Metrologia

METROLOGIA

La metrologia è la scienza che si occupa della misurazione delle grandezze fisiche (lunghezza, massa, energia, potenza ecc.). Il suo scopo è quello di stabilire i sistemi di misura scegliendo talune grandezze (campioni) come fondamentali.

La metrologia studia i principi, i metodi, i mezzi necessari per effettuare le misure e stabilisce i sistemi di misura adatti all'unità. Ogni misura deve essere espressa da un numero e da una unità di misura.

La misura può essere di due tipi: diretta o indiretta.

La misura è diretta quando l'operatore riesce direttamente a leggere la misura sullo strumento nella corrispondente unità.

La misura è indiretta quando viene seguita con uno strumento che non consente la lettura immediata della misura se non attraverso operazioni successive di confronto.

I sistemi di misurazione sono :

Quello anglosassone:

Molto usato nei paesi di lingua inglese (anche nel campo tecnico-scientifico)

Quello metrico: sistema internazionale (S.I.)

Il sistema metrico per antonomasia è il sistema metrico decimale, nel quale il rapporto tra ciascuna unità e i suoi multipli e sottomultipli avviene per potenze di 10.

( Il S.I. dovrà essere assunto da tutti a partire dal 1999)

OBIETTIVI DELLA METROLOGIA:

Studio dei sistemi di misura

Valutazioni degli errori compiuti nelle misurazioni

Scelta e studio degli strumenti

ERRORI

Nelle scienze sperimentali, l'errore è la differenza fra il valore reale di una grandezza e quello misurato.

TIPI DI ERRORI:

1 Errori sistematici: 

Sono dovuti a strumenti di misura difettosi o a metodi non razionali.

2 Errori accidentali o casuali:

Sono determinati da una somma di tante cause che provocano ciascuna un errore elementare.

TEORIA DEGLI ERRORI:

La teoria degli errori è una vera e propria scienza che ha l'obbiettivo di ottenere delle misurazioni sempre più vicine a quelle effettive.

CALIBRO

Il calibro è uno strumento usato per la misurazione di grandezze lineari di misura lineare (a corsoio, a vite micrometrica o Palmer) o per il controllo dimensionale o di forma (calibri fissi). Tutti i calibri sono costruiti in acciaio inossidabile e sono normalmente tarati per una temperatura di 20°C.

CALIBRI A CORSOIO

I calibri a corsoio, d'impiego generale, sono anche detti "calibri a lettura diretta", poiché sono muniti di un indice di riferimento mobile , che dà il valore della misurazione eseguita; un tipo di calibro a lettura diretta è rappresentato dal micrometro. I calibri a corsoio sono in genere costituiti da un'asta recante a un'estremità un braccio e un beccuccio sulla quale scorre il corsoio, anch'esso munito di un braccio e di un beccuccio, nonché di un'asticella scorrevole in una scanalatura dell'asta: fra i la ti affacciati, paralleli, dei due bracci si misurano le dimensioni esterne (per es. lo spessore di un pezzo); fra i lati opposti, anch'essi paralleli, dei beccucci si misurano le dimensioni interne (per es. un diametro di un foro; la parte dell'asticella scorrevole sporgente dall'estremità dell'asta fissa misura le profondità (per es. l'altezza di un risalto o la lunghezza di un foro cieco). Calibri a corsoio speciali possono essere costruiti per uno solo dei suddetti tre tipi di misurazione. Il valore della lunghezza misurata si legge direttamente su una scala graduata (in genere , sia millimetrata sia in sedicesimi di pollice) incisa sull'asta fissa, alla quale corrisponde un nonio inciso sul corsoio. Il nonio, detto anche verniero, è uno strumento per la misura di frazioni delle divisioni di una scala graduata. Un nonio rettilineo consiste in un corsoio mobile, affiancato alla scala principale, recante una scala graduata divisa in n parti uguali e di lunghezza pari a n - 1 intervalli della scala principale. Il tratto del nonio compreso fra lo zero e la prima suddivisione che coincide con una suddivisione della scala principale dà il valore della frazione richiesta. Il grado di misurazione è normalmente di 1/20 di mm (calibro ventesimale), ma può essere limitato a 1/10 (calibro decimale) o arrivare a 1/50 (calibro cinquantesimale), secondo il numero delle divisioni del nonio (rispettivamente 20 su un trattamento di 19 mm, 10 su 9mm, 50 su 49 mm). Il nonio della scala in pollici reca sempre 8 divisioni su un tratto di 7/16 di pollice, per cui il grado di precisione è di 1/128 di pollice. Un dispositivo di blocco del corsoio sull'asta consente di mantenere la posizione di misurazione, quando sia necessario effettuare la lettura dopo aver allontanato il calibro dal pezzo.

