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Herramientas de medición. Instituto Tecnológico de San Luis Potosí. Materia: Ergonomía. Profesor: Castorena Machuca José Manuel. Integrantes: Castillo Ledezma José Guillermo. De Blas Guerra Julia Andrea. Delgado Suarez Gustavo Humberto. Ergonomía. Página 1

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nos muestra la importancia de los manometros y aparatos digitales en la ergonomia empresarial

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Herramientas de medición. Instituto Tecnológico de San Luis Potosí.

Materia: Ergonomía.

Profesor: Castorena Machuca José Manuel.

Integrantes:

• Castillo Ledezma José Guillermo.• De Blas Guerra Julia Andrea.• Delgado Suarez Gustavo Humberto.

Introducción.

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Para empezar este proyecto primero debemos empezar por definir que es una herramienta de medición y para que se utilizan y porque a nuestra empresa deben existir.

Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas 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 lógica conversión.

Características principales:

Las características importantes de un instrumento de medida son:

Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.

Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.

Apreciación: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.

Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real.

Tipos.

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 los microscopios electrónicos y aceleradores de partículas.

¿Por qué es importante tener herramientas de medición en una empresa?

Es importante porque no todo se vas a medir, coloquialmente al “tanteo”, puesto que muchas veces hay sustancias que pueden llegar a ser peligrosas si no se dan en la cantidad correcta, así como experimentos, maquinaria, herramientas etcétera que pueden fallar si no se da la porción correcta, por ello, el uso de instrumentos de medición.

Objetivo.

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Una herramienta es un objeto elaborado a fin de facilitar la realización de una tarea mecánica que requiere de una aplicación correcta de energía (siempre y cuando se hable de herramienta material).

El término herramienta, en sentido estricto, se emplea para referirse a utensilios resistentes (hechos de diferentes materiales, pero inicialmente se materializaban en hierro como sugiere la etimología).

Las herramientas se diseñan y fabrican para cumplir uno o más propósitos específicos, por lo que son artefactos con una función técnica.

Las herramientas se dividen en dos grandes grupos: manuales y mecánicas. Estas mismas se subdividen según su uso, como por ejemplo de medición, trazado, sujeción, corte, desbaste, golpe y maquinado. 

Los instrumentos de medición y trazo, los cuales se usan con la finalidad de trazar, diagnosticar y comprobar proporciones un proceso de diseño, de fabricación, de control, de investigación, y mantenimiento. Cuyo funcionamiento dice lo siguiente:

Las actividades de medición consisten en comparar una magnitud con otra de valor conocido, y lo que se mide son longitudes (largo, ancho y alto), ángulos y profundidad de un objeto técnico; o bien se hacen mediciones eléctricas, electrónicas y de rendimiento de un motor.

Las medidas que se obtienen de esta actividad no son del todo exactas, debido a la precisión de los instrumentos, es decir, el tipo de éstos. No es lo mismo medir con una regla que nos da precisiones de milímetro a un vernier que nos mide en décimas de milímetro. Otro factor que puede afectar la precisión de las mediciones es la experiencia del operario que emplee los instrumentos.

Los sistemas de medición que se usan son el métrico decimal y el inglés. Para trasladar medidas nos valemos de los compases: puntas (interiores y exteriores) y, en ángulos, con una escuadra falsa.

El trazo consiste en trasladar los datos de la representación gráfica de un proyecto a una pieza, para posteriormente preformarla y conformarla. Para llevar a cabo esto se necesita un manual, reglas, escuadras, compás de vara, gramil y rayador.

En una empresa sea cual está sea deben existir herramientas de medición que proporcionen todos los datos necesarios para que una pieza, maquinaria o cualquier objeto de estudio se correcto y certero, para que, al final el proceso u objetivo de nuestra empresa sea eficaz y consistente.

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Alcance:

Lo que queremos lograr con el uso de aparatos digitales para la medición y el uso de estas en las áreas de trabajo es facilitar a los empleados algunos de los trabajos que se realizan para que así se pueda tener mayor precisión, tengamos un número menor de errores y también sea más rápido el lograr verificar que las piezas tengan las especificaciones requeridas y puedan pasar los filtros de calidad.

