METROLOGIA.
La ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades, medidas y magnitudes se llama metrología, y define las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida. Pero también es un proceso de régimen, por el cual se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad.
Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas van desde el propio procedimiento, hasta fallos del experimentador, presentando errores y son, por tanto, números aproximados.
Lo más importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
La finalidad de la Metrología es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
La falta de conocimientos sobre la metrología en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La metrología estudia las UNIDADES, MEDIDAS, y MAGNITUDES, pero, define también las exigencias técnicas de los MÉTODOS E INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Conozcamos algo sobre:
UNIDAD: Cantidad elegida para medir por comparación todas las de su misma especie. Las leyes de la Física y la Química expresan relaciones entre magnitudes, como, por ejemplo, longitud, tiempo, fuerza, temperatura o cantidad de sustancia. Las unidades de todas las magnitudes físicas y químicas se pueden expresar en función de estas siete unidades: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, candela y mol, unidades fundamentales del Sistema Internacional de unidades (S.I.). Así, la unidad de aceleración m/s2 se expresa en función de las de longitud (m) y tiempo (s). Algunas combinaciones de unidades reciben nombres especiales, como la unidad de trabajo kg·m2/s2, que se denomina julio (J), o la unidad de fuerza kg·m/s2, denominada newton (N).
MEDEIDA: Procedimiento por el que se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad. Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas que van desde el propio procedimiento hasta fallos del experimentador, presentan errores y son, por tanto, números aproximados. Lo importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
MAGNITUD: Propiedad de un objeto o de un fenómeno físico o químico susceptible de tomar diferentes valores numéricos. Las magnitudes pueden ser extensivas o intensivas.
El valor de cualquier magnitud extensiva se obtiene sumando los valores de la misma en todas las partes del sistema. Por ejemplo, si un sistema se subdivide en partes pequeñas, el volumen total o la masa total se obtienen sumando los volúmenes o las masas de cada parte. El valor obtenido es independiente de la manera en que se subdivide el sistema.
Las magnitudes intensivas no se obtienen mediante tal proceso de suma, sino que se miden y tienen un valor constante en cualquier parte de un sistema en equilibrio. La presión y la temperatura son ejemplos de magnitudes intensivas.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Dentro de la gran variedad de instrumentos de medición que existen hoy en día, hay que tener presente la precisión de un instrumento de medida, pues esto nos da la mínima variación de magnitud que puede determinar sin error.
Un instrumento será tanto más preciso cuanto mayor sea el número de cifras significativas que puedan obtenerse con él. El error de una medida también puede estar motivado por los errores sistemáticos del instrumento, que pueden deberse a defectos de fabricación, variaciones de la presión, la temperatura o la humedad. Estos errores no pueden eliminarse totalmente y para que su valor sea lo más pequeño posible se realizan pruebas de control que consisten en cotejar las medidas con las de un objeto patrón.
Para obtener el valor de una magnitud lo más cercano posible al valor exacto, hay que repetir la medida varias veces, calcular el valor medio y los errores absoluto y de dispersión, y así aproximar el instrumento de medición lo mas cercano posible a la medida exacta (métodos).
ERROR ABSOLUTO de una medida cualquiera, es la diferencia entre el valor medio obtenido y el hallado en esa medida.
ERROR DE DISPERSIÓN es el error absoluto medio de todas las medidas. El resultado de la medida se expresa como el valor medio ‘más, menos’ (±) el error de dispersión.
Los tipos de metrología que analizaremos serán, por conveniencia, entre los diversos campos de aplicación, los mas importantes en nuestro medio, veamos algunos ejemplos que nos servirán de conocimiento y, que suelen diferenciarse como. Metrología Legal, Metrología Científica, Metrología Industrial (Metrología Dimensional).
METROLOGÍA LEGAL. Según la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) es la totalidad de los procedimientos legislativos, administrativos y técnicos establecidos por, o por referencia a, autoridades públicas y puestas en vigor por su cuenta con la finalidad de especificar y asegurar, de forma regulatoria o contractual, la calidad y credibilidad apropiadas de las mediciones relacionadas con los controles oficiales, el comercio, la salud, la seguridad y el ambiente.
METROLOGIA CIENTIFICA. Investiga nuevos métodos de medición relacionados con las necesidades internacionales, nacionales y en particular de las empresas. Los diferentes fabricantes de equipos e instrumentos de medición en el mundo han desarrollado industrialmente su departamento de investigación buscando avances científicos y tecnológicos para producir cada vez el equipo con mayor exactitud y así exigirle al productor mayor calidad en sus productos de acuerdo con las normas internacionales y patrones de calibración ofrecidos para cada proceso de fabricación. La investigación científica requiere del equipo humano más calificado, preparado en este caso para lograr calidad de los productos obtenidos, mediante la más estricta preparación de los procesos para la conformidad y plena satisfacción de las personas beneficiadas, El gobierno nacional ha autorizado ha:
ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas) Institución particular sin ánimo de lucro, que tiene la función específica de estudiar, preparar, formular las normas técnicas dentro de las actividades requeridas para hacer el más estricto control de calidad, utilizando los documentos básicos y suficientes para el desarrollo y mejoramiento de los productos.
S. I. C. (Superintendencia de Industria y Comercio). Representación oficial del gobierno, tiene en su centro de control de calidad y metrología el asesor técnico operativo para el sector industrial, y el gobierno tiene a su cargo el patronamiento oficial, el control de calidad de los productos fabricados en Colombia entre otras funciones.
ISO 9000 y 14000, (International Standards Organization). Son normas que regulan la calidad de los bienes o de los servicios que venden u ofrecen las empresas, así como los aspectos ambientales implicados en la producción de los mismos. Tanto el comercio como la industria tienden a adoptar normas de producción y comercialización uniformes para todos los países, es decir, tienden a la normalización. Ésta no sólo se traduce en leyes que regulan la producción de bienes o servicios sino que su influencia tiende a dar estabilidad a la economía, ahorrar gastos, evitar el desempleo y garantizar el funcionamiento rentable de las empresas.
La ISO 9000 es el modelo de diseño-desarrollo del producto, su proceso de producción, instalación y mantenimiento, es decir, es un sistema para asegurar la calidad. Este sistema obliga a una estrecha relación entre el cliente y el proveedor; también interrelaciona cada una de las áreas de la compañía o empresa y minimiza el factor de error en la toma de decisiones en toda la organización, ya sea en situaciones habituales o especiales.
Entre las normas que ha dictado la ISO, se encuentran las recientes ISO 9000 e ISO 14000 que son independientes una de la otra, es decir, no por tener la calificación ISO 9000 se obtiene automáticamente la ISO 14000. Actualmente la ISO 9000 tiene más de 70.000 registros en todo el mundo, lo cual evidencia que la comunidad de negocios internacional la ha adoptado como un sistema válido, fiable y realizable.
La ISO 14000, que es un sistema de estándares ambientales administrativos. Los estándares pueden ser aplicados o implementados en toda la organización o sólo en partes específicas de la misma (producción, ventas, administración, transporte, desarrollo, etc.). No hay una actividad industrial o de servicios que específica a que aplicar esas normas.
CAMPO DE ACCION. En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, proveyendo de un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
LA NECESIDAD: En el período actual, la economía nacional se ve enfrentada a la necesidad de fortalecer el nivel de competitividad de su industria manufacturera. La globalización plantea como una de sus exigencias, es la adopción de sistemas de aseguramiento de calidad internacionalmente reconocida, tales como ISO 9000, ISO 14000. Esto conlleva la necesidad de asegurar la validez de sus mediciones, lo que sólo es posible a través de la calibración de sus instrumentos respecto a patrones con trazabilidad, legales y establecidos.
METROLOGIA INDUSTRIAL. Se ocupa de estudiar y evaluar las cantidades en el campo más amplio de la física, y mecánica, teniendo en cuenta todas las unidades fundamentales y derivadas, normalizadas por el sistema internacional y utilizadas en la gran mayoría de procesos industriales en forma de sistemas y aparatos mecánicos, eléctricos, electromecánicos, neumáticos, hidráulicos, termodinámica, ópticos y luminosos llegando a controlar:
Precisión, presión, temperatura, flujo-caudal, nivel, velocidad, fuerza, potencia y formas de energía en general, propias de cada proceso. La función de la metrología industrial reside en la calibración, control y mantenimiento adecuados de todos los equipos de medición empleados en producción, inspección y pruebas, por medio de la metrología dimensional, esto con la finalidad de que pueda garantizarse que los productos están de conformidad con normas.
El equipo se controla con frecuencias establecidas y de forma que se conozca la incertidumbre de las mediciones. La calibración debe hacerse contra equipos certificados, con relación válida conocida a patrones, por ejemplo los patrones nacionales de referencia.
METROLOGIA DIMENCIONAL. Hace el control y medición de longitudes, volúmenes, masa, presión, verifica las formas en las piezas, analizando también el acabado superficial o rugosidad en las superficies técnicamente trabajadas.
De lo anterior, la metrología dimensional trata de analizar, estudiar la medición, verificación y control en:
Ø Tolerancias de Medida
Ø Tolerancias de Forma
Ø Tolerancias de Posición
Ø Acabado Superficial-Rugosidad Superficial.
