miniaturadeimagen|Calibradores Vernier o los llamados pie de rey.
El calibre (también denominado vernier, cartabón de corredera, pie de metro o pie de rey) es un instrumento de medición, principalmente de diámetros exteriores, interiores y profundidades, utilizado en el ámbito industrial. El vernier es una escala auxiliar que se desliza a lo largo de una escala principal para permitir en ella lecturas fraccionales exactas de la mínima división. Para lograr lo anterior, una escala vernier está graduada en un número de divisiones iguales en la misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal; ambas escalas están marcadas en la misma dirección.
Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado, delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.
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Historia El primer instrumento de características similares fue encontrado en un fragmento en la isla del Giglio, cerca de la costa italiana, datado en el sigloVIa.C. Aunque considerado raro, fue usado por griegos y romanos. Durante la Dinastía Han (202a.C.-220d.C.), también se utilizó un instrumento similar en China, hecho de bronce, hallado con una inscripción del día, mes y año en que se realizó.
Se atribuye al cosmógrafo y matemático portugués Pedro Nunes (1492-1577) —que inventó el nonio o nonius— el origen del pie de rey. También se ha llamado pie de rey al vernier porque hay quien atribuye su invento al geómetra Pierre Vernier (1580-1637), aunque lo que verdaderamente inventó fue la regla de cálculo Vernier, que ha sido confundida con el nonio inventado por Pedro Nunes. En castellano, se utiliza con frecuencia la voz nonio para definir esa escala.
Componentes o partes 588x588px|thumb|Componentes del pie de rey. Consta de una «regla» con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de , y de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones exteriores, interiores y profundidades. Puede poseer dos escalas: en la imagen, la inferior es milimétrica y la superior en pulgadas.
Mordazas para medidas exteriores. Mordazas para medidas interiores. Sonda para medida de profundidades. Escala con divisiones en centímetros y milímetros. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido. Botón de deslizamiento y freno.
Partes del calibrador pie de rey Las partes fundamentales de un pie de rey, que determinan su funcionamiento, son:
La regla que sirve de soporte: 1080px|center
Y la corredera o parte móvil que se desliza por la regla: 1080px|center
Estas dos partes forman el calibre: 1080px|center
En todo momento la medida de exterior, interior y profundidad es la misma, al estar definida por la posición de la corredera sobre la regla, y que permite hacer la lectura de la medida en la escala de la regla y en el nonio. 1080px|center
Las tres formas de medida que un calibre de ajustador nos permite hacer: exterior, interior y profundidad. Con un mismo instrumento de medida: 1080px|center
Cuando el calibre está cerrado, su indicación es cero: 1080px|center
Este tipo de calibre suele llamarse calibre de ajustador y es el modelo más común de calibre.
Número de escalas principales en calibradores vernier La escala principal está graduada en uno o dos lados, como lo muestra la tabla 1. El calibrador vernier tipo M por lo general tiene graduaciones únicamente en el lado inferior. El tipo CM tiene graduaciones en los lados superior e inferior para medir exteriores e interiores. El tipo M, diseñado para mediciones en milímetros y pulgadas, tiene graduaciones en los lados superior e inferior, de modo que una escala está graduada en milímetros y la otra en pulgadas. +Tabla 1. Número de escalas principales en calibradores con VernierTipoNúmero de escalasUnidad o tipo de mediciónM1Pulgadas y milímetrosM2Pulgadas y milímetrosCM2Medición de exteriores e interiores
Otros tipos thumb|Pie de rey digital. thumb|Calibre para medir troncos de árboles.
Existen modernos calibres con lectura directa digital que son más precisos que los anteriores.
Galería de ejemplos
En un calibre hay que tener en cuenta el rango de medida, la amplitud que puede medirse y la apreciación, que es la mínima medida que puede apreciarse en virtud de la división (precisión) de la escala del nonio.
