Metrología dimensional
La metrología dimensional, también conocida como metrología industrial, es la aplicación de la metrología para cuantificar el tamaño físico, la forma, las características y la distancia relacional de cualquier característica dada.
Historia
Las mediciones estandarizadas son esenciales para el avance tecnológico, y se han encontrado herramientas de medición tempranas que datan de los albores de la civilización humana. Los primeros metrólogos mesopotámicos y egipcios crearon un conjunto de estándares de medición basados en partes del cuerpo conocidas como unidades antrópicas. Estos antiguos sistemas de medición utilizaban dedos, palmas, manos, pies y pasos como intervalos.
Los carpinteros y los topógrafos fueron algunos de los primeros inspectores dimensionales, y muchas unidades especializadas de artesanos, como el remen, se incorporaron a un sistema de fracciones unitarias que permitía realizar cálculos utilizando la geometría analítica. Más tarde se utilizaron medidas agrícolas como pies, yardas, pasos, codos, brazas, varas, cuerdas, perchas, estadios, millas y grados de la circunferencia de la Tierra, muchas de las cuales todavía se utilizan.
Herramientas y estandarización de medición temprana
Los primeros gobernantes egipcios utilizaban unidades de medida de dedos, palmas y pies basadas en cuadrículas de inscripción estandarizadas. Estas cuadrículas describían los estándares de medida como cánones de proporción y se hacían proporcionales a los estándares mesopotámicos basados en dedos, manos y pies. En este sistema, cuatro palmas o tres manos medían un pie; diez manos equivalían a un metro.
Estos estándares se utilizaban para medir y definir propiedades y estaban regulados por ley para diversos fines, como impuestos, infraestructura y más; los edificios y los campos fueron adoptados por los griegos, romanos y persas como estándares legales y se convirtieron en la base de los estándares de medida europeos. También se utilizaban para relacionar la longitud con el área con unidades como el khet, el setat y el aroura; el área con el volumen con unidades como el artaba; y el espacio con el tiempo con unidades como el minuto de marcha egipcio, que se registraba al viajar por un río.
Herramientas modernas
Los equipos de medición modernos incluyen herramientas manuales, máquinas de medición de coordenadas (CMM), sistemas de visión artificial, rastreadores láser y comparadores ópticos. Una CMM se basa en tecnología CNC para automatizar la medición de coordenadas cartesianas mediante una sonda de contacto, una sonda de escaneo por contacto o un sensor sin contacto. Los comparadores ópticos se utilizan cuando no es deseable tocar físicamente la pieza; los componentes que consisten en materiales frágiles o que se pueden enviar por correo requieren una medición mediante técnicas sin contacto. Los instrumentos ahora pueden construir modelos 3D de una pieza y sus características internas mediante tomografía computarizada o imágenes de rayos X.
Medidas relativas
Las medidas se expresan a menudo como un tamaño relativo a una pieza teóricamente perfecta que tiene su geometría definida en un modelo impreso o informático. Un impreso es un plano que ilustra la geometría definida de una pieza y sus características. Cada característica puede tener un tamaño, una distancia de otras características y una tolerancia permitida establecida para cada elemento. El lenguaje internacional utilizado para describir las piezas físicas se denomina dimensionamiento y tolerancia geométricos (conocido coloquialmente como GD&T). Los impresos pueden dibujarse a mano o generarse automáticamente mediante un modelo CAD informático. Sin embargo, las máquinas de medición controladas por ordenador, como las máquinas de medición por coordenadas (CMM) y las máquinas de medición por visión (VMM), pueden medir una pieza en relación con un modelo CAD sin necesidad de un impreso. Normalmente, este proceso se realiza para aplicar ingeniería inversa a los componentes.
Ingeniería mecánica
La metrología industrial es común en los sistemas de control de calidad de fabricación para ayudar a identificar errores en la producción de componentes y garantizar un rendimiento adecuado. Los planos y modelos CAD 3D suelen estar hechos por un ingeniero mecánico.
Véase también
- Sensor de posición
- Sistema de determinación de posición
Referencias
- ^ Gyllenbok, Jan (2018), "Introducción", en Gyllenbok, Jan (ed.), Enciclopedia de Metrología Histórica, Pesos y Medidas: Volumen 1, Redes de Ciencias. Historical Studies, vol. 56, Cham: Springer International Publishing, pp. 1–5, doi:10.1007/978-319-57598-8_1, ISBN 978-319-57598-8, recuperado 2022-05-26
- ^ Stone, Mark H. (2014-01-30). "El codo: un comentario de historia y medición". Journal of Anthropology. 2014: 1–11. doi:10.1155/2014/489757.
- ^ "sistema de medición tención Tipos de definición". Encyclopedia Britannica. Retrieved 2021-06-23.
- ^ Villarraga-Gómez, Herminso; Herazo, Ericka; Smith, Stuart (noviembre 2019). "Tomografía computarizada de rayos X: desde la imagen médica hasta la metrología dimensional". Ingeniería de precisión. 60: 544-569. doi:10.1016/j.precisioneng.2019.06.007. S2CID 210437460 – via ResearchGate.
- ^ "Three Dimensional Metrology Key-Note-Papers NIST" (PDF). NIST.gov. Archivado (PDF) del original en 2016-12-20. Retrieved 23 de junio, 2021.
Más lectura
- Doiron, T. (2007). "20 °C—Una breve historia de la temperatura de referencia estándar para mediciones dimensionales industriales". Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 112 1). National Institute of Science and Technology: 1–23. doi:10.6028/jres.112.001. PMC 4654601. PMID 27110451.
Enlaces externos
- National Institute for Standards and Technology Dimensional Metrology Portal
- Ejemplo de equipo de Metrología Industrial.
- Las normas de metrología dimensional Consortium es una organización de estándares ANSI que identifica los estándares necesarios en el campo de la metrología digital