Justificación:

Al usar este tipo de aparatos lograremos muchas mejoras en la empresa, ya que para los empleados será más rápido el verificar que las piezas están con las especificaciones requeridas y si antes podían verificar 1000 piezas por turno ahora podrían aumentar en un 45%, esto nos indica mayor productividad, lo que nos conduce a un aumento en ganancias para la empresa; sin restarle importancia a que para los empleados será menos cansado utilizando estas herramientas.

Histórico de la empresa:

La experiencia cuenta. Y la nuestra fechas todo el camino de vuelta a la aparición del "carruaje sin caballos" en 1896 cuando los hermanos Frank y Perry Remy desarrollaron el Remy Magneto para alimentar los primeros vehículos y establecer Remy en la cima de las listas de proveedores de los fabricantes, con capacidad de producción cada vez mayor entre años. En los primeros años del siglo XX, de propiedad de manos negociados y adquisición impidieron Dayton Engineering Laboratories Company (DELCO). 

En 1918, Delco Remy comenzó a operar como una división de GM, el desarrollo de tecnologías avanzadas y proporcionar a la industria, trabajo pesado automotriz y los productos estadounidenses militares.

Una división de GM con éxito durante más de 75 años, Delco Remy se convirtió en su propia entidad en 1994, cuando un grupo de inversores privados liderado por el ex presidente de Chrysler Harold K. Sperlich y Delco Remy Ejecutivo Thomas J. Snyder compró porciones del trabajo pesado y las divisiones de automoción. 

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En 2004, la compañía cambió su nombre por el de Remy International, Inc. Hoy, Remy es el fabricante líder a nivel mundial y reconstructor de piezas de automóviles, incluidos los arrancadores, alternadores y motores híbridos. Con miles de empleados en todo el mundo e instalaciones globales en 10 países de los cinco continentes, Remy es una buena posición para apoyar a la industria del transporte mundial. De hecho, intencionalmente situamos cerca de nuestros clientes y de los mercados de servicios para que podamos seguir juntos para socio para desarrollar innovaciones que están transformando el mercado del transporte.

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Marco teórico

Tipos de manómetros

El manómetro (del gr. μανός, ligero y μέτρον, medida) es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases

Los manómetros se utilizan para medir la presión de aire. Todos estos dispositivos funcionan con un principio similar: la presión ejerce fuerza sobre una superficie, el manómetro puede medir esa fuerza. Por lo general, los manómetros están llenos de mercurio, razón por la cual una de las unidades para medir la presión de aire son los milímetros de mercurio, pero a veces se utiliza agua. Los manómetros pueden tener una variedad de diseños.

Manómetro de tubo en U

Los manómetros de tubo en U, como su nombre lo indica, se forman con un tubo que tiene la forma de una U. Este tipo de manómetro es muy común. Son muy fáciles de operar y no requieren ajustar ningún engrane, palanca u otras piezas. El manómetro consiste de un tubo en forma de U cerrado en un extremo y un líquido. El extremo cerrado del tubo tiene un vacío, mientras que el extremo abierto se fija al artículo cuya presión debe medirse. Este tipo de manómetro es considerado el estándar principal por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

Manómetro tipo pozo

Un manómetro de tipo pozo es similar al manómetro de tubo en U, pero tiene algunas diferencias importantes. En el extremo cerrado del manómetro hay un gran pozo del que el líquido sube y baja de acuerdo con la presión. Esta configuración es favorable ya que no requiere que el observador haga un cálculo

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mirando a ambos lados del tubo, como es necesario hacer en un manómetro de tubo en U. Esto lo hace mucho más sencillo de usar.

