Conozcamos más a la Ciencia de las Mediciones: La Metrología.

L&S CONSULTORES C.A.
NOTA TÉCNICA
NT 007/03
Conozcamos más a la Ciencia de las Mediciones: La Metrología.
Introducción
medición”. En a m bas figuras a pa re ce
e ntre paré nte sis la re fe re ncia a l término
de finido e n e l vocabulario de m e trología
[1].
Las organizacione s que han desarrollado
un Siste m a de Ge stión de la C alidad
fre cue nte m e nte se e nfre ntan a la
ne ce sidad
de
profundizar
sus
conocim ie ntos re lacionados con la
m e trología.
Interrogantes más frecuentes
1. ¿Se re fie re sólo a la indicación de l
instrum e nto de m e dición e l té rm ino
“resultado de la medición”?
Sin e m bargo, a nive l de m e trología
industrial, e rróne am e nte se considera que
no e s ne ce sario que e l pe rsona l que se
ocupa de la función m e trológica domine la
actividad profundam e nte . La falta de
conocim ie ntos sobre la m e trología e n
ge ne ral nos ha lle vado a tomar decisiones
de sace rtadas a la hora de cum plir los
re quisitos m e trológicos de l Siste m a de
Ge stión de la C alidad.
El té rm ino re sultado de la medición no
se re fie re únicam e nte a la indicación
de l instrum e nto de m e dición cuando la
m e dición e s dire cta. Su significado es
m ás a m plio y pue de a ba rcar:
a. La
indicación
de
varios
instrum e ntos cuando la m e dición
e s indire cta , para lue go e valuar la
re lación funcional que determina el
re sultado de la m e dición.
b. La m e dia de un conjunto de
indicacione s.
c. El re sultado sin corre gir de una
m e dición.
d. El re sultado corre gido de una
m e dición.
Para buscar m ás com pre nsión sobre
varios de los te m as m ás im portante s
re lacionados con la m e trología industrial
utilizare m os los conce ptos dados e n e l
vocabulario de m e trología [1], el cual fue
de sarrollado por e l BIPM, la IEC , la IFCC,
la ISO , la IUPAC , la IUPAP y la O IML.
C on e l obje tivo de facilitar la asim ilación
de l conte nido de la Nota Té cnica, su
re dacción e stá re a liza da e n form a de
pre guntas y re spue stas. Las pre guntas
son las que norm alm e nte nos hace mos
día a día e n cualquie r proce so de
m e dición y constituye n un te m a
re curre nte e n los programas de formación
sobre m e trología.
2. ¿Q ué factore s influye n e n el resultado
de la m e dición?
Durante la re alización de una medición
inte rvie ne n una se rie de factores que
de te rm inan su re sultado:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
O tra de las he rram ie ntas que he m os
im ple m e ntado
para
facilitar
la
com pre nsión e s la re pre se ntación gráfica
de los conce ptos utilizando las relaciones
ge né ricas, partitivas y asociativas, tal y
com o se de scribe n e n la norm a ISO
9000:2000 [2].
El
El
El
El
El
El
obje to de m e dición.
proce dim ie nto de m e dición.
instrum e nto de m e dición.
am bie nte de m e dición.
obse rvador.
m é todo de cálculo.
3. ¿Es o no ne ce sario sum inistrar la
ince rtidum bre cuando inform am os el
re sultado de la m e dición?
El grupo de té rm inos re lacionados con el
“resultado de la medición” se m ue stra e n
la figura 1. Mie ntras que e n la figura 2
a pa re ce
el
grupo
de
té rm inos
re lacionados con e l “instrumento de
El re sultado de la m e dición e stá
com ple to sólo cuando va acompañado
de una de claración cuantitativa de la
ince rtidum bre que pe rm ite e va luar la
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confiabilidad e n e se re sultado. La
ince rtidum bre de la m e dición debe ser
calculada tom ando com o re ferencia la
guía para la e x pre sión de la
ince rtidum bre e n las m e dicione s [3].
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Esta he rram ie nta para e valuar la
calidad de los laboratorios de
calibración de una form a se ncilla por
pe rsonas no fam iliarizadas con la
m e trología no im plica lo contrario; es
de cir que la ince rtidum bre de
calibración se e valúe dividiendo el EMP
de l instrum e nto a calibrar e ntre tre s
para al m e nos lograr la razón de
e x actitud de 1:3.
