presentación metrologia i

METROLOGÍA I

INTENSIDAD HORARIA
Semestral: 32 Horas
Semanal: 2 Horas.
Tiempo de trabajo
Teórico
Practico

Con acompañamiento Independiente
24
48
8
16

Total

32

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PROGRAMA
Introducción
Historia de la metrología
Conceptos básicos
Magnitudes Básicas
Sistema internacional de unidades

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PROGRAMA
Vocabulario internacional de metrología
Introducción a los patrones de calibración
Magnitudes biomédicas
Equipos médicos

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Evaluaciones

EVALUACIÓN

FECHA

VALOR

Magnitudes Básicas

6 de Marzo

20%

SI y VIM

3 de Abril

20%

Equipos médicos

24 de Abril

20%

Trabajo equipos

22 de Mayo

20%

Sustentación

22 y 29 Mayo

20%

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METROLOGÍA I
N°

Apellidos y Nombres

Asistencia

1 ARTEAGA GUERRERO ESTEBAN
2 BEDOYA QUINTERO LEONARDO
3 CADAVID OSORIO BRAYAN ESTEBAN
4 CASTAÑEDA ESPINAL JEFFERSON
CHAVARRIAGA SANTAMARIA LUIS
5 NORBERTO
6 ECHEVERRI ZAPATA ANDRES
7 FLOREZ SALINAS JUAN CARLOS
8 LOPEZ FLOREZ JUAN PABLO
9 OCHOA YEPES JENNIFER PAOLA
10 ORTIZ GIRALDO ANDRES DE JESUS
11 VANEGAS CASTAÑO LUZ DELLY

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9

¿Y …

cuando la vida depende de
la tecnología ?

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¿Quién
Sostiene la
Tecnología?

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CALIBRACIÓN
DETERMINACIÓN DE LOS VALORES DE
UN INSTRUMENTO DE MEDIDA.

ERROR DE

Al calibrar un instrumento de medida, se conoce la diferencia
entre el valor entregado y el valor real de la medida y se conoce
un valor de incertidumbre sobre esa medida.
El análisis tiene como objetivo determinar los limites dentro de los
cuales se espera que debe encontrarse el valor verdadero de lo
que se esta midiendo. El intervalo definido por estos limites es la
incertidumbre de la medición.

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CALIBRACIÓN (2)
Un proceso de calibración debe entregar un “Informe
de Calibración” en el cual se encuentra un valor de
“ERROR” y una “INCERTIDUMBRE” de las medidas.

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VERIFICACIÓN
Procedimiento de control por el cual se realiza una
revisión a un instrumento de medida y se determina la
desviación con respecto a procedimientos anteriores.

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VERIFICACIÓN (2)
De este proceso obtengo “los datos suficientes” para
comprobar el buen funcionamiento del equipo, se realizan
mediciones que indican que tan alejado se encuentra el valor
entregado por el equipo del valor aceptado como real.

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AJUSTE
Procedimiento por el cual un instrumento de medida se interviene,
repara o modifica para llevarlo al valor de medida aceptado.

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AJUSTE (2)
puede derivarse del mantenimiento del
equipo “debe realizarse antes” de
cualquier procedimiento de calibración.

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Descalibrado?
Si la calibración es un procedimiento por el
que encuentro un error y una incertidumbre…
un equipo no podrá entonces estar
descalibrado.
cuando un equipo se encuentra por fuera de la
tolerancia aceptada se encuentra desajustado

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Fuente: CENAM Centro Nacional de
Metrología de México
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Ventilador
Monitor de Signos Vitales
Bomba de Infusión
Servocuna
Humidificador

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ANTROPOMETRÍA
LA PRIMERA BASE DE LA METROLOGÍA

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LA MILLA
Es una unidad de longitud que no forma parte del sistema métrico. De
origen muy antiguo, fue heredada de la Antigua Roma y equivalía a mil
pares de pasos caminados por un hombre (en latín: mille passus, plural:
milia passuum). Como los pasos eran dobles, la milla romana era
aproximadamente igual a 1467 m, y por lo tanto un paso simple era de
unos 73 cm.

