Metrología Básica, Confimación metrológica, Determinación Intervalos de calibración - Cuando es posible sembrar? Cuál es el valor comercial de ...
←
→
Transcripción del contenido de la página
Si su navegador no muestra la página correctamente, lea el contenido de la página a continuación
2017-12-05 Metrología Básica, Confimación metrológica, Determinación Intervalos de calibración. Claudia Guillén Noviembre 2017 Metrología básica En la época antigua Cuando es posible sembrar? Cuál es el valor comercial de los granos? 1
2017-12-05 Metrología básica Cómo? Cuál era el patrón? El propio cuerpo (el poder de sus reyes Las divinidades (la fuerza) Metrología básica Qué características debe tener un patrón Inalterable de medida? ? (tiempo, personas Ser universal (utilizado, reconocido Reproducible 2
2017-12-05 Metrología básica Patrón en mármol Regularidad de medidas Patrón en madera Cada luna Brazo del llena faraón Metrología básica Medir Comercializar Cosechar 3
2017-12-05 Metrología básica En la época Cuchuc antigua- tupu América Distancia entre el codo y los extremos de la mano Metrología básica Cúbito Hebreos, Babilonios Griegos Romanos Medidas antropométricas 4
2017-12-05 Metrología básica El hombre de Vitruvio-1490 La posición con los brazos en cruz y los pies juntos se ve inscrita en el cuadrado sobreimpreso. La posición superior de los brazos y las dos piernas abiertas se ve inscrita en el círculo sobreimpreso. Esto ilustra el principio de que en el cambio entre las dos posiciones, el centro aparente de la figura parece moverse, pero en realidad el ombligo de la figura, que es el centro de masas verdadero, permanece inmóvil. Metrología básica En la época Calibre pie de rey medieval Palma-dedo- pulgada 1 milla-mil pasos 5
2017-12-05 Metrología básica La academia En la francesa de las revolución ciencias francesa- 1791 “El metro” Metrología básica En Régimen político y Suramérica administrativo y reforma de los 30 pueblos de las Artículo 14 misiones (30-dic- 1810) 6
2017-12-05 Metrología básica Metrología Legal-1905 Sistema decimal Fránces- Ley En 33 Colombia 1920 resolución N° 5 del Concejo Municipal Santa Fé de Bogotá instrumentos de medición y pesas marcados con sello de verificación autoridad competente Ley 155 de 1959 autoriza al Gobierno nacional para dictar normas sobre pesas y medidas, con miras a defender el interés de los consumidores y los productores de materias primas. Decretos No. 1731 de 1967 y 3464 de 1980, se hace obligatoria el uso del SI Metrología básica 1875 Tratado de la 18 países convención del metro Para asegurar la unificación internacional y el perfeccionamiento del sistema métrico 7
2017-12-05 Metrología básica Conferencia Cada cuatro años general de pesos y medidas Supervisa actividades BIPM Metrología básica 8
2017-12-05 Metrología básica 1960 Sistema Internacional de Unidades Video- Sistema Internacional de Unidades Metrología básica Sistema internacional de dialecto unidades Qué es medir? 9
2017-12-05 Metrología básica Sistema Internacional de dialecto Unidades Qué hace un metrólogo? Metrología básica 10
2017-12-05 Metrología básica Qué busca la metrología Valores Magnitudes Unidades Patrones Metrología básica Magnitud Atributos de un cuerpo o sustancia que se puede distinguir de manera cualitativa y determinarse de manera cuantitativa 11
2017-12-05 Metrología básica Unidades Lord Kelvin-sólo se conoce algo cuando se mide Es la que permite que distintos valores mensurables puedan compararse con una referencia, se determinan y expresan por convención (nombres y simbolos) Metrología básica Patrón Unidad para comparar Representación de una unidad de medida-deberían ser inmutable 12
2017-12-05 Metrología básica Patrón Metrología básica Definiciones del metro 1791 (tierra) 1889 (barra platino-iridio), 1983 (distancia de la luz) 13
2017-12-05 Metrología básica Metro Por Para todos triangulación Novedoso Y cálculo Inmutable trigonométrico Metrología básica Masa Inercia IPK Fuerza Masa es proporcional al peso gravitacional Peso= $pesos 14