MICROMETRO A VITE O CALIBRO PALMER

Il micrometro o è uno strumento di misura lineare, munito di dispositivo micrometrico, impiegato nelle costruzioni meccaniche per misure di alta precisione di distanze interne ed esterne.

Esistono vari tipi di micrometri; quello a vite serve a misurare di spessori e diametri esterni.

Le parti fondamentali di un micrometro a vite sono: la vite micrometrica, che deve essere costruita con la più grande precisione; un riferimento fisso (punta, piattello, ecc.), che serve di appoggio al pezzo da misurare; un tamburo graduato lungo la periferia di una superficie troncoconica con cinquanta o cento divisioni, che ha internamente un manicotto filettato che fa da madrevite alla vite micrometrica; un dispositivo a frizione (nottolino a scatto), che permette di muovere la vite finché i due riferimenti, quello fisso e l'altro cilindrico mobile, identico al fisso e solidale alla vite, aderiscano al pezzo da misurare con la pressione voluta; un telaio, o staffa, di forma variabile a seconda dei modelli ma generalmente semicircolare, che serve da supporto al riferimento fisso e al manicotto filettato; sul riferimento cilindrico mobile è incisa una graduazione parallela all'asse della vite e che indica, in mm, la distanza fra i due riferimenti. Per misurare uno spessore o un diametro con questo strumento, si appoggia il pezzo sul riferimento fisso e si fa aderire contro di esso il riferimento mobile muovendo la vite tramite il bottone zigrinato del dispositivo a frizione. Quando il bottone gira in folle si può effettuare la lettura. La graduazione sul riferimento mobile fornisce lo spessore in mm, mentre la graduazione incisa sulla superficie troncoconica in corrispondenza del riferimento indica i decimali fino a 0,01 e spesso a 0,005 mm.

Questo micrometro è largamente impiegato nelle lavorazioni meccaniche per il controllo delle quote durante e alla fine della lavorazione. Di facile impiego, per dare una costante garanzia di precisione richiede frequenti e accurate tarature.

Come si legge il micrometro: Per effettuare le misurazioni con il calibro Palmer bisogna immettere l'oggetto desiderato tra i due cilindri e si legge il numero presente nel tamburo che indica i millimetri e i mezzi millimetri, per leggere le frazioni di millimetro si osserva il nonio; la linea di esso che coincide con la linea dei millimetri indica i centesimi di millimetro per il calibro centesimale ed i cinquantesimi per il micrometro cinquantesimale.      

ASTA METRICA

Asta flessibile di acciaio inossidabile.

L'asta ha 2 scale:

Pollici

Millimetri

Lo 0 inizia all'inizio dell'asta.

COMPASSO

Il compasso è uno strumento costituito da due aste appuntite articolate tra loro a cerniera a un'estremità e variamente foggiate all'estremità opposta.

In meccanica il compasso è usato per riportare o confrontare distanze (misura indiretta). La cerniera del compasso deve presentare una certa resistenza d'attrito, in modo che l'apertura angolare si mantenga maneggiando lo strumento. In qualche caso, i compassi, sono anche regolabili mediante una vite (BLAUSTRINO). Il compasso da officina, usato per tracciatura meccanica è metallico e può essere del tipo a punte fisse o con punte regolabili o intercambiabili.