Información introductoria de Metrología

1. METROLOGIA
Tema 1-
Conceptos Básicos
Ing. Nora Regina González Martínez

2. Definición, Utilidad
 Metrología (Metron = Medida, Logos = Tratado)
 Ciencia que tiene por objeto el estudio de los sistemas
de medida.
 Es una rama de la física

3. Definición, Utilidad
 Esta relacionada con todas y cada una
de las actividades de la humanidad,
porque describe en forma ordenada la
experiencia humana.
 Uso en las actividades de producción,
evaluación de salud, seguridad,
calidad de los materiales, comercio…
 Ayuda a las ciencias para facilitar su
entendimiento, aplicación, evaluación
y desarrollo.

4. Bosquejo Histórico
 Uso de unidades e instrumentos desde hace
6000 o 7000 años a. C.
 Hace 3000 o 4000 años a. C.: necesidad de
medir la tierra (geometría); observación el
cielo (astrología, astronomía); medición del
tiempo (calendarización).
 Hace 500 a 300 años a. C.: Surgen las escuelas
de filósofos científicos, Aristóteles escribe
textos que incluyen citas metrológicas.
 400 a. C. surge en Occidente el sistema de
medición inglés. Medidas de longitud basadas
en diferentes partes del cuerpo.
 En el Antiguo y Nuevo Testamento aparecen
unidades: Pesos y monedas; Medidas lineales;
Medidas de capacidad para secos y líquidos;
Tiempo

5. Bosquejo Histórico
 Siglo 17 se hace necesario unificar el
sistema de medidas por el desarrollo
de la tecnología y el comercio.
 En 1799 fue hecha una barra de
platino de 1 metro de longitud.
 En 1875 17 naciones firman el tratado
que origina la Oficina Internacional de
Pesos y Medida, en Paris.
 En 1960 se establece la definición
actual del metro: Longitud de la
trayectoria recorrida por la luz en el
vacío, durante un lapso de
1/299792458 de segundo.

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

7. Sistema Internacional de
Unidades SI
 Es una versión modernizada del sistema métrico
establecido por acuerdo internacional.
 Suministra un marco lógico interconectado con todas las
mediciones de ciencia, industria y comercio.
 Se conforma de siete unidades básicas , más dos
unidades suplementarias.

8. Sistema Internacional de
Unidades Unidades Base
 Unidades Base
 Longitud = Metro m
 Masa = Kilogramo kg
 Tiempo = Segundo s
 Corriente eléctrica = Ampere A
 Temperatura = Kelvin K
 Cantidad de substancia = Mol o Mole mol
 Intensidad luminosa = Candela cd

9. Sistema Internacional de
Unidades Unidades
Suplementarias
 Unidades Suplementarias
 Ángulo plano = Radián rad
 Ángulo sólido = Estereorradián sr

10. Sistema Internacional de
Unidades Unidades Derivadas

11. Sistema Internacional de
Unidades
Prefijos

12. Vocabulario Metrológico
 Medir: Comparar una cantidad con su respectiva
unidad, con el fin de averiguar cuántas veces la segunda
está contenida en la primera.
 Instrumento de medición: Dispositivo o aparato para
determinar el valor o la magnitud de una cantidad o
una variable.
 Error: Variación del valor medido contra el valor real.

13. Vocabulario Metrológico
Con referencia a los instrumentos de medición
deben comprenderse los siguientes
conceptos:
 Exactitud: es la fidelidad con que sus
lecturas son indicaciones que se aproximan al
valor verdadero de la variable que se mide.
 Precisión: reproducibilidad de las
mediciones, es decir, con un valor fijo de la
variable, cuanto difieren entre sí las lecturas
o indicaciones sucesivas del instrumento.
 Sensibilidad: Relación de la señal de salida
del instrumento a la variación de la variable
de entrada que se mide.
 Resolución: Legibilidad o valor de mínima
división de un instrumento.

14. Vocabulario Metrológico
 Incertidumbre: Parámetro , asociado al resultado de
una medición, que caracteriza la dispersión de los
valores que podrían ser razonablemente atribuidos al
mensurando.

