Comparadores de dial: precisión sin alto costo

La mayoría de indicadores de dial tienen un rango de medición de por lo menos 2.5 revoluciones de la aguja, según las especificaciones de Diseño de Medidores de América (AGD).

El rango adicional en el indicador tradicional era útil hace muchos años, cuando la precisión de la máquina-herramienta exigía un amplio rango de medición para ayudar a los operarios a “avanzar” en una especificación.

Redefiniendo la medición con comparadores de dial

Ahora, los proveedores de medidores generalmente recomiendan que un indicador sea escogido de modo que el rango de tolerancia para las partes que serán medidas cubra entre una décima y un cuarto de una sola revolución de la aguja. Esto brinda una zona de tolerancia suficientemente grande para leer fácilmente y deja más que un área suficiente en el dial para ver lo que esté fuera de tolerancia. Ocurre muy rara vez que alguien realmente se moleste en leer un medidor cuando una parte está más de media revolución por fuera de tolerancia.

Dos y media revoluciones son simplemente innecesarias para la mayoría de aplicaciones de medición por comparación, y algunas veces son una desventaja real. Al considerar cuán rápidamente gira la aguja en un indicador, no debe sorprender que los operarios ocasionalmente pierdan una revolución.

En un indicador de dial estándar, una medición que esté una revolución completa por fuera de tolerancia puede parecer estar exactamente en especificación para un operador que esté distraído –o con escaso entrenamiento, escasa supervisión o apurado–. Los errores pueden ocurrir por simple falta de atención o por una falta absoluta de entendimiento de cómo configurar y dominar el medidor.

Hay por lo menos un ejemplo documentado en la industria aeronáutica en el cual una corrida completa de partes sobredimensionadas pasó la inspección y tales partes fueron ensambladas en componentes, que posteriormente fueron instalados en subensambles. No se documentó lo que pasó con el mecánico/operario o su supervisor cuando se descubrió este costoso error. Sin embargo, la situación se ha repetido con seguridad en otras compañías y en otras industrias.  

Limitaciones y ventajas del rango reducido

Si la recomendación es usar un indicador que cubra la banda de tolerancia con entre una décima y un cuarto de una revolución de la aguja, ¿por qué usar un medidor con más rango del necesario? Aquí es donde el comparador de dial puede ser un reemplazo viable para indicadores de dial, especialmente cuando se mide a muy altas resoluciones (tales como aquellas que se aproximan a 20u” / 0.5um). Cualquier dispositivo análogo tiene restricciones de rango versus resolución, y el comparador de dial no es la excepción. Tiene una resolución más alta que el comparador de dial, pero también mucho menos rango. No obstante, esta es la ventaja específica que queremos en nuestros procesos de medición. Un rango limitado no es un factor principal en trabajos de muy alta tolerancia, y puede incluso evitar errores de medición como los descritos en el caso de arriba.

Los indicadores de dial normalmente no son pensados para brindar una lectura de alta resolución. Su zona de alta confianza generalmente va hasta 0.0001” / 2um. La manufactura de indicadores de dial según los estándares más altos posibles resulta en apenas modestas mejoras en la resolución. Esto se debe a que el sustancial número de partes en un indicador de dial genera una acumulación de tolerancias.

La alta amplificación requerida para mediciones ultra-precisas tiende a ampliar estos errores, lo cual puede aparecer como una precisión degradada, histéresis y/o repetibilidad.

Las mediciones en este extremo del espectro normalmente estarían reservadas a un amplificador electrónico con electrónica de alto desempeño. Sin embargo, aún puede haber razones para preferir una herramienta de medición mecánica. Los ejemplos típicos incluyen restricciones del presupuesto y evitar la necesidad de cablear un medidor manual a un transductor para aplicaciones que requieren portabilidad.

Componentes clave y diseño

Así, el comparador de dial soluciona los problemas mecánicos inherentes al indicador de dial engranado, pero con menor costo que el amplificador electrónico y sonda. A continuación se presenta cómo puede lograrse esto:

• El recorrido del husillo en un comparador de dial es guiado por una guía de bolas de precisión. Esto no sólo elimina la fricción, sino también provee alta rigidez axial y reduce el juego lateral. Esto asegura resultados en una traducción cercana uno a uno del movimiento al movimiento del indicador.
• Un sistema a prueba de impacto aísla el husillo del impacto creado por el choque de los engranajes durante un movimiento rápido. Esto también reduce la ampliación de errores al reducir el número de engranajes requeridos.
• Los valiosos componentes maximizan la sensibilidad y precisión en el movimiento de engranajes y palancas, mientras el ajuste de calibración incorporado permite un ajuste fino incluso para los errores más diminutos.
• Todas estas características aseguran la mayor precisión, pero el comparador de dial aún mantiene todas estas características que hacen que los indicadores de dial sean extremadamente prácticos y fáciles de usar. Estas incluyen un control de ajuste fino incorporado y bloqueable; marcadores de tolerancia ajustables, y un indicador de respuesta muy rápida.

Entonces, ¿cuál es la línea base? Un comparador de dial tiene de cinco a 10 veces mejor resolución y precisión que un indicador de dial sin un incremento significativo en el precio. El amplificador electrónico tiene casi 10 veces mejor resolución y precisión que el comparador de dial, pero a un precio más alto y con un mayor riesgo de problemas asociados con tener demasiada resolución para el medidor que se esté usando.

Así, cuando el rango no sea un inconveniente, el comparador ofrece el mejor valor de resolución y precisión. Si usted necesita alto desempeño con un presupuesto que esté un poco estrecho, el comparador de dial podría ser la solución.