UNA BRAZA
Es
una unidad de longitud náutica, que se utilizaba para medir la
profundidad del agua. El nombre braza, porque equivale a la longitud de
un par de brazos extendidos. Hoy en día no es utilizada como una unidad
de medida.
La braza tiene diferentes valores dependiendo del país:
Una braza española equivale a 1,6719 metros.
Una braza inglesa (fathom), equivale a 1,8288 metros

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¿QUÉ ES LA METROLOGÍA?
Son muchas las posibles definiciones de metrología que se pueden
encontrar.
De acuerdo con la definición formal y concreta del vocabulario
internacional de metrología (VIM) se define como:
“ciencia de la medición” , además se dice que, “incluye
todos los aspectos teóricos y prácticos relacionados con las
mediciones; cualquiera que sea su incertidumbre y en
cualquier campo de la ciencia y tecnología que ocurra”

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CONVENCIÓN DEL METRO

CGPM
Conferencia General
de Pesos y Medidas

CIPM
Comité internacional
de pesos y medidas

BIPM
Bureau international
des poids et mesures

Máxima Autoridad

Ejecuta decisiones del
CGPM

Laboratorio de Metrología
Científica

Propagar y
Perfeccionar
el S.I.

Asegura Unificación de
Unidades
el S.I.

Verifica y Mantiene
Patrones Internacionales

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METROLOGÍA CIENTÍFICA
Investiga y desarrolla nuevos métodos e
instrumentos de medición

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METROLOGÍA LEGAL

Reglamenta la fabricación y usos
de los instrumentos
de medición.

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METROLOGÍA BIOMÉDICA
Campo de la metrología, referente a
los equipos de medición biomédicos

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ESTRUCTURA DEL SI

UNIDADES DEL SI
FUNDAMENTALES O
BÁSICAS

UNIDADES DEL SI
DERIVADAS

COMBINACIÓN DE LAS UNIDADES
BÁSICAS, DE ACUERDO CON
RELACIONES ALGEBRAICAS
ÁNGULO PLANO
ÁNGULO SÓLIDO

PREFIJOS DEL SI

SISTEMA
INTERNACIONAL
DE UNIDADES SI

LONGITUD
MASA
TIEMPO
INTENSIDAD EN CTE. ELÉCTRICA
TEMPERATURA TERMODINÁMICA
INTENSIDAD LUMINOSA
CANTIDAD DE SUSTANCIA

INDICAN CUANTAS VECES ES MAYOR O
MENOR LA UNIDAD FORMADA CON
RELACIÓN A LA UNIDAD BÁSICA

(CGPM)

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MAGNITUDES Y UNIDADES
Longitud
•  Distancia entre dos puntos
•  metro [m]

Masa
•  Cantidad de materia contenida en un cuerpo
•  gramo [g]

Tiempo
•  Lapso transcurrido entre dos eventos conocidos
•  segundo [s]

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MAGNITUDES Y UNIDADES
Intensidad de Corriente
•  Flujo de electrones a través de un conductor
•  amper [A]

Temperatura termodinámica
•  Medida del flujo de energía en un cuerpo
•  kelvin [K]

Intensidad de luz
•  Cantidad de iluminación que incide en un cuerpo
•  candela [cd]

mol
•  Cantidad de sustancia contenida en un cuerpo
•  Mol [mol]

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SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Longit
ud

mol

Intensid
ad de
luz

Masa

Sistema
internacion
al de
unidades

Tempe
ratura

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Tiemp
o

Intensid
ad de
corriente

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UNIDADES DEL SI
UNIDADES
SUPLEMENTARIAS

UNIDADES
BÁSICAS

UNIDADES
DERIVADAS

LONGITUD
Metro

m

Newton (N)

Radián (rad)
MASA
Kilogramo

Joule (J)

kg
TIEMPO

Segundo

s

Watt (W)
Stero radián (sr)

INTENSIDAD DE CORRIENTE
ELECTRICA
Amper
A

Hertz (Hz)

TEMPERATURA TERMODINAMICA
Kelvin
K
INTENSIDAD LUMINICA
Candela
cd
CANTIDAD DE SUSTANCIA
Mol
mol

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MAGNITUDES
Tiempo: (segundo – s ):
El segundo es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radicación correspondiente a la
transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.
(13ª CGPM 1967, resolución 1)
Se realiza sintonizando un oscilador a la frecuencia de resonancia de los átomos a su paso a
través de campos magnéticos y una cavidad resonante hacia un detector.

