INTRODUCCION

INSTRUMENTOS DE MEDICION

En física, química e ingeniería, un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Dos características importantes de un instrumento de medida son la precisión y la sensibilidad.

1.1: En los conocimientos de la quimica vemos diferentes tipos de instrumentos de medicion para poder saber como son utilizados como fuente para medir su temperatura de los liquidos y solidos y estos pueden ser cientificos son las utilizados por los doctores o cientificos.

Un ejemplo de instrumento de medicion es el termometro que sirve para medir la temperatura como va aumentando la temperatura como el agua el cuerpo humano o cualquier tipo que hierva y aumente o disminuya su temperatura.

Un termometro es 

Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.
El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei; éste podría considerarse el predecesor del termómetro. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esfera cerrada; el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua, mientras la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, éste subía por el tubo.
Tipos de termómetros

1.2:INSTRUMENTOS ACTIVOS Y PASIVOS

Instrumento Activo

Un ejemplo es un indicador de nivel de un tanque como se muestra en la figura.

El cambio de nivel en el tanque mueve el brazo de un potenciómetro y la señal de salida consiste en una proporción de la fuente de voltaje externo aplicado en las terminales del potenciómetro.

Instrumento Pasivo

En este ejemplo es un dispositivo de medición de presión, la presión del fluido se traduce en movimiento de un apuntador contra una escala. La energía gastada moviendo el apuntador es derivada del cambio de presión medida, no hay otras entradas de energía al sistema

1.3: UNIDADES DE MEDIDA

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física. En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas. Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades.

Sistema Internacional de Unidades
El Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del sistema métrico decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesos y Medidas con sede en Francia. En él se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas:

1. Longitud
2. Masa
3. Tiempo
4. Intensidad eléctrica
5. Temperatura
6. Intensidad luminosa
7. Cantidad de sustancia

1.4: UNIDADES DE MEDIDA

Una unidad de medida es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física. En general, una unidad de medida toma su valor a partir de un patrón o de una composición de otras unidades definidas previamente. Las primeras unidades se conocen como unidades básicas o de base (fundamentales), mientras que las segundas se llaman unidades derivadas. Un conjunto de unidades de medida en el que ninguna magnitud tenga más de una unidad asociada es denominado sistema de unidades.
Todas las unidades denotan cantidades escalares. En el caso de las magnitudes vectoriales, se interpreta que cada uno de los componentes está expresado en la unidad indicada
Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades es la forma actual del sistema métrico decimal y establece las unidades que deben ser utilizadas internacionalmente. Fue creado por el Comité Internacional de Pesos y Medidas con sede en Francia. En él se establecen 7 magnitudes fundamentales, con los patrones para medirlas:

1. Longitud
2. Masa
3. Tiempo
4. Intensidad eléctrica
5. Temperatura
6. Intensidad luminosa
7. Cantidad de sustancia

También establece muchas magnitudes derivadas, que no necesitan de un patrón, por estar compuestas de magnitudes fundamentales

Un patrón de medidas es el hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medida.
Muchas unidades tienen patrones, pero en el sistema métrico sólo las unidades básicas tienen patrones de medidas.
Los patrones nunca varían su valor. Aunque han ido evolucionando, porque los anteriores establecidos eran variables y, se establecieron otros diferentes considerados invariables.
Ejemplo de un patrón de medida sería: "Patrón del segundo: Es la duración de 9 192 631 770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre 2 niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133". Como se puede leer en el artículo sobre el segundo.
De todos los patrones del sistema métrico, sólo existe la muestra material de uno, es el kilogramo, conservado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas. De ese patrón se han hecho varias copias para varios países.
Un ejemplo de patrones de medida son:

