2. Patrones de Medición
Un patrón de medición es una representación física de una unidad
de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico
arbitrario o a un fenómeno natural que incluye constantes físicas y
atómicas.
Además de unidades fundamentales y derivadas de
medición, hay diferentes tipos de patrones de
medición, clasificados por su función y aplicación en
las siguientes categorías:
- Patrones internacionales
- Patrones Primarios
- Patrones secundarios
- Patrones de trabajo
Ejemplo
Una norma nacional de medición es un estándar, a menudo con
un patrón primario, reconocido por la legislación nacional para
prestar servicios en un país como la base para asignar valores a
otros estándares de la cantidad en cuestión, como el tiempo, la
masa, la longitud, etc. En cada país existe un custodio de los
patrones nacionales de medición de, por ejemplo, Estados
Unidos es el NIST y en los Países Bajos es el INM.
ejemplo
3. Tipos: Patrones de Medición
Se definen por acuerdos internacionales. Representan ciertas
unidades de medida con la mayor exactitud que permite la
tecnología de producción y medición. Los patrones
internacionales se evalúan y verifican periódicamente con
mediciones absolutas en términos de unidades fundamentales
Patrones
Internacionales
Patrones
Primarios
Se encuentran en los laboratorios de patrones nacionales en
diferentes partes del mundo. Los patrones primarios
representan unidades fundamentales y algunas de las unidades
mecánicas y eléctricas derivadas, se calibran
independientemente por medio de mediciones absolutas en
cada uno de los laboratorios nacionales.
4. Tipos: Patrones de Medición
Ejemplo: La organización son los dispositivos Josephson para la
realización de medición de voltaje, los láseres estabilizados
usados en combinación con interferómetros para la realización
de la cantidad de longitud.
Patrones
Internacionales
Patrones
Primarios
Ejemplo: La calibración de patrones de trabajo en la calibración
de equipos, pues aseguran que las mediciones se llevan a cabo
correctamente, es decir son estándares de verificación.
5. Tipos: Patrones de Medición
Son los patrones básicos de referencia que se usan en los
laboratorios industriales de medición. Estos patrones se
conservan en la industria particular interesada y se verifican
localmente con otros patrones de referencia en el área. La
responsabilidad del mantenimiento y calibración de los
patrones secundarios depende del laboratorio industrial.
Patrones
Secundarios
Patrones de
trabajo
Son las herramientas principales en un laboratorio de
mediciones. Se utilizan para verificar y calibrar la exactitud y
comportamiento de las mediciones efectuadas en las
aplicaciones industriales. .
6. Ejemplos en el campo de la ingeniería
Los estudiantes de ingeniería deben entender con facilidad de qué se habla cuando se está midiendo
En términos generales se puede decir que el ingeniero siempre trabaja con números, los que por lo
regular son producto de lo que mide. La medición no necesariamente debe expresarse con unidades
estandarizadas, ya en algunas ocasiones se establecen unidades de conteo como el número de días
hombre necesarios para efectuar un trabajo determinado, como por ejemplo al definir el rendimiento de
un vehículo en caballos de fuerza por litro de cilindrada. Esto quiere decir que el ingeniero puede
construir sus indicadores los que tienen sus propias unidades de medida.
Así por ejemplo el hilo de un tornillo fabricado en Chile bajo un proceso en el que se utilizó instrumentos
trazables al SI va poder ser utilizado en una pieza fabricada en Tailandia, la cual a su vez será montada sin
inconvenientes en el resto de una maquina fabricada Alemania, la que a su vez será instalada
definitivamente en un buque armado en Brasil.
7. Errores de Medición
Ninguna medición se puede efectuar con una
exactitud perfecta, pero es importante hallar cual es
la exactitud actual y cómo los diferentes errores
entran en la medición.
Errores
Brutos
Errores
Sistemáticos
Errores al
azar
Tipos de Errores
8. Tipos de Errores
• Comprenden los erroreshumanos, tales como mala lectura de los instrumentos,
ajuste incorrecto y aplicación inapropiada de ellos y errores de cómputo. Esta clase
de errorescubre principalmente los erroreshumanos en la lectura o utilización de
los instrumentos y en el registro y cálculo de los resultados de las mediciones.
Errores
Brutos
• Provienen de los instrumentos, tal como el desgaste o defecto de ellos y errores de
cómputo. Este tipo de errores normalmente se divide en dos categorías diferentes:
(1) errores tipo instrumentales, debidos a deficiencias del instrumento; (2) errores
ambientales, debido a las condiciones externas que afectan la medición. Los errores
instrumentales son errores inherentes a los instrumentos de medición por su
estructura mecánica.
Errores
Sistemáticos
9. Tipos de Errores
• Aquellos debidos a causas que no se pueden establecer directamente debido a
variaciones al azar en el parámetro o en el sistema de medición. Estos errores
se deben a causas desconocidas y ocurren cuando todos los errores
sistemáticos se han contabilizado. En los experimentos bien diseñados,
normalmente ocurren pocos errores al azar, pero en los trabajos de alta
exactitud ellos son importantes.
Errores
al azar
10. Probabilidad de los Errores
El resultado en serie de mediciones se puede representar gráficamente en la forma
de un diagrama de barrar o histograma en el cual el número de observaciones se
grafica contra la lectura.
a) Todas las observaciones incluyen pequeños disturbios, llamados errores al azar.
b) Los errores al azar pueden ser positivos o negativos.
c) Existe una probabilidad igual de tener errores al azar positivos y negativos
Hay aproximadamente un chance de dos a
uno de que cualquier resistencia, seleccionada
al azar del lote, caiga entre ciertos límites.
En la mayoría de los instrumentos la exactitud se
garantiza hasta cierto porcentaje de la lectura de
plena escala. Los componentes del circuito (tales
como los condensadores, resistencias, etc.) se
garantizan dentro de un cierto rango de su valor
nominal.
Errores probables Errores Limite
