thumb|Micrómetro de exteriores 0-25, típico El micrómetro, también llamado tornillo de Palmer, calibre Palmer o simplemente palmer, es un instrumento de medición cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas (Mikrómetro).
Su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro (0,01 mm y 0,001 mm, respectivamente).
Para proceder con la medición posee dos extremos que se aproximan progresivamente.
El tornillo micrométrico es un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es normalmente de 25 mm, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm, etc.
Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo, necesario, pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una pérdida en la exactitud.
Historia thumb|Micrómetro de Gascoigne, elaborado por Robert Hooke Durante el Renacimiento y la Revolución industrial había un gran interés en poder medir las cosas con gran precisión. Ninguno de los instrumentos empleados en esa época se parece a los metros, calibres o micrómetros empleados en la actualidad. El término micrómetro fue acuñado, seguramente, por ese interés.
Los primeros experimentos para crear una herramienta que permitiría medir distancias con precisión en un telescopio astronómico es de principios del , como el desarrollado por Galileo Galilei para medir la distancia de los satélites de Júpiter.
La invención en 1640 por William Gascoigne del tornillo micrométrico suponía una mejora del vernier o nonio empleado en el calibre, y se utilizaría en astronomía para medir con un telescopio distancias angulares entre estrellas.
thumb|Micrómetro de Auzout (1662)
Henry Maudslay construyó un micrómetro de banco en 1829, basado en el dispositivo de tornillo de banco, compuesto de una base y dos mandíbulas de acero, de las cuales una podía moverse con un tornillo a lo largo de la superficie de la guía. Este dispositivo estaba basado en el sistema métrico inglés, presentaba una escala dividida en décimas de pulgada y un tambor, solidario al tornillo, dividido en centésimas y milésimas de pulgada.
Una mejora de este instrumento fue inventada por el mecánico francés Jean Laurent Palmer en 1848 y que se constituyó en el primer desarrollo de que se tenga noticia del tornillo micrométrico de mano. En la Exposición de París de 1867, este dispositivo llamó la atención de Joseph Brown y de su ayudante Lucius Sharpe, quienes empezaron a fabricarlo de forma masiva a partir de 1868 en su empresa conjunta Brown & Sharpe. La amplia difusión del tornillo fabricado por esta empresa permitió emplearlo en los talleres mecánicos de tamaño medio.
En 1888 Edward Williams Morley demostró la precisión de las medidas con el micrómetro en una serie compleja de experimentos. En 1890, el empresario e inventor estadounidense Laroy Sunderland Starrett (1836–1922) patentó un micrómetro que transformó la antigua versión de este instrumento en una similar a la usada en la actualidad. Starrett fundó la empresa Starrett, en la actualidad uno de los mayores fabricantes de herramientas e instrumentos de medición en el mundo.
La cultura de la precisión y la exactitud de las medidas en los talleres se hizo fundamental durante la era del desarrollo industrial, para convertirse en una parte importante de las ciencias aplicadas y de la tecnología. A principios del , la precisión de las medidas era fundamental en la industria de matricería y moldes, en la fabricación de herramientas y en la ingeniería, lo que dio origen a las ciencias de la metrología y metrotecnia y al estudio de los distintos instrumentos de medida.
Principio de funcionamiento thumb|Animación de un micrómetro usado en la medición de un objeto de 4,14 mm El micrómetro usa el principio de un tornillo para transformar pequeñas distancias que son demasiado pequeñas para ser medidas directamente, en grandes rotaciones que son lo suficientemente grandes como para leerlas en una escala. La precisión de un micrómetro se deriva de la exactitud del tornillo roscado que está en su interior. Los principios básicos de funcionamiento de un micrómetro son los siguientes:
La cantidad de rotación de un tornillo de precisión puede ser directa y precisamente relacionada con una cierta cantidad de movimiento axial (y viceversa), a través de la constante conocida como el paso del tornillo. El paso es la distancia que avanza axialmente el tornillo con una vuelta completa sobre su eje (360 °). Con un tornillo de paso adecuado y de diámetro mayor, una determinada cantidad de movimiento axial será transformada en el movimiento circular resultante.
Por ejemplo, si el paso del tornillo es de 1 mm y su diámetro exterior es de 10 mm, entonces la circunferencia del tornillo es de 10π o 31,4 mm aproximadamente. Por lo tanto, un movimiento axial de 1 mm se amplía con un movimiento circular de 31,4 mm. Esta ampliación permite detectar una pequeña diferencia en el tamaño de dos objetos de medidas similares según la posición del tambor graduado del micrómetro.
En los antiguos micrómetros la posición del tambor graduado se lee directamente a partir de las marcas de escala en el tambor y el eje. Generalmente se incluye un nonio, lo que permite que la medida sea leída con una fracción de la marca de la escala más pequeña. En los recientes micrómetros digitales, la medida se muestra en formato digital en la pantalla LCD del instrumento. También existen versiones mecánicas con dígitos en una escala graduada, en el estilo de los odómetros de los vehículos, en los cuales los números van «rodando».
Micrómetro de exteriores Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de exteriores: center|700px
Destinado a medir distancias paralelas exteriores o diámetros, siendo además la forma más difundida de micrómetro.
