Guía para comprar un calibre pie de rey

En esta guía de compra te ayudo a elegir tu calibre pie de rey. Te explicaré para qué es, para qué sirve y cómo funciona esta herramienta. También te recomendaré algunos modelos de calibre pie de rey.

Primero, ¿qué es un calibre pie de rey y para qué sirve?

Un calibre es un instrumento de medida de alta precisión. El calibre pie de rey, o pie de rey a secas, es un tipo de calibre que por su construcción permite tomar medidas interiores, exteriores y de profundidad.

Aquí tienes un calibre Mitutoyo, una de las mejores marcas de pies de rey:

Calibre pie de rey mitutoyo

¿Has dicho instrumento de alta precisión? ¿Qué puedo medir con un pie de rey?

Con un calibre con escala Vernier, que también así se llama este instrumento, podrás medir:

  • Con más precisión que con un metro o regla graduada
  • Con menos precisión que con un calibre Palmer

El calibre Palmer también es conocido como micrómetro y tiene más precisión que el pie de rey. Pero esto es tema aparte.

¿Cómo se mide con un pie de rey?

Medir con un calibre pie de rey es muy sencillo. Este instrumento de medida tiene una parte fija y una móvil. Para medir debes:

  1. Abrir la parte movil
  2. Introducir el objeto a medir en el hueco que queda entre la parte fija y la móvil, es decir, en la boca
  3. Leer la medida en la escala

Lo anterior sirve para tomar medidas exteriores. Si quisieras medir un interior usarias las pinzas para interiores, que son las situadas en la parte superior izquierda del calibre Mitutoyo que te he mostrado antes.

Y si quisieras medir profundidad usarias la sonda, es decir, la varilla que puedes ver a la derecha.

Evidentemente, lo que quieres averiguar es cómo leer la medida de la escala vernier, que así se llama la graduación que puedes ver en la parte móvil.

Enseguida te voy a mostrar cómo hacerlo, pero primero te explicaré cómo funciona el pie de rey, para que entiendas bien por qué funciona. Si no te interesa el tema, salta directamente a la siguiente sección.

¿Cómo y por qué funciona un calibre con escala vernier?

Fue el portugués Pedro Nunes quien inventó el nonio, que es la ingeniosa escala auxiliar en la que se basa el funcionamiento del pie de rey.

El nonio

¿Para qué sirve un nonio? Es evidente que alguna vez habrás medido con cinta métrica, escuadra de tacón o regla graduada y habrás visto que la medida no coincidía exactamente con una de las líneas de la escala graduada. Sin embargo, no sabrías decir qué fracción de milímetro mide ese poco de más o de menos que separa la medida del objeto de la de la línea más próxima. Para eso sirve el nonio, para averiguar cuánto mide esa pequeña separación.

En otras palabras, si lo que estás midiendo mide entre 20 mm y 21 mm, podrías decir a ojo que son veinte milímetros y medio. Pero podría engañarte la vista: tal vez solo mida 20.35 mm. El invento de Pedro Nunes sirve para esto mismo.

Una lupa imaginaria

Quién sabe cómo se le ocurrió la idea a Pedro Nunes... Pero pongamos que tuvieras que averiguar la medida, y no tienes pie de rey. Digamos que aún no se ha inventado. ¿Qué harías?

Si tuvieras una lupa de diez aumentos podrías hacer esa medición a ojo de manera mucho más precisa. Pero imaginemos que la regla tuviera diminutas marcas entre dos líneas consecutivas. En este caso lo tendrías ya hecho, solo tendrías que mirar con la lupa.

Pues bien, así funciona una escala Vernier, como una lupa imaginaria. Observa:

Calibre vernier escala Escala Vernier de un calibre pie de rey Mitutyo

Fíjate en el siguiente detalle. En la escala de este pie de rey el mm 49 de la regla coincide con el número 10 de la parte móvil (la escala vernier, el nonio).

Eso quiere decir que la distancia entre el Nº 0 y el Nº10 del nonio es de 49 mm. Estos 49 mm son los que van a hacer de lupa.

En efecto, vamos a usar 49 mm para poder apreciar con precisión cuánto mide el objeto más allá de la parte entera, es decir, la parte fraccionaria: ese poco de más o de menos.

