¿Porque es importante calibrar los instrumentos de medida?

Los clientes de cualquier producto y/o servicio demandan con más frecuencia que estos cumplan especificaciones predeterminadas, es decir, requisitos y especificaciones de calidad. Cuando compramos un producto y/o servicio se deben expresar todas sus características de forma cuantitativa.

Las especificaciones se establecen normalmente mediante tolerancias, estas fijan el intervalo en el que se puede encontrar la característica considerada para que el producto y/o servicio sea útil.

Para asegurar el cumplimiento de esas especificaciones de un producto y/o servicio se deben realizar mediciones y así aceptarlos o rechazarlos. También para detectar problemas y establecer posibles soluciones.

Para que las medidas sean buenas y aporten una información correcta, es necesario que los instrumentos con las que se realizan aseguren la trazabilidad a patrones nacionales o internacionales de sus calibraciones. Si el instrumento de medida no tiene trazabilidad, no deja de ser una medida de ningún valor.

Para que un equipo tenga trazabilidad es necesario que conozcamos en su certificado de calibración sus errores o correcciones de medida y sus incertidumbres expandidas. Ese certificado de calibración se expide cuando se le realiza una calibración, porque esta permite atribuir a cada indicación del instrumento las correcciones a aplicar.

La calibración es el conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, las relaciones entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por patrones. Con esto se quiere decir que para realizar una calibración fiable es obligado aplicar métodos y procedimientos de calibración apropiados.

Por lo tanto hay que calibrar los equipos porque es necesario conocer bajo unas determinadas condiciones que el instrumento que realiza una medición es fiable, si no, como podemos conocer si lo que fabricamos está dentro de las especificaciones que tienen los productos y/o servicios. No solo se debe calibrar un equipo porque se exige en una norma o nos lo exige un cliente, si no para no perder dinero, porque si el producto y/o servicio que estamos comercializando no cumple unas especificaciones técnicas los clientes emigraran a otras empresas que si lo hagan.  

Arquitectos de la física moderna

En esta foto están los arquitectos de la física moderna. Hay 15 premios nobel de física y 3 de química. Es el 5º congreso internacional de física en 1927 que se realizó en Bruselas. Lo mejor de este equipo de primera especial es que siguen jugando internacionalmente y seguirán por muchos años.

¿Cual es el objeto de la calibración de un instrumento de pesaje de funcionamiento no automático (IPFNA)?

El objeto de la calibración de un IPFNA es la indicación dada por él en respuesta a una carga aplicada, esa indicación se expresa en unidades de masa: t, kg, g, mg normalmente.

La indicación del valor de la carga queda afectada por la aceleración local de la gravedad g, la temperatura y densidad del objeto cargado y la temperatura y densidad del aire que le rodea.

En términos generales, la indicación de un IPFNA es proporcional a la fuerza ejercida por un objeto de masa m sobre el receptor de carga.

¿Qué significa la expresión "un intervalo de confianza del 95% es 30,5 g ± 0,3 g"?

Esta expresión nos da un intervalo 30,5 g ± 0,3 g que denominaremos intervalo de confianza (en este caso del 95%) y corresponde a la estimación de una indicación en un instrumento de pesaje. El valor 30,5 g podría ser el resultado medio de varias indicaciones en una balanza de precisión al colocar un objeto sobre su plataforma. 

El valor ± 0,3 g es lo que denominamos incertidumbre expandida. Añadiendo este valor a 30,5 g queremos decir que estimamos que no es exactamente 30,5 g, sino un valor probablemente comprendido entre 30,2 g y 30,8 g (30,5 g ± 0,3 g).

Finalmente, el 95% es el nivel de confianza de la estimación significa que el intervalo que damos se ha construido mediante un procedimiento que garantiza que el 95% de los intervalos que se obtendrían, si repitiésemos la medida, atraparían el verdadero valor que estamos buscando. Este concepto requiere una cierta reflexión. No sabemos, no tenemos manera de saber, si en nuestro caso concreto el valor buscado esta dentro o fuera del intervalo (si supiéramos que está dentro podríamos decir que la confianza es del 100%). En realidad, lo único que sabemos es que el intervalo se ha construido usando una metodología, aplicando unas fórmulas, que aciertan en el 95% de los casos.

Si una confianza del 95% de los casos no nos parece suficiente, podemos calcular el intervalo con una confianza de de 99%. Dicho esto, si es posible tener un mayor nivel de confianza, ¿porqué no lo hacemos así ya desde el principio?. Porque cuanto más confianza queramos más ancho resultará el intervalo, y lo que ganamos en seguridad lo perdemos en precisión. Exagerando mucho, incluso sin tener datos, podríamos afirmar con una confianza del 100% que el porcentaje buscado está entre el 0 y el 100%, pero es evidente que esta afirmación -aun con tanta confianza- no sirve para nada.