La finalidad de la Metrología Dimensional es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
Metrología dimensional es la ciencia de la medición. Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La falta de conocimientos sobre la metrología dimensional en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Para buscar más comprensión sobre varios de los temas más importantes relacionados con la metrología dimensional industrial utilizaremos los conceptos dados en el vocabulario de metrología, el cual fue desarrollado por:
En Francia, se localiza el BIPM (Bureau International des Poids et Mesures). NPL (National Physical Laboratory) de Gran Bretaña. LNE (Laboratoire National de Métrologie et D'Essais) de Francia. PTB (Physikalisch-Techische Bundensanstalt) de Alemania, INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) de Brasil, CENAM (Centro Nacional de Metrología) de México, y NIST (National Institute of Standards and Technology ) de los Estados Unidos. Estos laboratorios tienen la función de, entre otras, ofrecer rastreabilidad a los otros padrones existentes en el país en el cual es referencia. Este trabajo ayuda la sociedad del país en general en la industria y el mercado, pues el consumidor puede tener más garantías de llevar la cantidad correcta del producto que está comprando y el mercado puede garantizarse de que no está siendo perjudicado.
La metrología dimensional es una ciencia entregada a toda clase de medida y, tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia, y cualquier sistema de medidas.
También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad en lo referente a todo tipo de mediciones industriales.
La Metrología dimensional tiene dos características muy importantes, el resultado de la medición,
y la incertidumbre de medida. Los físicos y la industria utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso aceleradores de partículas.
Por otra parte, la Metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como "Infraestructura Nacional de la Calidad", compuesta además por las actividades de: normalización, ensayos, certificación y acreditación, que a su vez son dependientes de las actividades metrológicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrología permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambibilidad de los productos a nivel internacional.
En el ámbito metrológico los términos tienen significados bien específicos y estos están contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrología o VIM.
Internacionalmente, y a través de la historia, se han puesto en practica varios sistemas y formas de medidas (pie, cuarta brazada etc.) que no han dado los resultados esperados en su aplicación, pero el desarrollo evolutivo del hombre y por medio de la metrología dimensional y las ciencias investigativas hoy tenemos los sistemas que mas se utilizan a nivel mundial, y que se han establecido internacionalmente, unos con mas poderío que otros pero hay que utilizarlos.
Veamos unos puntos importantes, que se deben tener en cuenta, para una medición en metrología dimensional.
Magnitud medible. Atributo de un fenómeno, de un cuerpo o de una substancia, que es susceptible de distinguirse cualitativamente y de determinarse cuantitativamente.
Magnitud de base. Una de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se admiten por convención como funcionalmente independientes unas de otras.
Magnitud derivada. Una magnitud definida, o que sale dentro de un sistema de magnitudes, en función de las magnitudes de base de dicho sistema.
Unidad de medida. Una magnitud particular, definida y adoptada por convención, con la cual se comparan las otras magnitudes de igual naturaleza para expresarlas cuantitativamente en relación a dicha magnitud.
Unidad de base (de medida). Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema dado de magnitudes.
Valor (de una magnitud). Expresión cuantitativa de una magnitud en particular, generalmente bajo la forma de una unidad de medida multiplicada por un número.
Medición. Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar el valor de una magnitud.
Mensurando. Magnitud dada, sometida a medición.
Exactitud de medición. Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor verdadero (o real) de lo medido (el mensurando).
Repetibilidad (de los resultados de mediciones). Grado de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas de un mismo mensurando, llevadas a cabo totalmente bajo las mismas condiciones de medición.
Reproducibilidad. Grado de concordancia entre los resultados de las mediciones de un mismo mensurando, llevadas a cabo haciendo variar las condiciones de medición.
Incertidumbre. Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que, con fundamento, pueden ser atribuidos al mensurando.
Medida materializada. Dispositivo destinado a reproducir o a proveer de forma permanente durante su empleo, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada.
Patrón. Medida materializada, aparato de medición, material de referencia o sistema de medición, destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia. Los patrones pueden ser internacionales (reconocidos por acuerdo internacional) y nacionales (reconocidos por acuerdo nacional).
Patrón primario. Patrón que se designa o se recomienda por presentar las más altas calidades metrológicas y cuyo valor se establece sin referirse a otros patrones de la misma magnitud.
Patrón secundario. Patrón cuyo valor se establece por comparación con un patrón primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia. Patrón, generalmente de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar u organización dados, del cual se derivan las mediciones que se hacen en dicho lugar u organización.
Patrón de trabajo. Patrón utilizado corrientemente para controlar medidas materializadas, aparatos de medición o materiales de referencia.
Patrón de transferencia. Patrón empleado como intermediario para comparar patrones entre sí.
Trazabilidad. Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón de estar relacionado a referencias establecidas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena continúa de comparaciones, todas ellas con incertidumbres establecidas.
Material de referencia (MR). Material o substancia que tiene uno (o varios) valor(es) de su(s) propiedad(es) suficientemente homogéneo(s) y bien definido(s) para permitir su utilización como patrón en la calibración de un aparato, la evaluación de un método de medición o la atribución de valores a los materiales.
Material de referencia certificado (MRC). Material de referencia provisto de un certificado, para el cual uno o más valores de sus propiedades está certificado por un procedimiento que establece su enlace con una realización exacta de la unidad bajo la cual se expresan los valores de la propiedad y para el cual cada valor certificado cuenta con una incertidumbre a un nivel de confiabilidad señalado.
Verificación. Es la comparación de unidades que se pueden expresarse por, o con valores numéricos, y de medición. En la operación, verificar se interpreta como la comparación de una magnitud con otra que se considera legalmente patrón de referencia, y para lo cual tenemos instrumentos de medida.
Precisión. Grado de firmeza o carácter reproducible de una medida, que nos conlleva a trabajar con exactitud, teniendo en cuenta los diferentes tipos de medidas, que hay legalmente establecidos, y utilizando los instrumentos de medida, de acuerdo a calidad y experiencia del fabricante, encentrándose con diferentes grados de precisión en su habilidad, manejo, y experiencia, para manipularlos. Cuanto mas precisa sea una medida menor es la diferencia entre dos observaciones de un mismo caso.
Exactitud. Intervalo de valores en dónde se supone se halla el verdadero valor del fenómeno de medida. Las mediciones realizadas en talleres y laboratorios de control nunca son rigurosamente exactas. Además del grado de precisión del instrumento empleado, de la temperatura y otros factores imponderables. Podemos hacer una clasificación de la medición en metrología, de acuerdo a su importancia, y los sitios donde será utilizada de forma cotidiana.
CONCLUSIONES:
En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
Las organizaciones que han desarrollado un Sistema de Gestión de la Calidad frecuentemente se enfrentan a la necesidad de profundizar sus conocimientos relacionados con la metrología dimensional.
Sin embargo, a nivel de metrología industrial, erróneamente se considera que no es necesario que el personal que se ocupa de la función metrológica domine la actividad profundamente.
Hoy en día las empresas se dan cuenta de la importancia que tiene la metrologia dimensional en el conocimiento del personal que labora, pues así puede brindar mayor confiabilidad a los productos que se entregan fabricados por su empresa, a los clientes que así lo requieran.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología Dimensional actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, suministrando un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
METROLOGIA.
La ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades, medidas y magnitudes se llama metrología, y define las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida. Pero también es un proceso de régimen, por el cual se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad.
Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas van desde el propio procedimiento, hasta fallos del experimentador, presentando errores y son, por tanto, números aproximados.
Lo más importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
La finalidad de la Metrología es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
La falta de conocimientos sobre la metrología en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La metrología estudia las UNIDADES, MEDIDAS, y MAGNITUDES, pero, define también las exigencias técnicas de los MÉTODOS E INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Conozcamos algo sobre:
UNIDAD: Cantidad elegida para medir por comparación todas las de su misma especie. Las leyes de la Física y la Química expresan relaciones entre magnitudes, como, por ejemplo, longitud, tiempo, fuerza, temperatura o cantidad de sustancia. Las unidades de todas las magnitudes físicas y químicas se pueden expresar en función de estas siete unidades: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, candela y mol, unidades fundamentales del Sistema Internacional de unidades (S.I.). Así, la unidad de aceleración m/s2 se expresa en función de las de longitud (m) y tiempo (s). Algunas combinaciones de unidades reciben nombres especiales, como la unidad de trabajo kg·m2/s2, que se denomina julio (J), o la unidad de fuerza kg·m/s2, denominada newton (N).
MEDEIDA: Procedimiento por el que se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad. Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas que van desde el propio procedimiento hasta fallos del experimentador, presentan errores y son, por tanto, números aproximados. Lo importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
MAGNITUD: Propiedad de un objeto o de un fenómeno físico o químico susceptible de tomar diferentes valores numéricos. Las magnitudes pueden ser extensivas o intensivas.
El valor de cualquier magnitud extensiva se obtiene sumando los valores de la misma en todas las partes del sistema. Por ejemplo, si un sistema se subdivide en partes pequeñas, el volumen total o la masa total se obtienen sumando los volúmenes o las masas de cada parte. El valor obtenido es independiente de la manera en que se subdivide el sistema.
Las magnitudes intensivas no se obtienen mediante tal proceso de suma, sino que se miden y tienen un valor constante en cualquier parte de un sistema en equilibrio. La presión y la temperatura son ejemplos de magnitudes intensivas.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Dentro de la gran variedad de instrumentos de medición que existen hoy en día, hay que tener presente la precisión de un instrumento de medida, pues esto nos da la mínima variación de magnitud que puede determinar sin error.
Un instrumento será tanto más preciso cuanto mayor sea el número de cifras significativas que puedan obtenerse con él. El error de una medida también puede estar motivado por los errores sistemáticos del instrumento, que pueden deberse a defectos de fabricación, variaciones de la presión, la temperatura o la humedad. Estos errores no pueden eliminarse totalmente y para que su valor sea lo más pequeño posible se realizan pruebas de control que consisten en cotejar las medidas con las de un objeto patrón.