2017-12-05 Metrología básica Organizaciones metrológicas regionales Metrología básica Sistema Interamericano de metrología 15
2017-12-05 Metrología básica Metrología básica Para qué medir? Paìses industrializados el costo es de +1% del PIB y tiene un retorno entre el 2% y el 7% Monorista hasta mayorista (regulación, unificación de las unidades de medida y Impacto la exactitud de las mismas) económico Competitividad y ética de las transacciones (ARM- a nivel de INM y de los laboratorios disminuyen barreras técnicas) Impacto La metrología garantiza medidas fiables y exactas en sobre la salud sus instrumentos de medida 16
2017-12-05 Metrología básica Para qué medir? Manómetros para los automóviles Impacto sobre la Niveles de ruido, temperaturas seguridad Instrumentos con exactos y con trazabilidad adecuada para aplicar la ley Impacto sobre el Opacímetros, sonómetros, medio ambiente Patrones y medidas cada vez más precisos Es esencial para la investigación científica Promueve la calidad, el desarrollo de productos y la Impacto sobre la competitividad industria Controlar, regular, automatizar y supervisar procesos Verificar tolerancias de fabricación y operatividad funcional de los equipos-aseguramiento de calida Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM MAGNITUDES Y UNIDADES 17
2017-12-05 Metrología básica MAGNITUDES Y UNIDADES MAGNITUD (1.1) Propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que puede expresarse cuantitativamente mediante un número y una referencia MAGNITUD DE BASE (1.4) Magnitud de un subconjunto elegido por convenio, dentro de un sistema de magnitudes dado, de tal manera que ninguna magnitud del subconjunto pueda ser expresada en función de las otras MAGNITUD DERIVADA (1.5) Magnitud, dentro de un sistema de magnitudes, definida en función de las magnitudes de base de ese sistema Metrología básica MAGNITUDES Y UNIDADES UNIDAD DE MEDIDA(1.9) Magnitud escalar real, definida y adoptada por convenio, con la que se puede comparar cualquier otra magnitud de la misma naturaleza para expresar la relación entre ambas mediante un número UNIDAD DE BASE (1.10) Unidad de medida adoptada por convenio para una magnitud de base UNIDAD DERIVADA (1.11) Unidad de medida para una magnitud derivada 18
2017-12-05 Metrología básica MAGNITUDES Y UNIDADES SISTEMA DE UNIDADES (1.13) Conjunto de unidades base y unidades derivadas, múltiplos y submúltiplos definidos conforme a reglas dadas para un sistema de magnitudes dados. UNIDAD FUERA DEL SISTEMA(1.15) Unidad de medida que no pertenece a un sistema de unidades dado. Metrología básica MAGNITUDES Y UNIDADES SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES-SI (1.16) Sistema de unidades basado en el sistema internacional de magnitudes, con nombres y símbolos de unidades y con una serie de prefijos con sus nombres y símbolos, así como reglas para su utilización, adoptado por la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM) 19
2017-12-05 Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo Segundo segundo s Corriente eléctrica Ampere ampere A Temperatura termodinámica kelvin K Intensidad luminosa candela cd Cantidad de sustancia mol mol 20
2017-12-05 Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM Unidades que NO son del SI Pero que se conservan para utilizarse con el mismo Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM Unidades que NO son del SI Pero pueden utilizarse temporal mente 21
2017-12-05 Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM Unidades que NO son del SI Y no deben utilizarse en conjunto con el SI Metrología básica Reglas para el uso del Sistema Internacional de Unidades 22
2017-12-05 Metrología básica Reglas para el uso del Sistema Internacional de Unidades Metrología básica Reglas para el uso del Sistema Internacional de Unidades 23
2017-12-05 Metrología básica Reglas para el uso del Sistema Internacional de Unidades Metrología básica Reglas para el uso del Sistema Internacional de Unidades 24
