METROLOGIAMETROLOGIATema 1- Conceptos BásicosTema 1- Conceptos Básicos

Ing. Nora Regina González Ing. Nora Regina González MartínezMartínez

Definición, UtilidadDefinición, Utilidad Metrología (Metrología (Metron = Medida, Logos Metron = Medida, Logos

= Tratado= Tratado) ) Ciencia que tiene por objeto el Ciencia que tiene por objeto el

estudio de los sistemas de medida.estudio de los sistemas de medida. Es una rama de la físicaEs una rama de la física

Definición, UtilidadDefinición, Utilidad Esta relacionada con todas y cada una de Esta relacionada con todas y cada una de

las actividades de la humanidad, porque las actividades de la humanidad, porque describe en forma ordenada la experiencia describe en forma ordenada la experiencia humana.humana.

Uso en las actividades de producción, Uso en las actividades de producción, evaluación de salud, seguridad, calidad de evaluación de salud, seguridad, calidad de los materiales, comercio…los materiales, comercio…

Ayuda a las ciencias para facilitar su Ayuda a las ciencias para facilitar su entendimiento, aplicación, evaluación y entendimiento, aplicación, evaluación y desarrollo.desarrollo.

Bosquejo HistóricoBosquejo Histórico Uso de unidades e instrumentosUso de unidades e instrumentos desde hace desde hace 6000 o 6000 o

7000 años a. C.7000 años a. C. Hace 3000 o 4000 años a. C.: necesidad de medir la Hace 3000 o 4000 años a. C.: necesidad de medir la

tierra (tierra (geometríageometría); observación el cielo (); observación el cielo (astrología, astrología, astronomíaastronomía); medición del tiempo (); medición del tiempo (calendarizacióncalendarización).).

Hace 500 a 300 años a. C.: Surgen las escuelas de Hace 500 a 300 años a. C.: Surgen las escuelas de filósofos científicos, Aristóteles escribe textos que filósofos científicos, Aristóteles escribe textos que incluyen citas metrológicas.incluyen citas metrológicas.

400 a. C. surge en Occidente el sistema de 400 a. C. surge en Occidente el sistema de medición inglés. Medidas de longitud basadas en medición inglés. Medidas de longitud basadas en diferentes partes del cuerpo.diferentes partes del cuerpo.

En el Antiguo y Nuevo Testamento aparecen En el Antiguo y Nuevo Testamento aparecen unidades: Pesos y monedas; Medidas lineales; unidades: Pesos y monedas; Medidas lineales; Medidas de capacidad para secos y líquidos; TiempoMedidas de capacidad para secos y líquidos; Tiempo

Sistema de MediciónSistema de Medición

““Un Un sistema de unidadessistema de unidades es un  es un conjunto de conjunto de unidadesunidades de de medidamedida consistente, estándar y uniforme. En  consistente, estándar y uniforme. En general definen unas pocas unidades general definen unas pocas unidades de medida a partir de las cuales se de medida a partir de las cuales se deriva el resto.”deriva el resto.”

Bosquejo HistóricoBosquejo Histórico Siglo 17 se hace necesario unificar el Siglo 17 se hace necesario unificar el

sistema de medidas por el desarrollo de la sistema de medidas por el desarrollo de la tecnología y el comercio.tecnología y el comercio.

En 1799 fue hecha una barra de platino de En 1799 fue hecha una barra de platino de 1 metro de longitud.1 metro de longitud.

En 1875 17 naciones firman el tratado que En 1875 17 naciones firman el tratado que origina la Oficina Internacional de Pesos y origina la Oficina Internacional de Pesos y Medida, en Paris.Medida, en Paris.

En 1960 se establece la definición actual En 1960 se establece la definición actual del metro: Longitud de la trayectoria del metro: Longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío, durante un recorrida por la luz en el vacío, durante un lapso de 1/299792458 de segundo.lapso de 1/299792458 de segundo.

Sistema Internacional de Unidades Sistema Internacional de Unidades SISI

Es una versión modernizada del sistema Es una versión modernizada del sistema métrico establecido por acuerdo métrico establecido por acuerdo internacional.internacional.

Suministra un marco lógico Suministra un marco lógico interconectado con todas las interconectado con todas las mediciones de ciencia, industria y mediciones de ciencia, industria y comercio.comercio.

Se conforma de siete unidades básicas , Se conforma de siete unidades básicas , más dos unidades suplementarias.más dos unidades suplementarias.