Servicio Profesional de Consultas

Consultas privadas:

Usted puede realizar su consulta referente a la metrologia, calibración de equipos, incertidumbre de medida, norma 17025:2005, etc.

Las consultas no son gratuitas, su precio mínimo es de 30 euros y será comunicado previamente.
Para realizar su consulta siga los siguientes pasos:

1. Envíe su consulta, sin compromiso ninguno al e-mail: andoni.incertidumbre@gmail.com

2. Recibirá un e-mail indicándole el precio en el que se ha tasado la consulta y la forma de pago. Actualmente hay 6 precios: 30, 40, 50, 60, 70 y 100 euros que varia según la complejidad, extensión, número de cuestiones, cálculos necesarios, disponibilidad, posible urgencia y otros aspectos de la consulta o servicio.

3. Si no quiere pagar, no se preocupe, no se contesta su consulta y no se le cobra ningún gasto.

4. Tras confirmar el pago, se le enviaría un e-mail con la respuesta a su consulta a la mayor brevedad posible.

¿Que podría contener la respuesta a su consulta?
Podría contener una explicación teórica razonada y fundamentada, un procedimiento de calibración redactado para adaptarlo a sus equipos de medida, una hoja de cálculo en excel con los cálculos necesarios, etc. Un formulario de excel que le permita realizar sus certificados de calibración o sus informes.

Servicios plus:

• Auditorias de competencia técnica (diagnosis de situación) según UNE-EN ISO IEC 17025.
• Asesoría en la implantación de sistemas de calidad; personal, medios, acondicionamiento, sistema de gestión, etc.
• Asesoramiento para la acreditación de laboratorios de ensayos y calibración.
• Elaboración, revisión de los documentos del sistema de calidad: Manual de Calidad y procedimientos.
• Análisis de procedimientos de cálculo de incertidumbres y procedimientos de calibración.
• Formación de personal.

¿Que es la incertidumbre instrumental?

En el Vocabulario Internacional de Medida VIM la definición es:

componente de la incertidumbre de medida que procede del instrumento o sistema de medida utilizado y se obtiene mediante calibración de éste.

NOTA 1 La incertidumbre instrumental se obtiene mediante calibración del instrumento o sistema de medida, salvo para un patrón primario, para el que se utilizan otros medios.

NOTA 2 La incertidumbre instrumental se utiliza en la evaluación tipo B de la incertidumbre de medida.

NOTA 3 La información relativa a la incertidumbre instrumental puede aparecer en las especificaciones del instrumento.

Por ejemplo en la calibración de un patrón primario la incertidumbre instrumental se obtiene por comparaciones clave interlaboratorios.

¿Que es la masa aparente?

La masa aparente es la masa que en el vacío proporcionaría un peso igual al peso aparente en el aire (peso -empuje).

En la industria y en el comercio a diario se realizan determinaciones del peso de cualquier tipo de objeto, como el peso de una lubina en la pescaderia, el peso de un chuletón en la carnicería, el peso de una sandia en la frutería, el peso de un preparado farmacéutico en una farmacia, el peso de un residuo en un laboratorio de análisis, el peso de un camión lleno de ganado, el control del peso límite de un camión por la administración en la carretera, etc.

Estas mediciones se realizan a diario en todo el planeta. Los equipos de pesaje utilizados para dar indicaciones están ajustados para dar indicaciones de masa reducida por el empuje del aire.

Para no tener en cuenta el efecto del empuje del aire en las pesadas que se realizan en todo el mundo la OIML definió el término de masa convencional.

La masa convencional mc de un cuerpo se ha definido como el valor de masa m de una pesa de densidad
de referencia ρc = 8000 kg/m³ que equilibra dicho cuerpo a 20 °C en aire de densidad con ρ0 valor de referencia de la densidad del aire = 1,2 kg/m³ :

El aire es un fluido que realiza una fuerza ascensional que reduce la fuerza con que la tierra atrae a los cuerpos. Arquimedes decía que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza ascensional proporcional al volumen del fluido desalojado, por lo tanto, depende del fluido en el que el cuerpo esta inmerso. Sobre todo de su densidad y esta a su vez depende de su temperatura, de su humedad y de su presión atmosférica.

¿Que diferencia hay entre campo de medida y rango de medida?

