Instrumentos de medición analógicos y digitales Introducción En hombre en su naturaleza, se enfrascó en la comparación de diversas cantidades para poder transportar, vender, comprar y demás transacciones diarias, que harían la obtención de materiales en raciones equitativas. A partir de esto, nace lo que ahora conocemos como instrumentos de medición, que no es nada más que instrumentos especializados en alguna magnitud específica y así poder comparar objetos con los requeridos por nuestras necesidades. En nuestro diario vivir usamos el más famoso instrumento de medición, que es la regla, en el cual nos ayuda a comparar longitudes que se usarán a futuro, ya sea para trabajos educativos o construcciones diversas. Todo lo que nos rodea puede ser medido, sea este muy pequeño (bacterias, virus, átomos), o muy grande (distancia entre planetas, estrellas, etc.) Debido a saber cuál es la magnitud y cantidad de ciertos objetos, se desarrollaron estos instrumentos tomando como referencia un patrón establecido por científicos y estudiosos del tema, para así poder tener un sistema de unidades al cual recurrir. En la actualidad, por medio del avance de la tecnología, hemos llegado a desarrollar y a obtener instrumentos más precisos que los que se tenían desde hace siglos desde su invención, usando como referencia un patrón visible y que se operaba manualmente, el cual se los denomina instrumentos de medición analógicos. Y los que ya carecen de un patrón visible, mas bien contienen sistemas tecnológicos, que sin la ayuda del conteo del patrón visible, nos muestra la cifra indicada en una pequeña pantalla al medir cierto objeto, a estos se les denomina instrumentos de medición digitales. Antecedentes “Desde la antigüedad medir es una necesidad vital para el hombre. La medida surge debido a la necesidad de informar a los demás de las actividades de caza y recolección, como por ejemplo: a que distancia estaba la presa, que tiempo transcurría para la recolección; hasta donde marcaban los límites de la población. En último lugar surgieron los sistemas de medidas, en las poblaciones con las actividades del mercado. Todos los sistemas de medidas de longitud derivaron de las dimensiones del cuerpo humano (codo, pie...), de sus acciones y de las acciones de los animales. Otros sistemas como los del tiempo también derivaron del ser humano y más concretamente de los fenómenos cíclicos que afectaban a la vida del hombre. Los sistemas de medidas concretos, tales como las de longitud, superficie, tuvieron una evolución muy distinta. Los de longitud derivaron de las dimensiones que se recorrían. Sin embargo en las medidas de capacidad hubo un doble sistema según fuera para medir líquido o sólido, y los nombres de ambos sistemas derivaron de los recipientes en los que eran contenidos o de sus divisores.”1 1 http://centros4.pntic.mec.es/ies.zurbaran/REPERCUTEC/Actividades/Medidas/Historia_de _la_medida.htm
“En los intercambios comerciales donde el trueque suponía intercambiar unos productos por otros, era necesario conocer la cantidad exacta del producto que se pretendía intercambiar, así comenzaron las mediciones en los productos alimenticios y de objetos de valor como el oro y la plata. Así se estima que los comienzos de la balanza se remontan al año 5.000 a.C. En Mesopotamia y Egipto comienzan a utilizarse en hacia el año 3.000 a.C. siendo sus valores múltiplos de una unidad común: el peso de un grano de trigo. Es posible que el uso de las pesas para la medición fuese posterior al uso del peso de grano. La ciencia griega, a partir del año 500 a.C. tuvo necesidad de instrumentos de precisión para determinar la pureza de metales preciosos. Desde el siglo VIII, los árabes mejoraron el diseño de la balanza. En Europa desde el siglo XII, aprendieron a fabricar balanzas a través de tratados antiguos y fueron balanzas más simples las utilizadas en la Alta Edad Media. Aún es posible encontrar en mercadillos la balanza \"romana\" aunque lo más habitual es que se trate de objeto de decorativos y las básculas de precisión electrónica son las que se utilizan en los comercios. Papiro egipcio del Libro de la Muerte de Ani Tribunal de Osiris. Tebas 1250 a.C. En el año 280 a.C. Eratóstenes realizó un cálculo muy aproximado de la circunferencia terrestre del siguiente modo: 1.