Manómetro inclinado

Los manómetros inclinados son similares en estructura a los manómetros tipo pozo, pero el tubo principal del manómetro está inclinado sobre una pendiente, en lugar de estar vertical. Esto tiene la ventaja de permitir tomar la lectura en unidades más pequeñas que los otros modelos, lo que significa que un manómetro inclinado puede dar una lectura muy específica. Estos manómetros pueden tener diferentes niveles de inclinación.

Manómetros de tubo doble

Un manómetro de tubo doble es un manómetro que está diseñado para leer presiones muy altas. Una presión alta hace que se necesite de un tubo indicador más largo, lo que es muy inconveniente para la persona que lee el manómetro. Un manómetro de tubo doble soluciona este problema al tener dos tubos para leer la presión, un manómetro de tipo pozo estándar y un manómetro de tipo pozo con el pozo en la lectura de 100 pulgadas del tubo del indicador.

Aparatos Digitales. El término: Digital Se refiere a cantidades discretas como la cantidad de personas en una sala, cantidad de libros en una biblioteca, cantidad de autos en una zona de estacionamiento, cantidad de productos en un supermercado, etc.

Multímetro digital

Los Sistemas digitales tienen una alta importancia en la tecnología moderna, especialmente en la computación y sistemas de control automático. La tecnología digital se puede ver en diferentes ámbitos: Analógico y Digital. ¿Cuál es la diferencia? mecánico: llaves electromecánico: el relé/relay hidráulico neumático electrónico .Los dos últimos dominan la tecnología.

 Ventajas

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a)  Tienen alta resolución alcanzando en algunos casos más de 9 cifras en lecturas de frecuencia  y una exactitud de +   0.002% en mediciones de voltajes.b)    No están sujetos al error de paralaje.

c)    Pueden eliminar la posibilidad de errores por confusión de escalas.

d)   Tienen una rapidez de lectura que puede superar las 1000 lecturas por segundo.

e)   Puede entregar información digital para procesamiento inmediato en computadora.

Desventajasa)   El costo es elevado.

b)   Son complejos en su construcción.

c)   Las escalas no lineales son difíciles de introducir.

d)   En todos los casos requieren de fuente de alimentación.

De las ventajas y desventajas anteriores puede observarse que para cada aplicación hay que evaluar en función de las necesidades específicas, cual tipo de instrumentos es el más adecuado, con esto se enfatiza que no siempre el instrumento digital es el más adecuado siendo en algunos casos contraproducente el uso del mismo.

Los instrumentos digitales tienden a dar la impresión de ser muy exactos por su indicación concreta y sin ambigüedades, pero no hay que olvidar que si su calibración es deficiente, su exactitud puede ser tanta o más mala que la de un instrumento analógico.

Desarrollo

La importancia del manómetro

Su definición es la siguiente: (del gr. ȝĮȞȩȢ, ligero y ȝȑIJȡȠȞ, medida) es un aparato que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados esencialmente se distinguen 2 tipos de manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o gases. En nuestro negocio, la importancia de usar esta pequeña herramienta es fundamental para un buen resultado en el proceso de igualado y aplicado de colores con partículas metálicas o perladas principalmente. Ya que de no usarlo los resultados serán visibles por diferencia de tonalidades lo que seguramente generará un reproceso. He aquí un ejemplo:

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Este color fue aplicado sin usar un manómetro, con la misma pintura y el mismo equipo de aplicación y el mismo día solo que con diferente operario, el cual calibró a oído y tacto la presión de aire. Como pueden ver los resultados fueron muy diferentes. Básicamente un color a baja presión tiende a obscurecerse e intensificarse y a alta presión tiende a aclararse y hacerse grisáceo.

Como recomendación técnica, es importante que el mismo igualador informe al pintor a cuantas libras aplicó el color check y a cuantas manos cubrió. Con esta información el técnico pintor garantizará el resultado óptimo de su aplicación. Sin embargo es importante mencionar que la tonalidad o apariencia de un recubrimiento también puede ser afectada por una técnica incorrecta de aplicación o uso de diferentes diluyentes a los recomendados

CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE PRESIÓN, NIVEL Y CAUDAL.