El Campo de Medida CM: Espectro o conjunto de valores de la variable medida que están comprendidos dentro de los límites superior e inferior de la capacidad de medida o de transmisión del instrumento. Es también el intervalo de valores que puede tomar la magnitud a medir con un equipo de medida, de manera que el error de medida, operando dentro de sus condiciones de empleo, sea menor que el máximo especificado.

Es una de las características fundamentales de definición de un equipo de medida. El CM debe darse por sus dos valores extremos, expresados en las unidades legales de la magnitud considerada.

El Rango de Medida RM: Es lo que se denomina intervalo de medida en el VIM (Vocabulario Internacional de Metrologia) y es el conjunto de valores de magnitudes de una misma naturaleza que un instrumento o sistema de medida dado puede medir con una incertidumbre instrumental especificada, en unas condiciones determinadas.

El RM es menor o igual al CM, es decir el RM es una parte del CM. Un equipo de medida puede tener un CM muy amplio, como una báscula de camiones en la que su CM normalmente es de 400 kg a 60000 kg y su RM es muy inferior porque solamente se utiliza de 20000 kg a 40000 kg.

El Alcance (span) es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del CM del instrumento. En el ejemplo anterior es 60000 kg

¿Cual es la herramienta más valiosa para la toma de decisiones?

La herramienta más valiosa para la toma de decisiones es el estudio de la población, pero este estudio es normalmente muy costoso e incluso imposible.

La alternativa entonces es depender de un subconjunto de observaciones de la población (muestra) y a partir de los datos muestrales establecer conclusiones sobre la población "INFERENCIAS". Este es el concepto de "MUESTREO", es decir, a examinar una muestra y a partir de sus propiedades  inferir las características del total de la población. Este es el objetivo fundamental de las técnicas de muestreo, que constituyen la base para realizar inferencia estadística.

Para que las inferencias de la muestra para la población sean validas, es importante obtener muestras representativas de la población, para poder extraer conclusiones válidas y utilizar procedimientos de selección que garanticen que los datos de las unidades elegidas den lugar a una muestra representativa de la población.

La muestra aleatoria elegida es conveniente seleccionarla de forma que las observaciones se realicen independientemente y al azar 

¿Que es una distribución y para que se utiliza?

Una función de distribución es la función que da, para cada valor de x, la probabilidad de que la variable aleatoria X sea menor que x. Es la función de probabilidad acumulativa

Función de densidad de probabilidad para una variable aleatoria continua, es la derivada de la función de distribución. Representa la probabilidad de que una variable aleatoria toma un valor determinado.

Su relación gráfica:

Las funciones de densidad se utilizan para cuantificar las incertidumbres de las diferentes componentes que intervienen en el modelo del proceso de medida: incertidumbres de calibración, de las correcciones por efecto del medio ambiente, repetición de medidas, , resolución, histéresis, deriva, etc....

¿Porqué se utiliza la estadística en Metrologia?

La importancia de la estadística en Metrologia se debe a que con ella se pueden estudiar los fenómenos inciertos (aleatorios), los fenómenos que no se pueden predecir con certeza. La estadística sirve para tomar decisiones respecto a una característica que queremos evaluar. Esta característica se denomina variable aleatoria puesto que es una variable que puede tomar cualquier valor de un conjunto determinado de valores. Una variable aleatoria puede tomar sólo valores aislados y se denomina discreta o tomar cualquiera de los valores de un intervalo finito o infinito y se denomina continua.

Podríamos definir una variable aleatoria como la función que asocia un número a cada suceso o resultado de un experimento aleatorio.

Hay dos conceptos muy importantes en el uso de la estadística: Población y Muestra.

Cuando se habla del total de observaciones posibles de un experimento en el que estamos interesados se denomina Población y cuando se habla de una parte de ellas, de un subconjunto, se denomina Muestra.

Cada observación de una población es un valor de la variable aleatoria X que estamos evaluando, y a esta variable le va a corresponder una distribución de probabilidad determinada. Esta función de probabilidad es una función que da la probabilidad  de que una variable aleatoria tome un valor dado cualquiera o pertenezca a un conjunto dado de valores.

En resumen una variable aleatoria lleva asociada una distribución de probabilidad que asocia mediante una función de probabilidad un posible valor de la variable.

La distribución de probabilidad queda caracterizada por dos parámetros poblacionales: Valor Esperado y la Varianza.

Valor esperado: Determina el lugar donde se centra la distribución de probabilidad. Es la Esperanza matemática.

Varianza: Determina el grado de dispersión que presenta la distribución frente al valor esperado

¿Cómo se pueden identificar, reducir y corregir los errores sistemáticos?