- Observó que en el mismo momento del día, en la actual ciudad de Asuán y en Alejandría, las varas colocadas verticalmente producían en una sombra y en otra no. ¿Cómo era esto posible? 2.- Al estar el sol a una distancia tan enorme, se considera que los rayos son paralelos. 3.- Si no hubiese sombra en ninguna de las dos varas, o fuesen iguales, esto supondría que la tierra era plana. 4.- Pero como en Asuán no tenía sombra y en Alejandría si, la conclusión es que la superficie de la tierra era curva. Por tanto a mayor curvatura, mayor longitud de sombra. 5.- Calculó que si las varas se prolongasen hasta el centro de la tierra, formarían un ángulo de 7º que es la 1/50 parte de 360. Balanza de la Era Romana 6.- Eratóstenes encargo a una persona que midiese con sus pasos la distancia entre las dos ciudades que aproximadamente era de 800 km. 7.- Por lo tanto multiplicó 800 km x 50 = 40.000 km que es la longitud aproximada de la circunferencia terrestre.”2 Justificación 2 http://mimosa.pntic.mec.es/mlucas2/softEduca/umedida/la_medicion_en_la_historia.html
Investigar las diversas diferencias, ventajas y desventajas de los instrumentos de medición analógicos y digitales del sistema internacional, que existen en el mercado y son de importancia general. Objetivos Objetivos Generales: 1. Determinar las diferencias entre los instrumentos de medición analógicos y digitales. 2. Obtener las existentes desventajas y ventajas de los instrumentos de medición analógicos y digitales. 3. Desarrollar y dar a conocer las respectivas recomendaciones de los instrumentos de medición. Objetivos específicos: 1. Ayudar al lector interesado en el tema, a guiarlo en una completa información sobre los diversos instrumentos de medición y facilitarle el uso y manejo de alguno en particular. 2. Proporcionar al lector, por medio de la redacción, de una ayuda adecuada para elegir el instrumento que más le convenga y le sea fácil de proporcionar. Aspectos benéficos Facilitar al lector la información adecuada para que, por medio de esta investigación, ayudar con un concepto claro de cada uno de los instrumentos de medición existentes y mostrarle los tipos analógicos y digitales que existen para que así pueda llegar a una conclusión por él mismo. Proporcionar los aspectos más sobresalientes de cada uno de los instrumentos redactados como: magnitud usada, escalas, precisión y clasificarlos de acuerdo a su magnitud. Descripción y desarrollo
Definición “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. Principales Características 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. A continuación se indican algunos instrumentos de medición existentes en función de la magnitud que miden.” 3 1. Para medir masa: Balanza “La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de un objeto. Es una palanca de primer género de brazos iguales que, mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos, permite medir masas. Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad. El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio. “Las balanzas se utilizan para pesar los alimentos que se venden a granel, al peso: carne, pescado, frutas, etc. Con igual finalidad puede utilizarse en los hogares para pesar los alimentos que componen una receta. También se emplean en los laboratorios para pesar pequeñas cantidades de masa de reactivos para realizar análisis químicos o biológicos. 3 http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento_de_medici%C3%B3n
Estas balanzas destacan por su gran precisión. Muchas aplicaciones han quedado obsoletas debido a la aparición de las básculas electrónicas.”4 Balanza analógica Balanza digital “La balanza digital es un instrumento de medición se caracteriza por dos rasgos fundamentales: su gran rango de pesaje y su capacidad para obtener el peso con una precisión asombrosa. En cuanto a su constitución, la conforman un plato cuya función es la del pesado, que además es extraíble, con lo cual la limpieza del aparato en su totalidad podrá ser ejecutada sin demasiadas dificultades. Los equipamientos más comunes poseen, asimismo, una función destinada al cómputo de piezas. En lo que respecta a la