2017-12-05 Metrología básica TALLER No. 1 Metrología básica MAGNITUDES Y UNIDADES VALOR DE UNA MAGNITUD(1.19) Conjunto formado por un número y una referencia que constituye la expresión cuantitativa de una magnitud FACTOR DE CONVERSION ENTRE UNIDADES (1.24) Relación entre dos unidades de medida correspondientes a magnitudes de la misma naturaleza 25
2017-12-05 Metrología básica MAGNITUDES Y UNIDADES ESCALA DE VALORES (1.27) Conjunto ordenado de valores de magnitudes de una determinada naturaleza, utilizado para clasificar magnitudes de esta naturaleza en orden creciente o decreciente según sus valores cuantitativos Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM MEDICIONES 26
2017-12-05 Metrología básica Tipos de metrología Metrología Investiga métodos y científica procedimientos para medir y mejorar mediciones Aplica en sus procesos Metrología productivos las técnicas de industrial medición Metrología Protege al consumirdor y establece reglas para la relación legal industria-comercio Cuál es el interés de cada una y los recursos que emplea? Metrología básica MEDICIONES Medición (2.1) Proceso que consiste en obtener experimentalmente uno o varios valores que pueden atribuírse razonablemente a una magnitud Metrología (2.2) Ciencia de la medición y sus aplicaciones Mensurando (2.3) Magnitud que se desea medir. Dónde se utilizan estos términos en la norma de competencia de laboratorio y como se reflejan en evidencias? 27
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES Principio de medida (2.4) Fenómeno que sirve como base de una medición. (libros) Método de medición (2.5) Descripción genérica de la secuencia lógica de operaciones utilizadas en una medición. (normas) Procedimiento de medida (2.6) Descripción detallada de una medición conforme a uno o más principios de medida y a un método de medición dado, basado en un modelo de medición y que incluye los cálculos necesarios para obtener un resultado de medición (medida). (POE) Dónde se utilizan estos términos en la norma de competencia de laboratorio y como se reflejan en evidencias? Metrología básica MEDICIONES Resultados de medición (2.9) Conjunto de valores de una magnitud atribuidos a un mensurando, acompañados de cualquier otra información relevante disponible Valor medido de una magnitud (2.10) Valor de una magnitud que representa un resultado de medición Valor verdadero de una magnitud (2.11) Valor de una magnitud compatible con la definición de la magnitud Valor convencional de una magnitud (2.12) valor asignado a una magnitud mediante un acuerdo para un determinado propósito. 28
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES Exactitud de medida (2.13) Proximidad entre un valor medido y un valor verdadero de un mensurando Veracidad de medida (2.14) Proximidad entre la media de un número infinito de valores medidos repetidos y un valor de referencia Precisión de medida (2.15) Proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas. Metrología básica MEDICIONES Error de medición (2.16) diferencia entre un valor medido de una magnitud y un valor de referencia. Error sistemático de medición (2.17) Componente del error de medición que, en mediciones repetidas permanece constante o varía de manera predecible. Error aleatorio de medición (2.19) Componente del error que en mediciones repetidas varía de una manera impredecible. 29
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES El error de medida está compuesto por dos tipos de errores, el aleatorio y el sistemático Aumentar número de mediciones Aplicar correcciones (como sumandos o como factores) Metrología básica ERRORES EN LA MEDICION Por equipo de medición-sistemático Fabricación (deformidades, paralelismo, linealidad) Uso de instrumentos no calibrados Instrumento inadeacuado Desgaste 30
2017-12-05 Metrología básica ERRORES EN LA MEDICION Operario (aleatorio) o método de medición (sistemático) Agudeza visual Descuido Alteraciones emocionales Fuerza ejercida Punto de apoyo Sujeción Distorición Parallaje Posición de instrumento Incertidumbre Metrología básica ERRORES EN LA MEDICION Condiciones ambientales (sistemático) Polvo Humedad Temperatura Iluminación Vibración 31
