Vocabulario internacional de términos fundamentales y generales de metrología

VOCABULARIO INTERNACIONAL DE TÉRMINOS FUNDAMENTALES Y GENERALES DE METROLOGÍA

3ª. EDICIÓN

(traducción-borrador)

Prefacio

En 1997, el Comité Conjunto para las Guías en Metrología (JCGM), presidido por el Director del BIPM, fue integrado por las siete organizaciones internacionales que habían preparado las versiones originales de la Guía para la Expresión de la Incertidumbre de Medida (GUM) y del Vocabulario Internacional de Términos Fundamentales y Generales de Metrología (VIM). El Comité Conjunto ha retomado el trabajo del Grupo Técnico Consultivo (TAG 4) de la ISO que había desarrollado la GUM y el VIM. El Comité Conjunto estuvo constituido en su origen con representantes de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), de la Federación Internacional de Química Clínica (IFCC), de la Organización Internacional de Normalización (ISO), de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP), y de la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML). En 2005 la Cooperación Internacional de Acreditación de Laboratorios (ILAC) se unió a los siete organismos internacionales fundadores.

El JCGM tiene dos grupos de trabajo. El Grupo de Trabajo 1, “Expresión de la incertidumbre de medida” cuya tarea es promover el uso de la GUM y preparar suplementos para ampliar su campo de aplicación. El Grupo de Trabajo 2 “Grupo de Trabajo sobre el VIM” cuya tarea es revisar el VIM y promover su uso. El Grupo de Trabajo 2 está compuesto por representantes de todas las organizaciones miembro. Esta tercera edición del VIM ha sido preparada por el Grupo de Trabajo 2 del JCGM (JCGM/WG 2).

En 2004, un primer borrador de la 3ª. Edición del VIM fue sometido para comentarios y propuestas a las ocho organizaciones representadas en el JCGM, quienes en muchos casos consultaron a su vez a sus miembros o afiliados, entre los cuales se encuentran numerosos institutos nacionales de metrología. El JCGM/WG 2 ha estudiado, discutido y tomado en cuenta cada una de las propuestas y ha respondido a cada una de ellas. El borrador final de la 3ª. Edición ha sido sometido en 2006 a las ocho organizaciones para su aprobación.

Introducción

En general, un vocabulario es un “diccionario terminológico que contiene las designaciones y definiciones que conciernen a uno o muchos campos específicos” (ISO 1087-1:2000 párrafo 3.7.2). El presente vocabulario concierne al campo de las medidas: la metrología. Cubre también los principios que conciernen a las magnitudes y unidades. El campo de las magnitudes y unidades puede ser tratado de diferentes maneras. El capítulo 1 de este vocabulario es uno de esos tratamientos y tiene sus fundamentos en los principios expuestos en las diferentes partes de la Norma Internacional ISO 31, Magnitudes y Unidades, que serán sustituidas por la norma ISO/IEC 80000 y en el folleto sobre el SI (publicado por el BIPM).

La 2ª. Edición del Vocabulario Internacional de Términos Fundamentales y Generales de Metrología fue publicada en 1993. La necesidad de cubrir las mediciones en química y en química clínica por primera vez, así como la de incluir otros términos suplementarios que se relacionen con la trazabilidad metrológica, con la incertidumbre de medida y con las propiedades nominales (comúnmente obtenidos mediante “mediciones cualitativas”), ha conducido a esta 3ª. Edición.

Para reflejar mejor el contenido de esta edición y realzar el papel esencial de los conceptos en el desarrollo de un vocabulario, se ha modificado el título a: Vocabulario Internacional de Metrología- Conceptos fundamentales y generales y términos asociados

En este vocabulario se considera que no hay diferencia fundamental en los principios básicos de las mediciones ya sea hechas en física, química, biología médica, biología o ingeniería. Además se ha intentado cubrir las necesidades conceptuales de las mediciones en campos tales como la bioquímica, la ciencia de los alimentos, la ciencia forense y la biología molecular.

Varios conceptos que aparecieron en la 2ª edición del VIM no aparecen en la 3ª edición porque no son considerados como fundamentales o generales. Para los conceptos que se relacionan con los dispositivos para medir que no figuran en esta 3ª edición del VIM, el lector podrá consultar otros vocabularios como el CEI 60050, el Vocabulario Electrotécnico Internacional, VEI. Para aquéllos que se relacionan con la gestión de la calidad, con los arreglos de reconocimiento mutuo relacionados con la metrología, o con la metrología legal, el lector puede referirse a la bibliografía.

