Conceptos básicos de METROLOGIA

1. METROLOGIAMETROLOGIA
Tema 1- Conceptos BásicosTema 1- Conceptos Básicos
Ing. Nora Regina GonzálezIng. Nora Regina González
MartínezMartínez

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

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

4. Bosquejo HistóricoBosquejo Histórico
 Uso de unidades e instrumentosUso de unidades e instrumentos desde hacedesde hace 6000 o6000 o
7000 años a. C.7000 años a. C.
 Hace 3000 o 4000 años a. C.: necesidad de medir laHace 3000 o 4000 años a. C.: necesidad de medir la
tierra (tierra (geometríageometría); observación el cielo (); observación el cielo (astrología,astrología,
astronomíaastronomía); medición del tiempo (); medición del tiempo (calendarizacióncalendarización).).
 Hace 500 a 300 años a. C.: Surgen las escuelas deHace 500 a 300 años a. C.: Surgen las escuelas de
filósofos científicos, Aristóteles escribe textos quefilósofos científicos, Aristóteles escribe textos que
incluyen citas metrológicas.incluyen citas metrológicas.
 400 a. C. surge en Occidente el sistema de medición400 a. C. surge en Occidente el sistema de medición
inglés. Medidas de longitud basadas en diferentesinglés. Medidas de longitud basadas en diferentes
partes del cuerpo.partes del cuerpo.
 En el Antiguo y Nuevo Testamento aparecen unidades:En el Antiguo y Nuevo Testamento aparecen unidades:
Pesos y monedas; Medidas lineales; Medidas dePesos y monedas; Medidas lineales; Medidas de
capacidad para secos y líquidos; Tiempocapacidad para secos y líquidos; Tiempo

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

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

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

8. Sistema Internacional de UnidadesSistema Internacional de Unidades
Unidades BaseUnidades Base
 Unidades BaseUnidades Base
 LongitudLongitud = Metro= Metro mm
 MasaMasa = Kilogramo= Kilogramo kgkg
 TiempoTiempo = Segundo= Segundo ss
 Corriente eléctricaCorriente eléctrica = Ampere= Ampere AA
 TemperaturaTemperatura = Kelvin= Kelvin KK
 Cantidad de substanciaCantidad de substancia = Mol o Mole= Mol o Mole molmol
 Intensidad luminosaIntensidad luminosa = Candela= Candela cdcd

9. Sistema Internacional de UnidadesSistema Internacional de Unidades
Unidades SuplementariasUnidades Suplementarias
 Unidades SuplementariasUnidades Suplementarias
 Ángulo planoÁngulo plano = Radián= Radián radrad
 Ángulo sólidoÁngulo sólido = Estereorradián= Estereorradián srsr

10. Sistema Internacional de UnidadesSistema Internacional de Unidades
Unidades DerivadasUnidades Derivadas

11. Sistema Internacional de UnidadesSistema Internacional de Unidades
PrefijosPrefijos

12. Vocabulario MetrológicoVocabulario Metrológico
 MedirMedir:: Comparar una cantidad con suComparar una cantidad con su
respectiva unidad, con el fin de averiguarrespectiva unidad, con el fin de averiguar
cuántas veces la segunda está contenidacuántas veces la segunda está contenida
en la primeraen la primera..
 Instrumento de mediciónInstrumento de medición :: DispositivoDispositivo
o aparato para determinar el valor o lao aparato para determinar el valor o la
magnitud de una cantidad o una variablemagnitud de una cantidad o una variable..
 ErrorError:: Variación del valor medido contraVariación del valor medido contra
el valor real.el valor real.

13. Vocabulario MetrológicoVocabulario Metrológico
Con referencia a los instrumentos de medición debenCon referencia a los instrumentos de medición deben
comprenderse los siguientes conceptos:comprenderse los siguientes conceptos:
 ExactitudExactitud:: es la fidelidad con que sus lecturas sones la fidelidad con que sus lecturas son
indicaciones que se aproximan al valor verdadero de laindicaciones que se aproximan al valor verdadero de la
variable que se mide.variable que se mide.
 PrecisiónPrecisión:: reproducibilidad de las mediciones, es decir,reproducibilidad de las mediciones, es decir,
con un valor fijo de la variable, cuanto difieren entre sícon un valor fijo de la variable, cuanto difieren entre sí
las lecturas o indicaciones sucesivas del instrumento.las lecturas o indicaciones sucesivas del instrumento.
 SensibilidadSensibilidad :: Relación de la señal de salida delRelación de la señal de salida del
instrumento a la variación de la variable de entrada queinstrumento a la variación de la variable de entrada que
se mide.se mide.
 ResoluciónResolución:: Legibilidad o valor de mínima división deLegibilidad o valor de mínima división de
un instrumento.un instrumento.