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TEMPERATURA

El primer termómetro (vocablo que proviene del griego thermes y metron,
medida del calor) se atribuye a Galileo que diseñó uno en 1592 con un bulbo
de vidrio del tamaño de un puño y abierto a la atmósfera a través de un tubo
delgado.
Para evaluar la temperatura ambiente, calentaba con la mano el bulbo e
introducía parte del tubo (boca abajo) en un recipiente con agua coloreada.
El aire circundante, más frío que la mano, enfriaba el aire encerrado en el
bulbo y el agua coloreada ascendía por el tubo.

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CENTIGRADO?

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La distancia entre el nivel del líquido en el tubo y en el recipiente se
relacionaba con la diferencia entre la temperatura del cuerpo
humano y la del aire.
Si se enfriaba la habitación el aire se contraía y el nivel del agua
ascendía en el tubo. Si se calentaba el aire en el tubo, se dilataba y
empujaba el agua hacia abajo.
Las variaciones de presión atmosférica que soporta el agua pueden
hacer variar el nivel del líquido sin que varíe la temperatura. Debido
a este factor las medidas de temperatura obtenidas por el método de
Galileo tienen errores. En 1644 Torricelli estudió la presión y
construyó el primer barómetro para medirla.

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En 1641, el Duque de Toscana, construye el termómetro de bulbo de alcohol
con capilar sellado, como los que usamos actualmente.
A mediados del XVII, Robert Boyle descubrió las dos primeras leyes que
manejan el concepto de temperatura:
en los gases encerrados a temperatura ambiente constante, el producto de la
presión a que se someten por el volumen que adquieren permanece
constante.
la temperatura de ebullición disminuye con la presión.
Posteriormente se descubrió, pese a la engañosa evidencia de nuestros
sentidos, que todos los cuerpos expuestos a las mismas condiciones de calor
o de frío alcanzan la misma temperatura (ley del equilibrio térmico). Al
descubrir esta ley se introduce por primera vez una diferencia clara entre calor
y temperatura. Todavía hoy y para mucha gente estos términos no están muy
claros.
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Los termómetros tuvieron sus primeras aplicaciones prácticas en
Meteorología, en Agricultura (estudio de la incubación de huevos), en
Medicina (fiebres), etc., pero las escalas eran arbitrarias: "estaba tan
caliente como el doble del día más caliente del verano" o tan fría
como "el día más frío del invierno".

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En 1717 Fahrenheit, un germano-holandés (nació en Dancing y emigró a Amsterdam),
fabricante de instrumentos técnicos, construyó e introdujo el termómetro de mercurio con
bulbo (usado todavía hoy) y tomó como puntos fijos:
El de congelación de una disolución saturada de sal común en agua, que es la
temperatura más baja que se podía obtener en un laboratorio, mezclando hielo o nieve y
sal.
y la temperatura del cuerpo humano.
Dividió la distancia que recorría el mercurio en el capilar entre estos dos estados en 96
partes iguales.
Newton había sugerido 12 partes iguales entre la congelación del agua y la temperatura
del cuerpo humano. El número 96 viene de la escala de 12 grados, usada en Italia en el S.
XVII (12*8=96).

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En 1740, Celsius, científico sueco de Upsala, propuso los puntos de fusión y
ebullición del agua al nivel del mar (P=1 atm) como puntos fijos y una
división de la escala en 100 partes (grados).
Como en Suecia interesaba más medir el grado de frío que el de calor le
asignó el 100 al punto de fusión del hielo y el 0 al del vapor del agua en la
ebullición. Más tarde el botánico y explorador Linneo invirtió el orden y le
asignó el 0 al punto de congelación del agua.
Esta escala, que se llamó centígrada por contraposición a la mayoría de las
demás graduaciones, que eran de 60 grados según la tradición astronómica,
ha perdurado hasta época reciente (1967) y se proyectó en el Sistema
métrico decimal (posterior a la Revolución Francesa).