  Para calibrar los instrumentos de presión pueden emplearse varios dispositivos que figuran a continuación, y que utilizan en general manómetros patrón.

Los manómetros patrón se emplean como testigos de la correcta calibración de los instrumentos de presión.  Son manómetros de alta precisión con un valor mínimo de 0,2 % de toda la escala.  Esta precisión se consigue de varias formas:

 

1.  Dial con una superficie especular, de modo que la lectura se efectúa por coincidencia exacta del índice y de su imagen, eliminando así el error de paralaje.

 

2.  Dial con graduación lineal, lo que permite su fácil y rápida calibración.

 

3.  Finura del índice y de las graduaciones de la escala.

 

4.  Compensación de temperatura con un bimetal.

 

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5.  Tubo Bourdon de varias espiras.

6.  Se consigue una mayor precisión (de 0,1 %) situando marcas móviles para cada incremento de lectura del instrumento.

 

La calibración periódica de los manómetros patrón se consigue con el comprobador de manómetros de peso muerto o con el digital.

El comprobador de peso muerto consiste en una bomba de aceite o de fluido hidráulico con dos conexiones de salida, una conectada al manómetro patrón que se está comprobando, y la otra a un cuerpo de cilindro dentro del cual desliza un pistón de sección calibrada que incorpora un juego de pesas.

La calibración se lleva a cabo accionando la bomba hasta levantar el pistón con las pesas y haciendo girar éstas con la mano; su giro libre indica que la presión es la adecuada, ya que el conjunto pistón-pesas está flotando sin roces.  Una pequeña válvula de alivio de paso fino y una válvula de desplazamiento, permiten fijar exactamente la presión deseada cuando se cambian las pesas en la misma prueba para obtener distintas presiones, o cuando se da inadvertidamente una presión excesiva.

El comprobador de manómetros portátil utiliza la misma bomba empleada en el comprobador anterior y se utiliza para comprobar manómetros e instrumentos de presión, utilizando un manómetro patrón.  Su funcionamiento es parecido al del comprobador anterior, excepto que las dos conexiones de salida se destinan una al manómetro patrón y la otra al instrumento de presión a comprobar.

El comprobador de manómetros digital consiste en un tubo Bourdon con un espejo soldado que refleja una fuente luminosa sobre un par de fotodiodos equilibrados.  Se genera así una señal de corriente que crea un par igual y opuesto al de la presión que actúa sobre el tubo  Bourdon.  Una resistencia de precisión crea una señal de tensión directamente proporcional a la presión del sistema.

Complementando el instrumento anterior con potenciómetros de ajuste y una servoválvula se obtiene un comprobador de presión de precisión.  La precisión del comprobador de manómetros digital alcanza ± 0,003% de toda la escala, con una estabilidad de ± 0,005% de la lectura.

Añadiendo un ordenador y el software adecuado se consigue una automatización de la calibración con salida gráfica y por impresora, lo que permite satisfacer los requerimientos de la norma de calidad ISO 9000.

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Para presiones bajas, del orden de 1 bar se emplean columnas de mercurio portátiles para pruebas en campo, o de fijación mural en el taller de instrumentos.  Según el modelo disponen de tres tipos de graduaciones: 0-1000 mm columna de mercurio (c. de Hg.), 0-1,4 bar o de 0-20 psi.   Estas columnas de mercurio tienen conexiones en la parte inferior y superior aptas para la medida de presión y de vacío, respectivamente.

Para la medida de presiones más bajas se utilizan columnas de agua hasta 1,5 m de longitud, que tienen asimismo conexiones en la parte inferior y superior para medir presión o vacío, respectivamente.

Las columnas de mercurio y de agua descritas y un juego de manómetros patrón, se disponen generalmente en un panel o banco de pruebas de instrumentos que incorpora una bomba de vacío y filtros manorreductores de aire de precisión conectados al aire de instrumentos de la planta. 