Métodos para identificar errores sistemáticos:

• Calibración
• Utilización de distintos aparatos, métodos y procedimientos
• Variación controlada de condiciones ambientales

Reducir errores sistemáticos:

• Cambio del método de medida
• Ajuste del instrumento de medida
• Modificación del instrumento de medida

Corregir errores sistemáticos:

• Datos de calibración
• Aplicación de leyes físicas
• Magnitudes ambientales de influencia

Habrá que tener en cuenta que el mismo efecto puede dar lugar a un error corregible o a un error estimable. El que sea uno u otro será función del conocimiento de las variables de influencia y del conocimiento de cómo afectan a la medida.

¿Que diferencias hay entre errores aleatorios y errores sistemáticos?

ERROR ALEATORIO: Presenta carácter aleatorio que surge de manera imprevisible cuando se repite la medida de una misma magnitud en las mismas condiciones, es decir, surgen debido a factores de influencia que varían de forma impredecible. No conservan ni valor, ni signo, ni sigue ninguna ley. Este tipo de errores no se pueden corregir, pero si se pueden disminuir aumentando el número de repeticiones (su esperanza matemática es cero). Para su estimación nos basaremos en la estadística a partir de una serie de datos obtenidos de medidas repetidas en condiciones de repetibilidad.

ERROR SISTEMÁTICO: presentan un carácter sistemático, varía de forma predecible en el curso de una serie de medidas, se puede considerar prácticamente constante o con una variación regular en función de las condiciones experimentales. La característica fundamental de estos errores, es que obedecen a una cierta ley aunque no sea conocida. El error sistemático puede tratarse como una variable aleatoria pero la diferencia con el error aleatorio es que la esperanza del error sistemático es distinta de cero y debe ser corregida. La corrección de este tipo de errores lleva asociada una incertidumbre en el resultado de medida debido a un incompleto conocimiento de los valores requeridos para dicha corrección. Estas incertidumbres que generan pueden ser estimadas por distintos métodos.

La diferencia más importante entre los dos tipos de errores definidos es que el error sistemático puede tratarse como una variable aleatoria pero la diferencia con el error aleatorio es que la esperanza del error sistemático es distinta de cero y debe ser corregida.

Su corrección lleva asociada una incertidumbre en el resultado de medida debido a un incompleto conocimiento de los valores requeridos para dicha corrección.

¿De que dos formas se puede expresar el error?

El error puede expresarse de dos formas: Forma absoluta o Forma relativa.

Forma absoluta: El error absoluto de medida sería E = A' - A, siendo A el valor verdadero y A` el resultado de medida. Este error es el que corresponde con la definición del VIM y se expresa en las mismas unidades que la magnitud medida. En los certificados de calibración se expresa el término de corrección, que representa el mismo valor numérico que el error absoluto pero con signo contrario, es decir c = -E

Forma relativa: Se expresa como la fracción entre el error expresado en forma absoluta y el valor verdadero de la magnitud, e = E/A, este error se expresa normalmente en %.

¿Porqué es ideal el concepto de error?

El error se define como la diferencia entre el resultado de una medida y el valor del mensurando. Este concepto es ideal ya que el valor verdadero de la magnitud medible siempre es desconocido. El error de medida es causado por imperfecciones en la medición.

Para conocer el error de medida deberíamos conocer los errores de los distintos factores que influyen en un proceso de medida y sumarlos. Esto no es sencillo, no todos los errores se comportan de la misma manera, no tienen las mismas propiedades y requieren de procedimientos distintos para estimarlos.

¿Porque toda medida realizada es imperfecta?

Se debe a la naturaleza aleatoria de las mediciones, es decir, la dispersión. Sobre cualquier medida actúan las magnitudes de influencia que intervienen directamente en las condiciones de la medida, además del sistema de medida, instrumento, mensurando y operador.

Aunque controlemos todas las magnitudes de influencia el instrumento no es perfecto y no responde siempre igual en las medidas. Las imperfecciones de nuestros sentidos, los métodos inadecuados, los patrones imperfectos, etc..

Para subsanar la naturaleza aleatoria de las medidas lo que se realiza frecuentemente es repetir las medidas n veces, sin embargo la tendencia a la máxima exactitud cuando no es necesaria es también una equivocación porque se pierde tiempo y dinero, por muchas veces que se mida una temperatura con un termómetro de los de casa jamás se conseguirá una incertidumbre de centésima de grado. Depende del grado de definición del mensurando y de la división de escala del instrumento de medida empleado. Por eso repetir las medidas no siempre es la solución y la estimación de la incertidumbre requiere de criterio y experiencia para saber cuándo es inútil seguir realizando medidas. No se deben matar moscas a cañonazos. He comprobado en calibraciones realizadas in sitú en distintas organizaciones que tenían equipos de medida de calidad muy superior a sus necesidades reales,  una inversión realizada mucho mayor a la necesaria, que también contribuye a que su calibración y mantenimiento sea más caro. También se ve la situación contraria. Para todos los casos se debe analizar las necesidades técnicas antes de elegir un equipo de medida, que hace aumentar los costes y peligra la viabilidad del negocio.

