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 permite tomar medidas interiores, exteriores y de profundidad.
¿Has dicho instrumento de alta precisión? ¿Qué puedo medir con un pie de rey?
El calibre con escala Vernier —también así se llama este instrumento— mide:
Con más precisión que el metro o la regla graduada
Con menos precisión que el calibre Palmer
El calibre Palmer también se conoce como micrómetro. Los micrómetros son instrumentos de más precisión que el pie de rey.
¿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. Sigue estos pasos para medir un objeto:
Abre la parte movil
Introduce el objeto en el hueco formado por la parte fija y la móvil, es decir, en la boca del pie de rey
Lee la medida en la escala
Esta técnica es la usada para tomar medidas exteriores con el calibre. ¿Y si quisieras medir un interior? Usarias entonces las pinzas para interiores. En el calibre Mitutoyo ya mostrado se sitúan en la zona superior a la izquierda. Para medir profundidad, en cambio, usarias la sonda; es decir, la varilla que sale del cuerpo del instrumento por la derecha.
Claro está que lo que tu buscas es averiguar cómo leer la medida de la escala Vernier (la graduación de rayitas de la parte móvil). Te muestro cómo hacerlo enseguida. Antes quiero explicarte cómo funciona el pie de rey para que sepas por qué funciona.
¿No interesa el tema? Salta sin miedo de sección.
¿Cómo y por qué funciona un calibre con escala Vernier?
El genial matemático, astrónomo y geógrafo portugués Pedro Nunes inventó el nonio en el siglo xvi. El ingenio que lleva su nombre no es otra cosa que la peculiar escala auxiliar en la cual se basa el pie de rey.
El nonio
¿Para qué sirve un nonio? Como habrás observado al medir un objeto con cinta métrica (o una escuadra de tacón o una regla graduada), su medida no coincide siempre con una de las líneas de la escala graduada. Ahora bien: ¿podrías decir a simple vista qué fracción de milímetro representa esa porción que existe hasta la línea más próxima?
¡Pues ese es el papel del nonio! El nonio te ayuda a averiguar cuánto mide esa pequeña separación, ese poco de más (o de menos) que sobra (o que falta).
En otras palabras, si la cosa medida mide según la regla entre 20 mm y 21 mm, a ojo podrás estimar que son veinte milímetros y medio. Pero tal vez te engañaba la vista y el objeto solo medía 20.35 mm. Veamos, entonces, cómo funciona el invento de Pedro Nunes.
Una lupa imaginaria
¡Quién sabe cómo se le ocurrió la idea a Petrus Nonius Salaciensis...! De todos modos, pongamos que deseas con fervor averiguar la medida del diámetro del núcleo de un tornillo —es decir, el de la rosca—, pero no tienes pie de rey. Vamos a suponer que aún no se ha inventado...
¿Qué harías? Si tuvieras una lupa de diez aumentos, esa medición a ojo sería mucho más precisa. Sin duda. Pero ¿y si la escala de la regla tuviese diminutas marcas entre cada rayita y la rayita consecutiva? ¡En este caso lo tendrías ya hecho! Solo deberías mirar con la lupa y aguzar bien la vista.
Pues bien, así funciona una escala Vernier, como una lupa imaginaria. Observa:
Figura 1. Escala Vernier en la corredera de un calibre pie de rey Mitutoyo.
Fíjate en un detalle. En la escala del pie de rey de la fig. 1, el mm 49 de la regla coincide con el número 10 de la parte móvil (escala Vernier, nonio).
Eso quiere decir que la distancia que hay entre el n.º 0 y el n.º 10 del nonio es de 49 mm. Pues bien, esos 49 mm van a ser tu lupa.
En efecto, vamos a usar esos 49 mm para apreciar con mucha precisión cuánto mide el objeto más allá de la parte entera. Es decir, cuánto mide la parte fraccionaria: ese poco de más o de menos que nuestro ojo no sabe estimar.
Cómo funciona una escala Vernier
Si abres la boca de un calibre 1 mm exacto, verás que el n.º 10 del nonio coincide con el n.º 50 de la regla (ver fig. 2). Asimismo, coincide el n.º 1 de la regla con la primera marca del nonio: no lo has abierto un milímetro en vano. He aquí el ejemplo descrito:
Figura 2. Funcionamiento de la escala Vernier: el cero del nonio coincide con el uno de la regla al abrir el calibre 1 mm.
Ahora observa lo siguiente:
La separación entre la mandíbula fija y la mandíbula móvil es de 1 mm.
Así lo indica la medición de la regla: la 1.ª rayita del nonio coincide con la posición del mm n.º 1 de la regla (2.ª rayita).