energía, el suministro energético que va a recibir será de 240 V. Esto se produce mediante un mediador que es el adaptador de red de dicho envío de energía. Sin embargo, también es posible alimentar la balanza digital mediante el uso de baterías. Debido a esto, casi nunca es necesario mantenerlo en un anclaje establecido o fijo. Además del plato, también se encuentran otros elementos constitutivos. Entre ellos están los pies de ajuste y de nivelación que cumplen la función, justamente, de mantener nivelada la balanza. Una de las ventajas de este modelo digital es su capacidad para transmitir el resultado del pesaje que se ha efectuado a la memoria de una computadora. Este modelo de medidor de medición digital es normalmente usado en sectores tales como la producción, los laboratorios (donde es clave la precisión y velocidad en el resultado de la medición), el control de entradas y salidas, y también el uso móvil, como es el caso del servicio técnico externo. Entre las características y opciones que comparten la mayoría de los medidores móviles podemos destacar su programa de ajuste. Como su nombre lo indica, la balanza digital, ajusta la precisión mediante esos pesos que, por otro lado, son opcionales en su empleo. Además de esto, cabe aclararse que los pesos de ajuste se emplean solamente cuando la recalibración es interna y cuando se busca que haya un control regular. En cuanto a la función que computa las piezas, lo que hace es 4 http://es.wikipedia.org/wiki/Balanza
determinar el número de piezas de referencia con las que se cuenta, junto con el momento en el que se produce el cambio del indicador de piezas al indicador de peso. Otra de las funciones es la del taraje, que cuenta con la opción de ser ejecutada varias veces en la mitad del rango. En este modelo digital, debido a sus rasgos de avanzada, también tenemos la iluminación de la pantalla del medidor, que se produce de manera automática. Dentro de esta opción, encontramos también aquella que nos avisa con un indicador de estabilidad en la misma pantalla que el instrumento está, justamente, estabilizado enteramente. Entre las partes constitutivas también está el teclado. Gracias a éste lo que se puede hacer es seleccionar diferentes unidades de pesado según lo que se esté queriendo medir o el medio en el que se esté utilizando la balanza digital. Balanza Digital También tenemos al plato extraíble que facilita la limpieza, sobre el cual hemos hecho hincapié anteriormente y que está construido en acero noble. Por supuesto, es posible también contar con el adaptador de red para el suministro energético de 240 V. Como ya hemos dicho, este tipo de medidor garantiza una limpieza sencilla, y a esto se le suma el protector contra cualquier polvo o salpicadura que pueda comprometer la integridad y el funcionamiento del aparato. En cuanto a la posibilidad de hacerlo funcionar de por la alimentación con las baterías, podemos mencionar que también hay un indicador que nos informa acerca del estado de dicha batería, es decir, nos alerta acerca de cuándo hay que cambiarla y de cuánto falta para que se produzca esta situación. La balanza digital, cuando es adquirida, tiene consigo un certificado destinado tanto a aquellas empresas que quieran utilizar a los operadores electrónicos de medición como a los usuarios particulares. Dicho certificado tiene un documento de control que detalla todos los valores de medición. Asimismo, podemos mencionar otro elemento de estos operadores digitales: la impresora, cuya tarea inherente es la de dejar constancia de los resultados de la medición. La misma se utiliza generalmente en los laboratorios donde se siempre se busca documentar los resultados de los análisis y estudios. Entre los distintos modelos digitales podemos encontrar una gran variedad según el rango de pesaje, como el caso de las digitales compactas que son ideales cuando no se quiere