Sistema Internacional de Unidades Sistema Internacional de Unidades Unidades BaseUnidades Base

Unidades BaseUnidades Base

LongitudLongitud = Metro= Metro mm MasaMasa = Kilogramo= Kilogramo kgkg TiempoTiempo = Segundo= Segundo ss Corriente eléctricaCorriente eléctrica = Ampere= Ampere AA TemperaturaTemperatura = Kelvin= Kelvin KK Cantidad de substanciaCantidad de substancia = Mol o Mole= Mol o Mole molmol Intensidad luminosaIntensidad luminosa = Candela= Candela cd cd

Sistema Internacional de Unidades Sistema Internacional de Unidades Unidades SuplementariasUnidades Suplementarias

Unidades SuplementariasUnidades Suplementarias

Ángulo planoÁngulo plano = Radián= Radián rad rad

Ángulo sólidoÁngulo sólido = Estereorradián= Estereorradián sr sr

Sistema Internacional de Unidades Sistema Internacional de Unidades Unidades DerivadasUnidades Derivadas

Sistema Internacional de UnidadesSistema Internacional de UnidadesPrefijosPrefijos

Vocabulario Metrológico Vocabulario Metrológico MedirMedir: : Comparar una cantidad con su Comparar una cantidad con su

respectiva unidad, con el fin de respectiva unidad, con el fin de averiguar cuántas veces la segunda averiguar cuántas veces la segunda está contenida en la primeraestá contenida en la primera..

Instrumento de mediciónInstrumento de medición: : Dispositivo o aparato para determinar Dispositivo o aparato para determinar el valor o la magnitud de una cantidad el valor o la magnitud de una cantidad o una variableo una variable..

ErrorError: : Variación del valor medido Variación del valor medido contra el valor real. contra el valor real.

Vocabulario MetrológicoVocabulario MetrológicoCon referencia a los instrumentos de medición Con referencia a los instrumentos de medición

deben comprenderse los siguientes conceptos:deben comprenderse los siguientes conceptos: ExactitudExactitud: : es la fidelidad con que sus lectura son es la fidelidad con que sus lectura son

indicaciones se aproximan al valor verdadero de indicaciones se aproximan al valor verdadero de la variable que se mide.la variable que se mide.

PrecisiónPrecisión: : reproducibilidad de las mediciones, es reproducibilidad de las mediciones, es decir, con un valor fijo de la variable, cuanto decir, con un valor fijo de la variable, cuanto difieren entre sí las lecturas o indicaciones difieren entre sí las lecturas o indicaciones sucesivas del instrumento.sucesivas del instrumento.

SensibilidadSensibilidad: : Relación de la señal de salida del Relación de la señal de salida del instrumento a la variación de la variable de instrumento a la variación de la variable de entrada que se mide.entrada que se mide.

ResoluciónResolución: : Legibilidad o valor de mínima Legibilidad o valor de mínima división de un instrumento. división de un instrumento.

Errores en la mediciónErrores en la medición Es imposible hacer una medición Es imposible hacer una medición

totalmente exacta.totalmente exacta. Los errores surgen de:Los errores surgen de:

la imperfección de los sentidosla imperfección de los sentidos los medios los medios la observaciónla observación las teorías que se aplicanlas teorías que se aplican los aparatos de mediciónlos aparatos de medición las condiciones ambientaleslas condiciones ambientales otras causas…otras causas…

Clasificación de erroresClasificación de errores Una primera clasificación es:Una primera clasificación es:

ERROR

Grosero: Invalida la medición, debiendo repetirla:

Sistemático: Se repiten exactamente y en el mismo sentido loqqe permite cuantificarlos y eventualmente desafectar la

medición de ellos.

Clasificación de erroresClasificación de errores

En cuanto a su origen se puede clasificar el En cuanto a su origen se puede clasificar el error como sigue:error como sigue:

MEDIOAMBIENTE

ERRORES HUMANOS

INSTRUMENTODE

MEDICIÓN

ERROR

Errores por el instrumentoErrores por el instrumento Se deben a la Se deben a la

imposibilidad de imposibilidad de construir aparatos construir aparatos perfectos. Ejemplosperfectos. Ejemplos

DeformacionesDeformaciones Falta de linealidadFalta de linealidad Imperfecciones Imperfecciones

mecánicasmecánicas Falta de Falta de

paralelismoparalelismo Etc.Etc.

