¿Qué es un calibre Vernier y cómo se mide?

Antes de comenzar con la formación sobre el calibre Vernier, vamos hablar sobre la historia de esta herramienta. A lo largo de la historia, las máquinas-herramientas y los instrumentos de medida han nacido de las necesidades del hombre. La necesidad de medir, la necesidad de fabricar bajo unos criterios muy concretos. Hace relativamente poco, estuvimos hablando de la historia de la rectificadora Blanchard. El calibre Vernier, también tiene su propia historia y te la vamos a contar en las próximas líneas.

Historia del calibre Vernier

La historia del calibre Vernier, se remonta al siglo XVI. En está historia tenemos que hablar de dos matemáticos muy reconocidos en su época, que curiosamente se llaman igual, Pedro.

Primero vamos hablar de Pedro Nunes, Pedro Nunes conocido por su nombre en latín Petrus Nonious, nació en Alcácer do Sal, Portugal en 1492 y falleció en Coímbra, Portugal en 1577. Pedro nunes en 1514 invento el nonio, tal como lo conocemos hoy aplicado en infinidad de máquinas-herramientas y en instrumentos de metrología. Nunes en 1514 aplico el nonio, a un esferómetro para poder medir ángulos con gran precisión.

Ahora entra en la historia del calibre Vernier, Pierre Vernier, Pierre Vernier, era un matemático francés de reconocido prestigio, por sus aportes a las matemáticas, nació en Ornans, Francia en 1492 y falleció en Ornans en 1637. En 1631, Vernier, adapto el nonio de Pedro Nunes al calibre que conocemos hoy. 

Imagen de un calibre analógico midiendo un rodamiento.
Imagen de un calibre analógico midiendo un rodamiento.

El calibre Vernier, a pesar de ser una idea original de Pedro Nunes, fue Pierre Vernier el que supo adaptar la escala graduada o nonio al calibre. 

Gracias a la incorporación de la escala Vernier al calibre, se pueden obtener medidas precisas de longitud, diámetro, espesor y otras dimensiones. 

La escala Vernier, consiste en una escala graduada con unas divisiones más pequeñas que la escala principal. Para dar mayor precisión, cuando se coloca una escala sobre la otra, solo una de las divisiones coincide en ambas escalas. Con ello obtenemos una medida más precisa.

A lo largo de los años, el calibre Vernier ha seguido siendo una herramienta esencial en el mundo de la medición, y aunque se han desarrollado instrumentos de medición más avanzados, como los micrómetros y los calibradores digitales, el calibre Vernier sigue siendo ampliamente utilizado, tanto en mecanizado, como en otras industrias, gracias a su simplicidad, precisión y bajo costo.

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Esta herramienta ha sido objeto de mejoras y adaptaciones a otro tipo de mediciones. A pesar de ello, su principio básico de funcionamiento sigue siendo el mismo. Los avance tecnológicos, han dado paso a calibres digitales y con sistema de automatización de datos.

¿Porque al calibre Vernier, se le llama pie de rey?

Para ver el pie de rey, nos tenemos que ir al Renacimiento en el siglo XIV. En aquellos años se afirmaba que Dios era el creador del Universo y el hombre era la medida suprema para todas las cosas. Entonces las unidades de medida, eran codos, brazos, manos y pies, ya que se quería recuperar las medidas antropométricas de la antigüedad clásica.

Se encontraron con un desafío, bastante considerable, ya que cada país e incluso cada civilización antigua, tenía sus propias medidas, lo que generaba confusiones y dificultades en las mediciones. Por ejemplo, el pie castellano difería del aragonés, romano, griego o babilónico.

Estos pies de medida no eran simples, sino que se basaban en los pies de personas importantes, como los reyes, considerados divinos. Así, el pie castellano equivalía a doce pulgadas o dieciséis dedos, siendo descrito con detalle y comparado con otras medidas como el codo egipcio.

Imagen de un calibre Vernier, junto a unos rodamientos.
Imagen de un calibre Vernier, junto a unos rodamientos.

Para tareas que requerían una precisión extrema, como las realizadas por arquitectos, ingenieros, modelistas e impresores, se necesitaba un instrumento capaz de medir longitudes menores al palmo o al pie de rey. Estos instrumentos de precisión, normalmente de 30 cm o 12 pulgadas, recibieron el nombre de pie de rey en referencia a las antiguas medidas utilizadas y así es como el calibre se le conoce como pie de rey.

Hoy en día tenemos un gran número de normas ISO, que van desde materiales, hasta fabricación de engranajes y otros componentes a nivel mundial. La estandarización, ha sido uno de los pasos más grandes, que ha dado la humanidad a lo largo de su historia. Cuando hablamos de las 5S, tenemos que recordar que todo lo que se puede estandarizar, se puede medir y se puede mejorar

Ahora vamos a seguir con la formación y hablar sobre las diferentes partes que tiene un calibre Vernier.

Partes de un calibre Vernier

Partes de un calibre Vernier
Partes de un calibre Vernier

En la imagen superior, podemos ver las diferentes partes de un calibre. Su sistema de funcionamiento es tan sencillo como su mecanismo, sus diferentes partes son las siguientes:

  1. Mordazas para medidas externas.
  2. Mordazas para medidas internas.
  3. Sonda de medición de profundidades.
  4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros.
  5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.
  6. Nonio para la lectura de decima de milímetro (0,1mm) y centésimas de milímetro (0,01mm). La apreciación del calibre Vernier es de 0,05mm, la apreciación es el error de magnitud asumible por el aparato de medida, es decir la medida que podamos medir con el calibre Vernier.
  7. Nonio para la lectura de fracciones de pulgada en que esté divido.
  8. Botón de deslizamiento y freno.
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¿Qué podemos medir con un calibre Vernier?