A la derecha del instrumento: 1 mm + 49 mm = 50 mm (49 mm mide el nonio más la abertura de la boca).
¡Todo encaja! Pero aún hay que entender por qué funciona este sistema. A ello vamos.
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 cuatro líneas extra que forman cinco huecos.
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 que se divide el nonio no miden 50 mm, sino 49 mm.
Eso quiere decir que:
49 mm / 50 = 0.98 mm
¡Ajá! Cada fragmento del nonio no mide 1 mm, ¡sino 0.98 mm! Dicho de otra manera, va 0.02 mm por detrás. En efecto, comprueba (en la fig. 3) que va rezagado y la regla le saca ventaja:
Figura 3. Marca de apreciación (0.02 mm) bajo la escala Vernier de un calibre pie de rey.
El calibre de nuestro ejemplo lleva impresa una marca que señala esos 0.02 mm. Llamamos a este valor apreciación del calibre. La apreciación del calibrador de la figura es de dos centésimas de milímetro (0.02 mm).
Por tanto, de tal calibre podrá resultar, por ejemplo, una lectura de 9.98 mm o 9.96 mm; nunca de 9.97 mm, por cuanto los saltos van de dos en dos décimas.
Pues ahora observa la figura 4:
Figura 4. Lectura de una medición de 0.02 mm en un calibre Vernier.
Si abres el calibre de tal modo que la abertura de la boca sea de 0.02 mm, ¿qué dos rayitas coinciden? ¿Por qué? ¡Bingo! La 2.ª rayita del nonio coincide con la 2.ª rayita de la regla porque a los 0.98 mm que mide cada salto del nonio acabas de sumarle los 0.02 mm de la cosa medida.
Así pues, el invento de Pedro Nunes se basa en el error acumulativo. Más claro: cada marca de la boca móvil va por detrás de la escala principal 0.02 mm. Por ejemplo, si coincide la cuarta marca, la medida es de 0.08 mm. En efecto: 0.02 mm × 4 = 0.08 mm. De esta manera se lee la medida de una escala Vernier.
Si esta explicación te hecho sufrir una crujía, no pasa nada. Vamos a repasar el asunto para aclararlo del todo.
La lectura de una escala Vernier
Para leer la escala Vernier del calibre pie de rey de la figura 5, se procede como sigue:
Figura 5. Ejemplo de lectura de un calibre Vernier.
La primera marca de la corredera móvil (el nonio) indica los milímetros enteros de la medida. En el ejemplo: 0 mm.
Para hallar la parte fraccionaria, se busca la rayita del nonio que mejor coincida con alguna rayita de la regla (la que sea).
En el ejemplo: la segunda marca a la derecha del 4 coincide perfectamente con una marca de la regla (cuya posición no importa).
Sumamos a la medida las décimas de milímetro señaladas por el número que aparece justo debajo de la rayita o el más próximo por la izquierda (este es el caso del ejemplo).
Por tanto: 0 mm de la regla + 0.4 mm del nonio = 0.40 mm (es decir, cuatro décimas de milímetro).
Cuando la marca que coincide se encuentra entre dos números, se suma a la medida el valor de la apreciación multiplicado por los fragmentos restantes.
En el ejemplo: la apreciación es de 0.02 mm y tenemos 2 marcas a la derecha del 4.
Por tanto: 0.02 mm × 2 = 0.04 mm.
Para recapitular: 0 mm + 0.4 mm + 0.04 mm = 0.44 mm.
La lectura de la medida del calibre de nuestro ejemplo es de 0.44 mm. Por cierto, es más fácil tomar la medida si la apreciación del pie de rey es de 0.05 mm. La razón es que por tener menos fragmentos (veinte en lugar de cincuenta) es más fácil apreciar qué rayita coincide.
Por supuesto, si se usa para medir un calibrador digital, la pantalla de cristal líquido de este instrumento de metrología nos indica directamente la medida.
Los mejores calibres pie de rey digitales o mecánicos con escala Vernier
Dos de las mejores marcas de calibres con escala Vernier son Mitutoyo (japonesa) y Starret (americana). Marcas más baratas de calibradores son Manessman, BGS o Preciva.
Las mejores marcas de pies de rey: Mitutoyo y Starret
El mecanizado de los calibres de la marca japonesa Mitutoyo está hecho con enorme precisión: su guía corredera se desliza con gran suavidad. La escala cromada satinada en vez de brillante, facilita la lectura.
En mi opinión, el pie de rey Mitutoyo serie 530 es uno de los mejores calibres: ofrece precisión y buena legibilidad. Como ya se intuye, los calibres pies de rey Mitutoyo no son baratos.