Tiene valores Tiene valores máximos máximos permisibles, permisibles, establecidos en establecidos en normas o normas o información técnica información técnica de fabricantes de de fabricantes de instrumentosinstrumentos

La calibración de los La calibración de los equipos minimiza equipos minimiza este error.este error.

Errores humanos Errores humanos Del Operador: Se Del Operador: Se

deben a causas deben a causas tales como: tales como: discapacidad física, discapacidad física, descuido, descuido, cansancio, cansancio, alteraciones alteraciones emocionales, etc.emocionales, etc.

Por el Método de Por el Método de medición: se deben medición: se deben principalmente a la principalmente a la falta de un método falta de un método de medición de medición definido y definido y documentado.documentado.

Errores humanos: Del operadorErrores humanos: Del operador Se pueden clasificar a su vez en:Se pueden clasificar a su vez en:

Uso de instrumentos no calibradosUso de instrumentos no calibrados Fuerza ejercida al efectuar la mediciónFuerza ejercida al efectuar la medición Uso de instrumentos inadecuado: Uso de instrumentos inadecuado:

Cantidad de piezas a medirCantidad de piezas a medir; ; Tipo de Tipo de mediciónmedición (interna, externa, altura, (interna, externa, altura, profundidad…; profundidad…; Tamaño de la pieza y Tamaño de la pieza y exactitud deseada.exactitud deseada.

Error del operador – Uso de instrumentos inadecuadosError del operador – Uso de instrumentos inadecuados

Errores humanos: Método de Errores humanos: Método de mediciónmedición

Se pueden clasificar a su vez en:Se pueden clasificar a su vez en: Por puntos de apoyoPor puntos de apoyo Método de sujeción del instrumentoMétodo de sujeción del instrumento Por distorsiónPor distorsión Error de paralajeError de paralaje De posiciónDe posición Error por desgasteError por desgaste

Error del método: De posiciónError del método: De posición

Error por condiciones ambientalesError por condiciones ambientales

Las condiciones ambientales que se Las condiciones ambientales que se consideran como posible fuente de error consideran como posible fuente de error son:son:

HumedadHumedad: : Puede provocar oxidación que afecte el Puede provocar oxidación que afecte el desempeño del instrumento. La norma indica humedad desempeño del instrumento. La norma indica humedad relativa de 55% +-10%relativa de 55% +-10%

PolvoPolvo:: Debe evitarse la acumulación utilizando filtros Debe evitarse la acumulación utilizando filtros de aire, puede provocar variaciones hasta de 3 de aire, puede provocar variaciones hasta de 3 micrómetros.micrómetros.

Temperatura: Temperatura: Los cambios de temperatura provoca Los cambios de temperatura provoca variaciones longitudinales en los instrumentos de variaciones longitudinales en los instrumentos de medición. Se establece por norma una temperatura de medición. Se establece por norma una temperatura de 20°C para efectuar las mediciones.20°C para efectuar las mediciones.

Medida del errorMedida del error En una serie de lecturas sobre una dimensión En una serie de lecturas sobre una dimensión

constante, se tiene que:constante, se tiene que:

La inexactitud o incertidumbre es:La inexactitud o incertidumbre es:Incertidumbre = valor máximo – valor mínimoIncertidumbre = valor máximo – valor mínimo

El error absoluto es la diferencia entre el valor El error absoluto es la diferencia entre el valor leído y el valor convencionalmente verdadero:leído y el valor convencionalmente verdadero:

Error absoluto = valor leído – valor Error absoluto = valor leído – valor convencionalmenteconvencionalmenteverdaderoverdadero

Medida del errorMedida del error El error relativo es el valor absoluto entre El error relativo es el valor absoluto entre

el valor convencionalmente verdaderoel valor convencionalmente verdaderoError = error absoluto / valor convencional verdaderorelativo

O también:Error = (valor leído – valor conv. verdadero) / valor conv. verd.relativo

Se puede expresar en porcentaje y proporciona mejor información para cuantificar el error

EjemploEjemplo Remache cuya longitud es 5.4 mm, Remache cuya longitud es 5.4 mm,

se mide cinco veces sucesivas, las se mide cinco veces sucesivas, las lecturas son:lecturas son:

5.5; 5.6; 5.5; 5.6; 5.3 mm5.5; 5.6; 5.5; 5.6; 5.3 mm

¿ INCERTIDUMBRE ?¿ INCERTIDUMBRE ?¿ ERROR ABSOLUTO ?¿ ERROR ABSOLUTO ? ¿ ERROR RELATIVO ? ¿ ERROR RELATIVO ?