Cómo funciona una escala Vernier

Si abrieras el calibre exactamente 1 mm, el número diez del nonio coincidiría con el Nº50 de la regla. Y también coincidiría el Nº1 de la regla con la primera marca del nonio, puesto que efectivamente lo hemos abierto un milímetro.

En efecto, aquí lo tienes:

Escala vernier pie de rey funcionamiento Funcionamiento de la escala vernier

Observa lo siguiente:

  1. La separación entre la boca fija y la móvil es de 1 mm
  2. Así lo indica la medición en la regla (la primera marca del nonio coincide con la posición del 1er. mm en la regla)
  3. A la derecha comprobamos que 1 mm + 49 mm = 50 mm (los 49 mm que teníamos en el nonio más la abertura)

Todo encaja pero aún falta por entender por qué funciona este sistema. Vamos a verlo.

Primero, el nonio está dividido en 50 partes: hay diez líneas marcadas con un número y cada una de ellas está separada de la siguiente por cinco líneas adicionales.

Segundo, hay un desfase en la escala del nonio de 1 mm con respecto a la de la regla. Es decir, las 50 partes en las que está dividio el nonio no miden 50 mm, sino 49 mm.

Esto quiere decir que:

49 mm / 50 = 0.98 mm

Es decir, cada franja del nonio no mide 1 mm, sino 0.98 mm. En otras palabras, va 0.02 mm por detrás. En efecto, compruébalo:

Escala del calibre apreciación Apreciación de 0.02 mm en la escala de un calibre Mitutoyo apreciación

En el calibre vienen marcados estos 0.02 mm, esto se conoce como la apreciación del calibre. En este modelo es de dos centésimas de milímetro (0.02 mm). Por tanto, en este calibre podrás leer, por ejemplo, una lectura de 9.98 mm o 9.96 mm, pero no 9.97 mm, puesto que los saltos van de dos en dos décimas.

Y ahora observa:

lectura Calibre mitutoyo primera marca Lectura de un calibre que mide 0.02 mm

Si abres el calibre de tal forma que la abertura de la boca sea de 0.02 mm, coincidirá la primera marca. ¿Por qué? Porque a los 0.98 mm que miden las marcas del nonio le acabas de sumar 0.02 mm.

Es decir, el invento de Pedro Nunes se basa en un error acumulativo. Cada marca de la boca móvil va por detrás de la escala principal 0.02 mm. Por ejemplo, si coincide la marca 4, eso quiere decir que la medida será de 0.08. En efecto: 0.02 × 4 = 0.08 mm. Así es como se lee la medida en una escala Vernier.

Pero vamos a repasarlo.

La lectura de una escala Vernier

Para leer la escala Vernier de un calibre pie de rey se procede de la siguiente manera:

Lectura de un calibre vernier Lectura de un calibre vernier

  1. La primera marca de la corredera móvil (el nonio) indica los milímetros enteros de la medida (en este caso 0 mm)
  2. Para buscar la parte fraccionaria se observa cuál de las marcas coincide perfectamente con alguna de la regla
  3. En este caso la marca que coincide es la segunda situada a la derecha del 4
  4. Añadimos como décimas de mm el primer número que aparece a bajo dicha marca (o a su izquierda, en este caso el 4)
  5. En este momento llevamos 0 mm de la regla + 0.4 mm (4 décimas) del nonio = 0.40 mm
  6. Si la marca no coincide bajo un número exacto, añadimos el valor de la apreciación multiplicado por el número de marcas
  7. En este caso, la apreciación es de 0.02 mm y aparecen dos marcas a la derecha del 4
  8. Por tanto: 0.02 × 2 = 0.04 mm
  9. Recapitulando: 0 mm + 0.4 + 0.04 mm = 0.44 mm

En la figura superior la medida de dicho calibre es de 0.44 mm. En los calibres pie de rey con apreciación de 0.05 mm es más facil tomar la medida, puesto que apreciar cuál es la marca que coincide resulta mucho más evidente (hay menos marcas).

En un calibre pie de rey digital, evidentemente, la medida viene dada directamente por la pantalla.

Los mejores calibres pie de rey digitales o mecánicos con escala vernier

Dos de las mejoress marcas de calibres con escala Vernier son Mitutoyo (japonesa) y Starret (americana). Las marcas más baratas son Manessman, BGS, Preciva, etćetera.