extraer el peso de un producto de gran magnitud, razón por la cual su operación es sencilla.” 5 Básculas “La báscula (del francés bascule) es un aparato que sirve para pesar; esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso). Normalmente una báscula tiene una plataforma horizontal sobre la que se coloca el objeto que se quiere pesar. Dado que, a diferencia de una romana, no es necesario colgar el objeto a medir de ganchos ni platos, resulta más fácil pesar cuerpos grandes y pesados encima de la plataforma, lo que hizo posible construir básculas con una capacidad de peso muy grande, como las utilizadas para pesar camiones de gran tonelaje. Actualmente existen dos tipos de básculas: mecánicas y electrónicas. En el caso de las básculas mecánicas, las mismas pueden ser por contrapeso o con muelle elástico. Básculas Mecánicas Básculas con contrapeso Actúan por medio de un mecanismo de palancas. Ese mecanismo de palancas transforma la fuerza correspondiente al peso del objeto a medir en un momento de fuerzas, que se equilibra mediante el desplazamiento de un pilón a lo largo de una barra graduada, donde se lee el peso de la masa. El principio de funcionamiento de estas básculas es similar al de una romana o una balanza, comparando masas, mediante una medición indirecta a través del peso. Básculas con muelle elástico Los avances en las técnicas de pesado, han hecho prácticamente desaparecer las básculas de palanca con contrapeso, y ahora se usan básculas con muelle elástico, basadas en la deformación elástica de un resorte que soporta la acción gravitatoria del peso del objeto a medir, en lugar de realizar una comparación de masas. Por esta razón, actualmente el nombre báscula se aplica también a toda una serie de sistemas de pesada basados en la gravedad, del tipo dinamómetro. Al funcionar por muelle elástico, estas básculas miden la fuerza ejercida por un objeto sujeto a la fuerza de gravedad, es decir, el peso. Balanzas digitales o electrónicas Actualmente las básculas funcionan con métodos y sistemas electrónicos, mostrando en una pantalla de fácil lectura la masa del objeto que se pesa. Las básculas electrónicas utilizan sensores conocidos como célula de carga o celda de carga. Las celdas de carga convencionales consisten en una pieza de metal a la que se adhieren galgas 5 http://www.basculasbalanzas.com/tipos/digital.html
extensométricas. Estas galgas cambian su resistencia eléctrica al traccionarse o comprimirse cuando se deforma la pieza metálica que soporta el peso del objeto. Por tanto, miden peso. El metal se calcula para que trabaje en su zona elástica; esto es lo que define la operatividad de una celda. El ajuste de las resistencias se hace con un puente de Wheatstone, de modo que al alimentarse con un voltaje entregan una salida de voltaje proporcional a la fuerza aplicada en el metal (en el orden de milivoltios). Asimismo se utilizan filtros electrónicos de pasa bajo para disminuir el efecto de las perturbaciones de alta frecuencia. Cuando la celda se somete a esfuerzos por encima de su capacidad, el metal del cuerpo de la celda pasa a una zona inelástica, adquiriendo deformaciones plásticas o permanentes y ya no regresa a su estado inicial. Antes de llegar a la zona plástica, se sale de la zona de elasticidad lineal, dando lugar a que las deformaciones no sean proporcionales a la fuerza que soporta la célula de carga y, en consecuencia, la salida de voltaje no varíe de manera lineal a la deformación de la pieza metálica y la célula de carga no funcione correctamente. Para evitar esto, los fabricantes colocan tornillos ajustables para limitar el movimiento de la plataforma de la báscula de manera que la celda no se flexione más allá de su rango de funcionamiento. Calibración En estas básculas que miden peso mediante la deformación de un elemento elástico, la masa indicada es una medida indirecta que resulta de evaluar el esfuerzo correspondiente al peso del objeto. Tienen que calibrarse periódicamente y cuando son trasladadas, debido a las variaciones en la intensidad gravitatoria de unos lugares a otros. La calibración se hace por comparación con pesas patrones que a su vez estén calibradas con mayor precisión que la correspondiente a la balanza a calibrar según un sistema internacional de trazabilidad y certificación.”6 Espectrómetro de masas “La espectrometría de masas es una técnica de análisis que permite la medición de moléculas. El espectrómetro de masas es un artefacto que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación carga-masa (z/m). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un cromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iniciales en inglés, GC-MS. El espectrómetro de masas mide razones carga/masa de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes átomos,el haz de iones produce un patrón específico en el detector, que permite analizar el compuesto. 6 http://es.wikipedia.org/wiki/B%C3%A1scula
