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Rectitud, ángulos e inclinación
Los instrumentos para la medición de rectitud, ángulos e inclinación son dispositivos metrológicos dedicados al control geométrico de superficies, a la verificación de paralelismos, perpendicularidades y planitud, y a la alineación de máquinas herramienta y estructuras. Comprenden niveles electrónicos de alta precisión, clinómetros digitales, escuadras de precisión, galgas de radios e instrumentos medidores de ángulos con resoluciones desde el segundo de arco hasta algunas decenas de μrad. Son insustituibles en la inspección de guías de deslizamiento y de mármoles de comprobación, en la puesta a punto de bancos de trabajo y en el mantenimiento predictivo de máquinas de alta precisión.
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Para qué sirve la medición: rectitud, ángulos e inclinación ↑ arriba
Los niveles electrónicos se utilizan para verificar la planitud de mármoles de comprobación mediante el método por pasos, para medir la rectitud de guías de deslizamiento de máquinas herramienta (líneas de rectificado, mandrinadoras, plotters) y para nivelar máquinas de alta precisión y bancos de ensayo. Los clinómetros digitales encuentran aplicación en la construcción, en la siderurgia (control de rodillos de laminación), en el sector naval (verificación del asiento de cascos) y en la construcción mecánica. Las escuadras y las galgas de radios se emplean para controles rápidos de ángulos de 90° y para verificar la perpendicularidad de ejes y pernos.
Tecnologías de medición ↑ arriba
Los niveles electrónicos utilizan sensores MEMS o péndulos con transductores inductivos/capacitivos para medir la inclinación respecto a la horizontal, con resoluciones de hasta 0,2 μrad (≈0,04 mm/m), exactitudes típicas de ±5 μrad y campos de medición de ±10 mrad. Los clinómetros digitales amplían el campo a ±90° o ±180° con resoluciones de 0,01°. Las escuadras de precisión (cilíndricas, de 90°, de tipo Mahr/taller) y las galgas de radios son instrumentos mecánicos que sirven como referencias angulares fijas. Los goniómetros ópticos y los dispositivos láser de alineación están destinados a mediciones de precisión a mayor escala.
Normas y calibración ↑ arriba
Los niveles electrónicos y los clinómetros cumplen la ISO 13225 y la DIN 877 en cuanto a sus características metrológicas. Las escuadras de precisión están normalizadas por la DIN 875, con las clases de precisión 00, 0, 1 y 2. La calibración periódica emplea mesas senoidales, divisores angulares de precisión y autocolimadores para la referencia angular absoluta, según procedimientos ISO 17025. La verificación de la planitud de los mármoles de comprobación se realiza mediante mediciones cruzadas en pasos múltiples.
Criterios de selección ↑ arriba
La elección depende del rango de inclinación necesario, de la resolución y la exactitud requeridas, de la necesidad de salida digital y registro de datos, de la portabilidad o la instalación fija, de la dimensión de la base de apoyo (cuanto más larga es la base, mejor es la resolución espacial de la medición) y de la presencia de funciones de compensación térmica y de puesta a cero electrónica. Para el sector industria 4.0 son preferibles los modelos con interfaz inalámbrica y software dedicado a la gestión y el archivo de las mediciones.
El uso de niveles y clinómetros electrónicos se integra a menudo con técnicas de alineación láser y con software CAD para la reconstrucción digital de la geometría de la máquina o de la estructura, lo que permite un control geométrico documentado y trazable, cada vez más exigido por las normas y los pliegos de condiciones del sector.
La rectitud de las guías de deslizamiento es uno de los controles más solicitados en el mantenimiento preventivo de máquinas herramienta: desviaciones de pocos μm/m pueden causar defectos dimensionales y geométricos en las piezas mecanizadas. La medición sistemática con nivel electrónico, seguida de un análisis por software, permite cartografiar la deformación global de la guía y planificar las intervenciones correctivas.
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Las páginas de profundización de esta magnitud: técnicas, criterios de selección y familias de instrumentos.
Para saber más
Medidores de distancia de línea láser y niveles
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Líneas láser, niveles láser e instrumentos para alineación y trazado.
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