Los métodos estadísticos permiten estimar la incertidumbre y ofrecen la posibilidad de deducir propiedades de una población a partir de los datos que se presentan en una muestra. El tratamiento estadístico correcto de las medidas permite obtener toda la información que contienen, pero el metrólogo sesudo debe ser cauteloso contra el abuso de los métodos estadísticos. Por eso es horroroso el abuso del aparato estadístico que se presenta para ocultar medidas mediocres.

CONCLUSIÓN: Las medidas nunca permiten obtener el verdadero valor de la magnitud que se mide y es inevitable que el resultado de cualquier medida sea un número con un cierto grado de incertidumbre que es esencial estimar con el grado de confianza que merezca.

Curso Calibración Pesas Patrón y balanzas analíticas, básculas de precisión, básculas industriales, básculas de camiones, básculas de ferrocarril, etc...

INTRODUCCIÓN

El curso contiene ejemplos detallados de la estimación de la incertidumbre de las medidas y se va a impartir por la necesidad creciente de los usuarios de los equipos de confirmar las cualidades metrológicas mediante calibración cuando lo requieren las normas ISO 9001 o ISO/IEC 17025.

Este curso contiene orientaciones para la calibración estática de instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático de indicación automática, en particular en lo que se refiere a:

1. mediciones a realizar,
2. cálculo de los resultados de medida,
3. determinación de la incertidumbre de medida,

4. contenidos de los certificados de calibración.

Los instrumentos para pesar y las pesas patrón que se utilizan comúnmente en los procesos de sistemas de medición industriales deben someterse a calibraciones o verificaciones para proporcionar la evidencia de la conformidad del producto con los requisitos especificados.

Este curso está orientado a ofrecer una serie de conocimientos y métodos que nos faciliten estas Calibraciones o verificaciones.

DIRIGIDA:

El curso esta dirigido a técnicos o responsables de calidad o metrología así como a los usuarios involucrados en las actividades de medición de la masa. Estudiantes y interesados con ganas de aprender

OBJETIVO GENERAL:

Proporcionar directrices a los participantes para conocer los requisitos mínimos para la calibración de IPFNA (básculas, balanzas), explicar cómo establecer procedimientos prácticos, exponer ejemplos detallados de la estimación de la incertidumbre de las medidas

Dar a conocer los tipos de instrumentos relacionados con el pesaje, como balanzas, básculas y pesas patrones de masa.

Analizar su uso, clasificación y características metrológicas.

OBJETIVO ESPECIFICO:

Familiarizarse con los procedimientos para su calibración, y el uso correcto del instrumento en lectura directa.

Realizar prácticas de calibración en el aula, donde tendrán la oportunidad de aprender con un instrumentos real realizando una calibración práctica, usando un procedimiento de calibración documentado, un formato de toma de datos, evaluando el error y la incertidumbre de los resultados de calibración en un archivo de prácticas, (hoja de cálculo en Excel) que podrán serle de utilidad en su trabajo.

Se explicará en detalle las calibraciones a estos instrumentos (balanzas, básculas, pesas patrón de masa). Es conveniente que el participante asista con una portátil personal con instalación completa del programa Excel.

TEMAS:

1.- Conceptos y Fundamentos en Metrología de Masa

2.- Clasificación y Características de Balanzas y Básculas

3.- Clasificación y Características de Pesas

4.- Trazabilidad e Incertidumbre en Metrología de Masa

5.- Manejo de Pesas y Condiciones Ambientales de Laboratorio

6.- Procedimiento de Calibración de Balanzas y Básculas; ensayo de excentricidad, de repetibilidad y de carga descarga, (Selección de Patrones, recomendaciones previas, toma de lecturas)

7.- Procedimiento de Calibración de Pesas

(Selección de Patrones, recomendaciones previas, toma de lecturas, método de ciclo de pesada ABBA)

8.- Determinación de la Masa de un Objeto a partir de su Peso

9.- Pruebas Estadísticas de la Calidad de los Resultados de Calibración

10.- Evaluación de Incertidumbres en Calibración de Pesas, Balanzas y Básculas

11.- Intervalos de Calibración de Pesas, Balanzas y Básculas

PREVISIÓN FECHAS:

Junio de 2014

HORARIO Y DÍAS

3 días de 9 a 18 h con 1 hora de descanso para comer y los oportunos descansos para café. El curso se impartirá en un hotel céntrico de Bilbao.