Para obtener el valor de una magnitud lo más cercano posible al valor exacto, hay que repetir la medida varias veces, calcular el valor medio y los errores absoluto y de dispersión, y así aproximar el instrumento de medición lo mas cercano posible a la medida exacta (métodos).
ERROR ABSOLUTO de una medida cualquiera, es la diferencia entre el valor medio obtenido y el hallado en esa medida.
ERROR DE DISPERSIÓN es el error absoluto medio de todas las medidas. El resultado de la medida se expresa como el valor medio ‘más, menos’ (±) el error de dispersión.
Los tipos de metrología que analizaremos serán, por conveniencia, entre los diversos campos de aplicación, los mas importantes en nuestro medio, veamos algunos ejemplos que nos servirán de conocimiento y, que suelen diferenciarse como. Metrología Legal, Metrología Científica, Metrología Industrial (Metrología Dimensional).
METROLOGÍA LEGAL. Según la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) es la totalidad de los procedimientos legislativos, administrativos y técnicos establecidos por, o por referencia a, autoridades públicas y puestas en vigor por su cuenta con la finalidad de especificar y asegurar, de forma regulatoria o contractual, la calidad y credibilidad apropiadas de las mediciones relacionadas con los controles oficiales, el comercio, la salud, la seguridad y el ambiente.
METROLOGIA CIENTIFICA. Investiga nuevos métodos de medición relacionados con las necesidades internacionales, nacionales y en particular de las empresas. Los diferentes fabricantes de equipos e instrumentos de medición en el mundo han desarrollado industrialmente su departamento de investigación buscando avances científicos y tecnológicos para producir cada vez el equipo con mayor exactitud y así exigirle al productor mayor calidad en sus productos de acuerdo con las normas internacionales y patrones de calibración ofrecidos para cada proceso de fabricación. La investigación científica requiere del equipo humano más calificado, preparado en este caso para lograr calidad de los productos obtenidos, mediante la más estricta preparación de los procesos para la conformidad y plena satisfacción de las personas beneficiadas, El gobierno nacional ha autorizado ha:
ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas) Institución particular sin ánimo de lucro, que tiene la función específica de estudiar, preparar, formular las normas técnicas dentro de las actividades requeridas para hacer el más estricto control de calidad, utilizando los documentos básicos y suficientes para el desarrollo y mejoramiento de los productos.
S. I. C. (Superintendencia de Industria y Comercio). Representación oficial del gobierno, tiene en su centro de control de calidad y metrología el asesor técnico operativo para el sector industrial, y el gobierno tiene a su cargo el patronamiento oficial, el control de calidad de los productos fabricados en Colombia entre otras funciones.
ISO 9000 y 14000, (International Standards Organization). Son normas que regulan la calidad de los bienes o de los servicios que venden u ofrecen las empresas, así como los aspectos ambientales implicados en la producción de los mismos. Tanto el comercio como la industria tienden a adoptar normas de producción y comercialización uniformes para todos los países, es decir, tienden a la normalización. Ésta no sólo se traduce en leyes que regulan la producción de bienes o servicios sino que su influencia tiende a dar estabilidad a la economía, ahorrar gastos, evitar el desempleo y garantizar el funcionamiento rentable de las empresas.
La ISO 9000 es el modelo de diseño-desarrollo del producto, su proceso de producción, instalación y mantenimiento, es decir, es un sistema para asegurar la calidad. Este sistema obliga a una estrecha relación entre el cliente y el proveedor; también interrelaciona cada una de las áreas de la compañía o empresa y minimiza el factor de error en la toma de decisiones en toda la organización, ya sea en situaciones habituales o especiales.
Entre las normas que ha dictado la ISO, se encuentran las recientes ISO 9000 e ISO 14000 que son independientes una de la otra, es decir, no por tener la calificación ISO 9000 se obtiene automáticamente la ISO 14000. Actualmente la ISO 9000 tiene más de 70.000 registros en todo el mundo, lo cual evidencia que la comunidad de negocios internacional la ha adoptado como un sistema válido, fiable y realizable.
La ISO 14000, que es un sistema de estándares ambientales administrativos. Los estándares pueden ser aplicados o implementados en toda la organización o sólo en partes específicas de la misma (producción, ventas, administración, transporte, desarrollo, etc.). No hay una actividad industrial o de servicios que específica a que aplicar esas normas.
CAMPO DE ACCION. En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, proveyendo de un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
LA NECESIDAD: En el período actual, la economía nacional se ve enfrentada a la necesidad de fortalecer el nivel de competitividad de su industria manufacturera. La globalización plantea como una de sus exigencias, es la adopción de sistemas de aseguramiento de calidad internacionalmente reconocida, tales como ISO 9000, ISO 14000. Esto conlleva la necesidad de asegurar la validez de sus mediciones, lo que sólo es posible a través de la calibración de sus instrumentos respecto a patrones con trazabilidad, legales y establecidos.
METROLOGIA INDUSTRIAL. Se ocupa de estudiar y evaluar las cantidades en el campo más amplio de la física, y mecánica, teniendo en cuenta todas las unidades fundamentales y derivadas, normalizadas por el sistema internacional y utilizadas en la gran mayoría de procesos industriales en forma de sistemas y aparatos mecánicos, eléctricos, electromecánicos, neumáticos, hidráulicos, termodinámica, ópticos y luminosos llegando a controlar:
Precisión, presión, temperatura, flujo-caudal, nivel, velocidad, fuerza, potencia y formas de energía en general, propias de cada proceso. La función de la metrología industrial reside en la calibración, control y mantenimiento adecuados de todos los equipos de medición empleados en producción, inspección y pruebas, por medio de la metrología dimensional, esto con la finalidad de que pueda garantizarse que los productos están de conformidad con normas.
El equipo se controla con frecuencias establecidas y de forma que se conozca la incertidumbre de las mediciones. La calibración debe hacerse contra equipos certificados, con relación válida conocida a patrones, por ejemplo los patrones nacionales de referencia.
METROLOGIA DIMENCIONAL. Hace el control y medición de longitudes, volúmenes, masa, presión, verifica las formas en las piezas, analizando también el acabado superficial o rugosidad en las superficies técnicamente trabajadas.
De lo anterior, la metrología dimensional trata de analizar, estudiar la medición, verificación y control en:
Ø Tolerancias de Medida
Ø Tolerancias de Forma
Ø Tolerancias de Posición
Ø Acabado Superficial-Rugosidad Superficial.
La finalidad de la Metrología Dimensional es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
Metrología dimensional es la ciencia de la medición. Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La falta de conocimientos sobre la metrología dimensional en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Para buscar más comprensión sobre varios de los temas más importantes relacionados con la metrología dimensional industrial utilizaremos los conceptos dados en el vocabulario de metrología, el cual fue desarrollado por:
En Francia, se localiza el BIPM (Bureau International des Poids et Mesures). NPL (National Physical Laboratory) de Gran Bretaña. LNE (Laboratoire National de Métrologie et D'Essais) de Francia. PTB (Physikalisch-Techische Bundensanstalt) de Alemania, INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) de Brasil, CENAM (Centro Nacional de Metrología) de México, y NIST (National Institute of Standards and Technology ) de los Estados Unidos. Estos laboratorios tienen la función de, entre otras, ofrecer rastreabilidad a los otros padrones existentes en el país en el cual es referencia. Este trabajo ayuda la sociedad del país en general en la industria y el mercado, pues el consumidor puede tener más garantías de llevar la cantidad correcta del producto que está comprando y el mercado puede garantizarse de que no está siendo perjudicado.
La metrología dimensional es una ciencia entregada a toda clase de medida y, tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia, y cualquier sistema de medidas.
También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad en lo referente a todo tipo de mediciones industriales.
La Metrología dimensional tiene dos características muy importantes, el resultado de la medición,
y la incertidumbre de medida. Los físicos y la industria utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso aceleradores de partículas.
Por otra parte, la Metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como "Infraestructura Nacional de la Calidad", compuesta además por las actividades de: normalización, ensayos, certificación y acreditación, que a su vez son dependientes de las actividades metrológicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrología permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambibilidad de los productos a nivel internacional.
En el ámbito metrológico los términos tienen significados bien específicos y estos están contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrología o VIM.
Internacionalmente, y a través de la historia, se han puesto en practica varios sistemas y formas de medidas (pie, cuarta brazada etc.) que no han dado los resultados esperados en su aplicación, pero el desarrollo evolutivo del hombre y por medio de la metrología dimensional y las ciencias investigativas hoy tenemos los sistemas que mas se utilizan a nivel mundial, y que se han establecido internacionalmente, unos con mas poderío que otros pero hay que utilizarlos.
Veamos unos puntos importantes, que se deben tener en cuenta, para una medición en metrología dimensional.
Magnitud medible. Atributo de un fenómeno, de un cuerpo o de una substancia, que es susceptible de distinguirse cualitativamente y de determinarse cuantitativamente.
Magnitud de base. Una de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se admiten por convención como funcionalmente independientes unas de otras.
Magnitud derivada. Una magnitud definida, o que sale dentro de un sistema de magnitudes, en función de las magnitudes de base de dicho sistema.
Unidad de medida. Una magnitud particular, definida y adoptada por convención, con la cual se comparan las otras magnitudes de igual naturaleza para expresarlas cuantitativamente en relación a dicha magnitud.