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La escala Kelvin tiene como referencia la temperatura más baja del cosmos.
Para definir la escala absoluta o Kelvin es necesario recordar lo que es el
punto triple. El llamado punto triple es un punto muy próximo a 0 ºC en el que
el agua, el hielo y el valor de agua están en equilibrio.
En 1967 se adoptó la temperatura del punto triple del agua como único punto
fijo para la definición de la escala absoluta de temperaturas y se conservó la
separación centígrada de la escala Celsius. El nivel cero queda a -273,15 K
del punto triple y se define como cero absoluto o 0 K. En esta escala no
existen temperaturas negativas. Esta escala sustituye a la escala centígrada
o Celsius

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Masa : (kilogramo – kg )
El kilogramo es la masa del prototipo de platino-iridio,
aceptado por la Conferencia General de Pesas y Medidas en
1889 y depositado en el Pabellón de Breteuil, de Sévres. (1ª y
3ª CGPM 1889 y 1901)

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Intensidad luminosa : (candela – cd)
Es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una
radiación monocromática de frecuencia 540 * 1012 hertz y cuya intensidad
energética en esa dirección es de 1/683 watt por esterradian. (16ª CGPM 1979,
resolución 3).

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Intensidad de corriente eléctrica : (ampere – A)
El ampere es la intensidad de una corriente constante que mantenida en dos
conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular
despreciable y colocados a una distancia de un metro uno del otro en el vacío,
produce entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metro de
longitud. (9ª CGPM 1948, resolución 2).

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MAGNITUDES BÁSICAS
LONGITUD
Distancia o separación entre dos puntos
Se mide con:
Reglas, cintas métricas, calibradores, micrómetros, nonios o
verniers, bloques patrón, medidores de ángulos, divisores,
m e d i d o r e s d e d i á m e t r o i n t e r i o r o e x t e r i o r, m e d i d o r e s d e
redondez o de planos, rugosímetros,
Metro (m): diezmillonésima parte del cuadrante del
meridiano terrestre en la actualidad se define al metro como
la distancia recorrida por la luz en vació durante un
intervalo de
1 / 299 792 458 de segundo
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EL METRO
Inicialmente se definió en París en 1791 como un diez millonésimo de la
longitud de un cuadrante polar de la tierra que pasa por París, a partir de
una medición geodésica efectuada entre Dunkerque y Barcelona, que tomó
seis años de trabajo.
La unidad se materializó en una barra de
aleación de 90% Pt y 10% Ir para aumentar
la dureza y con sección en forma de “X”
con un plano en su sección baricéntrica,
para minimizar los errores por flexión
elástica, cuando se la apoya en los puntos
de Bessel (de mínima deformación).

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Cantidad de materia : (mol – mol)

Cantidad de materia de un sistema que contiene tantas entidades elementales
como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12 . (14ª CGPM, resolución 3)

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DEFINICIONES Y CONCEPTOS
VOCABULARIO INTERNACIONAL DE METROLÓGIA

ü  Incertidumbre
ü  Error
ü  Medición
ü  Instrumento

ü  Patrón

ü  Exactitud

ü  Repetibilidad
ü  Trazabilidad
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N°

Apellidos y Nombres

Asistencia

1 ARTEAGA GUERRERO ESTEBAN

Error

2 BEDOYA QUINTERO LEONARDO

Incertidumbre

3 CADAVID OSORIO BRAYAN ESTEBAN

Medición

4 CASTAÑEDA ESPINAL JEFFERSON
CHAVARRIAGA SANTAMARIA LUIS
5 NORBERTO

Exactitud

6 ECHEVERRI ZAPATA ANDRÉS

Reproducibilidad

7 FLÓREZ SALINAS JUAN CARLOS

Trazabilidad

8 LÓPEZ FLÓREZ JUAN PABLO

Patrón

9 OCHOA YEPES JENNIFER PAOLA

Tolerancia

Repetibilidad

10 ORTIZ GIRALDO ANDRÉS DE JESÚS
11 VANEGAS CASTAÑO LUZ DELLY

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Intervalo
Presición


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