control e informática. Es una disciplina sinérgica, puesto que integra estas cuatro
disciplinas y produce maquinaria mucho más compleja.

La metrología también se encarga de implementar instrumentos de medición, los

cuales tienen un principio físico o químico. Este principio se implementa en traductores,
los cuales son dispositivos que transforman una magnitud física en otra, como por
ejemplo fuerza en longitud, intensidad luminosa en voltaje, etc.

Teniendo en cuenta que la metrología es muy importante en todos los ámbitos

puesto que sin metrología no habría ciencia ni tecnología, los traductores son una parte
muy importante para la mecatrónica, y esencialmente para la ingeniería de control.

Para poder controlar algo primero debemos saber su magnitud. Si queremos

controlar intensidad luminosa, primero debemos saber qué cantidad de intensidad
luminosa tenemos, y a partir de esta medición podremos determinar si reducimos la
intensidad o la aumentamos. Este proceso de medición y ajuste se lleva a cabo en todos
los sistemas de control, sin excepción alguna. He aquí la gran importancia de la
metrología y los transductores para la mecatrónica.

Ya que para un dispositivo se considere mecatronico, debe llevar por lo menos tres
de las ramas principales, la mayoría de los dispositivos mecatronicos contienen
transductores que están implícitos en un sensor, y que son estos últimos a los que se les
aplica un acondicionamiento de señal, para poder interpretarlos electrónicamente.

Ejemplos:

 En un sistema de control de temperatura con el que se muestra a continuación se

aplica lo que es claramente la ciencia de las mediciones a la mecatrónica.
 Sistema de control de temperatura.
El diagrama principal del funcionamiento de este sistema es el siguiente: El
mecanismo de control en un controlador está formado por dos secciones; un
comparador y un calculador de ajustes. El propósito del primero es comparar los
valores medidos y el deseado de la variable a controlar (temperatura), para luego
evaluar la diferencia entre ambos (error).
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Dimensiones De La Metrología Dimensional

La división de Metrología Dimensional tiene la tarea y la función de:

 Establecer, mantener y mejorar el patrón nacional de longitud.

 Establecer, mantener y mejorar el patrón nacional de ángulo.
 Ofrecer servicios de calibración para patrones e instrumentos de longitud y ángulo.
 Asesorar a la industria en la solución de problemas específicos de mediciones y
calibraciones dimensionales.
 Realizar comparaciones con laboratorios homólogos extranjeros con objeto de
mejorar la trazabilidad metrológica.
 Apoyar al Sistema Nacional de Calibración (SNC) en actividades de evaluación
técnica de laboratorios.
 Elaborar publicaciones científicas y de divulgación en el área de medición de
longitud.
 Organizar e impartir cursos de metrología dimensional a la industria.

Para el cumplimiento de estas tareas se dispone de laboratorios que ofrecen una

gama de servicios regulares, empleando instrumentos y equipos de alta tecnología, así
como de personal altamente capacitado.

Tolerancias Geométricas

Las tolerancias geométricas se especifican para aquellas piezas que han de cumplir
funciones importantes en un conjunto, de las que depende la fiabilidad del producto. Estas
tolerancias pueden controlar formas individuales o definir relaciones entre distintas
formas. Es usual la siguiente clasificación de estas tolerancias:

 Formas primitivas: rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad

 Formas complejas: perfil, superficie
 Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación
 Ubicación: concentricidad, posición
 Oscilación: circular radial, axial o total
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Valorar el cumplimento de estas exigencias, complementarias a las tolerancias

dimensionales, requiere medios metrológicos y métodos de medición complejos.

Sistemas ISC De Tolerancias

La cantidad total que le es permitido variar a una dimensión especificada se denomina

tolerancia, y es la diferencia entre los límites superior e inferior especificados. Al
ensamblar piezas ocurre un ajuste, el cual es la cantidad de juego o interferencia
resultante de tal ensamble.

 Los ajustes pueden clasificarse como:

 Con juego
 Indeterminado o de transición
 Con interferencia, forzado o de contracción

El ajuste se selecciona con base en los requerimientos funcionales; por ejemplo, si se

desea que una pieza se desplace dentro de la otra se utilizará un ajuste con juego, pero
si se desea que las dos piezas queden firmemente sujetas se utilizará un ajuste forzado.
El ajuste deseado se logrará aplicando tolerancias adecuadas a cada una de las partes
ensamblantes.