Un instrumento de nivel de presión diferencial se calibra disponiéndolo en el banco de pruebas con la conexión de alta conectada a un manorreductor y a una columna de agua o de mercurio para simular el campo de medida y la conexión de baja abierta a la atmósfera; la parte transmisora neumática o electrónica se alimenta aparte y su señal de salida va a una columna de mercurio del banco, en caso de señal neumática, o a una maleta comprobadora de instrumentos electrónicos en caso de señal eléctrica.  La simulación del campo de medida se consigue transformando a presión la altura del líquido en el tanque del proceso y reproduciendo esta presión con el manorreductor del banco de pruebas.

Un instrumento de nivel de desplazamiento se calibra conectándolo a un tubo en U transparente que permite ver la altura de agua.  La variación de la altura de agua en el tubo simula los puntos de nivel en todo el campo de medida y en el ensayo se sitúa el ajuste de densidad del instrumento en el valor 1. Una vez calibrado el instrumento bastará cambiar el ajuste de densidad al valor que tenga el líquido del proceso.  En algunos instrumentos, el fabricante proporciona pesos calibrados para simular el nivel; en este caso no hay necesidad de sumergir el flotador en agua.

Los rotámetros no pueden calibrarse, exceptuando la parte transmisora cuando la llevan incorporada.

Los rotámetros para líquidos se comprueban haciendo pasar agua, de modo tal que la indicación del rotámetro se mantenga en un valor constante y recogiendo el agua en un tanque de capacidad conocida o en un depósito colocado sobre una báscula.  Esta capacidad dividida por el tiempo transcurrido en la experiencia dará el caudal, que deberá coincidir con la indicación del rotámetro, teniendo en cuenta naturalmente las correcciones de peso específico, temperatura y viscosidad del fluido real comparado con el agua (fluido de ensayo).  La comprobación del

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rotámetro puede realizarse también intercalando otro rotámetro de precisión en serie y comparando las dos indicaciones.

Los rotámetros para gases se calibran con un rotámetro de precisión en serie haciendo pasar aire.  Se comparan las dos indicaciones afectadas de los correspondientes factores de corrección de peso específico, temperatura y presión.  Otro sistema de calibración, utilizado en rotámetros de pequeño tamaño, emplea un tubo cilíndrico graduado con un pistón sellado mediante mercurio para evitar fugas.  Al bajar el pistón con regularidad hace pasar aire a través del rotámetro bajo observación.  El volumen de aire gastado dividido por la duración del ensayo, medida mediante un cronómetro, da el caudal que debe corresponderse con la posición del flotador afectada lógicamente de los coeficientes de corrección correspondientes.

 Conclusión.

Todo estudio científico parte de un primer paso que consiste en la Observación, siendo éste abarcado en un principio por el análisis de las características generales de una cosa (lo denominado Análisis Extrínseco) para lo cual posteriormente se arriba a una visión mucho más minuciosa y precisa de alguna de sus características, siendo éste el Análisis Intrínseco que requiere de la aplicación de Instrumental Óptico y Lumínico adecuado, entre otros instrumentos.

Para poder brindar mayor precisión a estas operaciones se recurre a lo que son los Instrumentos de Medición, siendo aquellos el elemento auxiliar que permite la aplicación justamente de una Escala de Medición que consiste en la aplicación de una comparación respecto a un Valor Arbitrario que ha sido definido y considerado como válido por una comunidad científica en particular.

Sin embargo, esta mensuración en muchas oportunidades no suele ser la misma, ya que puede existir un factor conocido como Margen de Error en el cual puede incurrir el operador que ha llevado a cabo dicha tarea, por lo que se suele realizar lo que es conocido como Medición Estadística siendo un valor promedio de todas las mediciones que hayan sido realizadas (es decir, se debe repetir la operación respetando las mismas condiciones del ámbito de trabajo).

A manera de conclusión vemos que las herramientas de medición son de suma importancia cuando se tiene que realizar una medición de cualquier tipo, ya que de esto dependerá que el resultado de todos nuestros procesos sea de absoluta calidad.

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