Las mejores marcas de pies de rey: Mitutoyo y Starret

El mecanizado de los calibres de la marca japonesa Mitutoyo está hecho con gran precisión, por ello su guía corredera se desliza con gran suavidad. Además, la escala cromada es satinada en vez de brillante, lo que te facilita la lectura.

En mi opinión, el pie de rey Mitutoyo serie 530 es uno de los mejores calibres en cuanto a precisión y legibilidad. He de decirte que los calibres pies de rey de Mitutoyo no son baratos, pero sí de una gran calidad:

Mitutoyo 530-101 - Calibre de precisión con tornillo de bloqueo DIN 862, rango de medición 0-150 mm, 1 pieza

  • Alcance de medición: 0-150 mm.
  • Con tornillos de sujeción.
  • Lectura de 0,05 mm.

Lo mismo sucede con la marca americana Starret, una compañía especializada en instrumentos de metrología que fabrica muy buenos calibres:

Starrett 125MEB-6/150 - Calibre Pie De Rey Starrett

  • 150 mm/6 "
  • Alta calidad, Basic calibre Vernier
  • Resolución: 0,05 mm/1/128 "
  • Graduaciones nítidas, negro.

Calibres pie de rey baratos

Los calibres de la marcas Mannesmmann y BGS son mucho más baratos que los anteriores, pero aún pueden hacer su función. Los hay aún más baratos pero de calidad muy mediocre.

BGS 1932 | Calibre de precisión | 0 - 150 mm

  • Calibre de precisión en funda de piel sintética
  • Nonius 1/20 mm
  • Para medición interior, exterior y de profundidad
  • Rango de medición de 0 a 150 mm

Mannesmann M 825-150 - Calibre (150 mm, inoxidable)

  • Rango de medición 0 -150mm
  • 1/20mm vernier
  • Con la rueda de bloqueo
  • Consejos para la medición precisa dentro

Pie de rey digital

Probablemente, el mejor pie de rey digital en cuanto a relación calidad / precio es el calibre digital Mitutoyo Digimatic ABSOLUTE. Este Mitutoyo incluye un codificador absoluto de inducción electromagnética que no se ve alterado por la suciedad en la regla (polvo, grasa o líquido de corte).

Si prefieres comprar un pie de rey digital barato puedes echar un vistazo a los calibres de las marcas Preciva y Tacklife. La marca Facom ofrece algo intermedio.

Calibre Digital Preciva Calibrador Micrométrico 150 mm / 6 Pulgadas con Pantalla Lcd Grande, Más Precisa

  • 2 Modos + 4 Funciones: Se puede transformar entre milímetros y pulgadas. Con 4 funciones de medición, diámetro interior, exterior, profundidad y escalera
  • Ventajas: Rango de medición de 0 a 150 mm; Precisión: ± 0,03 mm; Resolución: 0,01 mm / 0,0005 inch; Gran pantalla LCD; Hay dos botón para ajustar y fijar el movimiento de escala y promover el presición de medir

Pie de Rey, Tacklife DC02 Calibre Digital 150mm/6Pulgadas de Acero Inoxidable con Gran Pantalla LCD, Profesional Medición de Diámetro Interior, Exterior, Profundidad y Escalera Calibrador Micrómetro

  • 【Cinco Tipos de Medición】DC02 es un calibre digital multifucional que puede medir diámetro interior, exterior, profundidad y escalera. El rodillo moleteado y el tornillo de bloqueo garantizan un deslizamiento suave y un posicionamiento preciso, sin perder más tiempo buscando diferentes herramientas
  • 【Medida Precisa + 2 Unidades】DC02 es un pie de rey profesional. El rango de medición de DC02 es 0-150 mm; Precisión de medida es ± 0,03 mm. Puede cambiar entre las dos unidades de medida de milímetros y pulgadas según sus necesidades

Facom 1300E - Calibre digital de taller (150 mm)

  • Cuatro tipos de medida: interna, externa, profundidad y de escalón
  • Mecanismo de acero inoxidable rectificado
  • Indicación digital LCD 6mm, 5 dígitos

Calibre con reloj comparador

El calibrador pie de rey con reloj comparador es un poco diferente a los anteriores. Este calibre se usa, como su nombre indica, para comparar. Es muy fácil de usar.

