Metrologia

1. CONCEPTOS BASICOS DE MEDICION

1.1. NECESIDAD E IMPORTANCIA DE LAS MEDICIONES

Metrología: ciencia de las mediciones, derivado del griego “metrón”= medida, y “logos”= lógica.

Elementos clave de la metrología:

 Establecimiento de estándares de medición internacionalmente aceptados y definidos.

 Uso de equipo de medición para correlacionar que los datos del producto y proceso están conforme a especificaciones.

 Calibración regular de equipos de medición a estándares internacionales establecidos.

Las medidas y la metrología son esenciales para todas las facetas del desarrollo del hombre ya que son utilizadas en actividades de control de la producción, medida de la calidad del medio ambiente, evaluación de la salud, seguridad y ensayos relativos a la calidad de los materiales, alimentos y otros productos, hasta la garantía de un comercio justo y la protección de los consumidores.

Campos de la metrología:

Metrología legal

Metrología industrial

Metrología científica

… divisiones aceptadas en el mundo encargadas de cubrir los aspectos técnicos y prácticos de las mediciones.

Metrología Legal: requisitos técnicos obligatorios que comprueba y garantiza medidas correctas en áreas de interés público como el comercio, la salud, el medio ambiente y la seguridad. El alcance de la metrología legal depende de las reglamentaciones nacionales y puede variar de un país a otro.

Objetivo de la metrología legal: seguridad al público en general acerca de las mediciones que se utilizan en la compra de bienes y de que el cliente pague lo correcto.

Aspectos básicos en la Metrología Legal:

1. Disponer de Ley de Metrología.

2. Contar con personal capacitado.

3. Equipos sofisticados en edificación acorde y segura en las mediciones.

4. Argumentar y coordinar todo lo relacionado al campo laboral.

Metrología Industrial: disciplina que se centra en medidas aplicadas a la producción y el control de calidad en procedimientos e intervalos de calibración en el control de procesos de medición y la gestión de los equipos de medida.

Metrología Científica (“metrología general”), aborda:

Problemas comunes, teóricos y prácticos, de unidades de medida (estructura de sistema de unidades o conversión de unidades de medida en fórmulas)

Errores en la medida

Propiedades metrológicas de instrumentos de medidas aplicables de la magnitud involucrada.

Áreas específicas de la Metrología:

• Metrología de masa (peso)

• Metrología dimensional (longitudes y ángulos)

• Metrología de la temperatura

• Metrología química

Beneficios de la Metrología:

Desarrollo de sistema armonizado de medidas, análisis y ensayos exactos necesarios para que la industria sea competitiva

Facilita a la industria herramientas de medida necesarias para la investigación y desarrollo de campos determinados, definiendo y controlando mejor la calidad de productos

Perfecciona métodos y medios de medición.

Facilita el intercambio de información científica y técnica.

Posibilita mayor normalización internacional de productos en general, como maquinaria, equipos y medios de medición.

Importancia de la metrología en el comercio internacional:

Proporciona medios técnicos necesarios para asegurar medidas correctas, con la implementación de un sistema armonizado de medición compuesto por el Sistema Internacional de Unidades (SI)

Exactitud de los instrumentos de medidas cumpliendo con normas internacionales de la OIML

Métodos y procedimientos validados

Medición en operaciones comerciales de producto a granel (minerales, petróleo y el gas natural), hasta la venta minorista de productos al público en el mercado.

Importancia que tiene la metrología:

Precio correcto de productos comercializados acorde a la cantidad que está involucrada en ellos, la cual normalmente se determina por medición, verificando y calibrar los instrumentos de medidas (comparación con el patrón de medida)

Asegurar la verificación de instrumentos de medida y la vigilancia de su uso en el comercio (Servicios Nacionales de Metrología)

Cantidad, calidad de productos y conformidad con las normas en el comercio internacional. Los laboratorios de calibración debe cerciorarse de que sus mediciones y el equipo de ensayo son debidamente calibrados.

1.2. LABORATORIO PRIMARIO Y SECUNDARIO DE METROLOGIA

Laboratorio de metrología: En este laboratorio se aplica la ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades y las medidas de las magnitudes; define también las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida.