PRECIO

590 EUROS + 21 % IVA. Previo pago antes de asistir al curso. Se pueden tramitar las ayudas para la formación.

INSCRIPCIÓN

andoni.incertidumbre@gmail.com

¿Es lo mismo Repetibilidad y Reproducibilidad?

Repetibilidad

Es el grado de coincidencia existente entre los resultados de sucesivas mediciones del mismo mensurando, permaneciendo inalterables las condiciones de medida durante todo el proceso.

Reproducibilidad

Es el grado de coincidencia existente entre los resultados de sucesivas mediciones del mismo mensurando, habiéndose producido, durante el proceso, la variación de alguna de las condiciones de medida como pueden ser el equipo de medición, operador, patrón de referencia, intervalo entre mediciones, lugar de las mediciones y el procedimiento de medida.

Leyendo las dos definiciones esta mucho más claro que No es lo mismo Repetibilidad y Reproducibilidad.

¿Es la Exactitud lo mismo que el Error?

EXACTITUD

Es el grado de coincidencia existente entre el resultado de una medición y el valor del mensurando aceptado como referencia.

EXACTITUD = VERACIDAD + PRECISIÓN

Veracidad: (justeza) es el grado de coincidencia existente entre el valor obtenido de una serie de resultados y el valor del mensurando aceptado como referencia. También se le suele denominar sesgo.

Precisión: (fidelidad) es el grado de coincidencia existente entre los resultados independientes de una medición obtenidos en condiciones estipuladas. Tiene que ver con la desviación típica.

Como se aprecia por las definiciones la Exactitud es un concepto más amplio, y no es lo mismo exactitud y error, aunque en el lenguaje coloquial se confundan estos términos. Muchos fabricantes de equipos industriales confunden también exactitud y precisión, poniendo en sus descripciones y folletos de especificaciones técnicas la precisión como si fuera la exactitud, confundiendo a los usuarios de los equipos.

¿Que son las magnitudes de influencia en una medición?

Las magnitudes de influencia son aquellas magnitudes que no constituyendo el objeto directo de la medida, están presentes durante su realización y afectan determinantemente al resultado final.

La incertidumbre del resultado de una medida se calcula teniendo en cuenta todas las magnitudes de influencia.

¿Cuales son los campos en los que se divide la Metrología?

Metrologia Científica

Comprende todas las actuaciones relacionadas con la obtención, desarrollo, conservación y diseminación de los patrones nacionales de las unidades de medida. Es el pilar básico del resto de las actividades y fundamentalmente se circunscribe a los Institutos Nacionales de Metrología, sin embargo, en algunos casos son laboratorios públicos y privados los que se encargan del mantenimiento de los patrones.

Metrología Aplicada

Su campo de actuación se centra en las calibraciones que se llevan a cabo en el sector voluntario y según normas universalmente aceptadas que exponen criterios generales de actuación para la obtención de las mejores incertidumbres posibles y asegurar la trazabilidad a los patrones nacionales.

Metrologia Legal

Se refiere al control metrológico que los distintos Estados tienen que aplicar a los instrumentos de medida para garantizar la salud y la seguridad de los ciudadanos así como para evitar fraudes en las transacciones comerciales. Su actividad está regulada en virtud de diferentes disposiciones legales.

Metrología Química

Es un nuevo campo de la metrología que se ha establecida más recientemente y engloba toda la actividad de los análisis químicos que se realizan en los laboratorios de ensayo.

¿Cuando nació la Metrologia moderna?

La Metrología moderna, como se conoce en la actualidad, tiene su origen en 1875 con la firma en París, por 17 estados, del Tratado de la Convención del Metro. En este tratado se plasman los principios básicos para establecer en un futuro, instituciones y organizaciones que armonicen los procesos de medida en los distintos países y de esta forma puedan potenciarse los intercambios comerciales.

¿Que diferencia hay entre una Medición y un Ensayo?

Los términos resultado de un ensayo y resultado de una medición corresponden a dos conceptos claramente definidos. En metrología se utiliza el término mensurando según se define en el Vocabulario Internacional de Medida VIM, mientras que los ensayos se prefiere el término característica según se define en ISO 3534-2. El mensurando es una magnitud particular objeto de medición y la característica es la propiedad que ayuda a identificar o diferenciar elementos de una población dada.