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES Condición de repetibilidad de una medición (2.20) Condición de medición, dentro de un conjunto de condiciones que incluye el mismo procedimiento de medición, los mismos operadores, el mismo sistema de medición, las mismas condiciones de operación y el mismo lugar, así como medición repetidas del mismo objeto o de un objeto similar en un período de corto tiempo. Repetibilidad de medida (2.21) Precisión de medición bajo un conjunto de condiciones de repetibilidad. Metrología básica MEDICIONES Condición de reproducibilidad de una medición (2.24) Condición de una medición, dentro de un conjunto de condiciones que incluye diferentes lugares, operadores, sistemas de medida y mediciones repetidas de los mismos objetos u objetos similares. Reproducibilidad de medida (2.25) Precisión de medición bajo un conjunto de condiciones de reproducibilidad. 32
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES Incertidumbre de medición (2.26) Parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuídos a un mensurando a partir de la información que se utiliza. Determinación de fuentes Procedimiento para determinar incertidumbre Cálculo de la incertidumbre Expresión de la incertidumbre Metrología básica MEDICIONES La incertidumbre de la medición es considerada Cuando se expresa el resultado como una figura de mérito, de la medición, además del es decir, un índice de calidad valor estimado del de la medición que mensurando, es necesario proporciona una base para la evaluar y expresar la comparación de los incertidumbre de la medición resultados de las como valoración de la calidad mediciones, dando una del resultado de la medición. medida de confiabilidad de los mismos 33
2017-12-05 Metrología básica DONDE COMIENZA LA MEDICION? EL METODO DE EL PROCEDIMIENTO DE EL PRINCIPIO DE MEDICION MEDICION MEDICION Secuencia lógica Conjunto de operaciones de Fundamento científico de operaciones acuerdo con un método del método de basado en un determinado, registrándose medición (efecto principio de detalladamente para ser termoeléctrico medición seguido por un operador aplicado a la medición (método de de la temperatura, el sustitución, - principio del diferencial, etc) equilibrio hidrostático en las mediciones de presión) Metrología básica NUEVAMENTE, QUÉ ES LA INCERTIDUMBRE? Es una forma de expresar el hecho de que, para un mensurando y su resultado de medición dados, no hay un sólo valor, sino un número infinito de valores dispersos alrededor del resultado, que son consistentes con todas las observaciones, datos y conocimientos que se tengan del mundo físico, y que con distintos grados de credibilidad pueden ser atribuídos al mensurando 34
2017-12-05 Metrología básica Y COMO LLEGAMOS AL REPORTE DE LA INCERTIDUMBRE? Método top down: Método bottom up: Está basado en la validación del método Datos de precisión a largo plazo Método componente por componente derivados de muestras de control El analista descompone todas las Resultados de ensayos de aptitud operaciones analíticas en actividades Datos bibliográficos publicados primarias y/o ensayos de colaboración entre Combinan o agrupan actividades comunes laboratorios Se hace una estimación de su contribución al valor combinado de incertidumbre del Exige: tiempo y seguimiento a largo plazo proceso de medición Ventajas: Refinación de los datos de incertidumbre con sentido holístico Exige: conocimiento exacto del proceso Ventajas: clara compresión de las actividades para ser asignadas como puntos de control para reducir o dirigir la incertidumbre Directrices sobre la estimación de los resultados CAC-GL 59-20056 Metrología básica PROCESO ESQUEMATICO DE ESTIMACION DE INCERTIDUMBRE Paso 1: Especificación del mensurando Establecer el modelo físico- identificar las magnitudes de entrada Xi Paso 2: Establecer el modelo Identificación de las fuentes de matemático incertidumbre Paso 4: Paso 3: Calcular la incertidumbre Simplificar por agrupamiento estándar combinada Uc(y) las fuentes cubiertas por los Revisar y si es necesario datos existentes reevaluar las mayores Asignar una función de componentes de distribución a cada fuente incertidumbres Convertir las componentes a Calcular la incertidumbre desviaciones estándar U(Xi) expandida U(y) Estimar las correlaciones 35