En su boca móvil, este pie de rey incluye una esfera analógica con una aguja y un pulsador que permite ponerlo a cero. Funciona de la siguiente manera:

  1. Mide primero la pieza original
  2. Pon el reloj a cero
  3. Mide la pieza que va a ser comparada
  4. La esfera te indicará si la pieza mide lo mismo o, en caso contrario, el error que tiene tanto si es más pequeña como más grande

Calibres con Dial, Pie de Rey con Reloj Instrumento de Medición del Dial Redondo - 0-150mm

  • Medición precisa de las dimensiones internas y externas, con sonda de medición de profundidad y escalón.
  • Rodillo y bloqueo de pulgar, rosca antideslizante, fácil de usar
  • Rueda auxiliar cerrada, diseño de ajuste fino.
  • Escala clara y precisa, pantalla de marcado a prueba de golpes fácil de leer.

Tipos especiales de calibres

Por su utilidad, el calibre universal es el más extendido, sin embargo, hay otros tipos especiales de calibres para aplicaciones concretas.

Tipos de calibres Tipos especiales de pies de rey

Estos son algunos otros tipos de calibres pie de rey:

  • Calibre de profundidad: permite medir ranuras y fondos con mayor precisión al tener superficies de referencia de mayor tamaño.
  • De cuchillas: son útiles para medir diámetros en ranuras estrechas.
  • De cuello: permiten medir diámetros interiores en el fondo de una pieza.
  • De mordazas desiguales: útiles para medir piezas escalonadas.
  • De puntas: para medir superficies irregulares.

Las tablas de roscas

Por lo general, los calibres incluyen en su parte posterior una tabla de roscas. También en esto se nota la diferencia de calidad entre un pie de rey barato y uno caro. Los calibradores más baratos suelen usar una pegatina que con el tiempo acaba despegandose o borrándose como resultado del roce. Por el contrario, en los mejores calibres la tabla está impresa, o mejor, grabada e impresa (para evitar que se borre la impresión).

Tabla de roscas en un pie de rey Tablas de roscas en un calibrador: pegatina (izquierda) y grabada / impresa (derecha).

En dicha tabla se suelen incluir las medidas más comunes de rosca métrica y rosca Withworth con los valores necesarios para construir dicha rosca en el torno o mediante machos de roscar y terrajas:

  • Diámetro exterior: medida en milímetros del diámetro del vástago roscado.
  • Paso: la distancia entre las crestas o valles de dos filetes de rosca consecutivos .
  • Diámetro del núcleo: diámetro menor (fondo de valles).
  • Diámetro de la broca: medida de broca con la que se debe hacer el agujero previo antes de su roscado con el macho.

Las mejores marcas de calibres

Mitutoyo

Mitutoyo está considerada una de las mejores marcas de calibres. Es una marca de origen japonés que también fabrica muchos otros instrumentos de alta precisión como micrométros de arco y columnas de medición tridimensionales. Los mejores calibres digitales de Mitutoyo usan un encoder electromagnético que detecta la posición de la corredera sin usar para ello un sensor óptico, lo que los hace inmunes a la suciedad.

Facom

La marca Facom se creó en 1918 y según ellos. Esta firma dice estar asociada a los grandes avances tecnológicos del siglo XX tales como la aeronáutica, el ferrocarril o la conquista espacial. Facom no solo fabrica instrumentos de metrología como pies de rey y micrómetros, sino también herramientas de mano para mecánicos.

F.A.C.O.M. son las siglas en francés de Franco-Américaine de Construction d'Outillage Mécanique, es decir, empresa francoamericana de construcción de utillaje mecánico. Fue fundada por un ingeniero industrial especializado en la rama de mecánica: Louis Mosès. Su hijo Andrés heredó posteriormente la empresa familiar.

El primer producto que fabricó FACOM fue una especie de llave inglesa ajustable que se vendía a las empresas de ferrocarril del momento. La firma reconoce que su modelo era sospechosamente parecido al de la llave inglesa Clyburn.

