Conceptos Basicos Metrologia

Diseño y recopilación
Javier Ernesto castrillón
Ingeniero electromecánico


Estructura Metrología II
COMPETENCIA RED DE CONCEPTOS INDICADORES DE LOGROS DEL

Diseñar, implementar, mantener y Manual de Aseguramiento metrológico Elabora un manual de
mejorar sistemas de aseguramiento • Definición e importancia aseguramiento metrológico en una
metrológico de acuerdo a la • Componentes del manual y metodología de organización aplicando las normas
normatividad vigente en una elaboración vigentes
organización. • Metrología aplicada según: o NTC-ISO 9001
o NTC-ISO 10012
o NTC-ISO 14001
o NTC-ISO 18001
o NTC-ISO-IEC 17025
o NTC-ISO 19011 vigentes
• VIM 1993
• Costos del aseguramiento metrológico.
• Establecimiento y operación de un laboratorio de metrología
• Normas NTC-ISO vigentes relacionadas con las variables de:
mediciones eléctricas, temperatura, volumetría e higrometría
Calibración y verificación
• Mediciones eléctricas, temperatura, volumetría e higrometría.
• Selección y adecuación de los dispositivos patrones de referencia
• Procedimiento de calibración y verificación de multimétro, pinzas,
amperímetros y voltímetros
• Calibración por generación
• Calibración puntual
• Determinación de límites de error permitidos


Estructura Metrología II
Controlar las • Certificado de calibración Con base en el diagnóstico
variables críticas • Registro de calibración de la gestión de
(eléctricas, temperatura, • Análisis y evaluación de dispositivos calibrados y/o las mediciones en
volumetría e higrometría) verificados una organización,
de la gestión de las • Procedimientos de calibración de termómetros calibra y verifica los
mediciones en las análogos y digitales, termocuplas y termopares. dispositivos de medición
organizaciones, elaborando • Calibración por generación que presentan variables
procedimientos • Calibración puntual críticas. Elabora y evalúa
de calibración y Clasificación de dispositivos volumétricos registros, informes y
verificación de los • Clases de dispositivos volumétricos certificados de calibración
dispositivos de • Probetas para decidir
medición. • Pipetas aceptabilidad o rechazo del
• Balones volumétricos dispositivo calibrado en las
• Procedimientos de calibración variables de:
• Método gravimétrico mediciones eléctricas,
• Determinación de la tolerancia permitida temperatura, volumetría e
• Determinación de la calidad del patrón higrometría.
• Procedimiento de calibración y verificación de
termohigrómetros


Vocabulario usado en
Metrología
 La percepción inicial de metrología deriva de su
etimología: del griego metros medida y logos
tratado. Concepto que debe ser casi tan antiguo
como el ser humano: “tengo nada”, “tengo algo”,
“tengo mucho”; expresiones que reflejan una
comparación muy primitiva pero que perdura en la
raza humana bajo muchos aspectos, al punto que
actualmente podemos decir que metrología es la
ciencia de las mediciones y que medir es comparar
con algo (unidad) que se toma como base de
comparación.


Vocabulario usado en Metrología
 Anteriormente citamos algo con que comparar; ese
algo se conoce como patrón.
 Originalmente, se entendía por patrón a una
representación o materialización física de la unidad. Era
necesario destacar que un patrón es una representación
confiable de la unidad solamente bajo un conjunto de
condiciones claramente definidas para asegurar que no
cambien estas condiciones por motivo de variaciones, por
ejemplo, de temperatura, humedad, presión atmosférica,
etc. Por sus características, el patrón físico no se empleaba
directamente para hacer mediciones. Era, eso sí, el punto
de referencia para construir y utilizar instrumentos de
medición.


Patrón
Medida materializada, aparato de medición,
material de referencia o sistema de medición,
destinado a definir, realizar, conservar o reproducir
una unidad o uno o varios valores de una
magnitud para servir de referencia. Los patrones
pueden ser internacionales (reconocidos por
acuerdo internacional) y nacionales (reconocidos
por acuerdo nacional).


Patrón primario
Patrón que se designa o se recomienda por presentar las más altas
calidades metrológicas y cuyo valor se establece sin referirse a otros
patrones de la misma magnitud.
Patrón secundario
Patrón cuyo valor se establece por comparación con un patrón
primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia
Patrón, generalmente de la más alta calidad metrológica disponible en
un lugar u organización dados, del cual se derivan las mediciones que
se hacen en dicho lugar u organización.
Patrón de trabajo
Patrón utilizado corrientemente para controlar medidas materializadas,
aparatos de medición o materiales de referencia.
Patrón de transferencia
Patrón empleado como intermediario para comparar patrones entre sí.