4. ¿Es la ince rtidum bre de la m e dición
una caracte rística m e trológica de l
instrum e nto de m e dición o una
propie dad de l re sultado de la
m e dición?
Es im portante aconse jar a las
organizacione s e n la se le cción de
prove e dore s
de
se rvicios
de
calibración, analizando una se rie de
factore s e ntre los cua le s figura la
ince rtidum bre de calibración que
logran e stos laboratorios. He m os
e ncontrado situacione s donde se ha
re alizado un análisis sim plista de la
ince rtidum bre de la calibración por los
laboratorios de calibración y los
m ism os han de clarado una razón de
e x a ctitud de 1:3, sin e vide ncia s
obje tivas de que son capace s de
alcanzar dicha re lación. En estos casos
se
e vide ncia n
proble m as
de
com pe te ncia té cnica y de é tica
profe sional.
La propia de finición e stable cida en el
vocabulario de m e trología [1] nos da
la re spue sta:
“parámetro, asociado con el resultado
de la medición, que caracteriza la
dispersión de valores que pudieran ser
razonablemente
atribuidos
a
la
magnitud a medir”.
Por lo tanto, e s incorre cto utilizar la
e x pre sión
“incertidumbre
del
instrumento de medición” ya que la
m ism a e s una inte rpre tación e rrada
de l conce pto de ince rtidum bre de l
re sultado de la m e dición. Un
instrum e nto de m e dición no pose e
ince rtidum bre .
6. ¿C óm o de be m os inte rpretar el término
indicación de un instrum e nto cuando
hablam os de una pe sa?
5. ¿C uál e s la ince rtidum bre de
calibración m ás a propia da que de be
lograr e l laboratorio de calibración que
nos calibra nue stros instrum e ntos de
m e dición?
Prim e ro, de be m os re cordar que una
pe sa e s una m e dida m ate rializada de
m asa cuya de finición es establecida en
e l vocabulario de m e trología [1]. Para
la pe sa la indicación e s e l valor
a signado a la m ism a durante su
calibración.
Al e valuar la calidad de la calibración,
e s usual que tom e m os como indicador
la re lación que e x iste e ntre la
ince rtidum bre de calibración alcanzada
por e l laboratorio que calibra e l
instrum e nto y e l e rror m áx im o
pe rm isible (EMP) de l instrumento que
e s calibrado. Dicha re lación podría ser,
por lo ge ne ral, 1:3. Hay laboratorios
de calibración que pose e n e le va da
e x a ctitud y pue de n logra r una m e jor
re lación, e n e l orde n de 1:4 hasta
1:10. La re lación se inte rpre ta com o
que la ince rtidum bre de calibración es
3, 4, ... y 10 ve ce s m ás pe que ña que
e l EMP de l instrum e nto que e s
calibrado.
Por e je m plo: Una pe sa con valor
nom inal de 10 k g y clase de exactitud
M 1, fue calibrada y se obtuvo un valor
de 10 000,025 g.
El valor 10 000,025 g e s conside rado
e ntonce s com o la indicación de la
pe sa.
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7. ¿La e x actitud de la m e dición e s una
cantidad o e s una cualidad?
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cua ntificada a tra vé s de los e studios
de re pe tibilidad y re producibilidad.
Estos e studios de be n ser realizados de
acue rdo a la m e todología dada e n la
fam ilia de norm as ISO 5725 [4].
Se gún e l vocabulario de m e trología
[1], la e x actitud de la m edición es una
cua lida d que re fle ja e l “grado de
concordancia entre el resultado de una
medición y un valor verdadero de la
magnitud a medir”
9. La re pe tibilidad, la re producibilidad y
la ince rtidum bre son parám e tros
cuantitativos asociados al resultado de
la m e dición. ¿Pode m os afirmar que la
re pe tibilidad o re producibilidad de un
m é todo de
m e dición (e nsayo,
calibración, e tc.) e s igual a la
ince rtidum bre de l re sultado de la
m e dición?
C om o e l valor ve rda de ro de lo que
m e dim os no se pue de conoce r
e ntonce s la e x a ctitud no pue de se r
cuantificada.