2017-12-05 Metrología básica CÓMO INFORMAR LA INCERTIDUMBRE? La información necesaria para reportar el resultado de una medición depende del uso deseado. Los principios para suministrar la información son los siguientes: La información presentada sea suficiente para permitir Cuando los detalles de la medición dependen de referencias a que el resultado sea reevaluado si es necesario o están documentaciones publicadas, es imperativo que estén disponibles nuevos datos actualizadas y consistentes con los métodos de uso Información requerida: Una descripción de los métodos utilizados para calcular el resultado de la medición y su incertidumbre desde observaciones experimentales y datos de entrada Los valores y fuentes de todas las correcciones y constantes utilizadas en los cálculos y los análisis de las incertidumbres Una lista de todas las componentes de incertidumbre con la documentación completa de cómo cada componente fue evaluada Metrología básica MEDICIONES Calibración (2.39) Operaciones que bajo condiciones especificadas establece en una primera etapa, una relación entre los valores y sus incertidumbres de medida y las correspondientes indicaciones de sus incertidumbres asociadas y en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medida a partir de una indicación. 36
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES Trazabilidad metrológica (2.41) propiedad de un resultado de medición por el cual el resultado puede relacionarse con una referencia mediante una cadena initerrumpida y documentada de calibraciones, cada una contribuye a la incertidumbre de medida. Cadena de trazabilidad metrológica (2.42) Sucesión de patrones y calibraciones que relacionan un resultado de medición con una referencia. Dónde se utilizan estos términos en la norma de competencia de laboratorio y como se reflejan en evidencias? Metrología básica 37
2017-12-05 Metrología básica MEDICIONES Verificación (2.44) Suministro de evidencia objetiva de que un elemento satisfacen los requisitos especificados. Validación (2.45) Verificación de que los requisitos especificados son adecuados para uso previsto. Dónde se utilizan estos términos en la norma de competencia de laboratorio y como se reflejan en evidencias? Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM DISPOSITIVOS DE MEDICION 38
2017-12-05 Metrología básica DISPOSITIVOS DE MEDICION Instrumento de medición 3.1 Sistema de medición 3.2 Medida materializada 3.6 Sensor 3.8 Detector 3.9 Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM PROPIEDADES DE LOS DISPOSITIVOS DE MEDICION 39
2017-12-05 Metrología básica PROPIEDADES DE LOS DISPOSITIVOS DE MEDICION Indicación 4.1 Valor nominal 4.6 Intervalo de medida 4.7 Resolución 4.14 Límite de deteción 4.18 Clase de exactitud 4.25 Metrología básica QUÉ EQUIPOS CALIBRAR? NTC ISO/IEC 17025:2005 5.61 Pruebas de control o chequeo Se debe calibrar todo equipo empleado para Mantenimiento ensayos y/o calibraciones Calibración en incluyendo equipo para laboratorio mediciones secundarias que tengan efecto Calibración en sitio significativo sobre la exactitud o Valdez del Cada cuanto? Calibración interna resultado del ensayo, La periodicidad es responsabilidad calibración o muestreo del usuario - 40
2017-12-05 Metrología básica CONFIRMACION METROLÓGICA? La confirmación metrológica busca asegurar que Se contemplan actividades de se: mantenimiento, ajuste, verificación, calificación y calibración de Demuestre, acuerdo a los requisitos metrológicos del equipo e instrumento de Controle, medición y se tienen Mantenga y documente la adecuación de los consideraciones tales como rango, resolución, errores permitidos equipos e instrumentos de y capacidad de medición y calibración (CMC). medición para el uso previsto. OPERACIONES DE Conjunto de operaciones necesarias para asegurar que los equipos e instrumentos de CONFIRMACION medición cumplen los requisitos y METROLOGICA-OCM especificaciones técnicas para el uso previsto. Confirmación metrológica Revisión y/o reparación del equipo para Proceso total de aseguramiento de disponerlo dentro de que un equipo es apropiado para especificaciones su propósito establecido y que se técnicas OPERACIONES DE desempeña de acuerdo con especificaciones CONFIRMACION METROLOGICA MANTENIMIENTO VERIFICACION CALIBRACION CALIFICACION Inmediata Diseño Preventivo Intermedia Instalación Predictivo Operacional Correctivo Desempeño 41
