Metrología

Metrología

1. Ciencia de la medición. Garantiza la confiabilidad de las mediciones.

2. Metrología industrial

   • Garantiza la confiabilidad de las mediciones en la industria.
     • Calibración de equipos de medición y prueba. · Etapas de diseño de un producto o servicio. Inspección de materias primas, proceso y producto.· Servicio técnico de producto. · Mantenimiento.

3. Metrología legal

   • Verifica que los consumidores reciban los productos de acuerdo a las especificaciones del fabricante.
     • Verificación
       • Pesas, balanzas y básculas., cintas métricas, surtidores de combustible., productos pre - empacados
       • Control de escapes de gas de automóviles. · Taxímetros. · Cilindros de gas. · Contadores Eléctricos, de agua y de gas

4. Metrología científica

   • Mejora los patrones, las técnicas y métodos de medición, los instrumentos y la exactitud de las medidas
     • Patrones internacionales. Nuevos patrones que representen o materialicen de mejor manera las unidades de medición. · Mejoramiento de la exactitud de las mediciones necesarias para los desarrollos científicos y tecnológicos.

5. Áreas

   • Masas y Balanzas · Mediciones Longitudinales y Geométricas · Temperatura (Termometría) · Presión (Manometría) · Electricidad (Mediciones Eléctricas) · Humedad (Higrometría) · Volumen · Densidad · Tiempo y Frecuencia. · Fuerza · Torque · pH

6. Medición

   • Conjunto de operaciones cuyo objetivo es determinar el valor de una magnitud ó cantidad.
     • Magnitud por medir
     • Resultado de operación
   • Error
     • error = Resultado de medición- Valor verdadero
     • Comparación de un valor previamente conocido contra el medido. El valor verdadero se obtiene a partir de mediciones más sofisticadas o de mayor calidad.
   • Incertidumbre
     • Intervalo alrededor del resultado de medición de los valores que también podrían haberse obtenido durante la medición, con cierta probabilidad.
       • Deben considerarse todas las variables que pueden afectar la medición.
     • Métodos de evaluación y expresión.
       • Burdo
         • Cifras significativas
           • Expresar el resultado de la medición con el número correcto de cifras significativas
           • Regla 1
             • Se entenderá que ésta es menor o igual a la mitad de la unidad del último lugar decimal con que está expresado el resultado.
           • Regla 2
             • Al reportar una SUMA o RESTA se redondea el resultado teniendo en cuenta cuál de los dos sumandos posee la menor cantidad de cifras decimales. El resultado debe tener el mismo número de posiciones decimales que el sumando que tiene menos decimales.
           • Regla 3
             • Las cifras significativas del resultado de un producto o un cociente es igual a la cantidad más pequeña de cifras significativas que tenga cualquiera de los números que se multiplican o dividen.
           • Regla 4
             • El resultado de las funciones trascendentes, como el seno, la arcotangente o la función exponencial, se escribe con el mismo número de cifras significativas que tenga el argumento.
       • Explícita
         • Requiere incluir la incertidumbre de la medición para pdoer certificarla como válida.
     • Pasos para cuantificarla.
       • Definición de la magnitud por medir. · Identificación de las diferentes variables que puedan afectar el resultado de medición (variables de influencia), incluyendo las correcciones debidas a errores sistemáticos. · Determinación de la relación funcional que relaciona la magnitud por medir con las variables de influencia. · Cuantificación de la contribución a la incertidumbre de cada una de las variables de influencia. · Combinación de las diferentes contribuciones a la incertidumbre dando la incertidumbre combinada.
         • Componentes de la incertidumbre
           • Tipo A. Evaluadas por métodos estadísticos
             • Desviación estándar de una serie de mediciones independientes como estimativo de la incertidumbre de un resultado. mínimos cuadrados usado para ajustar una curva a un conjunto de datos experimentales
           • Tipo B. Evaluadas por otro métodos.
             • Juicio científico que hace uso de toda la información relevante disponible. Se utiliza cuando no existen los recursos, el tiempo o la información necesarios para repetir varias veces una medida y aplicar métodos estadísticos.
     • Incertidumbre combinada
       • Combinación lineal de las componentes de incertidumbre xi de las mediciones xi de las magnitudes Xi.
         • Suma
           • Dy = Dx + D w
         • Resta
           • Dy = Dx + D w
         • Multiplicación
           • Dy =x D w +w Dx
           • Relativa: Dy/y= Dx/x +D w/w
         • División
           • Dy = [w Dx + x D w] / w2
           • Relativa: Dy/y= Dx/x +D w/w
         • Potencias
           • ( Dy/y) = n( Dx/x).
           • Producto de potencias
             • ( Dy/y) = ½n ( Dx/x) ½+ ½m( D w/w) ½+ ½p( Dz/z) ½
     • Reporte
       • Dos cifras significativas. mismas posiciones decimales que su incertidumbre.
   • Incertidumbre relativa
     • Comparación de la incertidumbre contra el resultado de medición. Las incertidumbres pueden variar su significancia dependiendo de la magnitud de la medición.
     • Incertidumbre relativa = Dx / x. Donde Dx es la incertidumbre y x el resultado de la medición.
   • Error relativo
     • Comparación del error de la medición contra un valor verdadero.
     • error relativo = error / valor convencionalmente verdadero
   • Error vs Incertidumbre
     • En los documentos del VIM son conceptos diferentes.