Para e valuar la e x actitud del resultado
de una m e dición pode m os utilizar la
ince rtidum bre de la m e dición que es
un parám e tro cuantificable .
Los e studios de re producibilidad y
re pe tibilidad de los m é todos de
m e dición nos pue de n ayudar a realizar
8. ¿Es la pre cisión una caracte rística
cualitativa com o la e x actitud?
las e valuacione s de la ince rtidum bre
de l re sultado de la m e dición, pe ro el
valor
de
la
re pe tibilidad
o
re producibilidad de un m é todo de
m e dición no se pue de tom ar
dire ctam e nte com o la ince rtidum bre
de l re sultado de la m e dición. Es
ne ce sario conside rar los aspectos que
La pre cisión no e s un parám e tro
cualitativo, por lo ge ne ral se e xpresa
e n té rm inos de de sviación e stándar.
La pre cisión de l re sultado de la
m e dición pue de se r e va luada y
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fue ron tom ados e n cue nta e n e l
e studio de pre cisión.
13. ¿Es igual para todos los tipos de
instrum e ntos de m e dición la forma de
e x pre sa r la cla se de e x a ctitud?
10. ¿Pose e n e l m ism o significado los
té rm inos “e rror de la m e dición” y
“e rror de l instrum e nto de m e dición”?
La cla se de e x a ctitud es generalmente
indicada por un núm e ro, le tra o
sím bolo adoptado por conve nio y
llam ado índice de clase . La clase de
e x actitud se e stablece dependiendo de
la form a e n la cua l e stán e x presados
los e rrore s m áx im os pe rm isible
(absoluto,
re lativo
o
re ducido
conve ncional), com o establece la OIML
[7].
Los té rm inos e rror de m e dición y error
de l instrum e nto de m e dición son
dife re nte s. El e rror de la m e dición se
e ncue ntra re fe rido al e rror que posee
e l re sultado de la m e dición, e l cual se
ve
afe ctado
por los factore s
e num e ra dos e n la re spue sta a la
pre gunta 2.
14. ¿C uál caracte rística m e trológica es la
m ás im portante a la hora de
se le ccionar un instrum e nto de
m e dición?
El instrum e nto de m e dición es uno de
los factore s que contribuye al error de
m e dición. El propio instrum e nto de
m e dición tie ne un e rror de nom inado
“e rror (de
indicación)
de
un
instrum e nto de m e dición”.
De pe ndie ndo de l uso pre visto de l
instrum e nto pue de n se r diferentes las
caracte rísticas
que
re sultan
de te rm inante s a la hora de seleccionar
e l instrum e nto.
El e rror de indicación se de te rm ina,
ge ne ralm e nte , durante la calibración
de l instrum e nto com parando su
indicación con e l valor re pre se ntado
por un patrón.
11. ¿Q uié n e stable ce e l EMP de
instrum e nto de m e dición?
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Entre las caracte rísticas m e trológicas
de l instrum e nto que ge ne ralmente se
conside ran a la hora de su selección se
e ncue ntra n e l rango de m e dición, e l
valor de división o la re solución, e l
EMP, la se nsibilidad, la line alidad, la
re pe tibilidad, e tc.
un
El
EMP
es
una
caracte rística
m e trológica de l instrum e nto de
m e dición que de fine los valore s
e x tre m os pe rm isible s de l e rror y e s
e stable cido por las e specificaciones del
fabricante
de l
instrum e nto de
m e dición,
norm as
té cnicas
o
re gulacione s le gale s.
15. ¿Es suficie nte com parar e l valor de l
e rror de indicación obte nido durante la
calibración de l instrum e nto con e l
valor de l EMP de dicho instrum e nto
cua ndo que re m os de cla ra r e n e l
ce rtificado de calibración si e l
instrum e nto cum ple o no con su EMP?
12. ¿Q ué im porta ncia tie ne la cla se de
e x actitud
com o
caracte rística
m e trológica de un instrum e nto de
m e dición?
No e s suficie nte . Para poder establecer
crite rios de conform idad con una
e spe cificación e s ne ce sario considerar
la ince rtidum bre de calibración
asociada al re sultado de la m e dición
(e rror de indicación). Las re glas de
e valuación de la conform idad para
lle var e sto a cabo se e ncue ntra n
e stable cidas por la ILAC y la ISO [5,
6].
