Método de medición del diámetro interior y la apertura de tubos de acero de precisión

En la producción e inspección de tubos de acero de precisión, la medición de la apertura desempeña un papel crucial. Existen varios métodos de medición disponibles, cada uno adecuado para diferentes niveles de precisión y requisitos de medición. A continuación, se presentan los métodos más utilizados para la medición de la apertura:
1. Medición directa (método más común)
La medición directa de las aperturas se emplea con frecuencia durante la producción e inspección de tubos de acero de precisión. Este método generalmente implica el posicionamiento de herramientas como calibradores de vernier, microscopios de herramientas, comparadores de longitud universales, calibres de longitud horizontal, medidores ópticos e instrumentos de medición neumáticos. También se pueden utilizar herramientas especiales de medición de apertura, como micrómetros de diámetro interno, indicadores de cuadrante de diámetro interno y calibres de tapón electrónicos.
- Mecanismo de palanca para la medición de la apertura:
Las herramientas de medición de apertura portátiles a menudo utilizan un mecanismo de palanca. Por ejemplo, los indicadores de cuadrante de diámetro interno y los micrómetros de diámetro interno mecánicos o eléctricos entran en esta categoría. La diferencia entre la apertura medida y un calibre de anillo calibrado se lee a través del indicador de cuadrante o micrómetro. Estas herramientas miden generalmente aberturas en el rango de 10 a 800 mm, con micrómetros de diámetro interno que ofrecen una precisión de hasta 3 a 5 micrones.

- Principio de cuña para medición de aberturas:
Este principio se utiliza comúnmente en herramientas manuales para medir aberturas más pequeñas. Los indicadores de cuadrante de diámetro interno, por ejemplo, pueden medir aberturas tan pequeñas como 0,5 mm. Cuando la sonda de compresión de abertura mueve una varilla de medición cónica, el error de tamaño de la abertura se muestra en el indicador de cuadrante o micrómetro. El método de posicionamiento de tres puntos es adecuado para medir aberturas con diámetros superiores a 3 mm. A medida que la varilla de medición gira, se mueve hacia adelante a través de una tuerca fija, y tres cabezales de medición colocados con un saliente en espiral en la parte superior de la varilla entran en contacto con el orificio medido. Luego, el tamaño de la abertura se lee en las escalas del manguito fijo y del cilindro diferencial. Una herramienta típica para este tipo de medición es un micrómetro de diámetro interno de tres mordazas.

- Calibre de apertura tipo asiento:
Para mediciones de alta precisión, especialmente en entornos controlados, se utilizan calibres de apertura tipo asiento basados en principios neumáticos, ópticos y eléctricos. Estos se emplean típicamente para medir aperturas a una temperatura constante cercana a los 20 °C. Un ejemplo de este tipo de herramienta es el calibre de apertura por interferencia de ondas de luz, que mide aperturas de 1 a 50 mm con una precisión de ±0,5 micrones.

2. Medición indirecta (utilizada para resolver disputas)
Los métodos de medición indirecta se consideran a menudo cuando existe una disputa entre el lado de la oferta y el lado de la demanda con respecto a los tamaños de las tuberías de acero. Este método implica primero medir una función relacionada con la apertura y luego convertir el resultado en el tamaño de la apertura. Las técnicas principales son:
- Determinación del círculo de tres puntos:
En este método, se registran las coordenadas de tres puntos en la circunferencia del orificio medido. Estas coordenadas se utilizan para calcular los coeficientes D, E y F en la ecuación x2+y2+Dx+Ey+F=0x^2 + y^2 + Dx + Ey + F = 0x2+y2+Dx+Ey+F=0, a partir de la cual se puede determinar el tamaño de la abertura.

- Método de laminación con rodillo de diámetro conocido:
Se hace rodar un rodillo con un diámetro conocido contra la pared del orificio medido para medir la circunferencia. Una vez que se mide la circunferencia, se puede calcular el tamaño de la abertura. Este método se utiliza normalmente para medir orificios con un diámetro superior a 500 mm y una superficie continua. La herramienta utilizada para este propósito se conoce como instrumento de medición de gran diámetro, que también se utiliza comúnmente para medir los diámetros externos de piezas de trabajo grandes. Sin embargo, este método carece de alta precisión. Se han realizado algunos intentos para mejorar la precisión utilizando la medición de múltiples rodillos y la simulación por computadora, aunque estos métodos tienen un valor práctico limitado.

3. Medición integral
La medición integral utiliza un calibre de tapón liso para verificar la calificación del orificio interior de una tubería de acero o una pieza de trabajo mecánica. El método de paso y parada se emplea para determinar si la apertura se encuentra dentro de los límites aceptables. Este método es sencillo y se utiliza a menudo para controles de rutina, pero no se explicará en más detalle aquí.