Las diferencias terminológicas entre las actividades de medición y ensayo se ven más claramente cuando se comparan las definiciones de estas dos actividades:

Medición: Conjunto de operaciones que tienen por objeto determinar el valor de una magnitud.

Ensayo: Operación técnica que consiste en la determinación de una o varias características de un producto, proceso o servicio dado, de acuerdo a un procedimiento especificado.

Por consiguiente, un mensurando según se define en el VIM es un caso particular de una característica, en el sentido de que una característica claramente definida puede considerarse un mensurando. En particular, una característica cuantitativa es una magnitud según la definición del VIM, cuyo valor se determina midiéndola en un ensayo.

Curso de Metrologia Básica

Los cursos a impartir totalmente prácticos nos proponemos a que todos  los que asistan desarrollen competencias para:

La realización de cálculos de incertidumbres de sus equipos

Comprender su aplicación práctica del día a día en las Mediciones

Comprender los conceptos estadísticos básicos necesarios para la evaluación de la incertidumbre de medida

Superar con éxito las auditorias de certificación ISO 9001 y de acreditación 17025.

Reducir  gastos en calibraciones externas.

Asegurar la medición sobre los productos.

Minimizar los costos de calibración.

Optimizar los procesos de producción.

Reducir el riesgo de reclamos de clientes originados por discrepancias en las medidas.

Facilitar el acceso a mercados en los que el aseguramiento de las dimensiones de los productos es un factor crucial.

Aumentar la calidad de las decisiones basadas en las mediciones.

Optimizar la adquisición de equipos de medición.

El primer curso a impartir será en Mayo de 2014 sobre conceptos generales de la Metrologia.

METROLOGIA BÁSICA:

Objetivo: Entregar las nociones básicas de Metrología aplicada para asegurar la calidad del producto.

Duración: 8 horas de 9 h a 18 h

Precio:  300 euros + 21% IVA

Contenidos: Concepto y definiciones básicas. Parámetros típicos de instrumentos de medición: error, resolución, repetibilidad, linealidad. Errores asociados al uso de instrumentos de medición. Concepto de error, tolerancia e incertidumbre. Organización e implementación de la Metrología en la empresa.

Dirigido a: Responsables de Calidad, Técnicos de Calibración y Verificación, Auditores, Responsables Técnicos.

Más cursos a impartir proximamente:

Curso Control Equipos de medición, inspección y ensayo según ISO 9001 y UNE-EN ISO/IEC 17025
Curso Evaluación de datos de Medición
Curso Expresión e interpretación de Resultados en Metrologia.
Curso Cálculo de Incertidumbres de Medida con Ejemplos
Curso Linealidad, curvas de ajuste, Interpolación y extrapolación
Curso Determinación de Intervalos de Calibración
Curso Entender Certificados de Calibración
Curso Métodos de Medición, Prueba y Calibración
Curso Laboratorio de Masa e Instrumentos de Pesaje
Curso Laboratorio de Temperatura
Curso Auditorias Internas de Calidad según ISO 9001 e UNE-EN ISO/IEC 17025 

FORMACIÓN A MEDIDA

Formación de su personal en el área de metrología técnica e industrial

Formación en desarrollo de sistemas de calidad en metrología

Formación en el manejo de técnicas estadísticas aplicadas en metrología y calidad

Cursos cerrados, impartidos en sus instalaciones con temarios adecuados para cubrir sus necesidades específicas.

Contacto: andoni.incertidumbre@gmail.com

¿Cual es la herramienta más importante en Metrologia?

La herramienta más importante es la "Estadística". Lo especial de la Estadística es su habilidad de cuantificar la "INCERTIDUMBRE". Esto permite a los metrólogos hacer afirmaciones categóricas con una seguridad determinada sobre el nivel de incertidumbre.

La estadística se divide en:

1. Análisis de datos, su recopilación, organización y resumen. Es lo que se denomina Estadística Descriptiva.
2. Probabilidad: las leyes del azar.
3. Inferencia Estadística: Ciencia que extrae conclusiones estadísticas a partir de datos concretos basándose en el cálculo de probabilidades.

La Estadística sirve para tomar decisiones respecto a una característica que queremos evaluar. Esta característica se denomina variable aleatoria puesto que es una variable que puede tomar cualquier valor de un conjunto determinado de valores. Una variable aleatoria puede tomar valores aislados y se denomina discreta o tomar cualquier de los valores de un intervalo finito o infinito y se denomina continua.