La clase de e x actitud pe rm ite la
clasificación de los instrum e ntos de
m e dición se gún sus re quisitos
m e trológicos.
Los
re quisitos
m e trológicos
garantizan
el
m ante nim ie nto de los e rrore s de l
instrum e nto
de ntro de
lím ite s
e spe cíficos.
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18. ¿C óm o pode m os ase gurar que los
instrum e ntos y proce sos de m edición
son los ade cuados para el uso previsto
y m inim izar e l rie sgo de los resultados
incorre ctos que los instrum e ntos y
proce sos de
m e dición podrían
producir?
16. En e l ce rtifica do que nos e ntre ga e l
laboratorio de calibración se de be
inform ar la ince rtidum bre de la
calibración. ¿Es e sta ince rtidum bre
inform ada e n e l ce rtificado de
calibración la ince rtidum bre de l
re sultado de las m e dicione s que
re alizam os e n la organización?
La ince rtidum bre de la calibración no
e s la ince rtidum bre de l re sultado de
las m e dicione s que re a liza m os e n la
organización.
La form a m ás ce rte ra de a bordar esta
proble m ática
es
m e diante
el
e stable cim ie nto y la im plantación de
un Siste m a de Ge stión de las
Me dicione s e fica z.
La ince rtidum bre de la calibración es
la ince rtidum bre de l re sultado de las
m e dicione s de l proce so de calibración
y e stá a sociada con e l e rror de
indicación, la corre cción, e l valor
conve nciona lm e nte ve rda de ro y otras
propie dade s m e trológicas que son
de te rm inadas durante la calibración.
Ade m ás, e s un indicador de l nive l de
e x a ctitud que a lcanza e l laboratorio de
calibración.
Los re quisitos ge né ricos de l Sistema
de Ge stión de las Me dicione s y las
orie ntacione s para ge stionar los
proce sos
de
m e dición
y
la
confirm ación
m e trológica
de l
instrum e nto
de
m e dición
son
e stable cidos e n la norm a ISO
10012:2003 [8]. Ade m ás, dicha
norm a pue de se r útil e n la m e jora de
las actividade s de m e dición y de la
calidad de los productos.
Es im portante que la organización
m ante nga sus propios procedimientos
docum e ntados para e l cálculo de la
ince rtidum bre de l re sultado de sus
m e dicione s.
19. ¿Q ué de be m os hace r si de se am os
calibrar inte rnam e nte ?
Prim e ra m e nte , la de cisión sobre la
calibración inte rna de be suste ntarse
e n un e studio de factibilidad. En caso
que se a factible , se de be organizar la
función
m e trológica
para
dar
re spue sta a las ne ce sidade s de
calibración.
La ince rtidum bre de calibración debe
tom arse e n cue nta, com o una fuente
de ince rtidum bre , cuando e l m ode lo
m ate m ático de nue stro proce so de
m e dición conte m pla e l uso de las
corre ccione s
inform a da s e n e l
ce rtificado de calibración.
En algunos casos e s re com e ndable
que la organización cue nte con su
propio laboratorio de calibración, e l
cual de be tom ar com o re fe rencia para
su organización los re quisitos dados
e n la norm a C O VENIN 2534 [9].
17. ¿Dónde
pode m os
e ncontrar
inform ación sobre la form a e n la cual
de be m os calibrar un instrum e nto de
m e dición?
20. ¿Pa ra que un laboratorio de calibración
pre ste se rvicios inte rnam e nte o
e x te rna m e nte de be obligatoriamente
e star acre ditado?
Esta
inform ación
pue de
se r
e ncontrada ge ne ralm e nte e n normas
té cnica s naciona le s, re giona le s o
inte rnacionale s o e n la propia
docum e ntación té cnica de l fabricante
de l instrum e nto.
Para que un laboratorio lle ve a cabo
calibracione s no de be e star acreditado
ne ce sariam e nte .
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NOTA TÉCNICA
La acre ditación e s un proce so
voluntario donde se de m ue stra
m e diante una rigurosa e valuación,
re alizada
por
un
organism o
inde pe ndie nte , que e l laboratorio es
com pe te nte té cnica m ente para realizar
algún tipo de calibración e n particular.