Con un calibre Vernier, podemos medir exteriores, interiores, escalones y profundidades. En la siguiente imagen te lo enseño de una forma más gráfica.

Diferentes formas de medir con un calibre Vernier
Diferentes formas de medir con un calibre Vernier

¿Cómo se mide con un calibre Vernier?

Para explicar cómo se mide con el calibre Vernier, te voy a dejar dos videos, dónde se explica detalladamente. Después te lo voy a explicar con ejemplos en diferentes imágenes.
 
vídeo explicativo del funcionamiento de un calibre vernier
 
vídeo con varios ejemplos de medición con un calibre Vernier
 

Tipos de calibres 

Dentro de los calibres, tenemos varios tipos. Podemos decir que algunos, son de dedicación exclusiva, es decir que solo valen para medir un tipo de medición en concreto. En la siguiente imagen, hemos resumido los diferentes tipos de calibres, con los que te podrás encontrar allí dónde trabajes.

Diferentes tipos de calibres
Diferentes tipos de calibres
  1. Calibre de interiores. El calibre de interiores, se usa para medir ranuras interiores de difícil acceso.
  2. Calibre digital de profundidades. Este calibre, también se le llama sonda de profundidades y solo se utiliza para este fin. El de medir profundidades o escalones.
  3. Calibre analógico. El calibre analógico, podemos decir que es una versión mejorada del calibre Vernier, ya que podemos ver las decimas y centésimas del calibre de una forma más sencilla en un pequeño reloj comparador acoplado al calibre.
  4. Calibre para medición de discos de freno. Este calibre se usa para medir el diámetro externo y el buje externo de los discos de freno. Su diseño, hace que podamos medir aunque tengamos diferentes volúmenes en la pieza y que los brazos del calibre no nos estorben en la medición.
  5. El calibre digital es la versión mejorada del calibre Vernier, es de los más usados hoy en día en la mayoría de industrias.
  6. El calibre de tornero, es un calibre analógico con el que podemos medir diámetros interiores y exteriores. En las puntas del calibre en su parte exterior, tiene las puntas redondeadas, para poder coger de forma precisa los puntos tangentes del agujero o diámetro.
  7. Calibre de profundidades convencional, calibre de dedicación exclusiva a la medición de profundidades.
  8. Calibre de medición de ranuras en formato digital. Este calibre sirve para medir ranuras interiores, gracias a las extensiones de sus patas.
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Ejercicios de medición con un calibre Vernier

Ahora vamos con los ejercicios, vamos a ver un total de 3 ejemplos, dónde os voy a explicar cómo calcular el resultado final en la medición con un calibre Vernier.

Ejercicio número 1 de medición con un calibre Vernier.
Ejercicio número 1 de medición con un calibre Vernier.

En este primer ejemplo, el calibre nos está indicando que se encuentra en una medida más halla de 20mm, pero sin llegar a 21mm.. La escala Vernier, nos está indicando que permanecemos en 20mmy ahora tenemos que fijarnos en que línea nos coinciden ambas escalas. En la imagen podemos ver que nos coincide con el 7. Con lo cual la medida final es 20mm + 0,70mm =  20,70mm. Si la escala Vernier, cuando coincida entre números enteros, es decir entre 7 y 8, entonces estaríamos en 20,75mm. Recordar que la apreciación de medida en un calibre Vernier es de 0.05mm.

Ejercicio número 2 en medición con un calibre Vernier
Ejercicio número 2 en medición con un calibre Vernier

En este segundo ejemplo, tenemos una medida mayor que la anterior. Podemos apreciar que el calibre en su escala Vernier, casi llega a 90mm. Vemos que el 0 de la escala Vernier no coincide, asique estamos por debajo, en 89mm. Ahora tenemos que fijarnos, en qué medida coinciden ambas escalas. Podemos ver que coincide con el número 8, que es igual a 0,80 mm. Para calcular la medida final es la siguiente: 89mm + 0,8mm = 89,80mm

Ejercicio número 3 en medición con calibre Vernier
Ejercicio número 3 en medición con calibre Vernier

Vamos con el último ejemplo que vamos a ver del calibre Vernier. Ahora tenemos una medida más pequeña, dónde podemos ver que la escala Vernier el 0 pasa ligeramente de 7mm. Con lo cual nos encontramos en una medida superior a 7mm. Ahora tenemos que fijarnos, en dónde coinciden ambas escalas, podemos observar que coinciden con el número 1. 1 es igual a 0,10mm. La medida final es la siguiente: 7mm + 0,1mm = 7,10 mm.

Resumen

Ya hemos llegado al final de la formación, hemos aprendido nuevos conceptos que nos serán de gran ayuda para seguir avanzando en el mundo del mecanizado o en cualquier otro tipo de sector. Ya que el calibre, se utiliza en muchas industrias. La historia del calibre Vernier, ha sido muy interesante y espero que os haya resultado de interés y que hayas aprendido nuevos conceptos con nosotros. Nos vemos en la próxima.

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