Unidad de base (de medida). Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema dado de magnitudes.
Valor (de una magnitud). Expresión cuantitativa de una magnitud en particular, generalmente bajo la forma de una unidad de medida multiplicada por un número.
Medición. Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar el valor de una magnitud.
Mensurando. Magnitud dada, sometida a medición.
Exactitud de medición. Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor verdadero (o real) de lo medido (el mensurando).
Repetibilidad (de los resultados de mediciones). Grado de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas de un mismo mensurando, llevadas a cabo totalmente bajo las mismas condiciones de medición.
Reproducibilidad. Grado de concordancia entre los resultados de las mediciones de un mismo mensurando, llevadas a cabo haciendo variar las condiciones de medición.
Incertidumbre. Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que, con fundamento, pueden ser atribuidos al mensurando.
Medida materializada. Dispositivo destinado a reproducir o a proveer de forma permanente durante su empleo, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada.
Patrón. Medida materializada, aparato de medición, material de referencia o sistema de medición, destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia. Los patrones pueden ser internacionales (reconocidos por acuerdo internacional) y nacionales (reconocidos por acuerdo nacional).
Patrón primario. Patrón que se designa o se recomienda por presentar las más altas calidades metrológicas y cuyo valor se establece sin referirse a otros patrones de la misma magnitud.
Patrón secundario. Patrón cuyo valor se establece por comparación con un patrón primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia. Patrón, generalmente de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar u organización dados, del cual se derivan las mediciones que se hacen en dicho lugar u organización.
Patrón de trabajo. Patrón utilizado corrientemente para controlar medidas materializadas, aparatos de medición o materiales de referencia.
Patrón de transferencia. Patrón empleado como intermediario para comparar patrones entre sí.
Trazabilidad. Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón de estar relacionado a referencias establecidas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena continúa de comparaciones, todas ellas con incertidumbres establecidas.
Material de referencia (MR). Material o substancia que tiene uno (o varios) valor(es) de su(s) propiedad(es) suficientemente homogéneo(s) y bien definido(s) para permitir su utilización como patrón en la calibración de un aparato, la evaluación de un método de medición o la atribución de valores a los materiales.
Material de referencia certificado (MRC). Material de referencia provisto de un certificado, para el cual uno o más valores de sus propiedades está certificado por un procedimiento que establece su enlace con una realización exacta de la unidad bajo la cual se expresan los valores de la propiedad y para el cual cada valor certificado cuenta con una incertidumbre a un nivel de confiabilidad señalado.
Verificación. Es la comparación de unidades que se pueden expresarse por, o con valores numéricos, y de medición. En la operación, verificar se interpreta como la comparación de una magnitud con otra que se considera legalmente patrón de referencia, y para lo cual tenemos instrumentos de medida.
Precisión. Grado de firmeza o carácter reproducible de una medida, que nos conlleva a trabajar con exactitud, teniendo en cuenta los diferentes tipos de medidas, que hay legalmente establecidos, y utilizando los instrumentos de medida, de acuerdo a calidad y experiencia del fabricante, encentrándose con diferentes grados de precisión en su habilidad, manejo, y experiencia, para manipularlos. Cuanto mas precisa sea una medida menor es la diferencia entre dos observaciones de un mismo caso.
Exactitud. Intervalo de valores en dónde se supone se halla el verdadero valor del fenómeno de medida. Las mediciones realizadas en talleres y laboratorios de control nunca son rigurosamente exactas. Además del grado de precisión del instrumento empleado, de la temperatura y otros factores imponderables. Podemos hacer una clasificación de la medición en metrología, de acuerdo a su importancia, y los sitios donde será utilizada de forma cotidiana.
CONCLUSIONES:
En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
Las organizaciones que han desarrollado un Sistema de Gestión de la Calidad frecuentemente se enfrentan a la necesidad de profundizar sus conocimientos relacionados con la metrología dimensional.
Sin embargo, a nivel de metrología industrial, erróneamente se considera que no es necesario que el personal que se ocupa de la función metrológica domine la actividad profundamente.
Hoy en día las empresas se dan cuenta de la importancia que tiene la metrologia dimensional en el conocimiento del personal que labora, pues así puede brindar mayor confiabilidad a los productos que se entregan fabricados por su empresa, a los clientes que así lo requieran.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología Dimensional actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, suministrando un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
METROLOGIA.
La ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades, medidas y magnitudes se llama metrología, y define las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida. Pero también es un proceso de régimen, por el cual se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad.
Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas van desde el propio procedimiento, hasta fallos del experimentador, presentando errores y son, por tanto, números aproximados.
Lo más importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
La finalidad de la Metrología es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
La falta de conocimientos sobre la metrología en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La metrología estudia las UNIDADES, MEDIDAS, y MAGNITUDES, pero, define también las exigencias técnicas de los MÉTODOS E INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Conozcamos algo sobre:
UNIDAD: Cantidad elegida para medir por comparación todas las de su misma especie. Las leyes de la Física y la Química expresan relaciones entre magnitudes, como, por ejemplo, longitud, tiempo, fuerza, temperatura o cantidad de sustancia. Las unidades de todas las magnitudes físicas y químicas se pueden expresar en función de estas siete unidades: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, candela y mol, unidades fundamentales del Sistema Internacional de unidades (S.I.). Así, la unidad de aceleración m/s2 se expresa en función de las de longitud (m) y tiempo (s). Algunas combinaciones de unidades reciben nombres especiales, como la unidad de trabajo kg·m2/s2, que se denomina julio (J), o la unidad de fuerza kg·m/s2, denominada newton (N).
MEDEIDA: Procedimiento por el que se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad. Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas que van desde el propio procedimiento hasta fallos del experimentador, presentan errores y son, por tanto, números aproximados. Lo importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
MAGNITUD: Propiedad de un objeto o de un fenómeno físico o químico susceptible de tomar diferentes valores numéricos. Las magnitudes pueden ser extensivas o intensivas.
El valor de cualquier magnitud extensiva se obtiene sumando los valores de la misma en todas las partes del sistema. Por ejemplo, si un sistema se subdivide en partes pequeñas, el volumen total o la masa total se obtienen sumando los volúmenes o las masas de cada parte. El valor obtenido es independiente de la manera en que se subdivide el sistema.
Las magnitudes intensivas no se obtienen mediante tal proceso de suma, sino que se miden y tienen un valor constante en cualquier parte de un sistema en equilibrio. La presión y la temperatura son ejemplos de magnitudes intensivas.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Dentro de la gran variedad de instrumentos de medición que existen hoy en día, hay que tener presente la precisión de un instrumento de medida, pues esto nos da la mínima variación de magnitud que puede determinar sin error.
Un instrumento será tanto más preciso cuanto mayor sea el número de cifras significativas que puedan obtenerse con él. El error de una medida también puede estar motivado por los errores sistemáticos del instrumento, que pueden deberse a defectos de fabricación, variaciones de la presión, la temperatura o la humedad. Estos errores no pueden eliminarse totalmente y para que su valor sea lo más pequeño posible se realizan pruebas de control que consisten en cotejar las medidas con las de un objeto patrón.
Para obtener el valor de una magnitud lo más cercano posible al valor exacto, hay que repetir la medida varias veces, calcular el valor medio y los errores absoluto y de dispersión, y así aproximar el instrumento de medición lo mas cercano posible a la medida exacta (métodos).
ERROR ABSOLUTO de una medida cualquiera, es la diferencia entre el valor medio obtenido y el hallado en esa medida.
ERROR DE DISPERSIÓN es el error absoluto medio de todas las medidas. El resultado de la medida se expresa como el valor medio ‘más, menos’ (±) el error de dispersión.
Los tipos de metrología que analizaremos serán, por conveniencia, entre los diversos campos de aplicación, los mas importantes en nuestro medio, veamos algunos ejemplos que nos servirán de conocimiento y, que suelen diferenciarse como. Metrología Legal, Metrología Científica, Metrología Industrial (Metrología Dimensional).
METROLOGÍA LEGAL. Según la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) es la totalidad de los procedimientos legislativos, administrativos y técnicos establecidos por, o por referencia a, autoridades públicas y puestas en vigor por su cuenta con la finalidad de especificar y asegurar, de forma regulatoria o contractual, la calidad y credibilidad apropiadas de las mediciones relacionadas con los controles oficiales, el comercio, la salud, la seguridad y el ambiente.
METROLOGIA CIENTIFICA. Investiga nuevos métodos de medición relacionados con las necesidades internacionales, nacionales y en particular de las empresas. Los diferentes fabricantes de equipos e instrumentos de medición en el mundo han desarrollado industrialmente su departamento de investigación buscando avances científicos y tecnológicos para producir cada vez el equipo con mayor exactitud y así exigirle al productor mayor calidad en sus productos de acuerdo con las normas internacionales y patrones de calibración ofrecidos para cada proceso de fabricación. La investigación científica requiere del equipo humano más calificado, preparado en este caso para lograr calidad de los productos obtenidos, mediante la más estricta preparación de los procesos para la conformidad y plena satisfacción de las personas beneficiadas, El gobierno nacional ha autorizado ha:
ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas) Institución particular sin ánimo de lucro, que tiene la función específica de estudiar, preparar, formular las normas técnicas dentro de las actividades requeridas para hacer el más estricto control de calidad, utilizando los documentos básicos y suficientes para el desarrollo y mejoramiento de los productos.
S. I. C. (Superintendencia de Industria y Comercio). Representación oficial del gobierno, tiene en su centro de control de calidad y metrología el asesor técnico operativo para el sector industrial, y el gobierno tiene a su cargo el patronamiento oficial, el control de calidad de los productos fabricados en Colombia entre otras funciones.