2017-12-05 Confirmación metrológica Plan de Confirmación metrológica Proveedor interno o externo Definición de Identificación criticidad y nivel Ejecución y del equipo de riesgo del Programación de seguimiento de equipo operaciones de operaciones de Características confirmación confirmación metrológicas del metrológicas metrológica equipo Trazabili Requisitos dad al SI metrológicos Metrología básica Intervalos confirmación metrológica Procedimientos Revisarse y ajustarse de acuerdo con documentados cumplimiento continuo requisitos metrológicos Equipo reparado, ajustado o Revisión de intervalo OIML D10 modificado 42
2017-12-05 Metrología básica Intervalos confirmación metrológica Tipos de Tendencias Especificaciones Recomendaciones aplicación o uso obtenidas del del equipo o del fabricante dentro del registro de instrumento proceso calibración Condiciones de Análisis estadístico del operación Condiciones Extensión y comportamiento de los Exactitud ambientales severidad del uso datos presentados por requerida el equipo Intervalos confirmación metrológica MÉTODOS Ajuste automático o en escalera Cartas de control (tiempo calendario) tiempo calendario) Puntos significativos de calibración son Cada vez que un instrumento es calibrado escogidos y los resultados graficados con el intervalo de calibración es extendido si respecto al tiempo.En estas gráficas se está dentro de tolerancia o reducido si calcula la deriva, estabilidad y el intervalo de está fuera de él. calibración adecuado. Caja negra Parámetros críticos de instrumentos complejos Tiempo en uso son verificados frecuentemente contra un El intervalo de calibración se patrón de verificación portátil o “caja negra”. Si expresa en horas de uso en el instrumento es encontrado fuera de lugar de meses calendario. tolerancia entonces se realiza una calibración El costo de calibración es completa proporcional al tiempo que se utiliza el equipo 43
2017-12-05 Metrología básica Vocabulario Internacional de metrología VIM PATRONES DE MEDIDA Metrología básica PATRONES DE MEDIDA Patrón de medida 5.1 Patrón viajero de medida 5.8 Conservación de un patrón de medida 5.11 Dato de referencia 5.16 Valor de referencia de una magnitud 5.18 44
2017-12-05 Metrología básica INFORMES DE ENSAYO/CERTIFICADOS DE CALIBRACION Referencia al plan y procedimientos de muestreo Los resultados de los ensayos o las calibraciones con sus unidades de medida cuando corresponda Desviaciones o exclusiones del método Metrología básica CÓMO USAR LOS CERTIFICADOS DE CALIBRACION Como factor en la medición? Correcciones: Usar la información del error de medición de las lecturas del instrumento en relación al patrón, para corregirlas y asegurar su trazabilidad con una incertidumbre apropiada Incertidumbre: El usuario debe estimar la incertidumbre de su medición considerando las contribuciones pertinentes Como evidencia? Calibración: Garantía del equipo, garantía cumplimiento de exactitud y confiabilidad Trazabilidad: Se traslada a las mediciones de los usuarios asociada a la respectiva incertidumbre 45
2017-12-05 BIBLIOGRAFIA -ISO/IEC 17025:2005 Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y de calibración -ISO 9000:2005 Sistemas de Gestión de la calidad-Fundamentos y Vocabulario -Vocabulario Internacional de Metrología VIM:2008-Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados - Directrices sobre la estimación de los resultados CAC-GL 59-20056 -Introducción a la metrología-curso académico 2011-12-Rafael Muñoz Bueno Laboratorio de metrología y Metrotecnia LMM-ETSII-UPM -www.lacomet.go.cr Gracias 46
También puede leer