UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

Departamento de Física Aplicada a la Ingeniería Industrial

Asignatura:

8906 METROLOGÍA

GUÍA DEL CURSO 2008-2009

Guía del curso 2008-09 8906 Metrología

1 Objetivos La asignatura de Metrología, código 8906, es una asignatura optativa de la especialidad de Fabricación que se encuadra en el segundo semestre del quinto curso del Plan de Estudios de la Titulación de Ingeniero Industrial en la ETS de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid desde el curso 2004-05. Asimismo, esta asignatura se ofrece desde el mismo curso como asignatura de libre elección para las titilaciones de Ingeniero Industrial, Ingeniero Químico, Ingeniero en Automática y Electrónica e Ingeniero en Organización Industrial. La finalidad de esta asignatura es proporcionar los principios básicos sobre los que se asienta en la actualidad la ciencia de la medida, describir la forma en la que se realiza la diseminación de las medidas desde los patrones primarios a los instrumentos más sencillos de utilización industrial o uso corriente, indicar cómo se organiza la metrología en los sistemas para la calidad y aplicar todo ello a la metrología dimensional. Se consideran objetivos específicos de la asignatura, los siguientes

• Distinguir los conceptos fundamentales de metrología desarrollados en la

asignatura, tales como magnitud de influencia, corrección, condiciones de referencia, valor e incertidumbre del resultado de una medida, tolerancia, trazabilidad, calibración, verificación, campo de medida y división de escala de un instrumento, valor nominal y desviación al nominal de un patrón, etc.

• Adquirir destreza para establecer modelos matemáticos en sistemas de

medida sencillos o de complejidad media, similares a los planteados en clase, y proporcionar a partir de los mismos el resultado de la medida: valor e incertidumbre.

• Conocer e identificar los instrumentos habituales en metrología dimensional.

• Alcanzar la capacidad suficiente para leer y comprender documentación

técnica sobre los equipos de metrología dimensional analizados, en particular sobre láseres de metrología dimensional, máquinas medidoras por coordenadas, rugosímetros y medidoras de formas.

• Alcanzar la cualificación necesaria para analizar y detectar fallos de

trazabilidad en planes de calibración y para valorar los resultados de comparaciones de medida entre laboratorios o centros de medición.

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2 Temario

Tema 1 La medida de magnitudes físicas: necesidad de la metrología en la industria.

Tema 2 Corrección e incertidumbre en las medidas.

Tema 3 Función modelo: medidas directas e indirectas.

Tema 4 Cuantificación de la incertidumbre: recomendaciones del CIPM.

Tema 5 Propagación de varianzas y covarianzas.

Tema 6 Trazabilidad y calibración: modelo de correcciones aditivas.

Tema 7 Áreas metrológicas de interés industrial: magnitudes objeto de la metrología dimensional.

Tema 8 Clasificación de los patrones e instrumentos de metrología dimensional.

Tema 9 Modelado de instrumentos y de métodos de medida en metrología dimensional.

Tema 10 Sistemas láser de metrología dimensional.

Tema 11 Máquinas medidoras por coordenadas.

Tema 12 Caracterización y medida de la microgeometría superficial.

Tema 13 Nociones de metrología de formas.

Tema 14 Organización de la metrología en los sistemas para la calidad: acreditación, plan de calibración e intercomparaciones.

3 Programación y Metodología Las clases se organizarán en tres modalidades: presenciales en aula, prácticas de laboratorio y trabajos dirigidos. Las proporciones respectivas de cada una dependerán del número de alumnos y se definirán al comienzo de la asignatura. Los catorce temas programados permiten impartir la asignatura en las catorce semanas efectivas asignadas por la Jefatura de Estudios. No obstante, algunos temas tendrán una duración menor a la semana en beneficio de otros de mayor duración. Los alumnos tienen a su disposición en la Sección de Publicaciones dos textos básicos que cubren el 50% del temario. Para los restantes temas y como complemento de los textos básicos se proporcionará a los alumnos un ejemplar de material impreso y también direcciones de Internet con información de interés para la asignatura. Se recomienda encarecidamente realizar los ejercicios y casos prácticos que se propondrán por los profesores con objeto de asimilar los conceptos básicos y adquirir las destrezas y aptitudes previstas en los objetivos.

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4 Bibliografía Recomendada

De forma específica los dos textos siguientes cubren las materias del temario que se indican:

[1] Sánchez Pérez, A. M.: Fundamentos de Metrología, Monografía núm. 3 del Departamento de Física Aplicada, Sección de Publicaciones de la ETSII (UPM), Madrid, mayo 1999, ISBN 84-7484-138-0, 80 páginas. (temas 1, 2, 3, 4, 5 y 6).

[2] Carro, J.: Trazabilidad, Monografía núm. 4 del Departamento de Física Aplicada, Sección de Publicaciones de la ETSII (UPM), Madrid, 2ª Edición, julio 2003, ISBN 84-7484-140-2, 152 páginas (tema 14).

Esta publicaciones pueden conseguirse a través del servicio de venta de la Sección de Publicaciones de la ETSII (UPM), teléfono 913 363 068, fax 913 363 068, correo electrónico publicaciones@etsii.upm.es .