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3. C O VENIN
3631:2000
(O IML
P
17:1995). Guía para la Expresión de la
Ince rtidum bre e n las Me dicione s.
4. C O VENIN 2972-2:1997 (ISO 57252:1994). Ex actitud (ve racidad y
pre cisión) de m é todos de m e dición y
re sultados. Parte 2: Mé todo básico
para la de te rm inación de repetibilidad
y re producibilidad de un m é todo de
m e dición e stándar.
En e l caso de Ve ne zue la, la Dire cción
de C onform idad con Norm as de
SENC AMER e s la e ncargada de realizar
la acre ditación de los laboratorios de
e nsayo y calibración.
5. ILAC -G8:1996.
Guide line s
Asse ssm e nt
and
R e porting
C om pliance with Spe cification.
En nue stro Sitio W e b e stá disponible el
acce so
a
los organism os de
acre ditación de laboratorios de
Am é rica (www.lysconsultore s.com ).
on
of
6. C O VENIN 3632:2000 (ISO 142531:1998). Espe cificación Geométrica de
Referencias
Productos (GPS). Inspe cción Mediante
Me dición de Pie zas y Equipos de
Me dición. Parte 1: R e glas de Decisión
para Probar la C onform idad o no
C onform idad con las Espe cificaciones.
1. C O VENIN 2552:1999 (O IML V2:
1993). Vocabulario Inte rnacional de
Té rm inos Básicos y Ge ne rale s e n
Me trología.
7. O IML R 34: 1979. Accuracy classe s of
m e asuring instrum e nts.
2. C O VENIN –ISO 9000:2000. Sistemas
de
Ge stión
de
la
C alidad.
Fundam e ntos y Vocabularios.
8. ISO 10012:2003. Sistemas de Gestión
de las Me dicione s. R e quisitos para
Proce sos de Me dición y Equipos de
Me dición.
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NOTA TÉCNICA
9. C O VENIN
2534:2000
(ISO /IEC
17025:1999). R e quisitos Ge ne rale s
para
la
C om pe te ncia
de
los
Laboratorios de Ensayo y C alibración.
Preguntas y comentarios
Dirigirlas por corre o e le ctrónico a la
siguie nte dire cción:
form acion@lysconsultore s.com
-7–
NT 007/03
CAPACI D AD , G ES T I O N Y M EJ ORA
NO TAS T ÉC NI C AS P U BL I C AD AS
NT 001/03
Organización de Comparaciones Interlaboratorio para
Laboratorios de Calibración.
http://www.lysconsultores.com/nt001.htm
NT 002/03
Trazabilidad de las Mediciones.
http://www.lysconsultores.com/nt002.htm
NT 003/03
La Acreditación de Laboratorios un Reconocimiento de
Competencia Técnica.
http://www.lysconsultores.com/nt003.htm
NT 004/03
Validación de Métodos de Ensayo.
http://www.lysconsultores.com/nt004.htm
NT 005/03
Verificación y Calibración: Mitos y Realidades.
http://www.lysconsultores.com/nt005.htm
NT 006/03
La Validación del Software: Un Requisito Técnico de la
Norma ISO/IEC 17025.
http://www.lysconsultores.com/nt006.htm
Te m a s de l a s pr ó x i m a s no t a s t é cni ca s. . .
El Sistema de Gestión de las Mediciones (ISO 10012:2003).
Cálculo de la Incertidumbre de la Medición en el Laboratorio de Ensayo.
Utilización de Gráficos de Control en el Laboratorio.
Lineamientos para la Utilización de Computadoras y Sistemas
Computarizados en el Laboratorio.
Indicadores de Gestión.
¿Cuáles temas le gustaría que
analicemos en las próximas
NOTAS TÉCNICAS?
C a l l e U r d a n e t a , N º 2 A , 1 e r P i s o , e n t r e A ve n i d a A r a g u a y C a l l e S i m ó n R o d r í g u e z
( a 1 0 0 m d e l C . C . M a r a c a y P l a z a ) - M a r a c a y, E s t a d o A r a g u a
M a s t e r - T e l e f a x: ( 0 2 4 3 ) 2 3 5 8 6 8 6
T el f: ( 0243) 236 38 89
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