Partes del micrómetro En esta imagen podemos ver las siguientes partes del micrómetro : center|700px
1. Cuerpo: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por dilatación. 2. Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material duro (como acero o hierro) para evitar el desgaste, así como optimizar la medida. 3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele tener también la superficie en metal duro para evitar desgaste. 4. Palanca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la espiga. 5. Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición. 6. Tambor móvil: solidario a la espiga, en la que está grabada la escala móvil de 50 divisiones. 7. Tubo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de 0 a 25 mm.
Mecanismo del micrómetro En la estructura interna de un micrómetro se pueden ver la posición de sus distintas partes, en cualquier posición de su recorrido, así como la robustez del cuerpo que garantiza la precisión de las medidas. center|700px
Si seccionamos el micrómetro, podremos ver su mecanismo interno: center|700px
Se aprecia la espiga lisa en la parte que sobresale del cuerpo y roscada en la parte derecha interior, el paso de rosca es de 0,5 mm, el tambor móvil solidario a la espiga que gira con él, el trinquete en la parte derecha de la espiga, con el mecanismo de embrague, que desliza cuando la fuerza ejercida supera un límite.
El extremo derecho del cuerpo es la tuerca donde está roscada la espiga. Esta tuerca está ranurada longitudinalmente y tiene una rosca cónica en su parte exterior, con su correspondiente tuerca cónica de ajuste. Este sistema permite compensar los posibles desgastes de la rosca, limitando, de este modo, el juego máximo entre la espiga y la tuerca roscada en el cuerpo del micrómetro. center|700px
Sobre el cuerpo está encajado el tambor fijo, que se puede desplazar longitudinalmente o girar si es preciso, para ajustar la correcta lectura del micrómetro, y que permanecerá solidario al cuerpo en las demás condiciones. center|700px
La parte del tambor fijo, que deja ver el tambor móvil, es el número entero de vueltas que ha dado la espiga, dado que el paso de rosca de la espiga es de 0,5 mm. La escala fija, grabada en el tambor fijo, tiene una escala de milímetros enteros en la parte superior y de medios milímetros en la inferior, esto es la escala es de medio milímetro. center|700px
El tambor móvil, que gira solidario con la espiga, tiene grabada la escala móvil, de 50 divisiones, numerada cada cinco divisiones, y que permite determinar la fracción de vuelta que ha girado el tambor, lo que posibilita una lectura de 0,01 mm en la medida. center|700px
Con estas dos escalas podemos efectuar la medición con el micrómetro, como a continuación podemos ver.
Lectura del micrómetro En el sistema métrico decimal se utilizan tornillos micrométricos de 25 mm de longitud, que tienen un paso de rosca de 0,5 mm, así que al girar el tambor toda una vuelta, la espiga se desplaza 0,5 mm.
En el tambor fijo del instrumento hay una escala longitudinal, es una línea que sirve de fiel, en cuya parte superior figuran las divisiones que marcan los milímetros, en tanto que en su lado inferior están las que muestran los medios milímetros; cuando el tambor móvil gira va descubriendo estas marcas, que sirven para contabilizar el tamaño con una precisión de 0,5 mm.
En el borde del tambor móvil contiguo al fiel se encuentran grabadas en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que se hubiera realizado; al suponer una vuelta entera 0,5 mm, cada división equivale a una cincuentava parte de la circunferencia, es decir, nos da una medida con una precisión de 0,01 mm.
En la lectura de la medición con el micrómetro nos hemos de fijar por tanto primero en la escala longitudinal, que nos indica el tamaño con una aproximación hasta los 0,5 mm, a lo que se tendrá que añadir la medida que se aprecie con las marcas del tambor, llegando a conseguirse la medida del objeto con una precisión de 0,01 mm.
center|700px En la figura aparece un micrómetro con una lectura de 4,10 mm, en la escala fija se puede ver hasta la división 4 inclusive, y la división de la escala móvil, del tambor, que coincide con la línea del fiel es la 10, luego la lectura es 4,10 mm.
center|700px En este segundo ejemplo podemos que el micrómetro indica: 4,86 mm, en la escala fija se ve la división 4 y además la división de medio milímetro siguiente; en el tambor la división 36 de la escala móvil es la que está alineada con la línea de fiel, luego la medida es 4 mm, más 0,5 mm, más 0,36 mm, esto es 4,86 mm.
La forma del micrómetro no afecta a la lectura, de modo que se fabrican distintos tipos de micrómetros basados en el mismo sistema. center|700px
thumb|Micrómetro indicando una medida aproximada de 5,78 mm. Por último, en el ejemplo de la fotografía puede observarse el detalle de un micrómetro, en el cual la escala longitudinal se ve en su parte superior la división de 5 mm y en la inferior la de otro medio milímetro más. A su vez, en el tambor móvil, la división 28 coincide con la línea central longitudinal.
Así, la medida del micrómetro es:
Las operaciones aritméticas a realizar son sencillas, y una vez comprendido el principio de funcionamiento, se hacen mentalmente como parte del manejo del instrumento de medida.
Micrómetro con nonio thumb|Micrómetro con nonio, indicando 5,783 mm