ISO 9000 y 14000, (International Standards Organization). Son normas que regulan la calidad de los bienes o de los servicios que venden u ofrecen las empresas, así como los aspectos ambientales implicados en la producción de los mismos. Tanto el comercio como la industria tienden a adoptar normas de producción y comercialización uniformes para todos los países, es decir, tienden a la normalización. Ésta no sólo se traduce en leyes que regulan la producción de bienes o servicios sino que su influencia tiende a dar estabilidad a la economía, ahorrar gastos, evitar el desempleo y garantizar el funcionamiento rentable de las empresas.
La ISO 9000 es el modelo de diseño-desarrollo del producto, su proceso de producción, instalación y mantenimiento, es decir, es un sistema para asegurar la calidad. Este sistema obliga a una estrecha relación entre el cliente y el proveedor; también interrelaciona cada una de las áreas de la compañía o empresa y minimiza el factor de error en la toma de decisiones en toda la organización, ya sea en situaciones habituales o especiales.
Entre las normas que ha dictado la ISO, se encuentran las recientes ISO 9000 e ISO 14000 que son independientes una de la otra, es decir, no por tener la calificación ISO 9000 se obtiene automáticamente la ISO 14000. Actualmente la ISO 9000 tiene más de 70.000 registros en todo el mundo, lo cual evidencia que la comunidad de negocios internacional la ha adoptado como un sistema válido, fiable y realizable.
La ISO 14000, que es un sistema de estándares ambientales administrativos. Los estándares pueden ser aplicados o implementados en toda la organización o sólo en partes específicas de la misma (producción, ventas, administración, transporte, desarrollo, etc.). No hay una actividad industrial o de servicios que específica a que aplicar esas normas.
CAMPO DE ACCION. En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, proveyendo de un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
LA NECESIDAD: En el período actual, la economía nacional se ve enfrentada a la necesidad de fortalecer el nivel de competitividad de su industria manufacturera. La globalización plantea como una de sus exigencias, es la adopción de sistemas de aseguramiento de calidad internacionalmente reconocida, tales como ISO 9000, ISO 14000. Esto conlleva la necesidad de asegurar la validez de sus mediciones, lo que sólo es posible a través de la calibración de sus instrumentos respecto a patrones con trazabilidad, legales y establecidos.
METROLOGIA INDUSTRIAL. Se ocupa de estudiar y evaluar las cantidades en el campo más amplio de la física, y mecánica, teniendo en cuenta todas las unidades fundamentales y derivadas, normalizadas por el sistema internacional y utilizadas en la gran mayoría de procesos industriales en forma de sistemas y aparatos mecánicos, eléctricos, electromecánicos, neumáticos, hidráulicos, termodinámica, ópticos y luminosos llegando a controlar:
Precisión, presión, temperatura, flujo-caudal, nivel, velocidad, fuerza, potencia y formas de energía en general, propias de cada proceso. La función de la metrología industrial reside en la calibración, control y mantenimiento adecuados de todos los equipos de medición empleados en producción, inspección y pruebas, por medio de la metrología dimensional, esto con la finalidad de que pueda garantizarse que los productos están de conformidad con normas.
El equipo se controla con frecuencias establecidas y de forma que se conozca la incertidumbre de las mediciones. La calibración debe hacerse contra equipos certificados, con relación válida conocida a patrones, por ejemplo los patrones nacionales de referencia.
METROLOGIA DIMENCIONAL. Hace el control y medición de longitudes, volúmenes, masa, presión, verifica las formas en las piezas, analizando también el acabado superficial o rugosidad en las superficies técnicamente trabajadas.
De lo anterior, la metrología dimensional trata de analizar, estudiar la medición, verificación y control en:
Ø Tolerancias de Medida
Ø Tolerancias de Forma
Ø Tolerancias de Posición
Ø Acabado Superficial-Rugosidad Superficial.
La finalidad de la Metrología Dimensional es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
Metrología dimensional es la ciencia de la medición. Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La falta de conocimientos sobre la metrología dimensional en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Para buscar más comprensión sobre varios de los temas más importantes relacionados con la metrología dimensional industrial utilizaremos los conceptos dados en el vocabulario de metrología, el cual fue desarrollado por:
En Francia, se localiza el BIPM (Bureau International des Poids et Mesures). NPL (National Physical Laboratory) de Gran Bretaña. LNE (Laboratoire National de Métrologie et D'Essais) de Francia. PTB (Physikalisch-Techische Bundensanstalt) de Alemania, INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) de Brasil, CENAM (Centro Nacional de Metrología) de México, y NIST (National Institute of Standards and Technology ) de los Estados Unidos. Estos laboratorios tienen la función de, entre otras, ofrecer rastreabilidad a los otros padrones existentes en el país en el cual es referencia. Este trabajo ayuda la sociedad del país en general en la industria y el mercado, pues el consumidor puede tener más garantías de llevar la cantidad correcta del producto que está comprando y el mercado puede garantizarse de que no está siendo perjudicado.
La metrología dimensional es una ciencia entregada a toda clase de medida y, tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia, y cualquier sistema de medidas.
También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad en lo referente a todo tipo de mediciones industriales.
La Metrología dimensional tiene dos características muy importantes, el resultado de la medición,
y la incertidumbre de medida. Los físicos y la industria utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso aceleradores de partículas.
Por otra parte, la Metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como "Infraestructura Nacional de la Calidad", compuesta además por las actividades de: normalización, ensayos, certificación y acreditación, que a su vez son dependientes de las actividades metrológicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrología permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambibilidad de los productos a nivel internacional.
En el ámbito metrológico los términos tienen significados bien específicos y estos están contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrología o VIM.
Internacionalmente, y a través de la historia, se han puesto en practica varios sistemas y formas de medidas (pie, cuarta brazada etc.) que no han dado los resultados esperados en su aplicación, pero el desarrollo evolutivo del hombre y por medio de la metrología dimensional y las ciencias investigativas hoy tenemos los sistemas que mas se utilizan a nivel mundial, y que se han establecido internacionalmente, unos con mas poderío que otros pero hay que utilizarlos.
Veamos unos puntos importantes, que se deben tener en cuenta, para una medición en metrología dimensional.
Magnitud medible. Atributo de un fenómeno, de un cuerpo o de una substancia, que es susceptible de distinguirse cualitativamente y de determinarse cuantitativamente.
Magnitud de base. Una de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se admiten por convención como funcionalmente independientes unas de otras.
Magnitud derivada. Una magnitud definida, o que sale dentro de un sistema de magnitudes, en función de las magnitudes de base de dicho sistema.
Unidad de medida. Una magnitud particular, definida y adoptada por convención, con la cual se comparan las otras magnitudes de igual naturaleza para expresarlas cuantitativamente en relación a dicha magnitud.
Unidad de base (de medida). Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema dado de magnitudes.
Valor (de una magnitud). Expresión cuantitativa de una magnitud en particular, generalmente bajo la forma de una unidad de medida multiplicada por un número.
Medición. Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar el valor de una magnitud.
Mensurando. Magnitud dada, sometida a medición.
Exactitud de medición. Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor verdadero (o real) de lo medido (el mensurando).
Repetibilidad (de los resultados de mediciones). Grado de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas de un mismo mensurando, llevadas a cabo totalmente bajo las mismas condiciones de medición.
Reproducibilidad. Grado de concordancia entre los resultados de las mediciones de un mismo mensurando, llevadas a cabo haciendo variar las condiciones de medición.
Incertidumbre. Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que, con fundamento, pueden ser atribuidos al mensurando.
Medida materializada. Dispositivo destinado a reproducir o a proveer de forma permanente durante su empleo, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada.
Patrón. Medida materializada, aparato de medición, material de referencia o sistema de medición, destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia. Los patrones pueden ser internacionales (reconocidos por acuerdo internacional) y nacionales (reconocidos por acuerdo nacional).
Patrón primario. Patrón que se designa o se recomienda por presentar las más altas calidades metrológicas y cuyo valor se establece sin referirse a otros patrones de la misma magnitud.
Patrón secundario. Patrón cuyo valor se establece por comparación con un patrón primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia. Patrón, generalmente de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar u organización dados, del cual se derivan las mediciones que se hacen en dicho lugar u organización.
Patrón de trabajo. Patrón utilizado corrientemente para controlar medidas materializadas, aparatos de medición o materiales de referencia.
Patrón de transferencia. Patrón empleado como intermediario para comparar patrones entre sí.
Trazabilidad. Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón de estar relacionado a referencias establecidas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena continúa de comparaciones, todas ellas con incertidumbres establecidas.
Material de referencia (MR). Material o substancia que tiene uno (o varios) valor(es) de su(s) propiedad(es) suficientemente homogéneo(s) y bien definido(s) para permitir su utilización como patrón en la calibración de un aparato, la evaluación de un método de medición o la atribución de valores a los materiales.
Material de referencia certificado (MRC). Material de referencia provisto de un certificado, para el cual uno o más valores de sus propiedades está certificado por un procedimiento que establece su enlace con una realización exacta de la unidad bajo la cual se expresan los valores de la propiedad y para el cual cada valor certificado cuenta con una incertidumbre a un nivel de confiabilidad señalado.
Verificación. Es la comparación de unidades que se pueden expresarse por, o con valores numéricos, y de medición. En la operación, verificar se interpreta como la comparación de una magnitud con otra que se considera legalmente patrón de referencia, y para lo cual tenemos instrumentos de medida.