14. Errores en la mediciónErrores en la medición
 Es imposible hacer una medición totalmenteEs imposible hacer una medición totalmente
exacta.exacta.
 Los errores surgen de:Los errores surgen de:
 la imperfección de los sentidosla imperfección de los sentidos
 los medioslos medios
 la observaciónla observación
 las teorías que se aplicanlas teorías que se aplican
 los aparatos de mediciónlos aparatos de medición
 las condiciones ambientaleslas condiciones ambientales
 otras causas…otras causas…

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

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

17. Errores por el instrumentoErrores por el instrumento
 Se deben a laSe deben a la
imposibilidad deimposibilidad de
construir aparatosconstruir aparatos
perfectos. Ejemplosperfectos. Ejemplos
 DeformacionesDeformaciones
 Falta de linealidadFalta de linealidad
 ImperfeccionesImperfecciones
mecánicasmecánicas
 Falta deFalta de
paralelismoparalelismo
 Etc.Etc.
 Tiene valoresTiene valores
máximos permisibles,máximos permisibles,
establecidos enestablecidos en
normas o informaciónnormas o información
técnica de fabricantestécnica de fabricantes
de instrumentosde instrumentos
 La calibración de losLa calibración de los
equipos minimizaequipos minimiza
este error.este error.

18. Errores humanosErrores humanos
 Del Operador: SeDel Operador: Se
deben a causas talesdeben a causas tales
como: discapacidadcomo: discapacidad
física, descuido,física, descuido,
cansancio,cansancio,
alteracionesalteraciones
emocionales, etc.emocionales, etc.
 Por el Método dePor el Método de
medición: se debenmedición: se deben
principalmente a laprincipalmente a la
falta de un método defalta de un método de
medición definido ymedición definido y
documentado.documentado.

19. Errores humanos: Del operadorErrores humanos: Del operador
 Se pueden clasificar a su vez en:Se pueden clasificar a su vez en:
 Uso de instrumentos no calibradosUso de instrumentos no calibrados
 Fuerza ejercida al efectuar la mediciónFuerza ejercida al efectuar la medición
 Uso de instrumentos inadecuado:Uso de instrumentos inadecuado: CantidadCantidad
de piezas a medirde piezas a medir;; Tipo de mediciónTipo de medición (interna,(interna,
externa, altura, profundidad…;externa, altura, profundidad…; Tamaño de laTamaño de la
pieza y exactitud deseada.pieza y exactitud deseada.

20. Error del operador – Uso de instrumentos inadecuadosError del operador – Uso de instrumentos inadecuados

21. Errores humanos: Método deErrores humanos: Método de
mediciónmedición
 Se pueden clasificar a su vez en:Se pueden clasificar a su vez en:
 Por puntos de apoyoPor puntos de apoyo
 Método de sujeción del instrumentoMétodo de sujeción del instrumento
 Por distorsiónPor distorsión
 Error de paralajeError de paralaje
 De posiciónDe posición
 Error por desgasteError por desgaste

22. Error del método: De posiciónError del método: De posición

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

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

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

26. EjemploEjemplo
 Remache cuya longitud es 5.4 mm, seRemache cuya longitud es 5.4 mm, se
mide cinco veces sucesivas, las lecturasmide cinco veces sucesivas, las lecturas
son:son:
5.5; 5.6; 5.5; 5.6; 5.3 mm5.5; 5.6; 5.5; 5.6; 5.3 mm
¿ INCERTIDUMBRE ?¿ INCERTIDUMBRE ?
¿ ERROR ABSOLUTO ?¿ ERROR ABSOLUTO ?
¿ ERROR RELATIVO ?¿ ERROR RELATIVO ?