Clasificación de los instrumentos y equipos de medición directa e indirecta

Debido a la gama tan amplia de instrumentos de medición que hay en el mercado,

su clasificación se hace de la siguiente manera:

a) Por el tipo de medición que realizan

b) Por el sistema de funcionamiento con que trabajan

A) POR EL TIPO DE MEDICIÓN QUE REALIZAN

Instrumentos de medición directa

En este grupo, que tienen los instrumentos capaces de darnos lecturas directas
sobre una escala graduada, de una manera directa e inmediata sin necesidad de ajustar
acero o a otro valor cualquiera a los equipos de medición. Como ejemplo podemos
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mencionar: calibrador con vernier, tornillo micrométrico y aquellos que funcionan con el
mismo principio, etc.

Instrumentos de medición indirecta

Se agrupan aquí, a los instrumentos que para que puedan usarse, es necesario
ajustarlos a un cierto valor con la ayuda de un patrón o calibre y las lecturas son valores
diferenciales con respecto al valor con que fue ajustado. También se incluyen en este
grupo a los llamados calibres "pasa no pasa", que son de dimensión fija. Algunos
instrumentos que están en este grupo son: reloj indicador de carátula, comparador óptico,
comparado neumático, proyector de perfiles, etc.

Clasificación de instrumentos y aparatos de medición:

Mecánicos
Ópticos
B) POR SU SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO Neumáticos
Eléctricos
Electrónicos
Mixtos
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Tipos De Laboratorios En La Metrología

BIPM

Los laboratorios se rigen de acuerdo a la oficina internacional de pesas y medidas,

ubicada en Francia, el 15 de marzo de 1857 se establece el sistema métrico nacional de
Francia, México se une en 1890 durante el gobierno de Porfirio día, en 1888 se crea en
México la ley de metrología y posteriormente se crea en 1994 el CENAM en México es el
centro nacional de metrología.

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés,

Bureau International des Poids et Mesures; a menudo traducido también como Oficina
Internacional de Pesos y Medidas y Buró Internacional de Pesos y Medidas), es el
coordinador mundial de la metrología. Su sede está ubicada en Sèvres, suburbio de
París. Es la depositaria del kilogramo patrón internacional, única unidad materializada del
Sistema Internacional de Unidades (SI) en uso, procedente del viejo Sistema métrico
decimal.

Laboratorios Metrológicos

En estos laboratorios se aplica la ciencia que tiene por objeto el estudio de las
unidades y de las medidas de las magnitudes; define también las exigencias técnicas de
los métodos e instrumentos de medida.

Para medir de la manera más correcta es necesario que los instrumentos estén
correctamente calibrados, para ello se requiere de patrones para tomar las mismas
medidas y quede de manera equitativa con respecto a la del patrón y este a su vez con
otro y así sucesivamente. Para evitar eso existen patrones primarios de los cuales se
derivan muchos más.

Existen varios laboratorios que tienen por objeto el estudio de las unidades
medidas de magnitudes, así como las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos
de medida. Estos se clasifican de acuerdo a la calidad de sus patrones. Las condiciones
serán tanto más estrictas cuanto más alto nivel.
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Los laboratorios tienen que establecerse en un lugar geográfico adecuado en

donde las condiciones naturales lo permitan (clima, terreno, etc.)

Los laboratorios primarios y secundarios tienen como función principal la

calibración de las herramientas de medición, la diferencia de los mismos es la exactitud
de margen de error que puede representar.

Dichos laboratorios se clasifican en:

Laboratorio Primario

Son aquellos que resguardan los patrones de medición más exacta se puede decir
que son los laboratorios nacionales. En un laboratorio primario se lleva a cabo la
metrología de más alto nivel. En estos laboratorios se realizan investigaciones para
alcanzar mediciones de la más alta exactitud y la más alta precisión. En estos laboratorios
se establecen las medidas de los patrones primarios.

Patrones Primarios

Según la BIPM, los patrones primarios son una norma que ha sido designada o
ampliamente reconocida por tener las más altas cualidades metrológicas y cuyo valor es
aceptado sin referencia otras normas de la misma cantidad. Un ejemplo citado por la
misma organización son los dispositivos Josephson para la realización de medición de
voltaje, los láseres estabilizados usados en combinación con interferómetros para la
realización de la cantidad de longitud.