En el catálogo de productos de metrología Facom se pueden encontrar instrumentos de metrología digital y mecánica, galgas de espesores, metros plegables, compases de puntas, escuadras y transportadores de ángulos y cintras métricas especiales para la construcción.

Starret

Starret es otra de las marcas más conocidas de pies de rey. Starret fue fundada en el siglo XIX por Laroy S. Starret y no solo fabrica utensilios de metrología, sino también instrumentos de medición para la carpintería. De hecho, Starret fue el inventor de la escuadra combinada.

Tesa Technology

Tesa Technology es un fabricante suizo de instrumentos de precisión fundado en 1941 en Renens (Suiza). Los instrumentos de metrología fabricados y comercializados por Tesa destacan por su longevidad, fiabilidad y nivel de precisión. En 2001, Tesa fue adquirida por Hexagon, un proveedor de servicios IT.

El catálogo de productos de metrología Tesa está formado por calibres (universales y especiales), micrómetros de herradura (de exterior y de profundidad), micrómetros digitales para la medición de interiores, relojes comparadores de display digital o analógico, palpadores y gramiles de altura.

Además, muchos de sus instrumentos de medición incluyen conectores para el intercambio de datos. Tesa también dispone de accesorios para conectividad inalámbrica (Wireless) y software para el proceso estadístico de la recogida de datos.

¿Quién vigila al vigilante? Tolerancia de fabricación de un pie de rey

La frase en latín «Quis custodiet ipsos custodes?» del poeta romano Juvenal se traduce como 'quién vigila al vigilante' y se usa para plantear la cuestión filosófica de cómo controlar al que controla un determinado entorno.

Si aplicamos esta idea a un pie de rey, la cuestión que se nos plantearía es: ¿quién controla al pie de rey? O mejor dicho, al fabricante del pie de rey. ¿Cómo podemos tener la seguridad de que dicho instrumento de medida mide correctamente?

Tolerancia de fabricación

En fabricación mecánica los objetos producidos pueden ser más o menos precisos, pero nunca perfectos. Hablamos entonces del margen de tolerancia, que es el intervalo de medidas aceptado para considerar que dicha pieza es válida.

Por ejemplo, si hablamos de fabricar un cilindro que mida 25 mm de longitud, dicho cuerpo nunca será perfecto. Por ello, para considerarlo válido o no-válido debemos usar un margen de tolerancia.

Pongamos que el margen de tolerancia es de ± 0.05 mm. En este caso, serían válidos todos los cilindros que midan entre 24.95 mm y 25.05 mm de largo. En este caso el margen de tolerancia es simétrico, es decir, permite el mismo error por arriba y por abajo, pero no tiene por que serlo. Puede ser asimétrico. En cualquier caso, si un cilindro mide 25.06 mm, este ya no sería válido de acuerdo a dicho margen de tolerancia.

En el caso de un instrumento de medida como el pie de rey, ¿mediremos el margen de tolerancia sobre el propio calibre o sobre la medida que este efectúa? Desconozco cómo se hace realmente en la industria, pero una forma sencilla sería usar un bloque patrón para evaluar la precisión del instrumento.

Bloque patrón

Un bloque patrón es una pieza de metal o cerámica que podríamos decir que es casi perfecta. El bloque patrón se mecaniza y rectifica con gran precisión. Después se aplica un proceso de lapeado que reduce la regusidad superficial hasta dejar el bloque en una medida específica.

El margen de tolerancia de un bloque patrón es muy estrecho, es decir, para que sea válido, la medida del bloque patrón tiene que estar muy próxima a la especificación. Para simplificar, consideraremos que un bloque patrón de 25 mm realmente mide 25 mm.

Por tanto, midiendo con el pie de rey un bloque patrón y comparando la lectura del calibre con las dimensiones del bloque, podremos saber si dicho calibre mide o no bien. Más concretamente, lo que habremos de comprobar es que la desviación de la medida, es decir, el margen de tolerancia, no supera el especificado.

Es decir, pongamos que un calibre tiene una precisión de 20 µ (0.02 mm), en este caso la medida de un bloque patrón de 25 mm con dicho pie de rey determinará si el calibre es o no válido. Si la lectura de su escala Vernier nos dice que el bloque mide entre 24.98, 25 o 25.02 mm el calibre es conforme a la especificación. En caso contrario no lo será.