Podemos ver, a título de ejemplo, unos calibres para ver estas características. Como referencia tomaremos un rango de medidas de 0 a 100mm, y en función de la forma de la escala de la regla y del nonio (o escala de Vernier), se dan lugar las distintas configuraciones de calibres pie de rey:
1. Con un nonio de 10 divisiones de 9mm de longitud total y con una apreciación de 0,1mm, para poder medir hasta 100mm la escala de la regla tiene que tener una extensión de 109mm como mínimo: 780px|centrado (El "0" en la escala del nonio coincide con una división de la regla cuando la lectura es un número de milímetros entero, al igual que ocurre con la división indicada con el número 10) 780px|centrado 780px|centrado
2. Si ese mismo calibre tuviese las 10 divisiones del nonio en una longitud de 19mm, tendría la misma apreciación de 0,1mm, pero en una mayor extensión, necesitándose una escala de la regla de 119mm como mínimo: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
3. Si las 10 divisiones se reparten en una longitud de 29mm, la escala de la regla tendrá que tener una longitud de 129mm para poder medir hasta 100mm con una apreciación de 0,1mm: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
4. Con un nonio o vernier de 20 divisiones, la apreciación es de 0,05mm. Si el nonio tiene una longitud de 19mm, para poder medir hasta los 100mm la regla tiene que tener una longitud de 119mm: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
5. Si el nonio de 20 divisiones lo extendemos a 39mm conserva la misma apreciación 0,05mm, pero la regla tiene que medir 139mm para poder medir hasta los 100mm: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
6. Un nonio de 40 divisiones dará lugar a una apreciación de 0,025mm, y con una longitud de 39mm necesita que la escala de la regla llegue hasta los 139mm para poder medir 100mm: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
7. El nonio de 50 divisiones tiene una apreciación de 0,020mm; con una longitud de 49mm, la regla tendrá que medir 149mm para poder medir hasta 100mm: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
Estas son las configuraciones más comunes de un calibre pie de rey con escala nonio o de Vernier. Normalmente no se especifica, dado que esta forma de nonio se considera la normal, pero se suele denominar escala n-1, ya que la longitud de la escala es igual a n-1, siendo n el número de divisiones.
Existe otra forma de escala nonio o vernier, no tan usual, que se denomina n+1 en la que la longitud de la escala vernier es n+1, siendo n su número de divisiones.
En los nonios o escalas vernier n+1 la escala se extiende de derecha a izquierda. Para buscar la coincidencia que indica la parte decimal, se comienza en la división de la derecha, indicada con el número 0.
Podemos ver algunos ejemplos de este tipo:
1. En este ejemplo tenemos un nonio de 10 divisiones (que, por lo tanto, da una apreciación de 0,1mm) en una longitud de 11mm hacia la izquierda del cero de medida. Para poder medir hasta 100mm la escala de la regla tiene que medir 111mm, con 11 divisiones a la izquierda del cero: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
2. Un nonio de 10 divisiones, con la misma apreciación de 0,1mm, y con una longitud de 21mm a la izquierda del cero, necesita una regla, para medir hasta 100, de 121mm, con 21mm a la izquierda del cero de medida. Esta configuración, aunque pueda parecer extraña, cumple las mismas condiciones que los casos n-1: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
3. Otro ejemplo de escala nonio o vernier n+1 en un calibre, es uno con 20 divisiones, con una apreciación de 0,05mm y una longitud de 21mm a la izquierda del cero, que necesita una regla de 121mm para medir hasta 100mm, con 21mm a la izquierda del cero: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
4. Si estas 20 divisiones las extendemos en 41mm, tenemos la misma apreciación de 0,05mm, y la regla tendrá que medir 141mm para poder medir hasta 100mm, con 41mm a la izquierda del cero: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
5. Una escala n+1 de 40 divisiones tiene una apreciación de 0,025mm y el nonio o vernier tiene una longitud de 41mm. La regla, para poder medir 100mm, mide 141mm en total y 41mm a la izquierda del cero de medida: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
6. Con 50 divisiones la apreciación es de 0,020mm, y con una longitud de 51mm la regla necesita una longitud de 151mm para poder medir 100mm; como en todos los casos n+1 los 51mm están a la izquierda del cero de medida: 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
Las escalas nonio o de Vernier tanto si son n-1 o n+1 presentan características similares: la apreciación depende únicamente del número de divisiones, con distinta orientación de esta escala respecto a la regla.
Las escalas más comunes son las n-1, sobre todo en calibres pie de rey, pero las escalas n+1 no son descartables.
Calibre digital Con las nuevas tecnologías y su amplio ámbito de aplicación, es fácil entender que la electrónica digital se aplique a los instrumentos de medida, y los calibres no serían una excepción. Hay distintos modelos de calibres digitales que dependen del fabricante. Podemos ver un ejemplo de este tipo de calibre y sus características generales. 780px|centrado
Podemos ver que en la corredera no hay una escala nonio o Vernier sino unos pulsadores y una pantalla de visualización digital que cuando se conecta la pantalla muestra los dígitos. 780px|centrado
Con el calibre cerrado pulsando la puesta a cero el calibre se pone a cero. 780px|centrado
Y el calibre ya está disponible para realizar mediciones. 780px|centrado 780px|centrado 780px|centrado
Los calibres digitales presentan distintas opciones como: presentar la medida en milímetros, en pulgadas, bloquear la medida, conexión USB, etc.
El principal inconveniente es el alto precio que este tipo de calibres todavía presentan.
Véase también Escala transversal Cinta métrica Nonio Micrómetro (instrumento) Reloj comparador
Referencias
Enlaces externos
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