Patrones Secundarios

La definición de la misma organización indica que un patrón secundario es una

norma cuyo valor es asignado por la comparación con un patrón primario de la misma
cantidad, se suele utilizar un patrón primario para calibrar los patrones secundarios. Son
usados por ejemplo como referencia en la calibración de patrones de trabajo en la
calibración de equipos, pues aseguran que las mediciones se llevan a cabo
correctamente, es decir son estándares de verificación.
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Laboratorio Secundario

Son todos aquellos ubicados en centros de investigación y/o universidades, de

ellos derivan las industriales, aunque puede ser considerada de la misma rama puesto
que su función es la verificación de las medidas respecto a lo que se esté trabajando.

El trabajo más importante que se hace usualmente es la calibración de patrones

secundarios y patrones de trabajo. Las calibraciones de más baja exactitud que los
laboratorios primarios que requieren de técnicas especializadas también se realizan aquí.
Además, desde un laboratorio secundario puede operarse unidades móviles de
calibración.

En este tipo de laboratorios el trabajo más importante que se realiza es usualmente

la calibración de patrones secundarios y patrones de trabajo. Son laboratorios de más
baja exactitud que los primarios. En estos laboratorios generalmente se calibran las
mediciones en base a los patrones primarios. También existen laboratorios en
organizaciones que toman mediciones propias y establecen un patrón en ellas.

Patrón De Trabajo

Patrón que es usado rutinariamente para calibrar o controlar las medidas

materializadas, instrumentas de medición a los materiales de referencia

Notas:

Un patrón de trabajo es usualmente calibrado contra un patrón de referencia.

Un patrón de trabajo que se usa rutinariamente para asegurarse que las

mediciones se realizan correctamente es llamada un patrón de control.

Patrones De Referencia

Es una norma general que tiene la más alta calidad metrológica disponible en un
lugar u organización determinados que hacen dichas mediciones. Su uso se hace por
ejemplo en laboratorios de calibración que suelen mantener estándares de referencia
para la calibración de sus patrones de trabajo. Entre los patrones de referencia se
destacan la masa medida en kilogramos o la longitud en metros; entre otros.
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El CENAM
El Centro Nacional de Metrología (CENAM) es el laboratorio nacional en materia
de medidas de México. Es un organismo dependiente de la Secretaría de Economía, que
se encarga del establecimiento y mantenimiento de los patrones de medida del Sistema
Internacional de Unidades usados en México, así como la hora oficial (los horarios de
verano y de invierno).

Es responsable de establecer y mantener los patrones nacionales, ofrecer

servicios metrológicos como calibración de instrumentos y patrones, certificación y
desarrollo de materiales de referencia, cursos especializados en metrología, asesorías y
venta de publicaciones.

Así como el CENAM, existen varios laboratorios de metrología en México, ya sean

primarios como el CENAM entre otros de clase privada, hasta los secundarios alojados
en las universidades de alto prestigio, pero todos dedicados al estudio de los patrones
metrológicos, enfocados al objetivo que persiguen cada uno, ya sean para certificar a
otros laboratorios o para dar la validez de ciertos instrumentos de medición entre muchas
investigaciones que se dan en ellos.
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CONCLUSIONES

Conclusión 1 (Autor: Hernández López Erick Jair);

Durante la investigación del presente trabajo entendí que es la metrología

dimensional, pues tenía un concepto general de lo que era la metrología y lo que
estudiaba, después de leer la definición de la misma, pude comprender que hay una clase
de metrología que se dedica con precisión a las unidades de longitud, estos son
magnitudes importantes entre el sistema internacional de medidas, ya sean el metro, el
centímetro y fundamentalmente el milímetro ya que la exactitud con las que se obtienen
las medidas deben ser muy similares a los patrones primarios, sabiendo que estos tienen
la exactitud más alta ante el diverso campo de los patrones de medida.

