Calibrador vernier o pie de rey

Historia

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

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 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.

1. Mordazas para medidas externas.
2. Mordazas para medidas internas.
3. Sonda para medida 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 las fracciones de milímetros en que esté dividido.
7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.
8. Botón de deslizamiento y freno.

Partes del calibrador pie de rey

Las partes fundamentales de un calibre, que determinan su funcionamiento, son la regla que sirve de soporte:

Y la corredera o parte móvil que se desliza por la regla:

Estas dos partes forman el calibre:

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.

Las tres formas de medida que un calibre de ajustador nos permite hacer: exterior, interior y profundidad. Con un mismo instrumento de medida:

Cuando el calibre está cerrado, su indicación es cero:

Este tipo de calibre suele llamarse calibre de ajustador y es el modelo más común de calibre.

Número de escalas principales en calibradores vernier1

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, una escala está graduada en milímetros y la otra en pulgadas.

Tabla 1. Número de escalas principales en calibradores vernier

Tipo	Número de escalas	Unidad o tipo de medición
M	1	Pulgadas y milímetros
M	2	Pulgadas y milímetros
CM	2	Medición de exteriores e interiores

Otros tipos

Pie de rey digital.

Calibre para medir troncos de árboles.

• Cuando se trata de medir diámetros de agujeros grandes que no alcanza la capacidad del pie de rey normal, se utiliza un pie de rey diferente llamado de tornero, que solo tiene las mordazas de exteriores con un mecanizado especial que permite medir también los agujeros.
• Cuando se trata de medir profundidades superiores a la capacidad del pie de rey existen unas varillas graduadas de diferente longitud que permiten medir mayor profundidad.
• Existen modernos calibres con lectura directa digital que son más precisos que los anteriores.

En un calibre hay que tener en cuenta el rango de medida, la amplitud que puede medirse y la apreciación, la mínima medida que puede apreciarse, podemos ver, a título de ejemplo, unos calibres para ver estas características. Como referencia tomaremos un rango de medidas de 0 a 100 mm, y la forma de la escala de la regla y el nonio o escala vernier, dan lugar a las distintas configuraciones de calibres pie de rey.

Con un nonio de 10 divisiones tiene una apreciación de 0,1 mm y una longitud de 9 mm, para poder medir hasta 100 mm la escala de la regla tiene que tener una extensión de 109 mm como mínimo:

Si ese mismo calibre tendría las 10 divisiones en una longitud de 19 mm, tendría la misma apreciación 0,1 mm, en una mayor extensión y necesita una escala de la regle de 119 mm:

Si las 10 divisiones se reparten en una longitud de 29 mm, la escala de la regla tendrá que tener una longitud de 129 mm para poder medir hasta 100 mm con una apreciación de 0,1 mm:

Con un nonio o vernier de 20 divisiones la apreciación es de 0,05 mm, si el nonio tiene una longitud de 19 mm, para poder medir hasta los 100 mm la regla tiene que tener una longitud de 119 mm

Si el nonio de 20 divisiones lo extendemos a 39 mm, conserva la misma apreciación 0,05 mm, y la regla tiene que medir 139 mm para poder medir hasta los 100 mm:

Un nonio de 40 divisiones dará lugar a una apreciación de 0,025 mm y necesita una longitud de 39 mm, la escala de la regla, para poder medir 100 mm, necesita legra hasta los 139 mm:

El nonio de 50 divisiones tiene una apreciación de 0,02 mm, con una longitud de 49 mm, la regla tendrá que medir 149 mm para poder medir hasta 100 mm:

Estas son las configuraciones más comunes de un calibre pie de rey con escala nonio o vernier, normalmente, no se especifica, dado que esta forma de nonio o vernier se considera la normal, peno se suene denominar n-1, dado que la longitud de la escala nonio o vernier es n-1, siendo n el número de divisiones.

Existe otra forma de escala nonio o vernier, no tan usuales, que se denominan n+1, dado que la longitud de la escala nonio o vernier es n+1, siendo n el número de divisiones, podemos ver algunos ejemplos de es tipo.

En los nonios o escalas vernier n+1 el punto de medida es la división de la derecha, indicada con el número 0 y se extiende de derecha a izquierda para buscar la coincidencia que indica la parte decimal, hasta la división 10, que coincide con una división de la regla cuando la lectura en un numeró de milimetros entero, al igual que la división indicada con el número 0.

En este ejemplo tenemos un nonio de 10 divisiones, por lo tanto, da una apreciación de 0,1 mm, en una longitud de 11 mm hacia la izquierda del cero de medida. La escala de la regla necesita 11 divisiones a la izquierda del cero, para poder medir hasta 100 mm la escala de la regla tiene que medir 111 mm, con 11 mm a la izquierda del cero como ya se ha dicho.

Un nonio de 10 divisiones, con la misma apreciación de 0,1 mm, con una longitud de 21 mm a la izquierda del cero, necesita una regla, para medir hasta 100, de 121 mm, con 21 mm a la izquierda del cero de medida, esta configuración aunque puede parecer extraña, cumple las mismas condiciones que los casos n-1.

Otro ejemplo de escala nonio o vernier n+1 en un calibre, con 20 divisiones, con una apreciación de 0,05 mm, y una longitud de 21 mm a la izquierda del cero, necesita una regla, para medir hasta 100 mm, de 121 mm, con 21 mm a la izquierda del cero.

Si estas 20 divisiones la extendemos en 41 mm, tenemos la misma apreciación 0,05 mm, y la regla tendrá que medir 141 mm, para poder medir hasta 100 mm, con 41 mm a la izquierda del cero:

Una escala n+1 de 40 divisiones tiene una apreciación de 0,025 mm y el nonio o vernier tiene una longitud de 41 mm, y la regla, para poder medir 100 mm, mide 141 mm, y 41 mm a la izquierda del cero de medida:

Con 50 divisiones, la apreciación es de 0,02 mm y una longitud de 51 mm, la regla necesita una longitud de 151 mm, para poder medir 100 mm, y como en todos los casos n+1 los 51 mm están a la izquierda del cero de medida:

La escala nonio o 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 aplica a los instrumentos de medida, y los calibres ni serian 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.

Podemos ver que en la corredera no hay una escala nonio o Vernier sino nos pulsadores y una pantalla de visualización digital, cuando se conecta la pantalla muestra los dígitos.

Con el calibre cerrado pulsando la puesta a cero el calibre se pone a cero.

Y el calibre ya esta disponible para realizar mediciones.

Los calibres digitales presentan distintas opciones como: presentar la medida en milimetros pulgadas, bloquear la medida, etc.