Precisión. Grado de firmeza o carácter reproducible de una medida, que nos conlleva a trabajar con exactitud, teniendo en cuenta los diferentes tipos de medidas, que hay legalmente establecidos, y utilizando los instrumentos de medida, de acuerdo a calidad y experiencia del fabricante, encentrándose con diferentes grados de precisión en su habilidad, manejo, y experiencia, para manipularlos. Cuanto mas precisa sea una medida menor es la diferencia entre dos observaciones de un mismo caso.
Exactitud. Intervalo de valores en dónde se supone se halla el verdadero valor del fenómeno de medida. Las mediciones realizadas en talleres y laboratorios de control nunca son rigurosamente exactas. Además del grado de precisión del instrumento empleado, de la temperatura y otros factores imponderables. Podemos hacer una clasificación de la medición en metrología, de acuerdo a su importancia, y los sitios donde será utilizada de forma cotidiana.
CONCLUSIONES:
En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
Las organizaciones que han desarrollado un Sistema de Gestión de la Calidad frecuentemente se enfrentan a la necesidad de profundizar sus conocimientos relacionados con la metrología dimensional.
Sin embargo, a nivel de metrología industrial, erróneamente se considera que no es necesario que el personal que se ocupa de la función metrológica domine la actividad profundamente.
Hoy en día las empresas se dan cuenta de la importancia que tiene la metrologia dimensional en el conocimiento del personal que labora, pues así puede brindar mayor confiabilidad a los productos que se entregan fabricados por su empresa, a los clientes que así lo requieran.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología Dimensional actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, suministrando un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
METROLOGIA.
La ciencia que tiene por objeto el estudio de las unidades, medidas y magnitudes se llama metrología, y define las exigencias técnicas de los métodos e instrumentos de medida. Pero también es un proceso de régimen, por el cual se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad.
Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas van desde el propio procedimiento, hasta fallos del experimentador, presentando errores y son, por tanto, números aproximados.
Lo más importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
La finalidad de la Metrología es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
La falta de conocimientos sobre la metrología en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La metrología estudia las UNIDADES, MEDIDAS, y MAGNITUDES, pero, define también las exigencias técnicas de los MÉTODOS E INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Conozcamos algo sobre:
UNIDAD: Cantidad elegida para medir por comparación todas las de su misma especie. Las leyes de la Física y la Química expresan relaciones entre magnitudes, como, por ejemplo, longitud, tiempo, fuerza, temperatura o cantidad de sustancia. Las unidades de todas las magnitudes físicas y químicas se pueden expresar en función de estas siete unidades: metro, kilogramo, segundo, kelvin, amperio, candela y mol, unidades fundamentales del Sistema Internacional de unidades (S.I.). Así, la unidad de aceleración m/s2 se expresa en función de las de longitud (m) y tiempo (s). Algunas combinaciones de unidades reciben nombres especiales, como la unidad de trabajo kg·m2/s2, que se denomina julio (J), o la unidad de fuerza kg·m/s2, denominada newton (N).
MEDEIDA: Procedimiento por el que se obtiene la expresión numérica de la relación que existe entre dos valores de una misma magnitud, uno de los cuales se ha adoptado convencionalmente como unidad. Los resultados de las medidas son números que, por diversas causas que van desde el propio procedimiento hasta fallos del experimentador, presentan errores y son, por tanto, números aproximados. Lo importante en una medida es encontrar el número aproximado y estimar el error que se comete al tomar ese valor.
MAGNITUD: Propiedad de un objeto o de un fenómeno físico o químico susceptible de tomar diferentes valores numéricos. Las magnitudes pueden ser extensivas o intensivas.
El valor de cualquier magnitud extensiva se obtiene sumando los valores de la misma en todas las partes del sistema. Por ejemplo, si un sistema se subdivide en partes pequeñas, el volumen total o la masa total se obtienen sumando los volúmenes o las masas de cada parte. El valor obtenido es independiente de la manera en que se subdivide el sistema.
Las magnitudes intensivas no se obtienen mediante tal proceso de suma, sino que se miden y tienen un valor constante en cualquier parte de un sistema en equilibrio. La presión y la temperatura son ejemplos de magnitudes intensivas.
INSTRUMENTOS DE MEDIDA. Dentro de la gran variedad de instrumentos de medición que existen hoy en día, hay que tener presente la precisión de un instrumento de medida, pues esto nos da la mínima variación de magnitud que puede determinar sin error.
Un instrumento será tanto más preciso cuanto mayor sea el número de cifras significativas que puedan obtenerse con él. El error de una medida también puede estar motivado por los errores sistemáticos del instrumento, que pueden deberse a defectos de fabricación, variaciones de la presión, la temperatura o la humedad. Estos errores no pueden eliminarse totalmente y para que su valor sea lo más pequeño posible se realizan pruebas de control que consisten en cotejar las medidas con las de un objeto patrón.
Para obtener el valor de una magnitud lo más cercano posible al valor exacto, hay que repetir la medida varias veces, calcular el valor medio y los errores absoluto y de dispersión, y así aproximar el instrumento de medición lo mas cercano posible a la medida exacta (métodos).
ERROR ABSOLUTO de una medida cualquiera, es la diferencia entre el valor medio obtenido y el hallado en esa medida.
ERROR DE DISPERSIÓN es el error absoluto medio de todas las medidas. El resultado de la medida se expresa como el valor medio ‘más, menos’ (±) el error de dispersión.
Los tipos de metrología que analizaremos serán, por conveniencia, entre los diversos campos de aplicación, los mas importantes en nuestro medio, veamos algunos ejemplos que nos servirán de conocimiento y, que suelen diferenciarse como. Metrología Legal, Metrología Científica, Metrología Industrial (Metrología Dimensional).
METROLOGÍA LEGAL. Según la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) es la totalidad de los procedimientos legislativos, administrativos y técnicos establecidos por, o por referencia a, autoridades públicas y puestas en vigor por su cuenta con la finalidad de especificar y asegurar, de forma regulatoria o contractual, la calidad y credibilidad apropiadas de las mediciones relacionadas con los controles oficiales, el comercio, la salud, la seguridad y el ambiente.
METROLOGIA CIENTIFICA. Investiga nuevos métodos de medición relacionados con las necesidades internacionales, nacionales y en particular de las empresas. Los diferentes fabricantes de equipos e instrumentos de medición en el mundo han desarrollado industrialmente su departamento de investigación buscando avances científicos y tecnológicos para producir cada vez el equipo con mayor exactitud y así exigirle al productor mayor calidad en sus productos de acuerdo con las normas internacionales y patrones de calibración ofrecidos para cada proceso de fabricación. La investigación científica requiere del equipo humano más calificado, preparado en este caso para lograr calidad de los productos obtenidos, mediante la más estricta preparación de los procesos para la conformidad y plena satisfacción de las personas beneficiadas, El gobierno nacional ha autorizado ha:
ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas) Institución particular sin ánimo de lucro, que tiene la función específica de estudiar, preparar, formular las normas técnicas dentro de las actividades requeridas para hacer el más estricto control de calidad, utilizando los documentos básicos y suficientes para el desarrollo y mejoramiento de los productos.
S. I. C. (Superintendencia de Industria y Comercio). Representación oficial del gobierno, tiene en su centro de control de calidad y metrología el asesor técnico operativo para el sector industrial, y el gobierno tiene a su cargo el patronamiento oficial, el control de calidad de los productos fabricados en Colombia entre otras funciones.
ISO 9000 y 14000, (International Standards Organization). Son normas que regulan la calidad de los bienes o de los servicios que venden u ofrecen las empresas, así como los aspectos ambientales implicados en la producción de los mismos. Tanto el comercio como la industria tienden a adoptar normas de producción y comercialización uniformes para todos los países, es decir, tienden a la normalización. Ésta no sólo se traduce en leyes que regulan la producción de bienes o servicios sino que su influencia tiende a dar estabilidad a la economía, ahorrar gastos, evitar el desempleo y garantizar el funcionamiento rentable de las empresas.
La ISO 9000 es el modelo de diseño-desarrollo del producto, su proceso de producción, instalación y mantenimiento, es decir, es un sistema para asegurar la calidad. Este sistema obliga a una estrecha relación entre el cliente y el proveedor; también interrelaciona cada una de las áreas de la compañía o empresa y minimiza el factor de error en la toma de decisiones en toda la organización, ya sea en situaciones habituales o especiales.
Entre las normas que ha dictado la ISO, se encuentran las recientes ISO 9000 e ISO 14000 que son independientes una de la otra, es decir, no por tener la calificación ISO 9000 se obtiene automáticamente la ISO 14000. Actualmente la ISO 9000 tiene más de 70.000 registros en todo el mundo, lo cual evidencia que la comunidad de negocios internacional la ha adoptado como un sistema válido, fiable y realizable.
La ISO 14000, que es un sistema de estándares ambientales administrativos. Los estándares pueden ser aplicados o implementados en toda la organización o sólo en partes específicas de la misma (producción, ventas, administración, transporte, desarrollo, etc.). No hay una actividad industrial o de servicios que específica a que aplicar esas normas.
CAMPO DE ACCION. En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, proveyendo de un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
LA NECESIDAD: En el período actual, la economía nacional se ve enfrentada a la necesidad de fortalecer el nivel de competitividad de su industria manufacturera. La globalización plantea como una de sus exigencias, es la adopción de sistemas de aseguramiento de calidad internacionalmente reconocida, tales como ISO 9000, ISO 14000. Esto conlleva la necesidad de asegurar la validez de sus mediciones, lo que sólo es posible a través de la calibración de sus instrumentos respecto a patrones con trazabilidad, legales y establecidos.
