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MEDICIÓN PRIMARIA DE PAR TORSIONAL
Daniel A. Ramírez Ahedo
dramirez@cenam.mx
Jorge C. Torres Guzmán
jtorres@cenam.mx
Centro Nacional de Metrología, CENAM
www.cenam.mx/fyp
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Tel.: +52 (42) 11.05.72 ó 11 05 00 al 04 Ext. 3741; Fax: 11 05 78 ó 15 39 04

RESUMEN
Un par torsional es producido por un par de fuerzas aplicadas aun cuerpo a una distancia
perpendicular de un eje, tal que se genere en él una rotación alrededor del mismo. La
magnitud de este par torsional es calculado como el producto vectorial de la fuerza por una
distancia.
Un sistema primario para la cuantificación de cualquier magnitud es aquel cuyo valor es
aceptado sin referirse a otros patrones de la misma magnitud. Así pues, un sistema primariopara la medición del par torsional es el basado en la definición propia de la magnitud, fuerza
por distancia. El sistema de medición primario puede ser el de más alta exactitud, sin
embargo el costo del mismo puede ser bastante elevado, si se quiere tener una incertidumbre
relativamente baja.
En este artículo se presentan las características y condiciones de un patrón primario para lamedición de par torsional y se discute el uso de este patrón para la diseminación de la
magnitud a nivel nacional.

INTRODUCCIÓN
Un par torsional es producido por un par de fuerzas aplicadas a un cuerpo a una distancia
perpendicular de un eje, tal que se genere en él una rotación alrededor del mismo. En
analogía con lo anterior, el par torsional o lo que comúnmente se conoce como “torque”
puede serasociado con la fuerza de apriete en un tornillo, como lo muestra la siguiente
figura.

XIV Seminario Nacional de Metrología.

Aguascalientes, Ags. Agosto de 1998.

T=F·d

F

d
Figura 1. El Par torsional “torque” ejercido sobre un tornillo es igual a la fuerza aplicada
por la distancia d a la que se aplica.

La magnitud de este par torsional es calculado como el producto vectorialde la fuerza por
una distancia:
T=F

·

d

Par torsional = Fuerza

{1}

·

distancia

[Nm]

De acuerdo al sistema internacional de unidades la unidad del par torsional es el newton
metro y su símbolo es Nm, el cual es derivado de las magnitudes fundamentales longitud
masa y tiempo (L, M y T), es decir 1 Nm = 1 kg m2 /s2.

MEDICIÓN DE PAR TORSIONAL
Existen varias formas dedeterminar la magnitud de par torsional dependiendo del tipo de
mediciones que se realicen, las cuales pueden ser dinámicas o estáticas. El par dinámico es la
determinación de la magnitud de respuesta de par torsional de un instrumento como función
de la frecuencia f > 0 Hz, mientras que por el contrario el par estático es la determinación de
tal respuesta siempre que f = 0 Hz.
Un sistemaprimario para la cuantificación de cualquier magnitud es aquel cuyo valor es
aceptado sin referirse a otros patrones de la misma magnitud. Así pues, un sistema primario
para la medición del par torsional es el basado en la definición propia de la magnitud, tal
como se presenta en la siguiente figura:

XIV Seminario Nacional de Metrología.

Aguascalientes, Ags. Agosto de 1998.

T=Fd
Elementode apoyo
(Balero de aire)
Elementos de sujeción
Transductor

Brazo de carga

F=mg

Figura 2. Sistema primario para la medición de par torsional.
En la figura anterior, podemos observar que el elemento de apoyo es para cuantificar
correctamente la magnitud, eliminando la carga perpendicular al eje y el momento
flexionante ocasionados por la carga de las pesas apoyadas directamentesobre el
transductor. Además, es necesario evaluar las variables de influencia, tales como la fricción
del elemento de apoyo y el empuje del aire sobre las masas; con lo que la expresión para el
cálculo de par torsional {1} se tendrá que modificar para realizar las correcciones
mencionadas de acuerdo a la siguiente expresión:


ρ  
T = m ⋅ glocal 1 − aire  • d  − Tf

 ρ masa  ...