Vocabulario usado en Metrología
 Metrología:
Campo del conocimiento que estudia todos
los problemas relativos a las mediciones. Se
puede considerar la metrología como una
ciencia independiente y completa por sí
misma, con sus aspectos teóricos,
experimentales y prácticos, que tiene por
finalidad establecer un conocimiento
objetivo de nuestro mundo físico.


Vocabulario usado en Metrológica

 Programa de Aseguramiento Metrológico:
Un programa de Aseguramiento Metrológico
pretende básicamente, dar confiabilidad a las
mediciones y sus resultados, dentro del rango de
exactitud requerido por : los procesos de
fabricación de una empresa o los ensayos a realizar
para el control de calidad de un producto. En este
programa de aseguramiento deben estar
comprometidos, tanto, los departamentos
relacionados con la parte de producción, como
también, el nivel directivo de la empresa.



 Medición: Es el conjunto de acciones que tienen por
objeto determinar el valor de una magnitud particular
denominada mensurando.
 Procedimiento de Medición: Es la secuencia específica de
operaciones utilizada para medir determinada magnitud
particular, siguiendo un principio establecido y de
acuerdo a un método dado.
 Instrumento de medición: Aparato destinado a obtener
medidas directas que permiten estimar los valores de
diversas magnitudes particulares.


 Mensurando: Magnitud medida por un instrumento.
 Valor verdadero: Valor real del mensurando.
 Sistema de Medición: Incluye instrumentos, patrones de calibración,
conceptos y leyes físicas, operarios humanos, valores de propiedades y
constantes, etc.
 Escala: Conjunto de símbolos o marcas ubicados en el instrumento, a
 menudo acompañados de una referencia numérica y normalmente a
lo largo de una recta o arco de círculo.
 Índice: Puntero, aguja, lápiz, punta luminosa, superficie líquida, etc.
 cuya posición indica el valor de la magnitud.
 Longitud de Escala: Es la distancia entre la primera y última marca
indicada en unidades de longitud a lo largo del camino recorrido por el
índice.
 Espaciamiento de Escala: Es la distancia entre marcas adyacentes. Para
que el índice sea legible tiene que ser mayor que 0.7mm.




 División de Escala: ?
 Intervalo de Escala:?
 Escala Lineal:?
 Resolución:?
 Exactitud:?
 Repetibilidad:?
 Precisión:?



 Calibración:
 Conjunto de operaciones que establecen, bajo
condiciones especificadas, la relación entre los
valores indicados por un instrumento de medición,
o los valores representados por una medida
materializada (patrón) y el valor
convencionalmente verdadero de la magnitud a
medir.
 Ajuste: Operación destinada a llevar un aparato
de medición a un funcionamiento y una exactitud
conveniente para su utilización.


 Resolución: Expresión cuantitativa de la
capacidad de un dispositivo indicador, para
permitir distinguir significativamente entre los
valores inmediatamente adyacentes a la
cantidad indicada.
Ejemplos:
1. La resolución de un flexometro es 1 mm..
2. La resolución de una bascula es 1 g.


 Exactitud:
Es el grado de concordancia entre el resultado
de una medida y el valor “Convencionalmente
verdadero de la magnitud medida”.
Notas:
1. “Exactitud” es un concepto cualitativo
2. Se debe evitar el uso del termino “precisión”
en el sentido de “exactitud”.


 Reproducibilidad
 Grado de concordancia entre los
resultados de las mediciones de un
mismo mensurando, llevadas a cabo
haciendo variar las condiciones de
medición.(errores encontrados
calculables)


 Exactitud de un instrumento de
medición:
Aptitud del instrumento de medición
para dar indicaciones próximas al valor
verdadero de una magnitud medida.



 Clase de exactitud:
Característica con la que se cataloga a los
instrumentos de medición que
satisfacen ciertas exigencias
metrológicas destinadas a conservar los
errores dentro de límites especificados.


 Precisión de un instrumento de
medición:
Cualidad de un instrumento de medición,
caracterizada por repetibilidad , esto es
la actitud para dar indicaciones
idénticas, en una serie de mediciones de
un mismo valor de una magnitud.