En la industria es altamente utilizada en el análisis elemental de semiconductores, biosensores y cadenas poliméricas complejas. Drogas, fármacos, productos de síntesis química, pesticidas, plaguicidas, análisis forense, contaminación medioambiental, perfumes y todo tipo de analitos que sean susceptibles de pasar a fase vapor e ionizarse sin descomponerse.”7 Partes de un espectrómetro de masas 2. Para medir tiempo: Cronómetro “El cronómetro es un reloj cuya precisión ha sido comprobada y certificada por algún instituto o centro de control de precisión. La palabra cronómetro es un neologismo de etimología griega: Χρόνος Cronos es el Titan del tiempo, μετρον -metron es hoy un sufijo que significa aparato para medir. Con normalidad se suele confundir el término cronómetro y cronógrafo; el primero como se ha especificado es todo reloj que ha sido calificado como tal por algún organismo de observación de la precisión de mecanismos o calibres. En la actualidad el Control Oficial Suizo de Cronómetros (COSC) es el organismo que certifica la mayor parte de los cronómetros fabricados. Durante al menos dos semanas, en diferentes posiciones y temperaturas se prueba el comportamiento y diferencias obtenidas respecto a los criterios y desviaciones máximas permitidas. Para mayor información de dichas desviaciones consultar la página oficial del COSC: www.cosc.ch Los relojes certificados como cronómetros van acompañados normalmente de un atestado de cronometría y por una mención en la esfera. Según informa el COSC en su página web se certifican como cronómetros un millón de relojes al año lo que representa sólo un 3% del total de la fabricación suiza. Un cronógrafo es un reloj que, mediante algún mecanismo de complicación, permite la medición independiente de tiempos. Normalmente, en su versión analógica van provistos de un pulsador de puesta en marcha y paro así como otro segundo pulsador de puesta a cero. 7 http://es.wikipedia.org/wiki/Espectr%C3%B3metro_de_masa
Ejemplo de cronómetro de pulsera: Rolex Oyster Perpetual Datejust. Fue el primer reloj de pulsera con indicación de fecha en una ventanilla abierta sobre la esfera. Ejemplo de reloj con función de cronógrafo: Omega Speedmaster Professional. Fue el cronógrafo elegido por la Nasa para acompañar a los astronautas en las misiones Apolo que culminaron con la llegada del hombre a la luna. Ejemplo de reloj cronómetro con función de cronógrafo: Breitling Navitimer, primer reloj en incorporar una regla de cálculo logarítmica para la realización de cálculos relativos a consumos de carburante, distancias recorridas, multiplicaciones, divisiones, reglas de tres, etc.”8 Cronómetro Rolex Daytona Los cronómetros y cronógrafos pueden presentarse analógicamente, digitalmente o ambos; siendo la diferencia, sus manecillas en lugar de la pantalla que indica directamente la hora entre otras funciones. Ya se presentó medidores analógicos así que a continuación uno digital. Cronómetro digital Reloj “Se denomina reloj al instrumento capaz de medir el tiempo natural (días, años, fases lunares, etc.) en unidades convencionales (horas, minutos o segundos). 8 http://es.wikipedia.org/wiki/Cron%C3%B3metro
Fundamentalmente permite conocer la hora actual, aunque puede tener otras funciones, como medir la duración de un suceso o activar una señal en cierta hora específica. } Los relojes se utilizan desde la antigüedad y a medida que ha ido evolucionando la tecnología de su fabricación han ido apareciendo nuevos modelos con mayor precisión, mejores prestaciones y presentación y menor coste de fabricación. Es uno de los instrumentos más populares, ya que prácticamente muchas personas disponen de uno o varios relojes, principalmente de pulsera, de manera que en muchos hogares puede haber varios relojes, muchos electrodomésticos los incorporan en forma de relojes digitales y en cada computadora