7. Gráficas

   • Gráfica lineal
     • Relación lineal de 2 variables.
   • Normas para la representación.
     • Papel milimetrado. Indicar explícitamente la magnitud que va a representarse con su símbolo y unidad de medida. en cada eje Slección correcta de escalas.Valores máximos y mínimos deben ocupar todo el eje. Coloque sobre cada eje un número determinado de marcas de escala espaciados regularmente. No repita los datos de la tabla sobre los ejes de la gráfica.
     • No es necesario que el origen sea el punto (0,0). Señale los puntos experimentales de modo que sean claramente visibles,. Si va a graficar varias series de datos sobre la misma hoja use diversos símbolos para destacar y distinguir los puntos correspondientes a cada serie. Debe evitar acumular demasiada información en el mismo gráfico haciéndolo ilegible. La gráfica debe llevar un titulo que dé significado a los datos, una leyenda que explique en detalle lo que la gráfica representa. La gráfica debe ser autocontenida, es decir, que quien la observa no necesite leer el texto del informe para entender el contenido.

8. Normas para la notación de unidades en SI.

   • No puntos luego del símbolo de la unidad. Los símbolos de los prefijos se escriben en caracteres latinos. La unidad se separa del número que representa la magnitud con un espacio en blanco. Al expresar magnitudes físicas se recomienda que el número quede comprendido entre 0,1 y 1000,00 mediante el uso de los prefijos para múltiplos y submúltiplos del sistema internacional SI. Cuando se realiza un cambio de unidades, éste no debe alterar el número de cifras significativas de la cantidad. En números de muchas cifras estas se agrupan de tres en tres a partir de la coma, tanto para la parte entera como para la parte decimal. La parte entera de la parte decimal se debe usar la coma. Números decimales se escriben con un cero a la izquierda de la coma.

9. Reporte de laboratorio

   • Portada. Resumen. Introducción. Marco teórico. Descripción del procedimiento experimental. Tablas y gráficas. Análisis y discusión de resultados. Conclusiones.

10. Definiciones fundamentales

    • Valor verdadero de una magnitud.
      • Valor compatible con la definición de magnitud particular dada.
    • Valor convencionalmente verdadero
      • Valor atribuido a una cantidad particular y aceptado, algunas veces por convención, como poseedor de una incertidumbre apropiada para un propósito dado.
    • Magnitud por medir
      • Magnitud particular sujeta a medición.
    • Magnitud de influencia.
      • Magnitud que no es la magnitud por medir, pero que afecta el resultado de la medición.
    • Resultado de una medición.
      • Valor atribuido a una magnitud por medir, obtenido mediante medición.
    • Exactitud de la medición.
      • Cercanía o acuerdo entre el resultado de una medición y un valor verdadero de la magnitud por medir.
    • Eaxctitud de un instrumento de medición.
      • Aptitud de un instrumento de medición para dar respuestas próximas a un valor verdadero.
    • Precision
      • Grado de cercanía o acuerdo entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud por medir, efectuadas bajo condiciones estipuladas
    • Repetibilidad de los resultados de mediciones.
      • Cercanía o acuerdo entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud por medir, efectuadas en las mismas condiciones de medición.
    • Reproducibilidad de los resultados de mediciones.
      • Cercanía o acuerdo entre los resultados de mediciones sucesivas de la misma magnitud por medir, efectuadas bajo diferentes condiciones de medición cambiadas.
    • Error de medición
      • Resultado de una medición menos un valor verdadero de la magnitud por medir
    • Error aleatorio
      • Resultado de una medición menos la media que resultaría de un número infinito de mediciones de la misma magnitud por medir, efectuadas bajo condiciones de repetibilidad.
    • Error sistemático
      • Media que resultaría de un número infinito de mediciones de la misma magnitud por medir, efectuadas bajo condiciones de repetibilidad menos un valor verdadero de la magnitud por medir.
    • Resultado no corregido.
      • El resultado de una medición antes de la corrección por error o errores sistemáticos.
    • Resultado corregido
      • El resultado de una medición después de la corrección por errores sistemáticos.
    • Trazabilidad de una medición
      • Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón, en virtud de la cual ese resultado se puede relacionar con referencias estipuladas, generalmente patrones nacionales o internacionales, a través de una cadena ininterrumpida de comparaciones que tengan todas incertidumbres determinadas.
    • Resolución
      • Menor diferencia entre las indicaciones de un dispositivo indicador, que se puede distinguir en forma significativa.
    • Corrección
      • Valor sumado algebraicamente al resultado no corregido de una medición para compensar un error sistemático.