VERNIER
¿Qué es un vernier?
Se conoce como vernier a todas las reglas
graduadas, adosadas a una regla graduada fija, que se emplean en barómetros,
sextantes y demás instrumentos con el fin de aumentar la resolución de las
lecturas.
Un vernier es un aparato de medición generalmente
de mucha precisión que se utiliza para medir objetos pequeños. Desde hace años
ya son digitales, solo ajusta el cero cuando están cerrados y luego abres una
"quijada" hasta que toque las paredes del objeto que desea medir y
tomas la lectura.
El vernier permite la lectura
precisa de una regla calibrada. Fue inventada en 1631 por el matemático francés
Pierre Vernier (1580-1637). En algunos idiomas, este dispositivo es llamado
nonius, que es el nombre en latín del astrónomo y matemático portugués Pedro
Núñez (1492-1578). Los vernier son comunes en sextantes, herramientas de medida
de precisión de todo tipo, especialmente calibradores y micrómetros, y en las
reglas de cálculo.
Cuando se toma una medida una
marca principal enfrenta algún lugar de la regla graduada. Esto usualmente se
produce entre dos valores de la regla graduada. La indicación de la escala
vernier se provee para dar una precisión más exacta a la medida, y no recurrir
a la estimación. La escala indicadora vernier tiene su punto cero coincidente
con el cero de la escala principal. Su graduación ésta ligeramente desfasada
con respecto de la principal.
En un instrumento que posea
medidas angulares, la escala de datos puede ser de medio grado, mientras que la
vernier o nonio tendrá 30 marcas de 1 minuto. (Es decir 29 partes de medio
grado).
Principio
del Funcionamiento.
El sistema consiste en una
regla sobre la que se han grabado una serie de divisiones según el sistema de
unidades empleado, y una corredera o carro móvil, con un fiel o punto de
medida, que se mueve a lo largo de la regla. El valor de cada graduación de la
escala del vernier se calcula considerando el valor de cada graduación de la
escala principal divido entre el número de graduaciones del vernier.
L = d / n Donde: L =
Legibilidad, d =Valor de cada graduación en la escala principal, n=Número de
graduaciones del vernier. Si se empleara una regla para hacer una medida, solo
se puede apreciar hasta la división más pequeña de esta regla; si se disponemos
de una segunda escala, llamada nonio o vernier, se puede distinguir valores más
pequeños. Esto hace que si la división cero del nonio coincide con la división
cero de la regla, la distancia entre la primera división de la regla y la
primera del nonio sea de 0,1; que entre la segunda división de la regla y la
segunda del nonio haya una diferencia de 0,2; y así, sucesivamente, de forma
que entre la décima división de la regla y la décima del nonio haya 1, , es
decir: la décima división del nonio coincide con la novena de la regla, según
se ha dicho en la forma de construcción del nonio. El nonio o escala vernier
toma un fragmento de la regla –que en el sistema decimal es un múltiplo de diez
menos uno: 9, 19, etc, y lo divide en un número más de divisiones: 10, 20,...
Aplicaciones.
Las principales aplicaciones
de un vernier estándar son comúnmente: medición de exteriores, de interiores,
de profundidades y en algunos calibradores dependiendo del diseño medición de
escalonamiento. La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a
la exactitud de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del
cursor, el paralelismo y perpendicularidad de sus palpadores, la mano de obra y
la tecnología en su proceso de fabricación.
Principio del vernier
Pierre Vernier fue el
inventor francés que descubrió la forma de hacer lecturas más exactas en la
medición directa.
El principio del vernier es
el de hacer caber en "n" espacios,(n+1) espacios. Pudiéndose leer con
una exactitud igual (1- n/(n+1)
Este principio se aplica a
cualquier instrumento de medición.
Un vernier es un aparato de
medición generalmente de mucha precisión que se utiliza para medir objetos
pequeños. Desde hace años ya son digitales, solo ajusta el cero cuando están
cerrados y luego abres una "quijada" hasta que toque las paredes del
objeto que desea medir y tomas la lectura.
Las diferentes partes de un calibrador vernier:
2) Patillas para medir
diámetros internos,
3) Varilla para mediciones de
profundidad,
4) Escala principal en
milímetros,
5) Escala principal en
pulgadas,
6) Escala del nonio en
milímetros,
7) Escala del nonio en
pulgadas,
8) Seguro para deslizar o
fijar el nonio.
Al observar se notará que el final de la escala del nonio
coincide con el milímetro 49 en el calibrador de 0.02mm de precisión y con el
milímetro 39 en el calibrador de 0.05mm de precisión. Eso se debe a que el
vernier o nonio tiene 4 características que definen su escala:
- n: el número de divisiones del nonio
- A: la apreciación (que es la medida más pequeña
que se puede representar)
- k: constante de extensión que determina la
longitud del nonio para una misma apreciación (se utiliza una k mayor
cuando se desea que la escala sea leída con mayor facilidad)
- L: longitud de la escala del nonio en las mismas
unidades de la regla.
La apreciación y la longitud
del nonio se definen como:
Calibrador de arriba.
Calibrador de abajo.
Ahora bien, para realizar
mediciones con el vernier es necesario observar cuál línea de la escala del
nonio coincide con alguna de la escala principal. Para determinar la medida
haremos los siguientes: I. Contar la cantidad de líneas de la escala principal
que están hasta antes del cero de la escala del vernier. II. Observamos que
número de línea del vernier coincide con alguna línea de la escala principal y
multiplicamos ese número por la escala mínima. III. Sumamos la cantidad leída
en I y la leída en II.
Ejemplo:
I. Contamos la cantidad de
líneas antes del cero del vernier: 7mm II. Observamos que coincide el número 7
de la escala del vernier con la línea 21 de la escala principal; la escala
mínima de este vernier es 0.1mm, entonces: (7*0.1mm)= 0.7mm III. Sumamos la
cantidad leída en I y la leída en II: 7+0.7=7.7mm.
BIBLIOGRAFIA:
· http://es.ingenieriatopografica.wikia.com/wiki/Vernier_y_ejemplo_de_uso