Conclusión 2 (Autor; Moo Koh Bildad Ageo);

Cuando decidí estudiar Ing. Mecatrónica tenia conceptos muy obsoletos del mismo
campo, ahora que leí distintos artículos sobre la metrología entendí que, en el transcurso
de los estudios en esta profesión, se basa en las mediciones, ya que como en cualquier
otra actividad que hagamos ya sea en la vida cotidiana, utilizamos las medidas, pero en
la ingeniería tiene un papel fundamental, y mucho más complejo que obtener una medida
de un valor desconocido comparándolo con un patrón de trabajo, sino que hay que
realizar muchos cálculos para obtener el máximo nivel de exactitud y menor nivel de error,
a la hora de trabajar con maquinarias y la metrología nos da fórmulas como el error
absoluto, error relativo, o incertidumbre en las medidas para poder trabajar y desempeñar
la profesión que estudio.

Conclusión 3 (Autor: Mojica Aguilar Cristian Alejandro);

Para el diseño y construcción de piezas se necesita un margen de error aceptado

por el ajuste que se le dará a la pieza, y para calibrar o dar un valor con margen de error
mínimo se necesita de instrumentos capacitados y aprobados por instituciones que
garanticen que el instrumento con el que se trabaja no esté por debajo de los parámetros
aceptados en las normas de medición y aquí es donde entra la metrología y los
laboratorios de la misma, donde podemos cerciorarnos que un instrumento con el que
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medimos este bien calibrado y no cometer errores por encima de la tolerancia

recomendada, en el caso de la carrera que curso, es muy compleja en cuanto al uso de
medidas, ya que exige demasiada exactitud de lo que se mide, puesto que de no existir
normas o patrones de medida no se podría proceder a la realización de una pieza bien
definida en toda su forma, se causarían muchos errores al trabajar y los conocimientos
se harían de forma empíricos y no de la manera correcta.

Conclusión 4 (Autor: Pinzón Contreras Usiel Abner);

Desde que curse la preparatoria como técnico en mecatrónica, utilizamos muchos

instrumentos de medición, pero no sabía de la principal clasificación de los instrumentos
en directos e indirectos, y que al momento de buscar un valor determinado hay que tomar
una decisión entre que instrumentos usar, y cuales son de menor confianza al dar lecturas
a valores desconocidos, de esta manera si se eligiera un instrumento directo se podría
obtener una medida más exacta y se evitarían varios errores al momento de hacer o
implementar una magnitud para un trabajo. Así como los laboratorios primarios se
encargan de dar una norma general de los patrones de medida, los instrumentos también
tienen una jerarquía de medición, donde los que están en un alto nivel, son los de mejor
precisión, pero a todos ellos, sean laboratorios o instrumentos, se rigen por la BIPM que
es la encargada de dar las bases de las magnitudes o normas que ahora conocemos.

Conclusión 5 (Autor: Collí Correa Omar Ezequiel);

Siempre hemos estado en contacto con la metrología, pero desconocemos como

llamarle al conjunto de todas esas medidas que usamos a diario, desde que somos
pequeños requerimos de las mediciones para hacer cualquier cosa, mayormente de
distancia y usábamos cada idea para poder ajustar una medida y que se mantenga. Tal
es el caso de la niñez cuando jugamos una partida de futbol, y para que las porterías
estén “iguales” contamos el número de pasos que damos entre un esquinero al otro y así
los pasos que nos dé, se seguirán usando para la portería opuesta, una forma imaginativa
de medir las cosas, pero ya en un nivel como en el que me encuentro, las cosas no se
miden con ideas o con maneras creativas de hacerlas, si no que siempre se usaran
magnitudes exactas con unidades preferibles para cada caso.
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BIBLIOGRAFÍA

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2. METROLOGÍA DIMENSIONAL
3. 2010 Cuautitlán Izcalli 103 Págs.

1. González Carlos
2. METROLOGÍA
3. McGraw Hill 1998 712 Págs.

1. Torres Iván
2. "INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN"
3. 24/08/16
4. https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/2-8-
instrumentos-de-medicion-directa/

1. Secretaria De Economía
2. “METROLOGÍA DIMENSIONAL”
3. 24/08/16
4. http://www.cenam.mx/dimensional/dimensional.aspx

1. Díaz Angel
2. "Introducción A Los Laboratorios Primarios y Secundarios"
3. 22/08/2016
4. https://es.scribd.com/doc/243409399/Laboratorios-Primarios-y-Secundarios-