 Repetibilidad de una medición:
Caracterizada por proximidad o convergencia
entre los resultados de mediciones sucesivas
de una misma magnitud, efectuado con el
mismo método, por el mismo observador,
con los mismos instrumentos de medición,
en el mismo lugar y a intervalos cortos de
tiempo.


ERROR SISTEMATICO, PRECISION Y EXACTITUD.

A B

X X

C D

X X


Error Sistemático, Precisión y Ingeniero electromecánico

Exactitud.
a) Alto error sistemático + Baja Precisión =
Baja exactitud del promedio
b) Alto error sistemático + Alta Precisión =
c) Bajo error sistemático + Baja Precisión =
d) Bajo error sistemático + Alta Precisión =
Alta exactitud del promedio


ERROR E INCERTIDUMBRE
Al medir un mensurando se obtiene siempre sólo una
aproximación a su valor verdadero. Solamente un instrumento
ideal podría entregar como resultado de una medición el valor
verdadero de la magnitud medida.
Las causas del error pueden tener su origen en el propio
instrumento o en situaciones ajenas a éste. Dentro de los primeros
se cuentan los errores de ajuste, cuando el valor entregado difiere
de una referencia conocida. También se cuentan entre estos los
problemas de juego (saltos bruscos al cambiar el sentido de
medición), histéresis (diferencia entre valores obtenidos al medir
en forma ascendente o descendente). Otros errores comunes son
la desviación de linealidad, deriva (lentitud hasta detenerse e
indicar un valor) y falta de estabilidad.


ERROR E INCERTIDUMBRE

Errores no atribuibles al instrumento de medición son por lo
común las desviaciones debidas a problemas ambientales e
interferencias diversas en el ambiente de trabajo. Cabe destacar
también que sumándose al error pueden existir equivocaciones
conducentes a resultados falsos. Estas equivocaciones incluyen
lecturas mal tomadas, errores de operación de los instrumentos y
errores humanos en general, y no pueden ser consideradas
asignándoles algún tipo de distribución de probabilidades, al
calcular la incertidumbre.


 Incertidumbre de medición:
Estimación que caracteriza
el campo de los valores
dentro del cual se sitúa el
valor verdadero de una
magnitud medida. Es una
medida de la dispersión de
los resultados de medición,
dentro de un rango de de
errores límites.

Diferencia entre Exactitud y Precisión: Valor Real

a) Serie exacta de mediciones repetidas cuyo promedio se aproxima al valor real.
b) Las mediciones realizadas varias veces son precisas (están muy cercas entre sí), pero no se
aproximan al valor real.
c) Una serie de mediciones repetidas y que se encuentran concentradas apretadamente en
torno del valor real.
Error de Medición: Diferencia entre el resultado de la medición (X) y el valor verdadero
(XV)
ε = X – XV


Diferencia entre Exactitud y Precisión


 Error Aleatorio:
Es el resultado de una medición menos la media que
resultaría a partir de un número infinito de mediciones
de la misma cantidad por medir, efectuadas bajo
condiciones de repetibilidad.
Notas:
1. El error aleatorio es igual al error menos el error
sistemático.
2. Dado que en la práctica sólo se puede efectuar un
conjunto finito de medidas, lo único que se puede
obtener es un estimado del error aleatorio.


 Error Sistemático:
Error que permanece constante en valor absoluto y
signo durante el transcurso de varias mediciones de
la misma magnitud, o si cambia, lo hace de acuerdo
a una ley.
Nota:
1. Los errores sistemáticos y sus causas pueden ser
conocidos o no.

Error, Error aleatorio y Error Diseño y recopilación

Sistemático


 Tolerancia de una variable:
Diferencia entre los valores máximo y mínimo que puede
tomar la variable medida para que resulte acorde (o
aceptable) .
Nota:
En las básculas camioneras:
De 0 a 5000 kg. La tolerancia es  10 kg.
De 5000 kg. A 20000 kg. La tolerancia es  20 kg.
De 20000 kg. A 100000 kg. La tolerancia es  30 kg


 División de escala real (d): Valor de la
división de la escala expresada en unidades
de masa de:
-La diferencia entre dos indicaciones consecutivas para
una indicación discontinua.
 División de escala de verificación (e): Valor
expresado en unidades de masa utilizado para la
clasificación y verificación de instrumentos de pesaje.
d  e


Variables
 Variables eléctricas
 Variables de temperatura
 Variables de volumen
 Variables de higrometría

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