METROLOGIA INDUSTRIAL. Se ocupa de estudiar y evaluar las cantidades en el campo más amplio de la física, y mecánica, teniendo en cuenta todas las unidades fundamentales y derivadas, normalizadas por el sistema internacional y utilizadas en la gran mayoría de procesos industriales en forma de sistemas y aparatos mecánicos, eléctricos, electromecánicos, neumáticos, hidráulicos, termodinámica, ópticos y luminosos llegando a controlar:
Precisión, presión, temperatura, flujo-caudal, nivel, velocidad, fuerza, potencia y formas de energía en general, propias de cada proceso. La función de la metrología industrial reside en la calibración, control y mantenimiento adecuados de todos los equipos de medición empleados en producción, inspección y pruebas, por medio de la metrología dimensional, esto con la finalidad de que pueda garantizarse que los productos están de conformidad con normas.
El equipo se controla con frecuencias establecidas y de forma que se conozca la incertidumbre de las mediciones. La calibración debe hacerse contra equipos certificados, con relación válida conocida a patrones, por ejemplo los patrones nacionales de referencia.
METROLOGIA DIMENCIONAL. Hace el control y medición de longitudes, volúmenes, masa, presión, verifica las formas en las piezas, analizando también el acabado superficial o rugosidad en las superficies técnicamente trabajadas.
De lo anterior, la metrología dimensional trata de analizar, estudiar la medición, verificación y control en:
Ø Tolerancias de Medida
Ø Tolerancias de Forma
Ø Tolerancias de Posición
Ø Acabado Superficial-Rugosidad Superficial.
La finalidad de la Metrología Dimensional es comprobar que las piezas fabricadas cumplen las especificaciones del diseño y, las necesidades del cliente. Estas comprobaciones se hacen normalmente en dimensión, forma y calidad superficial.
Metrología dimensional es la ciencia de la medición. Utilizamos metrología en actividades como preguntar que hora es, medir la cantidad de agua necesaria para preparar el alimento, entre otros.
La falta de conocimientos sobre la metrología dimensional en general nos ha llevado a tomar decisiones desacertadas a la hora de cumplir los requisitos metro lógicos del Sistema de Gestión de la Calidad.
Para buscar más comprensión sobre varios de los temas más importantes relacionados con la metrología dimensional industrial utilizaremos los conceptos dados en el vocabulario de metrología, el cual fue desarrollado por:
En Francia, se localiza el BIPM (Bureau International des Poids et Mesures). NPL (National Physical Laboratory) de Gran Bretaña. LNE (Laboratoire National de Métrologie et D'Essais) de Francia. PTB (Physikalisch-Techische Bundensanstalt) de Alemania, INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial) de Brasil, CENAM (Centro Nacional de Metrología) de México, y NIST (National Institute of Standards and Technology ) de los Estados Unidos. Estos laboratorios tienen la función de, entre otras, ofrecer rastreabilidad a los otros padrones existentes en el país en el cual es referencia. Este trabajo ayuda la sociedad del país en general en la industria y el mercado, pues el consumidor puede tener más garantías de llevar la cantidad correcta del producto que está comprando y el mercado puede garantizarse de que no está siendo perjudicado.
La metrología dimensional es una ciencia entregada a toda clase de medida y, tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia, y cualquier sistema de medidas.
También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad en lo referente a todo tipo de mediciones industriales.
La Metrología dimensional tiene dos características muy importantes, el resultado de la medición,
y la incertidumbre de medida. Los físicos y la industria utilizan una gran variedad de instrumentos para llevar a cabo sus mediciones. Desde objetos sencillos como reglas y cronómetros, hasta potentes microscopios, medidores de láser e incluso aceleradores de partículas.
Por otra parte, la Metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como "Infraestructura Nacional de la Calidad", compuesta además por las actividades de: normalización, ensayos, certificación y acreditación, que a su vez son dependientes de las actividades metrológicas que aseguran la exactitud de las mediciones que se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las certificaciones. La metrología permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambibilidad de los productos a nivel internacional.
En el ámbito metrológico los términos tienen significados bien específicos y estos están contenidos en el Vocabulario Internacional de Metrología o VIM.
Internacionalmente, y a través de la historia, se han puesto en practica varios sistemas y formas de medidas (pie, cuarta brazada etc.) que no han dado los resultados esperados en su aplicación, pero el desarrollo evolutivo del hombre y por medio de la metrología dimensional y las ciencias investigativas hoy tenemos los sistemas que mas se utilizan a nivel mundial, y que se han establecido internacionalmente, unos con mas poderío que otros pero hay que utilizarlos.
Veamos unos puntos importantes, que se deben tener en cuenta, para una medición en metrología dimensional.
Magnitud medible. Atributo de un fenómeno, de un cuerpo o de una substancia, que es susceptible de distinguirse cualitativamente y de determinarse cuantitativamente.
Magnitud de base. Una de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se admiten por convención como funcionalmente independientes unas de otras.
Magnitud derivada. Una magnitud definida, o que sale dentro de un sistema de magnitudes, en función de las magnitudes de base de dicho sistema.
Unidad de medida. Una magnitud particular, definida y adoptada por convención, con la cual se comparan las otras magnitudes de igual naturaleza para expresarlas cuantitativamente en relación a dicha magnitud.
Unidad de base (de medida). Unidad de medida de una magnitud de base en un sistema dado de magnitudes.
Valor (de una magnitud). Expresión cuantitativa de una magnitud en particular, generalmente bajo la forma de una unidad de medida multiplicada por un número.
Medición. Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar el valor de una magnitud.
Mensurando. Magnitud dada, sometida a medición.
Exactitud de medición. Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor verdadero (o real) de lo medido (el mensurando).
Repetibilidad (de los resultados de mediciones). Grado de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas de un mismo mensurando, llevadas a cabo totalmente bajo las mismas condiciones de medición.
Reproducibilidad. Grado de concordancia entre los resultados de las mediciones de un mismo mensurando, llevadas a cabo haciendo variar las condiciones de medición.
Incertidumbre. Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que, con fundamento, pueden ser atribuidos al mensurando.
Medida materializada. Dispositivo destinado a reproducir o a proveer de forma permanente durante su empleo, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada.
Patrón. Medida materializada, aparato de medición, material de referencia o sistema de medición, destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia. Los patrones pueden ser internacionales (reconocidos por acuerdo internacional) y nacionales (reconocidos por acuerdo nacional).
Patrón primario. Patrón que se designa o se recomienda por presentar las más altas calidades metrológicas y cuyo valor se establece sin referirse a otros patrones de la misma magnitud.
Patrón secundario. Patrón cuyo valor se establece por comparación con un patrón primario de la misma magnitud.
Patrón de referencia. Patrón, generalmente de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar u organización dados, del cual se derivan las mediciones que se hacen en dicho lugar u organización.
Patrón de trabajo. Patrón utilizado corrientemente para controlar medidas materializadas, aparatos de medición o materiales de referencia.
Patrón de transferencia. Patrón empleado como intermediario para comparar patrones entre sí.
Trazabilidad. Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón de estar relacionado a referencias establecidas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena continúa de comparaciones, todas ellas con incertidumbres establecidas.
Material de referencia (MR). Material o substancia que tiene uno (o varios) valor(es) de su(s) propiedad(es) suficientemente homogéneo(s) y bien definido(s) para permitir su utilización como patrón en la calibración de un aparato, la evaluación de un método de medición o la atribución de valores a los materiales.
Material de referencia certificado (MRC). Material de referencia provisto de un certificado, para el cual uno o más valores de sus propiedades está certificado por un procedimiento que establece su enlace con una realización exacta de la unidad bajo la cual se expresan los valores de la propiedad y para el cual cada valor certificado cuenta con una incertidumbre a un nivel de confiabilidad señalado.
Verificación. Es la comparación de unidades que se pueden expresarse por, o con valores numéricos, y de medición. En la operación, verificar se interpreta como la comparación de una magnitud con otra que se considera legalmente patrón de referencia, y para lo cual tenemos instrumentos de medida.
Precisión. Grado de firmeza o carácter reproducible de una medida, que nos conlleva a trabajar con exactitud, teniendo en cuenta los diferentes tipos de medidas, que hay legalmente establecidos, y utilizando los instrumentos de medida, de acuerdo a calidad y experiencia del fabricante, encentrándose con diferentes grados de precisión en su habilidad, manejo, y experiencia, para manipularlos. Cuanto mas precisa sea una medida menor es la diferencia entre dos observaciones de un mismo caso.
Exactitud. Intervalo de valores en dónde se supone se halla el verdadero valor del fenómeno de medida. Las mediciones realizadas en talleres y laboratorios de control nunca son rigurosamente exactas. Además del grado de precisión del instrumento empleado, de la temperatura y otros factores imponderables. Podemos hacer una clasificación de la medición en metrología, de acuerdo a su importancia, y los sitios donde será utilizada de forma cotidiana.
CONCLUSIONES:
En el mundo industrializado son numerosos los aspectos de la vida que dependen de las medidas. La complejidad creciente de las técnicas modernas va acompañada de continuas demandas de más exactitud, mayor rango y mayor diversidad de patrones en los dominios más variados.
El desarrollo y mejora de esos patrones es de importancia, tanto a nivel internacional como nacional, para la ciencia, el comercio y la industria.
