Práctica #1: Metrología - Tec

1 Campus Monterrey Laboratorio de Procesos de Fabricaci n 1/16 Escuela de Ingenier a Divisi n de Ingenier a Departamento de Ingenier a Mec nica Laboratorio de Procesos de Manufactura Pr ctica #1: Metrolog a MARCO TEORICO1 Magnitud (mensurable o medible) Atributo de un fen meno, cuerpo o sustancia, que es susceptible de ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente. NOTA: 1) El t rmino 'magnitud' puede referirse a una magnitud en sentido general o a una magnitud particular. EJEMPLOS: a) Magnitudes en sentido general: longitud, tiempo, masa, temperatura, resistencia el ctrica, concentraci n en cantidad de sustancia; b) Magnitudes particulares: longitud de una varilla determinada, resistencia el ctrica de un hilo conductor determinado, concentraci n en cantidad de sustancia de etanol en una muestra dada de vino; 2) Las magnitudes que pueden clasificarse unas con respecto a otras en orden creciente (o decreciente) se denominan magnitudes de la misma naturaleza.

2 3) Las magnitudes de la misma naturaleza pueden agruparse juntas en categor as de magnitudes, por ejemplo: trabajo, calor, energ a, espesor, circunferencia, longitud de onda; 4) Los s mbolos de las magnitudes se definen en el est ndar ISO 31. Magnitud b sica Cualquiera de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se aceptan por convenio como funcionalmente independientes las unas de las otras. EJEMPLO: Las magnitudes longitud, masa y tiempo son generalmente tomadas como magnitudes b sicas en el campo de la mec nica. NOTA: Las magnitudes b sicas correspondientes a las unidades b sicas del Sistema Internacional de Unidades (SI) se describen en la nota del inciso 1 Fuente: El Centro Espa ol de Metrolog a (CEM) Alfar, 2, 28760 - Tres Cantos Madrid Tel fono: +34 91 807 47 00 Campus Monterrey Laboratorio de Procesos de Fabricaci n 2/16 Dimensi n de una magnitud Expresi n que representa una magnitud de un sistema de magnitudes como el producto de potencias de factores que representan las magnitudes b sicas de este sistema.

3 EJEMPLOS: a) En un sistema que tiene como unidades b sicas la longitud, la masa y el tiempo, cuyas dimensiones se designan respectivamente por L, M y T, la dimensi n de la fuerza es . b) En este mismo sistema de magnitudes, es la dimensi n tanto de la concentraci n en masa como la densidad de masa. NOTAS: 1) El factor que representa una magnitud b sica se denomina dimensi n de esta magnitud b sica; 2) Para las particularidades del lgebra de dimensiones, ver ISO 31-0. Unidad (de medida) Magnitud particular, definida y adoptada por convenio, con la que se comparan otras magnitudes de la misma naturaleza para expresarlas cuantitativamente con respecto a esta magnitud.

4 NOTAS: 1) Las unidades de medida tienen asignados por convenio sus nombres y s mbolos. 2) Las unidades de las magnitudes que tienen la misma dimensi n pueden tener el mismo nombre y el mismo s mbolo, incluso si estas magnitudes no son de la misma naturaleza. Sistema Internacional de unidades, SI Sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM). NOTA: El SI se basa actualmente en las siete unidades b sicas siguientes: Magnitud Nombre S mbolo Magnitud Nombre S mbolo Longitud Metro M Temperatura Termodin mica Kelvin K Masa Kilogramo Kg Cantidad de Sustancia Mol mol Tiempo Segundo S Intensidad Luminosa Candela cd Corriente El ctrica Ampere A Medici n Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar un valor de una magnitud Campus Monterrey Laboratorio de Procesos de Fabricaci n 3/16 NOTA: El desarrollo de las operaciones puede ser autom tico.