hay un reloj. El reloj, además de su función práctica, se ha convertido en un objeto de joyería, símbolo de distinción y valoración. La mayor precisión conseguida hasta ahora es la del último reloj atómico desarrollado por la Oficina Nacional de Normalización (NIST) de los Estados Unidos, el NIST-F1, puesto en marcha en 1999, es tan exacto que tiene un margen de error de solo un segundo cada 30 millones de años. Hoy en día existen una gran cantidad de compañías relojeras, fabricantes de relojes mecánicos, tanto personales como fijos, países como Alemania, Suiza, Japón, China, Reino Unido, Estados Unidos y Rusia, albergan importantes compañías del sector. En el formato analógico existe una escala fija y dos agujas que giran a velocidad constante; la aguja más corta y ancha indica las horas, y tarda doce horas en completar una vuelta completa, la aguja más delgada y larga, el minutero, indica los minutos y tarda una hora en completar una vuelta completa a la esfera del reloj. Puede existir una tercera aguja en el mismo eje o con un eje distinto que señala los segundos y tarda un minuto en dar una vuelta completa. En los relojes digitales, hay dos grupos de dos dígitos cada uno, separados por el signo de dos puntos (:), los dos primeros indican la hora en formato de 24 horas de 0 a 23 o en formato de 12 horas de 1 a 12; el segundo grupo de dígitos indica los minutos en un rango de 0 a 59, en algunos casos puede existir un tercer grupo de dos dígitos que indica los segundos en un rango de 0 a 59 segundos. Relojes de pulsera Los relojes de pulsera vienen todos con dos correas ajustables que se colocan en alguna de las muñecas para su lectura. Son de tipo analógico y digital. Aunque la carátula de la mayoría de ellos es generalmente redonda, también existen de carátula cuadrada, hexagonal y hasta pentagonal. En los relojes analógicos (de variable continua) la hora se indica en la carátula mediante dos o tres manecillas: una corta para la hora, una larga para los minutos y, opcionalmente, una tercera manecilla también larga que marca los segundos. En los relojes digitales (de variable discreta) se lee la hora directamente en números sobre la pantalla. También existen relojes mixtos, es decir, analógicos y digitales en la misma carátula. Los relojes calendarios son relojes mecánicos o digitales que marcan el año en vigor, el mes, el día de la semana, la hora, los minutos e incluso los segundos
Reloj Reloj Analógico Digital De pulsera De pulsera Reloj Atómico Un reloj atómico es un tipo de reloj que para alimentar su contador utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal. Los primeros relojes atómicos tomaban su referencia de un máser.1 Las mejores referencias atómicas de frecuencia (o relojes) modernas se basan en físicas más avanzadas, que involucran átomos fríos y fuentes atómicas. Las agencias de normas nacionales mantienen una exactitud de 10-9 segundos por día2 y una precisión igual a la frecuencia del transmisor de la radio que bombea el máser. Los relojes atómicos mantienen una escala de tiempo continua y estable, el Tiempo Atómico Internacional (TAI). Para uso cotidiano se difunde otra escala cronológica: el Tiempo Universal Coordinado (UTC). El UTC deriva del TAI, pero se sincroniza usando segundos de intercalación con el Tiempo Universal (UT1), el cual se basa en la transición día–noche según las observaciones astronómicas. En el año 1967 los relojes atómicos basados en cesio habían conseguido fiabilidad suficiente como para que la Oficina Internacional de Pesas y Medidas eligiera la frecuencia de vibración atómica de los dispositivos creados y perfeccionados por Essen como nuevo patrón base para la definición de la unidad de tiempo físico. Según este patrón, un segundo se corresponde con 9.192.731.770 ciclos de la radiación asociada a la transición hiperfina desde el estado de reposo del isótopo de cesio 133: (133Cs). La precisión alcanzada con este tipo de reloj atómico es tan elevada que admite únicamente un error de un segundo en 30 000 años. El reloj más preciso del mundo se diseña en el Observatorio de París, donde los actuales relojes atómicos tardarían 52 millones de años para desfasarse un segundo. El nuevo objetivo de la investigación francesa es aumentar ese plazo a 32 mil millones de años. El estándar actual de los relojes atómicos en activo permite el atraso de un segundo cada 3 700 millones de años (NIST).”9 9 http://es.wikipedia.org/wiki/Reloj