El desarrollo de esta 3ª edición del VIM ha presentado algunas cuestiones fundamentales sobre diferentes corrientes filosóficas y descripción de las mediciones como se resume más adelante. Estas diferencias hace algunas veces difícil el desarrollo de definiciones compatibles con las diferentes descripciones. En esta 3ª edición no hay preferencia sobre alguna de estas descripciones.

La evolución del tratamiento de la incertidumbre de la medida, desde un enfoque clásico (algunas veces llamado enfoque tradicional o enfoque en el valor verdadero) hacia un enfoque en la incertidumbre, ha obligado a reconsiderar ciertos conceptos que figuran en la 2ª edición del VIM. Como no hay descripción definitiva del enfoque clásico, se admite generalmente que en este enfoque un mensurando puede ser descrito por un valor verdadero único compatible con la definición del mismo. El objetivo de las medidas en el enfoque clásico es determinar un valor tan próximo como sea posible al valor verdadero único. En el enfoque clásico se supone que los instrumentos y las medidas no proporcionan este valor verdadero a causa de “errores” aditivos, sistemáticos y aleatorios. Se admite que es siempre posible distinguir estas dos categorías de errores. Ellos deben ser tratados en la “propagación de los errores” de manera diferente, pero no se ha dado ninguna regla justificada para combinarlos en un error total que caracterice el resultado de la medición. Es solamente posible estimar un límite superior del error total, llamado “incertidumbre” en forma un tanto superficial.

La recomendación INC-1 (1980) del CIPM sobre la Expresión de las incertidumbres sugiere que las componentes de la incertidumbre de la medida sean agrupadas en dos categorías, A y B, según sean estimadas por métodos estadísticos o por otros métodos, y de combinarlas tratando también las componentes B en términos de varianzas. Una descripción del enfoque en la incertidumbre se da en la Guía para la expresión de la incertidumbre de las mediciones, GUM (1993, corregida en 1995) la cual pone énfasis sobre el tratamiento matemático de la incertidumbre con la ayuda de un modelo de medida explícito suponiendo que la medida puede ser caracterizada por un valor esencialmente único. Además tanto en la GUM como en los documentos de la CEI, se dan orientaciones sobre el enfoque en la “incertidumbre” en el caso de una lectura única hecha mediante un instrumento calibrado, situación que se encuentra comúnmente en la metrología industrial.

El objetivo de las mediciones en el enfoque en la incertidumbre no es determinar el mejor valor verdadero posible. En su lugar, este enfoque reconoce primero que la información obtenida de la medición permite únicamente atribuir un intervalo de valores al mensurando. Se puede reducir este conjunto de valores que pueden ser atribuidos razonablemente al mensurando mediante información adicional. Sin embargo, aún la medida más refinada no es posible reducir el intervalo a un solo valor a causa da la cantidad intrínsicamente finita de detalles en la definición del mensurando: una incertidumbre intrínseca impone por tanto un límite inferior a toda incertidumbre de medida. El intervalo puede ser representado por uno de sus valores, llamado “valor medido de la magnitud” .

En la GUM, la incertidumbre intrínseca es supuesta despreciable con relación a la incertidumbre de medida considerada, así que el mensurando puede ser representado por un valor esencialmente único. El objetivo de las mediciones es entonces establecer las probabilidades que los valores medidos dados sean compatibles con la definición del mensurando, a partir de la información obtenida en las mediciones.

Los documentos de la CEI hacen énfasis sobre las mediciones hechas con una sola lectura, las cuales permiten investigar si las magnitudes varían en función del tiempo mediante la demostración de la compatibilidad de los resultados de medición. La CEI trata también el caso de incertidumbres intrínsecas no despreciables. La validez de los resultados de medición depende en gran parte de las propiedades metrológicas del instrumento, determinadas en el momento de su calibración. El intervalo de los valores disponibles atribuidos al mensurando es el intervalo de los valores de los patrones de medición que habrían dado la misma indicación.

En la GUM, el concepto de valor verdadero es retenido para describir el objetivo de las mediciones, pero el adjetivo “verdadero” es considerado como redundante. La CEI no utiliza el concepto para describir este objetivo. El presente Vocabulario conserva el concepto y el término debido a su uso frecuente.

Esta 3ª edición del VIM introduce los términos y conceptos relativos al enfoque en la incertidumbre

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