Expansión térmica

Los objetos se expanden o contraen con los cambios de temperatura. Las longitudes de los objetos son determinadas a la temperatura estándar, internacionalmente aceptada, de 20 grados centígrados. Si los coeficientes de expansión térmica y las temperaturas de la pieza por medir son los mismos no habrá un error en la medición aunque la medición sea tomada a una temperatura diferente a 20° C.

Si existe una diferencia de temperatura, At, entre el calibrador y la pieza, el error de medición f estará dado por la siguiente fórmula:

f=.l1xo.xL

Donde:

a = coeficiente de expansión térmica (1°C)
L = longitud medida

Si el coeficiente de expansión térmica del calibrador y la pieza son diferentes, y no hay diferencia de temperatura entre los dos, se aplica la siguiente fórmula:

f = (: – 20°C) ( <X¡ – aJL)  Donde:

t = temperatura °C
<Xt = coeficiente de expansión térmica de la pieza 0.2 = coeficiente de expansión térmica del calibrador. Si el coeficiente de expansión térmica y las temperaturas son diferentes, se aplica la siguiente fórmula:
f= {(t1 – 2Q=C) 0.1 – (t2 – 20°C) aJ)L

Donde:

t1 = temperatura de la pieza
t2 = temperatura del calibrador

Ejemplo. Considere el caso en el que una parte de bronce es medida en un área productiva donde la temperatura es muy alta y, considerando que la temperatura del calibrador y la pieza son la misma.

Si tenemos:

t – 35°C, U¡, .. 18.5 x 1fT6/oC, ~ -11.5 x lfT6/oC, L-380mm

Entonces:

fa 15 x (18.5 -11.5) x lfT6 X 380 mm = 0.04 mm

Para evitar errores causados por la temperatura en medición ordinaria, con identificadores normales serán suficientes. Por ejemplo, minimizar la diferencia de temperatura entre el calibrador y la pieza y evitar temperaturas apreciablemente altas o bajas cuando se midan piezas de materiales no ferrosos.

Fuente: Apuntes de Metrología de la UNIDEG