15. Vocabulario Metrológico
 Calibración: Proceso de comparar los valores
obtenidos por un instrumento de medición con
la medida correspondiente de un patrón de
referencia (o estándar).
 Repetibilidad: Aptitud de un instrumento de
medición para proporcionar indicaciones
próximas entre sí para aplicaciones repetidas
del misma mensurando baja las mismas
condiciones de medición

16. Errores en la medición
 Es imposible hacer una medición
totalmente exacta.
 Los errores surgen de:
 la imperfección de los sentidos
 los medios
 la observación
 las teorías que se aplican
 los aparatos de medición
 las condiciones ambientales
 otras causas…

17. Clasificación de errores
 Una primera clasificación es:
ERROR
Grosero: Invalida la medición, debiendo repetirla:
Sistemático: Se repiten exactamente y en el mismo sentido lo
qqe permite cuantificarlos y eventualmente desafectar la
medición de ellos.

18. Clasificación de errores
En cuanto a su origen se puede clasificar el error
como sigue:
MEDIO
AMBIENTE
ERRORES
HUMANOS
INSTRUMENTO
DE
MEDICIÓN
ERROR

19. Errores por el instrumento
 Se deben a la
imposibilidad de
construir
aparatos
perfectos.
Ejemplos
 Deformaciones
 Falta de linealidad
 Imperfecciones
mecánicas
 Falta de paralelismo
 Etc.
 Tiene valores
máximos
permisibles,
establecidos en
normas o
información
técnica de
fabricantes de
instrumentos
 La calibración de
los equipos
minimiza este
error.

20. Errores humanos
 Del Operador: Se
deben a causas tales
como: discapacidad
física, descuido,
cansancio,
alteraciones
emocionales, etc.
 Por el Método
de medición: se
deben
principalmente
a la falta de un
método de
medición
definido y
documentado.

21. Errores humanos: Del
operador
 Se pueden clasificar a su vez en:
 Uso de instrumentos no calibrados
 Fuerza ejercida al efectuar la medición
 Uso de instrumentos inadecuado: Cantidad de piezas a
medir; Tipo de medición (interna, externa, altura,
profundidad…; Tamaño de la pieza y exactitud deseada.

23. Errores humanos: Método
de medición
 Se pueden clasificar a su vez en:
 Por puntos de apoyo
 Método de sujeción del instrumento
 Por distorsión
 Error de paralaje
 De posición
 Error por desgaste

24. Error del método: De posición

25. Error por condiciones
ambientales
 Las condiciones ambientales que se
consideran como posible fuente de error
son:
 Humedad: Puede provocar oxidación que afecte el
desempeño del instrumento. La norma indica
humedad relativa de 55% +-10%
 Polvo: Debe evitarse la acumulación utilizando
filtros de aire, puede provocar variaciones hasta
de 3 micrómetros.
 Temperatura: Los cambios de temperatura provoca
variaciones longitudinales en los instrumentos de
medición. Se establece por norma una
temperatura de 20°C para efectuar las
mediciones.

26. Medida del error
 En una serie de lecturas sobre una
dimensión constante, se tiene que:
 La inexactitud o incertidumbre es:
Incertidumbre = valor máximo – valor mínimo
 El error absoluto es la diferencia entre el valor
leído y el valor convencionalmente verdadero:
Error absoluto = valor leído – valor
convencionalmente
verdadero

27. Medida del error
 El error relativo es el valor absoluto entre el valor convencionalmente
verdadero
Error relativo = error absoluto / valor convencional verdadero
O también:
Error relativo = (valor leído – valor conv. verd.) / valor conv. verd.
Se puede expresar en porcentaje y proporciona mejor información para
cuantificar el error

28. Ejemplo
 Remache cuya longitud es 5.4 mm, se mide cinco veces
sucesivas, las lecturas son:
5.5; 5.6; 5.5; 5.6; 5.3 mm
¿ INCERTIDUMBRE ?
¿ ERROR ABSOLUTO ?
¿ ERROR RELATIVO ?