Las organizaciones que han desarrollado un Sistema de Gestión de la Calidad frecuentemente se enfrentan a la necesidad de profundizar sus conocimientos relacionados con la metrología dimensional.
Sin embargo, a nivel de metrología industrial, erróneamente se considera que no es necesario que el personal que se ocupa de la función metrológica domine la actividad profundamente.
Hoy en día las empresas se dan cuenta de la importancia que tiene la metrologia dimensional en el conocimiento del personal que labora, pues así puede brindar mayor confiabilidad a los productos que se entregan fabricados por su empresa, a los clientes que así lo requieran.
La Investigación Científica en el campo de la Metrología Dimensional actual tiene los siguientes objetivos:
Ø Desarrollar las bases científicas y técnicas para las medidas futuras, realizando investigación fundamental y aplicada.
Ø Desarrollar, mejorar y mantener los patrones nacionales y las técnicas de medida de las Magnitudes Fundamentales y Derivadas.
Ø Participar en las comparaciones internacionales que garantizan el acuerdo internacional y la trazabilidad.
Ø Diseminar estos patrones, suministrando un servicio de medidas a las instituciones o personas que necesiten calibraciones del más alto nivel.
IMPORTANCIA DE LA METROLOGÍA EN EL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD.
El aseguramiento de la calidad implica la planificación y la vigilancia de la calidad en una empresa u organización. El objetivo principal del aseguramiento de la calidad es generar confianza dentro y fuera de la empresa, así como con los clientes de la misma.
Para asegurar la calidad, los instrumentos de medición deben ser calibrados y controlados. Un instrumento calibrado es aquel que nos asegura que lo que estamos midiendo es lo más aproximado a la medida deseada, que tiene exactitud, precisión, con una incertidumbre controlada y además es trazable o comprobable al estándar nacional. De esta forma ya el círculo se cierra: no hay calidad sin control y no hay control sin mediciones.
Por otra parte, la exactitud de los resultados obtenidos de la medición, depende de la calidad de las mediciones, es decir, de la exactitud de los instrumentos y de los procedimientos de medición utilizados y el esmero con que se realicen las mediciones. En cualquier proceso de medición intervienen una serie de elementos que determinan su resultado, el medio ambiente, la temperatura, vibraciones, etc.
El proceso de medición es toda la información, equipamiento y operaciones pertinentes a una medición dada y abarca todos los aspectos relacionados con la ejecución y la calidad de la medición, lo que incluye: principio, el método, el procedimiento, los valores de las magnitudes influyentes y los patrones de medición. La exactitud, repetitividad y reproducibilidad de cualquier sistema de medición se debe cuantificar y evaluar mediante la comparación con normas de referencia o por medio del análisis estadístico realizando un estudio de Repetitividad & Reproducibilidad (R&R).
Otro factor importante a considerar es la determinación acertada de los intervalos de recalibración, existen un gran número de factores que influyen en la frecuencia de recalibración y que tienen que ser tomados en cuenta; algunos de ellos son el tipo de equipo, las recomendaciones del fabricante, la tendencia de los datos obtenidos en calibraciones anteriores, los registros históricos de mantenimientos y servicios, el alcance y la severidad del uso, la tendencia al deterioro y a la deriva, la exactitud de la medición requerida, las condiciones ambientales en que se usa el instrumento entre otros factores.
De nuevo el factor económico debe tenerse en cuenta y se jugara entre minimizar el riesgo de que un instrumento de medición salga fuera de tolerancia durante el uso y el costo de cada calibración.
Sistemáticamente y a partir de la experiencia en el trabajo con ese instrumento de medición se podrá ir ajustando los intervalos para optimizar el balance riesgo costo.
OBJETO DE LA LEY DEL SISTEMA DE CALIDAD
La Ley tiene como finalidad "Desarrollar los principios orientadores que en materia de calidad consagra la Constitución, determinar sus bases políticas y diseñar el marco legal que regule el Sistema para la Calidad. Asimismo, establecer los mecanismos necesarios que permitan garantizar los derechos de las personas a disponer de bienes y servicios de calidad en el país, a través de los subsistemas de Normalización, Metrología, Acreditación, Certificación, Reglamentaciones técnicas y Ensayo.
En la mayoría de casos, para la obtención de unos buenos niveles de calidad dentro de la diversidad de actividades desarrolladas en las empresas es necesaria la realización de medidas sobre el producto. La calidad de estas medidas depende en gran parte de la calidad global de un laboratorio, ya sea exterior o interior a la empresa.
Con la finalidad de promover el aseguramiento de la calidad en los laboratorios dentro de la Unión Europea (UE) se llegó al establecimiento de la norma EN 45001 referente a los criterios técnicos generales para el funcionamiento de los laboratorios de ensayo. Como indica el primer punto de la norma, es de aplicación a los laboratorios de ensayo incluidos los de calibración, con independencia al sector al que pertenezcan (antiguamente la Guía ISO/CEI 25 era específica para los laboratorios de calibración). Estas dos normas han sido sustituidas hace poco por la nueva norma ISO 17025, fruto de la experiencia extraída de la aplicación de las dos anteriores, y en ella se especifican los criterios generales determinantes de la competencia técnica de los laboratorios y de sus actividades. Las normas EN 45000 (ISO 17025) representan, para los organismos de evaluación de la conformidad u organismos de acreditación, organismos de calibración o ensayos, entidades de inspección, etc., lo que la serie EN 29000 (ISO 9000) representa para empresas.
Cada miembro de la UE tiene una Entidad Nacional responsable para cada tipo de acreditación, (acreditación significa reconocimiento formal por parte de la entidad autorizada de que una organización de nivel inferior es competente para la actividad solicitada). EAL-Calibration (European co-operation for Accreditation of Laboratories Calibration), antes WECC (Western European Calibration Cooperation) y en la actualidad EA, es una organización de todos los países miembros de la UE que acredita el cumplimiento de las anteriores normas por parte de éstos. Del contenido de todas estas normas destacaremos dos puntos:
1. Los equipos de medida y ensayo utilizados en el laboratorio y que tengan un efecto sobre la exactitud o validez de los ensayos habrán de calibrarse antes de su puesta en servicio y, posteriormente, cuando sea necesario de acuerdo con el programa de calibración establecido, ya que las características de medida de los equipos se degradan con el paso del tiempo y de uso.
2. El programa global de calibración de los equipos ha de concebirse y aplicarse de forma que, cuando sea aplicable, pueda asegurarse la trazabilidad de las medidas efectuadas por el laboratorio en relación con patrones nacionales o internacionales disponibles. Cuando no sea aplicable la trazabilidad en relación con patrones nacionales o internacionales, el laboratorio de ensayos habrá de poner de manifiesto satisfactoriamente la correlación o la exactitud de los resultados de los ensayos.
Así pues, en el caso de que no sea posible encontrar laboratorios que permitan que los patrones de referencia de cualquier laboratorio de metrología tengan una adecuada trazabilidad a patrones nacionales o internacionales, se buscará trazabilidad en laboratorios de reconocida solvencia, con lo que será preciso hacer una validación a través de materiales de referencia, intercomparaciones dentro del propio laboratorio, o por medio de su participación en una comparación de ensayos interlaboratorios.
ISO 17025 comparativo ISO 9001. Aunque ISO 17025 incluye muchas de las características y requerimientos ISO 9001, su enfoque es específico en competencia técnica para verificación y calibración. Existen requerimientos para:
Ø Trazabilidad de las medidas y conocimiento de la incertidumbre de dicha medida
Ø Estructura y organización de actividades de laboratorio
Ø Calificación y competencia del personal Identificación del personal clave
Ø Esquema de aprobación, firmas (y sellado)
Ø Utilización del equipo de medida, prueba y calibración
Ø Informe de resultados
ISO 17025 requiere de un mayor grado de competencia técnica que los requisitos impuestos por ISO 9001. La selección de auditores incluirá personal especialista en disciplinas de metrología o prueba.
Las aportaciones de ISO 17025 y que la diferencian de ISO 9001 son:
Ø Requerimientos más prescriptivos
Ø Factores que promuevan independencia en la medida
Ø Designar personal técnico y gerencia competente en temas de calidad
Ø Aspectos de confidencia y protección de propiedad intelectual
Ø Requisitos con mayor alcance específico para evaluar Identificar y definir metodología para asegurar consistencia de la calibración
Ø Requisitos de ambiente y plantel físico en donde se realizan la medida y la calibración
Ø Aspectos de organización, sanidad y limpieza en las premisas de actividades
Ø Requisitos específicos para segregar, mantener, manipular y almacenar
Ø Medida y trazabilidad a patrones de calibración reconocidos (internacionalmente) y extender a medida, pruebas y ensayos según sea apropiado
Ø Metodología consistente para pruebas, ensayos y calibración
Ø Datos e información relevante a los requerimientos contractuales (de cliente regulatorio y esquema industrial)
Ø Controles estrictos sobre procesos y actividades incluido cuando se contraten las mismas
Ø Registros de los aspectos previamente indicadas
CONCLUSIÓN.
Las exigencias que se plantean a la gestión de calidad han cambiado radicalmente en los últimos años.
El control de procesos orientado a la producción tiene que ser practicado cada vez con más frecuencia por pequeñas y medianas empresas. El contar con instrumentos de medición calibrados y reconocidos a través de los organismos internacionales asegura la aceptación de los productos en los diversos mercados, aumenta su demanda y proporciona al consumidor una tranquilidad de estar comprando productos con calidad aceptada a nivel Internacional.
La alegría es señal de que la vida ha vencido.
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