Actualmente los documentos sobre asignación de incertidumbres con mayor aceptación internacional son los dos siguientes:

[3] BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP y OIML: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. ISO, primera edición, 1995, ISBN 92-67-10188-9, 101 págs, versión corregida y reimpresa de la primera edición de 1993. Existe traducción al español, realizada por el CEM y publicada como Guía para la expresión de la incertidumbre de medida, primera edición, 112 págs., NIPO 165-98-001-9, 1998. Este documento suele referenciarse de forma abreviada como GUM.

[4] EA (European co-operation for Accreditation): EA-4/02 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration (antes EAL_R2). Edición 2, 79 págs., 1999. Este documento puede descargarse libremente en la página web de EA, cuya dirección es www.european-accreditation.org donde también se ofrecen otros documentos.

Asimismo, la mayor parte de los términos empleados se encuentran definidos en el vocabulario internacional de metrología (VIM)

[5] BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP y OIML: International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology. ISO, 2ª ed., 1993, ISBN 92-67-01075-1, 59 págs. Existe traducción al español, realizada por el CEM y publicada como Vocabulario Internacional de términos fundamentales y generales de metrología, 2ª ed., 57 págs., NIPO 165-00-003-5, 2000.

Los documentos [3] y [5], en su versión en español, pueden conseguirse en el Centro Español de Metrología (CEM), solicitándolas a través del buzón de correo electrónico de su página web, dirección www.cem.es o mediante fax al número 918 074 809.

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Estos mismos documentos, en sus versiones originales, inglés para el [3] y bilingüe inglés/francés en el caso del [5], son distribuidos por la International Standardization Organization (ISO): www.iso.ch, y pueden conseguirse en España en el servicio de publicaciones de Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR): www.aenor.es

Se relacionan a continuación algunos textos complementarios sobre el temario de la asignatura y sobre la metrología, en general:

[6] Carro, J.: Curso de metrología dimensional. ISBN 84-600-1071-6. Madrid, 1978, 310 págs.

[7] Carro, J.: Medidas de redondez. Madrid, 1980. 53 págs.

[8] Carro, J. y Chica, A.: Medidas con niveles. Madrid, 1981. 90 págs.

[9] Carro, J. y Pérez, J.: Mesas y patrones de planitud. Madrid, 1983. 130 págs.

[10] Carro, J. y Pérez, J.: Bloques patrón longitudinales. Madrid, 1982. 86 págs.

[11] Carro, J.: Comparadores. Madrid, 1989. 67 págs.

[12] Carro, J. y Castro, M.: Medida de grandes radios de lentes por interferometría. Madrid, 1991. 22 págs.

[13] Carro, J. y otros.: Guía para la selección de instrumentos de metrología dimensional. Madrid, 1978. 39 págs.

La publicación [6] puede conseguirse a través del servicio de venta de la Sección de Publicaciones de la ETSII (UPM), teléfono 913 363 068, fax 913 363 068, correo electrónico publicaciones@etsii.upm.es .

Las publicaciones [7] a [13] pueden conseguirse en la Asociación Española para la Calidad (AEC), teléfono 915 752 750, fax 915 765 258, http://www.aec.es .

[14] Kennedy, C. y otros.: Inspection and Gaging. ISBN 0-8311-1149-6, 654 páginas, 1987. USA.

[15] Farago, F. y otros.: Handbook of Dimensional Measurement. ISBN 0-8311-3053-9, 580 páginas, 1994. USA.

[16] Hume, K.: A history of engineering metrology. ISBN 0-85298-448-0, 220 páginas, 1980. Gran Bretaña.

[17] B.N.M.: Étalons et unités de mesure. ISBN 2-9510118-0-6, 80 páginas, 1996. Francia.

[18] O’keefe, P.: Weights and measures. 96 páginas, 1966. Gran Bretaña.

[19] P.T.B.: The art of measurement. ISBN 3-527-26974-6, 335 páginas, 1998. Alemania.

[20] Anthony, D.: Engineering metrology. ISBN 0-08-0286828, 222 páginas, 1986. Gran Bretaña.

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Otras direcciones de interés para obtener información son las siguientes:

• Bureau International des Poids et Mesures (BIPM): www.bipm.org

• A European Collaboration in Measurement Standards (EUROMET): www.euromet.org

5 Evaluación

La evaluación de la asignatura dependerá también del número de alumnos y se definirá al comienzo de las clases. Las modalidades posibles son: prueba escrita al final del periodo lectivo, realización de ejercicios periódicos, desarrollo de un trabajo monográfico o modalidades mixtas. 6 Profesorado Los profesores que intervienen en la asignatura son: Angel Mª Sánchez Pérez, Catedrático de Universidad. e-mail: amsanchez@etsii.upm.es Jesús de Vicente y Oliva, Profesor Titular de Universidad e-mail: jvo@etsii.upm.es Javier Carro de Vicente-Portela, Profesor Asociado de Universidad. e-mail: lmm@etsii.upm.es

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