Normas industriales antiguas

Las especificaciones de tolerancia que debe cumplir un instrumento de metrología están recogidas en las normas industriales UNE, DIN, ISO, etcétera.

Por ejemplo, la marca Mitutoyo fabrica sus calibres acordes a la norma JIS B 7507 (el estándar de calibración para calibres), mientras que sus micrómetros cumplen lo especificado en la norma JIS B 7502 (el estándar para micrómetros de arco).

Ahora bien, ¿quién nos asegura de que la medición de dicho bloque patrón es perfecta? Es decir, ¿y si el bloque patrón no es perfecto? ¿Y si la forma en la que se mide dicho bloque introduce un error de medición?

Incertidumbre de medida en las nuevas normas industriales

Hasta 2012, las normas industriales de fabricación de calibres, micrómetros y otros instrumentos de medida no tenían en consideración la incertidumbre de medida. Es decir, el estándar especificaba un límite inferior y un límite superior. Si la medida efectuada por el pie de rey queda entre dichos límites (rango de validez), el instrumento es apto para su venta.

Sin embargo, la introducción de la norma ISO/TR 14253-6 modificó las especificaciones para que sí se tuviera en cuenta la incertidumbre de medida a la hora de determinar si un pie de rey es o no apto para su venta.

Esto significa que con la aplicación directa del estándar, calibres que antes eran válidos ya no lo son, pues los pies de rey próximos a los extremos inferiores y superiores, es decir, los que son válidos pero por poco, quedan fuera del rango de aceptación. En concreto, los que dejan de ser válidos son aquellos que caen dentro del rango de incertidumbre.

El nuevo estándar pone la responsabilidad en el fabricante y obliga a este a que los instrumentos que pone en el mercado sean más precisos que el rango de incertidumbre. Ello quiere decir que si no se modifica el rango de tolerancia de la especificación, muchos de los calibres ya no son aptos para su venta.

Sin embargo, dado que ahora se tiene en cuenta la incertudumbre de medida, cabe la posibilidad de considerar que el margen de tolerancia original ya no se adecúa al proceso de fabricación, o mejor dicho, al control de calidad, puesto que ahora es más exigente que antes, al considerar un nuevo parámetro (la incertidumbre). En este sentido, el fabricante puede modificar el margen de tolerancia para que las piezas fabricadas sigan siendo validas, una vez considerada la incertidumbre.

De hecho, la aplicación de la nueva norma puede servir para reducir las demandas legales relativas a la falta de precisión. Puesto que el fabricante solo tiene que demostrar que el calibre es más preciso que el rango de incertidumbre, mientras que el cliente debe conseguir lo opuesto para ganar la reclamación, es decir, demostrar que el pie de rey es menos preciso que el dicha incertidumbre. De manera que si el cálculo sobre esta última está bien hecho por parte del fabricante, dicha demostración sería imposible de llevar a cabo por parte del comprador.

Por último, es interesante reflexionar sobre un hecho curioso. La consideración de la incertidumbre no solo implica que los instrumentos próximos a los límites dejan de ser válidos, también podría ocurrir lo opuesto. Es decir, los pies de rey que habían sido descartados con las normas antiguas podrían caer ahora dentro del rango de validez. Este sería el caso de los calibres que estaban próximos a los extremos, es decir, los que habían sido descartados, pero por poco. Es decir, si la incertidumbre sirve para considerar que una medida buena no tiene por que ser válida, pues hay un riesgo de error, también sirve para lo contrario, para considerar que una medida mala también puede ser errónea, luego válida.

Sin embargo, un fabricante de calibres no puede arriesgarse a considerar como aceptable una pieza en base a la incertidumbre de medida, puesto que el riesgo de que no sea válida es alto y se expone a posibles demandas e indemnizaciones. Es decir, dentro de la zona de incertidumbre existe la misma posibilidad de que la pieza caiga a uno de los lados de la línea (válida) como al otro (no válida).

Por tanto, lo único que puede hacer descartar aquellas que caigan dentro de la zona de incertidumbre, como se puede ver en la siguiente ilustración:

Tolerancia fabricación pie de rey Calibres considerados aptos con el estándar antiguo y el nuevo

Referencias:

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