Segundo Metro Amperio Mol Kilogramo Kelvin Candela ¿Que escala se emplea principalmente en nuestro pais ? escala celcius ¿Que escala se utiliza en los EE.UU? escala farenhiet Para esta escala, estos valoresde denomina 100 °C y 0 °C y se leen 100 grados celsius y 0 grados celsius, respectivamente t(°F) = (9/5) * t(°C) + 32 ó t(°C) = (5/9) * [t(°F) - 32] donde t(°F) representa la temperatura expresada en grados Fahrenheit y t(°C) la expresada en grados Celsius T(K) = t(°C) + 273,15 ó t(°C) = T(K) - 273,15 T(K) = (5/9) * [t(°F) + 459,67] ó t(°F) = (9/5) * T(K) - 459,67 T(R) = t(°F) + 459,67 ó t(°F) = T(R) - 459,67 T(R) = (9/5) * [t(°C) + 273,16] ó t(°C) = (5/9) * [T(R) - 491,67] 1.5: ERROR EXPERIMENTAL DEL TERMOMETRO Un error experimental es una desviación del valor medido de una magnitud física respecto al valor real de dicha magnitud. En general los errores experimentales son ineludibles y dependen básicamente del procedimiento elegido y la tecnología disponible para realizar la medición.  Errores absolutos y relativos Existen dos maneras de cuantificar el error de la medida: Mediante el llamado error absoluto, que corresponde a la diferencia entre el valor medido fm y el valor real fr. Mediante el llamado error relativo, que corresponde al cociente entre el error absoluto y el valor real fr. Matemáticamente tenemos las expresiones: 1.6: EJEMPLOS DE INSTRUMENTOS CIENTIFICOS E INDUSTRIALES PROBETA GRADUADA Probeta, instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo en análisis químico, para contener o medir volúmenes de líquidos de una forma aproximada. Es un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor facilidad. Las probetas suelen ser graduadas, es decir, llevan grabada una escala (por la parte exterior) que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha exactitud. Cuando se requiere una mayor precisión se recurre a otros instrumentos, por ejemplo las pipetas PIPETA VOLUMETRICA Pipeta, instrumento de laboratorio que se utiliza para medir o transvasar pequeñas cantidades de líquido. Es un tubo de vidrio abierto por ambos extremos y más ancho en su parte central. Su extremo inferior, terminado en punta, se introduce en el líquido; al succionar por su extremo superior, el líquido asciende por la pipeta. Los dos tipos de pipeta que se utilizan en los laboratorios con más frecuencia son la pipeta de Mohr o graduada y la pipeta de vertido. En la primera se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada. La pipeta de vertido posee un único enrase circular en su parte superior, por lo que sólo puede medir un volumen. La capacidad de una pipeta oscila entre menos de 1 ml y 100 ml. En ocasiones se utilizan en sustitución de las probetas, cuando se necesita medir volúmenes de líquidos con más precisión ERLENMEYER Son matraces de paredes rectas , muy usados para las valoraciones. Se pueden calentar directamente sobre la rejilla balanzas para pesar en gramo o kilogramo espesimetro utilizado en industrias de cuero para determinar el espesor del cuero en milimetros pHmetro para determinar pH de sustancias en solucion acuosa en industrias se mide en la escala del 1 al 14 densimetro para determinar la densidad de ciertas sustancias como en una planta de tratamiento de agua su unidad de medida es gramo/cm3 termometros para determinar temperatura grados celsius (escala centigrada Para medir masa: balanza: báscula espectrómetro de masa catarómetro Para medir tiempo: calendario cronómetro reloj reloj atómico datación radiométrica Para medir longitud:

(para medir tiempo) (para medir longitud) (para medir corriente o intensidad de corriente) (para medir cantidad de sustancia) (para medir cantidad de masa) (para medir la temperatura) (para medir la intensidad luminosa)

Termómetro de mercurio: es un tubo de vidrio sellado que contiene mercurio, cuyo volumen cambia con la temperatura de manera uniforme. Este cambio de volumen se visualiza en una escala graduada. El termómetro de mercurio fue inventado por Fahrenheit en el año 1714.

Termómetro de lámina bimetálica: Formado por dos láminas de metales de coeficientes de dilatación muy distintos y arrollados dejando el coeficiente más alto en el interior. Se utiliza sobre todo como sensor de temperatura en el termohigrógrafo.

Termómetro de gas: Pueden ser a presión constante o a volumen constante. Este tipo de termómetros son muy exactos y generalmente son utilizados para la calibración de otros termómetros.

Termómetro de resistencia: consiste en un alambre de algún metal (como el platino) cuya resistencia eléctrica cambia cuando varia la temperatura.

Termopar: un termopar o termocupla es un dispositivo utilizado para medir temperaturas basado en la fuerza electromotriz que se genera al calentar la soldadura de dos metales distintos.

Termistor: es un dispositivo que varía su resistencia eléctrica en función de la temperatura. Algunos termómetros hacen uso de circuitos integrados que contienen un termistor, como el LM35.

Termómetros digitales: son aquellos que, valiéndose de dispositivos transductores como los mencionados, utilizan luego circuitos electrónicos para convertir en números las pequeñas variaciones de tensión obtenidas, mostrando finalmente la temperatura en un visualizador.