Patrones

INTRODUCCIÓN A LA METROLOGÍA
Curso Académico 20112011-12

Rafael Muñoz Bueno
Laboratorio de Metrología y Metrotecnia
LMM--ETSII
LMM
ETSII--UPM

TEMA 7. Patrones materializados de longitud. Instrumentación
asociada a su medida.

Índice
1.

Bloques patrón longitudinales (BPL).

2.

Columnas de bloques patrón escalonados.

3.

Barras de extremos.

4.

Reglas a trazos y codificadas (encoders).

5.Patrones de diámetro (interiores y exteriores)

6.

Instrumentación en medida de PMLs.
•

Calibres pie de rey.

•

Micrómetros.

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Bloques patrón longitudinales, BPL
Definición de BPL
Los bloques patrón son patrones de longitud
que materializan fracciones de la unidad
de longitud, el metro, del Sistema
Internacional de unidades (SI).
Dependiendodel tipo de aplicación y de la
calidad requerida se fabrican en diferentes
grados.
En definitiva los bloques patrón son la
primera materialización física del enlace de
la cadena de trazabilidad entre el patrón
primario y los demás instrumentos.

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1.
2.
3.
4.
5.
6.

Lado izquierdo de la cara de medida.
Lado derecho de la cara de medida.
Cara de medida sin marcar.
Carade medida marcada.
Caras laterales.
Cara lateral marcada.

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Bloques patrón longitudinales, BPL
El ingeniero sueco C. E. Johansson fue el inventor de este tipo de patrones, los
cuales constituyen el primer tipo de patrón materializado, y el más utilizado
tanto en laboratorios de metrología como en el plano industrial.
El material utilizado en la realización de los bloquesposee una dureza superior a 62
HRC, con el fin de evitar el posible rayado y un desgaste prematuro; sus longitudes
nominales normalizadas van desde 0,5 mm hasta 1 m, con intervalos incluso
de 1 µm.
Prácticamente todas las normas nacionales aplicables a estos patrones se basan en
la norma ISO 3650, la cual prevé cuatro clases de precisión: K, 0, 1 y 2, fijando
para cada una, las tolerancias permitidasrespecto a la longitud nominal, así como
las de planitud y variación de longitud.
Como material constructivo se utilizan el acero, el carburo de tungsteno (con
menor coeficiente de dilatación y mayor dureza que el acero) así como materiales
cerámicos (ZrO2), los cuales presentan la ventaja de no ser oxidables.

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Bloques patrón longitudinales,BPL
Los bloques patrón se suministran normalmente en los siguientes juegos:
• Longitud nominal <100 mm
-

11 piezas (juegos especiales para micrómetros)
43 piezas
86 piezas
112 piezas
122 piezas (y más recientemente un juego de 121 piezas)

• Longitud nominal >100 mm
-

125
150
175
200
250
300

mm
mm
mm
mm
mm
mm

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-

400
500
600
700
800
900

mm
mm
mm
mm
mm
mm

- 1000 mmCurso Académico 11-12

Bloques patrón longitudinales, BPL

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Bloques patrón longitudinales, BPL

l

Según la norma UNEEN-ISO 3650 se
define la longitud de un bloque
patrón longitudinal como: “La distancia
perpendicular entre cualquier punto de la
cara de medida y la superficie de una
base auxiliar del mismo material y
rugosidad (acabadosuperficial) sobre la
cual la otra cara de medida ha sido
adherida”.

lc

Longitud de un bloque patrón, l

La desviación de longitud de cualquier
punto respecto de la longitud nominal es

l-ln.

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Bloques patrón longitudinales, BPL
Adherencia entre diferentes bloques patrón
Una de las particularidades de los bloque patrón
y que debemos a C. E.Johansson es la
posibilidad de combinarlos de tal forma que
podamos conseguir cualquier longitud para
utilizarlos para calibrar o medir otros objetos.
Esto se consigue gracias a la buena
planitud de las caras de medida, por lo que
podemos adherirlos entre si.
La adherencia es la propiedad de las caras de
medida de los bloques para pegarse a otras
caras de medida, u otras bases de similar
acabado...