Hay que diferenciar dos conceptos muy importantes en esta ciencia: población y muestra. Cuando se habla del total de observaciones posibles en las que estamos interesados, se denomina población y cuando se habla de una parte de ellas, de un subconjunto, se denomina muestra.

Cada observación de una población de la variable aleatoria X que estamos evaluando, y a esta variable le va a corresponder una distribución de probabilidad determinada. Esta distribución de probabilidad es una función que da la probabilidad de que una variable aleatoria tome un valor dado cualquiera o pertenezca a un conjunto de valores. La probabilidad que cubre el conjunto total de valores es igual a uno. La función de probabilidad asigna a cada posible valor de una variable su probabilidad. 

Esta distribución de probabilidad va a quedar caracterizada por los siguientes parámetros poblacionales:

• Valor esperado: que determina el lugar donde se centra la distribución de probabilidad
• Varianza: que determina el grado de dispersión que presenta la distribución frente al valor esperado

¿De que dependen la calidad y utilidad de la incertidumbre asociada al resultado de una medición?

Dependen en último término del entendimiento, análisis crítico e integridad de aquellos que contribuyen a su evaluación., es decir, reflexión crítica, honradez intelectual y competencia profesional.

La evaluación de la incertidumbre no es ni una tarea rutinaria ni algo puramente matemático, depende del conocimiento detallado de la naturaleza del mensurando y de la medición.

¿Cuando son las incertidumbres asociadas al patrón y al procedimiento de comparación despreciables?

En la práctica ocurre a menudo, especialmente en el campo de la metrología legal, que un instrumento es verificado mediante comparación con un patrón de medida, y las incertidumbres asociadas al patrón y al procedimiento de comparación son despreciables respecto a la exactitud exigida por el ensayo. Un ejemplo de esto es la utilización de un juego de patrones de masa calibrados, para verificar la exactitud de una balanza comercial. En tales casos, dado que las componentes de la incertidumbre son lo suficientemente pequeñas como para poder ser ignoradas, la medición puede entenderse como una forma de determinar el error del instrumento en ensayo.

¿Cuando no es necesaria incluir la corrección de un efecto sistemático en la evaluación de la incertidumbre del resultado de medida?

En algunos casos, la incertidumbre de la corrección de un efecto sistemático no necesita ser incluida en
la evaluación de la incertidumbre del resultado de medida. A pesar de haber realizado la evaluación de dicha incertidumbre, ésta puede despreciarse si su contribución a la incertidumbre típica combinada del resultado de medida es insignificante. Incluso la propia corrección puede ser ignorada, si el valor relativo de ésta con
respecto a la incertidumbre típica combinada, es también despreciable.

¿Como se sabe si un sistema de medida funciona correctamente?

Se compara la variabilidad observada experimentalmente de sus valores de salida, caracterizada por su desviación típica, con la desviación típica esperada, obtenida mediante combinación de las distintas componentes de incertidumbre que caracterizan la medición. En tales casos, solamente deben considerarse aquellas componentes (hayan sido obtenidas por evaluación Tipo A o Tipo B) que puedan contribuir a la variabilidad observada experimentalmente, de los valores de salida.

El análisis puede verse facilitado tras clasificar las componentes en dos grupos separados y correctamente identificados, aquellas que contribuyen a la variabilidad y aquellas otras que no contribuyen.

¿Porque no es práctico hacer variar todas las magnitudes de influencia para calcular la incertidumbre?

En la práctica esto no es posible, por limitaciones de tiempo y de recursos; por ello, la incertidumbre de un resultado de medida habitualmente se evalúa acudiendo a un modelo matemático de la medición, y a la ley de propagación de la incertidumbre.

Entonces es más práctico concretar un modelo matemático hasta el grado impuesto por la exactitud requerida en la medición.

Dado que el modelo matemático puede ser incompleto, deben hacerse variar de forma práctica, hasta el grado máximo posible, todas las magnitudes relevantes, con objeto de que la evaluación de la incertidumbre
esté basada tanto como sea posible en los datos observados. Cuando sea factible, la utilización de modelos
empíricos de la medición, basados en datos cuantitativos observados durante un largo plazo, así como el uso de normativas de verificación y gráficos de control que indiquen que la medición está bajo control estadístico, debe ser parte del esfuerzo para obtener evaluaciones fiables de la incertidumbre. El modelo matemático debe revisarse cuando los datos obtenidos, incluyendo aquí los resultados de determinaciones independientes del mismo mensurando, demuestren que el modelo es incompleto. Un ensayo bien concebido puede facilitar en gran medida la consecución de evaluaciones fiables de la incertidumbre, siendo esta una parte importante del arte de la medición.