3. Para medir longitud: Cinta Métrica “Una cinta métrica o un flexómetro es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil. También se pueden medir líneas y superficies curvas.”10 Cinta métrica digital Este instrumento es muy similar al analógico pero su diferencia es en la lectura ya que consta de una pantalla en su parte superior que nos indica la longitud de la cinta que se ha desplegado hasta cierto punto en particular. Cinta métrica digital láser Este tipo de instrumento, en vez de usar una cinta métrica física y visible, usa un láser para la medición. Este láser parte del instrumento pudiendo medir la distancia que hay entre el aparato hasta la superficie dada, teniendo un rango de limitación del alcance del láser. Calibre 10 http://es.wikipedia.org/wiki/Cinta_m%C3%A9trica
“El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado, delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.”11 Calibre digital Este tipo de calibre es muy similar al analógico, lo que lo diferencia es su lectura que está dada por una pantalla. No es tan precisa como el instrumento analógico. Micrómetro 11 http://es.wikipedia.org/wiki/Calibre_(instrumento)
“El micrómetro, que también es denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer o simplemente palmer, es un instrumento de medición cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas μικρο (micros, pequeño) y μετρoν (metron, medición); su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente. Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25 mm normalmente, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm... Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo, necesario pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la precisión. Micrómetro digital Micrómetros que emplean tecnología digital para su medición en vez de los patrones visibles.”12 Reloj Comparador 12 http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_(instrumento)
“Un reloj comparador o comparador de cuadrante es un instrumento de medición de dimensiones que se utiliza para comparar cotas mediante la medición indirecta del desplazamiento de una punta de contacto esférica cuando el aparato está fijo en un soporte. Constan de un mecanismo de engranajes o palancas que amplifica el movimiento del vástago en un movimiento circular de las agujas sobre escalas graduadas circulares que permiten obtener medidas con una precisión de centésimas o milésimas de milímetro (micras). Además existen comparadores electrónicos que usan sensores de desplazamiento angular de los engranajes y representan el valor del desplazamiento del vástago en un visualizador. La esfera del reloj que contiene la escala graduada puede girarse de manera que puede ponerse el cero del cuadrante coincidiendo con la aguja y realizar las siguientes medidas por comparación. El reloj comparador debe estar fijado a un soporte, cuya base puede ser magnética o fijada mecánicamente a un bastidor. Es un instrumento que permite realizar controles dimensionales en la fabricación de manera rápida y precisa, por lo que es muy utilizado en la inspección de la fabricación de productos en series grandes.” 13 Reloj comparador digital Consta del eje de profundidad, y en vez de las manecillas, una pantalla indicadora de las cifras respectivas. 4. Para medir temperatura: Termómetro 13 http://es.wikipedia.org/wiki/Reloj_comparador
“El termómetro (del griego θερμός (thermos), el cual significa \"caliente\" y metro, \"medir\") es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales. Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. Termómetros digitales Son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores, utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un visualizador. Una de sus principales ventajas es que por no utilizar mercurio no contaminan el medio ambiente cuando son desechados.” 14 5. Para medir presión: Barómetro 14 http://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metro
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