Sistemas De Unidades, Patrones Y Calibracion

1.1 SISTEMAS DE UNIDADES, PATRONES Y CALIBRACION

Un sistema es un conjunto consistente de unidades de medida. Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto.

PATRONES

Un patrón de medición es una representación física de una medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o un fenómeno natural que incluyen constancias físicas y atómicas. Además de unidades fundamentales y derivadas de medición, hay tipos de patrones de medición, clasificados por su función en las siguientes categorías.

1.- Patrones internacionales

2.- Patrones primarios

3.- Patrones secundarios

4.- Patrones de trabajo

CALIBRACION

conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones especificadas, la relación entre los valores de magnitudes indicados por un instrumento o sistemas de medición o valores representados por una medida materializada o un material de referencia y los correspondientes valores aportados por patrones.

1.2 CONCEPTO DE MEDIDA

Medir consiste en obtener la magnitud (valor numérico) de algún objeto físico, mediante su comparación con otro de la misma naturaleza que tomamos como patrón. Esta comparación con un patrón, que constituye el acto de medir, está sujeta a una incertidumbre que puede tener diversos orígenes. Nunca lograremos obtener el verdadero valor de la magnitud, siempre vamos a obtener un valor aproximado de la misma y necesitamos indicar lo bueno que es esta aproximación. Saber cuan fiables son los resultados que obtenemos.

1.3 PRECISION, EXACTITUD Y SENSIBILIDAD

PRECISION

La precisión es lo cerca que los valores de medidos están unos de otros. La precisión está asociada al número de cifra decimales utilizadas para expresar lo medido.

EXACTITUD

La exactitud es lo cerca que el resultado de una medición esta del valor real. La exactitud de una medición hace referencia a su cercanía al valor que pretende medir.

SENSIBILIDAD

Es la respuesta del instrumento al cambio de la entrada o parámetro medido. Es decir, se determina por la intensidad necesaria para producir una desviación completa de la aguja indicadora a través de la escala.

1.4 ERRORES EN MEDICIONES Y SU REDUCCION

Error de medición

Siempre que realizamos una medición cometeremos un error en la determinación de la magnitud medida. Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectué la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumentó, el mismo método y en el mismo ambiente (repetividad). Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, la observación, de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.

Los tipos de errores son:

ERRORES POR INSTRUMENTO O EQUIPO DE MEDICION.

Las causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación. Éstos pueden ser deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, etc. el error instrumental tiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes de instrumentos, y pueden determinarse mediante calibración.

* Error por el uso de instrumentos no calibrados:

Instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración este vencida así como instrumentos sospechosos de presentar alguna anormalidad en su funcionamiento no debe utilizarse para realizar mediciones hasta que no sean calibrados y autorizados para su uso.

*Error por distorsión:

Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumento puede originarse manteniendo en mente la ley de Abbe: la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del eje del instrumento.

* Error por desgaste:

En estos errores pueden originar, a su vez, decisiones equivocadas; por tanto, es necesario someter a cualquier instrumento de medición a una inspección de sus características.

ERRORES DEL OPERADOR O METODO DE MEDICION.

Muchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo: falta de agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, etc. Para reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al operador.

Otro tipo de errores son debido al método o procedimiento con que se efectúa la medición, el principal es la falta de un método definido y documentado.

* Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones:

La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir, el instrumento o ambos, por lo tanto es un factor importante que se debe considerar para elegir adecuadamente el instrumento de medición para cualquier aplicación en particular.

* Error por instrumento inadecuado:

Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para la aplicación de que se trate.

* Error por puntos de apoyo:

Ocurren especialmente en los instrumentos de gran longitud, la manera como se apoya el instrumento provoca errores de lectura.

Para ciertas piezas resulta muchas veces resulta conveniente indicar la localización de puntos o líneas, así como el tamaño de áreas sobre los que se pueden apoyar, tal como se muestra:

* Errores por métodos de sujeción del instrumento:

Un ejemplo es cuando un indicador de carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.

La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizarlo se debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.

En ésta un indicador de carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.

La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo/ no del soporte; para minimizarlo se debe colocar siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.

* Error de paralélale:

Este ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente.

* Error de posición:

Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con respecto de las piezas por medir.

ERROR POR CONDICIONES AMBIENTALES:

Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la medición; entre las principales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido) electromagnéticas extrañas.

Humedad

Debido a los óxidos que se pueden formar por humedad excesiva en las caras de medición del instrumento o en otras partes o a las expansiones por absorción de humedad en algunos materiales, etcétera, se establece como norma una humedad relativa de 55% +/-10%.

Polvo

Los errores debidos a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanzan el orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se recomienda usar filtros para el aire que limiten la cantidad y el tamaño de las partículas de polvo ambiental,

Temperatura

En mayor o menor grado, todos los materiales que componen tanto las piezas por medir como los instrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura. En algunos casos ocurren errores significativos; por ejemplo, en un experimento se sostuvo con las manos, a una temperatura de 31°C, una barra patrón de 200 mm durante 10 segundos y ésta se expandió lum. También por esta razón los arcos de los micrómetros se cubren con placas de aislante térmico en los costados.

*Medidas preventivas de errores de medición

Medidas de prevención por: Errores por el instrumento o equipo de medición. Errores del operador o por el método de medición Errores por condiciones ambientales

Errores por el instrumento o equipo de medición. Es recomendable no comprar instrumentos que por la marca no sean de confianza

Errores del operador o por el método de medición •Error por el uso de instrumentos no calibrados. • Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones • Error por instrumento inadecuado • Error por puntos de apoyo • Error por distorsión • Error de paralaje • Error de posición

Error por el uso de instrumentos no calibrados. Verificar que la fecha de calibración no este vencida Que no presenten alguna

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