Los laboratorios de metrología se clasifican jerárquicamente de acuerdo a la calidad de sus patrones. Aunque las estructuras pueden variar en cada país, por regla general existen tres niveles:

1. Laboratorio nacional: que posee el patrón nacional primario y los nacionales de transferencia (los empleados realmente para evitar el desgaste del primario).

2. Laboratorio intermedio: típicamente son laboratorios de Universidades, Centros de Investigación y similares.

3. Laboratorio industrial: en las propias instalaciones de la empresa, para la realización del control de calidad o el ensayo de prototipos.

1.3. ERRORES EN LAS MEDICIONES METROLOGICAS

Los procesos de producción modernos se caracterizan por el ensamblaje de la mayoría de sus partes y componentes comprados en el mercado internacional. Esto implica de manera directa la aplicación de sistemas de medida uniformes, fiables que garanticen el intercambio de las dimensiones mecánicas y la compatibilidad de las especificaciones eléctricas.

Por tal motivo es tarea de los institutos nacionales de metrología mantener los patrones nacionales de manera que el equipo de medición pueda referirse a estos patrones.

La instrumentación es una de las llaves de la tecnología que está envuelta en toda manufactura industrializada. Hoy en día es inimaginable la industria moderna sin una compleja interacción de numerosos sistemas envueltos por diferentes instrumentos de medición.

El conocimiento y entendimiento del funcionamiento de estos instrumentos no basta para obtener la calidad total de productos. Existe la necesidad de realizar mediciones adecuadas para poder controlar y/o corregir el producto final. La medición es la herramienta que se usa para obtener la información proporcionada por los instrumentos, que proveen datos del comportamiento del sistema para poder tomar decisiones.

Algunas veces solo se considera el mantenimiento preventivo y correctivo del instrumento como parte fundamental en el proceso, falta analizar factores metrológicos que pueden existir en el sistema (ambientales, humanos, calibraciones, fuentes de errores dinámicos y estáticos en equipos, confirmación metrológica, métodos de medición adecuados, etc.), que pueden provocar cambios en el producto final.

Si la metrología fuera considerada como parte importante del proceso de producción, los costos de producción algunas veces pudieran reducirse y no optar por la compra de equipo que algunas veces son innecesarios.

1.4. SISTEMA DE UNIDADES

Para garantizar la uniformidad y equivalencia en las mediciones, así como facilitar las actividades tecnológicas industriales y comerciales, diecisiete países suscribieron el Tratado del metro en París, Francia en 1875, cuando se adoptó el Sistema Métrico Decimal. México se adhirió el 30 de diciembre de 1890. Cincuenta y dos naciones participan como miembros actualmente en el Tratado.

En 1948, la novena Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) encomienda al Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM), mediante su resolución 6, el estudio completo de una reglamentación de las unidades de medida del sistema MKS y de una unidad eléctrica del sistema práctico absoluto establecer un sistema de unidades de medidas para que todos los países signatarios la adopten. En esta misma conferencia en su resolución 7, fija los principios generales para los símbolos de las unidades y proporciona una lista de nombres especiales para ellas.

En 1954, la décima Conferencia General de Pesas y Medidas, en su resolución 6, adopta las unidades de base de este sistema práctico de unidades en la forma siguiente: de longitud, metro; de masa, kilogramo; de tiempo, segundo; de intensidad de corriente eléctrica, ampere; de temperatura termodinámica, kelvin; de intensidad luminosa, candela.

En 1956, en la recomendación 3, el Comité Internacional de Pesas y Medidas establece el Sistema Internacional de Unidades (SI).

En 1960 en la resolución 12 fija los símbolos de las unidades base, designando múltiplos y submúltiplos, las unidades suplementarias y derivadas.

En 1971, mediante la resolución 3, incorpora a las unidades de base del SI, la mol como unidad de cantidad de sustancia.

En 1980, se hace la observación del estado ambiguo de las unidades suplementarias, comprometiendo la coherencia interna del SI, decidiendo que se interprete a las unidades suplementarias como unidades derivadas adimensionales.

La CGPM está constituida por delegados que representan a los gobiernos de los países miembros, quienes se

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