5 Metrolog a Ciencia de la medida o de la medici n. NOTA: La metrolog a comprende todos los aspectos, tanto te ricos como pr cticos, que se refieren a las mediciones, cualesquiera que sean sus naturaleza e incertidumbres, y en cualesquiera de los campos de la ciencia y de la tecnolog a en que tengan lugar. Incertidumbre de medida Par metro, asociado al resultado de una medici n, que caracteriza la dispersi n de los valores que podr an razonablemente ser atribuidos a lo NOTAS: 1) El par metro puede ser, por ejemplo, una desviaci n est ndar (o un m ltiplo de sta) o la semi amplitud de un intervalo con un nivel de confianza determinado.

6 2) La incertidumbre de medida comprende, en general, varios componentes; algunos pueden ser evaluados a partir de la distribuci n estad stica de los resultados de series de mediciones y pueden caracterizarse por sus desviaciones est ndar experimentales. Los otros componentes, que tambi n pueden ser caracterizados por desviaciones est ndar, se eval an asumiendo distribuciones de probabilidad basadas en la experiencia adquirida o en otras informaciones. 3) Se entiende que el resultado de la medici n es la mejor estimaci n del valor de lo mensurando, y que todos los componentes de la incertidumbre, comprendidos los que provienen de efectos sistem ticos, tales como los componentes asociados a las correcciones y a los patrones de referencia, contribuyen a la dispersi n.

7 Instrumento de medida, aparato de medida Dispositivo destinado a utilizarse para hacer mediciones, s lo o asociado a uno o varios dispositivos anexos. Transductor de medida Dispositivo que hace corresponder a una magnitud de entrada otra de salida seg n una ley determinada. EJEMPLOS: a) termopar b) transformador de intensidad c) galga extensom trica d) electrodo para pH Instrumento (de medida) visualizador Instrumento de medida que muestra una indicaci n. EJEMPLOS: a) volt metro con indicaci n anal gica 2 Esta definici n es la de la Gu a para la Expresi n de la Incertidumbre de Medida donde sus bases est n expuestas a detalle (en particular ver y el anexo D [10]).

8 Campus Monterrey Laboratorio de Procesos de Fabricaci n 4/16 b) frecuenc metro digital Instrumento (de medida) registrador Instrumento de medida que proporciona un registro de la indicaci n. EJEMPLOS: a) bar grafo b) dos metro termoluminiscente c) espectr metro registrador NOTAS: 1) El registro (visualizaci n) puede ser anal gico (l nea continua o discontinua) o digital. 2) Los valores de varias magnitudes pueden registrarse (visualizarse) simult neamente. 3) Un instrumento registrador tambi n puede visualizar una indicaci n. Notas generales 1) En general, a medida que se asciende en la jerarqu a de la medici n, se exigen m s detalles sobre la forma en que ha sido obtenido el resultado de medida y su incertidumbre.

9 Sin embargo, en todos los niveles jer rquicos, desde las actividades comerciales y reglamentarias sobre los mercados, pasando por la ingenier a en la industria, hasta los laboratorios primarios nacionales y el Bur Internacional de Pesos y Medidas (BIPM), toda la informaci n necesaria para poder reevaluar el proceso de medici n debe estar a disposici n de los interesados que pudieran necesitarla. 2) Diariamente se efect an numerosas mediciones tanto en la industria como en el comercio, sin que se expliciten sus incertidumbres. Muchas de ellas son adem s efectuadas con instrumentos sujetos a calibraci n peri dica o a inspecci n legal.

10 Si se admite que los instrumentos cumplen sus especificaciones u otros documentos normativos existentes que les sean de aplicaci n, pueden deducirse las incertidumbres de sus indicaciones a partir de dichas especificaciones o de dichos documentos normativos. 3) Cuando se indica el resultado de medida y su incertidumbre, es mejor pecar por exceso de informaci n que por defecto, siendo aconsejable lo siguiente: a) Describir claramente el m todo utilizado para calcular el resultado de medida y su incertidumbre, a partir de las observaciones experimentales y de los datos de entrada; b) Hacer una lista con todas las componentes de la incertidumbre, documentando completamente la forma en que stas han sido evaluadas.