Metrología

Fabian Barrero P
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Metrologia y errores de pruebas en laboratorio
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    Metrología
    Presentado Por:FABIÁN MAURICIO BARRERO PERILLAPresentado a:ING. ÁLVARO ENRIQUE SARMIENTO MENDOZAFUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERÍAPROGRAMA INGENIERÍA CIVILBOGOTA D.C.JUNIO 2016

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    DEFINICIÓN
    La metrología es la ciencia que trata de las mediciones, de los sistemas de unidades adoptados y los instrumentos usados para efectuarlas e interpretarlas. La metrología abarca todos los campos de las ciencias: metrología térmica, metrología eléctrica, metrología acústica, metrología dimensional, etc. La metrología es la ciencia de las medidas; en su generalidad, trata del estudio y aplicación de todos los medios propios para la medida de magnitudes, tales como: longitudes, ángulos, masas, tiempos, velocidades, potencias, temperaturas, intensidades de corriente, etc. Por esta enumeración, limitada voluntariamente, es fácil ver que la metrología entra en todos los dominios de la ciencia. 

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    CLASIFICACIÓN
    Metrología legal La metrología legal tiene por función establecer el cumplimiento de la legislación metrológica oficial como: conservación y empleo de los patrones internacionales primarios y secundarios, así como mantener laboratorios oficiales que contrasten las mediciones comerciales contra los patrones oficiales.Metrología científica La metrología científica tiene por función buscar y materializar los patrones internacionales para que éstos sean más fáciles de reproducir a nivel internacional, encontrar los patrones más adecuados para los descubrimientos que se hagan en el futuro y analizar el sistema internacional de medidas, con el objeto de elaborar las normas correspondientes. No está relacionada con los servicios de calibración que se hacen en la industria y el comercio. Metrología industrial  Tiene por función dar servicio de medición y calibración de patrones y equipos a la industria y comercio. Compete a los laboratorios autorizados. 

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    Errores en Pruebas de Laboratorio
    Al hacer mediciones, las medidas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando se efectué  por la misma persona, sobre  misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y el mismo ambiente, en sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta por lo tanto siempre se presentan errores al hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o significativos dependiendo de las circunstancias en que se dé la medición.

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    Medida del Error
    En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante: La precisión y la exactitud no son términos intercambiables entre sí y los métodos estadísticos dan específicamente una medida de la precisión y no de la exactitud.

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    Error absoluto. Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.   Error relativo. Es el cociente (la división) entre el error absoluto y el valor exacto. Si se multiplica por 100 se obtiene el tanto por ciento (%) de error. Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo (según lo sea el error absoluto) porque puede ser por exceso o por defecto. no tiene unidades.  

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    Clasificación de Errores (Origen)
    Atendiendo al origen donde se producen el error, puede hacerse una clasificación general de estos en errores causados por el instrumento de medición (errores humanos) y causados por el medio ambiente en que se hace la medición.Errores por el instrumento o equipo de mediciónLas causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación (dado que es imposible construir aparatos perfectos). Estos pueden ser deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo.El error instrumental tiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante calibración.Errores del operador o por el método de mediciónLas causas del error aleatorio se deben al operador, falta de agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales. Para reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al operador, otro tipo de error son debidos al método o procedimiento con que se efectúa  medición, el principal es  falta de un método definido y documentado.

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    Error por el uso de instrumentos no calibradosLos instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración esta vencida, así como instrumentos sospechosos de presentar alguna anormalidad en su funcionamiento no deben utilizar para realizar mediciones hasta que no sean calibrados y autorizados para su uso. Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir s lecturas obtenidas con un instrumento o equipo de medición, en función del error instrumental determinado mediante calibración.   Error por  fuerza ejercida al efectuar mediciones (flexión a lo largo de la superficie de referencia)La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en  pieza por medir, el instrumento o ambos, por lo tanto es un factor importante que debe considerarse para elegir adecuadamente el instrumento de medición para cualquier aplicación particular.

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    Error por instrumento inadecuadoAntes realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para  aplicación de que se trate, además de  fuerza de medición es necesario tener presente otros factores tales como:*cantidad de piezas por medir.*tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad.)*tamaño de pieza y exactitud deseada.Error por método de sujeción del instrumentoEl método de sujeción del instrumento puede causar errores, un indicador de caratula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer  medición  fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.  La mayor parte del error se debe a  deflexión del brazo, no del soporte para minimizarlo se debe colocar siempre el eje de medición lo más posible al eje del soporte.

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    Error por posiciónEste error lo provoca  coloración incorrecta de s caras de medición de los instrumentos, con respecto de s piezas por medir. Error por desgasteLos instrumentos de medición como son cualquier otro objetivo, son susceptibles de desgaste, natural o provocado por el mal uso. En caso concreto de los instrumentos de medición el desgaste puede provocar una serie de errores durante su utilización, deformaciones de sus partes, juego entre sus ensambles falta de paralelismo o plenitud entre sus caras de medición. 

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    Error por condiciones ambientalesEntre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace  medición; entre las principales destacan  temperatura,  humedad, el polvo y s vibraciones o interferencias (ruido) electromagnéticas extraña. Humedad: debido a los óxidos que se pueden formar por humedad excesiva en s caras de medición del instrumento o en otras partes o a las expansiones por absorción de humedad en algunos materiales, establece como norma una humedad relativa. Polvo: los errores debidos a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanzan el orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se recomienda usar filtros para el aire que limiten  cantidad y el tamaño de s partículas de polvo ambiental. Temperatura: en mayor o menor grado, todos los materiales que se componen tanto s piezas por medir como los instrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura.

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    Error de paralajeCuando una escala y su línea índice no se encuentran en el mismo plano, es posible cometer un error de lectura debido al paralaje, como es mostrado abajo. Las direcciones de visión (a) y (c) producirán este error, mientras que la lectura correcta es la vista desde la dirección (b).Este error ocurre debido a  posición incorrecta del operador con respecto a  escala graduada del instrumento de medición,  cual está en un plano diferente, es más común de lo que se cree. El error de paraje es más común de lo que se cree, en una muestra de 50 personas que usan calibradores con vernier  dispersión fue de 0.04 mm. Este defecto se corrige mirando perpendicularmente el plano de medición a partir del punto de lectura.

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    Error de AbbeEl principio de Abbe establece que la exactitud máxima es obtenida cuando los ejes de la escala y de medición son comunes. Esto es debido a que cualquier variación en el ángulo relativo (q) de la punta de medición de un instrumento, tal como la de un micrómetro tipo calibrador causa desplazamiento que no es medido sobre la escala del instrumento y esto es un error de Abbe (e=I-L en el diagrama). El error de rectitud del husillo o variación de la fuerza de medición pueden causar que q varié y el error se incrementa conforme lo hace R.

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    Conclusiones
    La metrologia es un elemento fundamental en la aplicacion de la Ingenieria en la vida cotidiana, ya que siempre se necesitan tomar datos y medidas para posteriormente interpretarlos y plasmarlos, es por esto que se requiere de la tecnica apropiada para tomar los datos reales y no tener inconvenientes durante la ejecucion de las actividades. Las mediciones pueden variar de acuerdo al equipo utilizado, al sujeto que toma la medida, a la calibracion de los instrumentos y a condiciones climaticas variables, es por esto que se establecen unos rangos para la toma final de los resultados de modo que se pueda dar una interpretacion logica, razonable y verdadera a las pruebas utilizadas en laboratorio. 

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    Webgrafia
    https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/2-7-tipos-de-errores/ http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/2733_metrologia.pdf
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