El documento describe los diferentes tipos de patrones de medición utilizados en metrología, incluyendo patrones primarios, secundarios, de referencia e internacionales. Explica que los patrones primarios son las normas más precisas que definen las unidades del SI, mientras que los patrones secundarios y de referencia derivan su valor de la comparación con patrones primarios. También proporciona ejemplos de cómo se materializan unidades como la longitud, la masa y el tiempo a través de patrones físicos.

1. Cabimas, Junio 2015
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
Autor:
T.S.U. Velasquez Edwin
PATRONES DE
MEDICIÓN

2. INTRODUCCIÓN
 El ser humano a lo largo de la historia ha desarrollado conceptos para explicar
los fenómenos de la naturaleza, por lo que se ha visto en la necesidad de
definir magnitudes que les permitan entenderlos mejor. Por lo anterior, ha
“reducido” las características que observa en unas magnitudes básicas como
la masa, el tiempo, entre otras, que combinadas ayudan a explicar dichos
fenómenos.
 La BIPM (International Boreau of Weights and Measures) es un organismo
encargado de proveer las bases para un sistema único, coherente de
medidas en todo el mundo y la trazabilidad del sistema internacional de
unidades (SI), lo hace a través de la difusión directa de unidades, por
ejemplo con la masa y el tiempo, la comparación con otras unidades
internacionales de patrones de medición de otros países.

3. PATRONES METROLÓGICOS
En la metrología existen distintos tipos de patrones, también llamados
estándares. Los patrones son especificaciones ampliamente aceptadas y
también son vistos como patrones de medida. Comprende las normas de
medición, que puede ser una medida física, el instrumento de medición, un
material de referencia o sistema de medición destinado a definir, realizar,
conservar o reproducir una unidad o uno o más valores de una cantidad
para servir como una referencia
Estas estándares son normas y tienen una jerarquía, y
las hay de muchos caracteres, nacionales,
internacionales, de trabajo, etc. Entre ellos destacan
los patrones primarios, secundarios y de referencia,
pues de ellos se derivan los demás.
EJEMPLOS:
 Patrón de masa de 1 kg
 Resistencia patrón de 100 W
 Amperímetro patrón
 Patrón de frecuencia de cesio
 Electrodo de referencia de
hidrógeno

4. PATRONES METROLÓGICOS
 Los tipos de patrones de medición son
clasificados por su función y aplicación.
 Patrones Internacionales.
 Patrones Primarios.
 Patrones Secundarios.
 Patrones de Referencia.
* Por el grado de precisión.
 Patrones de trazos
 Patrones de caras paralelas
 Patrones de extremos esféricos
 Patrones cilíndricos
* Forma de materializar la longitud que representan.

5. PATRONES PROTOTIPO
INTERNACIONALES
PATRONES PRIMARIO
 Son patrones de trazos de longitud nominal de un
metro a 0°C y están construidos de platino iridiado,
con un contenido de 10% de iridio.
 Una serie de treinta y un patrón de estas
características fue construida, y aquel de ellos cuya
longitud a 0°C era la más próxima al metro de los
archivos de junio de 1799, fue escogido como
prototipo internacional
 Son una norma que ha sido designada o ampliamente reconocida
por tener las más altas cualidades metrológicas y cuyo valor es
aceptado sin referencia otras normas de la misma cantidad.
 Un ejemplo citado por la misma organización son los dispositivos
Josephson para la realización de medición de voltaje, los láseres
estabilizados usados en combinación con interferómetros para la
realización de la cantidad de longitud.

6. PATRONES SECUNDARIO
PATRONES DE REFERENCIA
 La definición de la misma organización indica que es una
norma cuyo valor es asignado por la comparación con un
patrón primario de la misma cantidad, se suele utilizar un
patrón primario para calibrar los patrones secundarios.
 Ejemplo como referencia en la calibración de patrones de
trabajo en la calibración de equipos, pues aseguran que
las mediciones se llevan a cabo correctamente, es decir
son estándares de verificación.
 Es una norma general que tiene la más alta
calidad metrológica disponible en un lugar u
organización determinados que hacen dichas
mediciones.
 Ejemplo en laboratorios de calibración que suelen
mantener estándares de referencia para la
calibración de sus patrones de trabajo.

7. Los patrones de trazos se caracterizan, en que su longitud queda
determinada por la distancia entre los trazos sobre una suficiente plana,
como ejemplo tenemos el caso de metro patrón.
Los patrones de caras paralelas o de superficies planas son también
conocidas con el nombre de galgas patrón o galgas Johansson y su
longitud queda determinada por la distancia entre dos superficies
rigurosamente planas y paralelas.
Patrones de extremos esféricos tienen la forma de varilla cilíndrica de
12mm de diámetro determinados por los dos extremos en dos casquetes
esféricos que forman parte de una misma superficie esférica cuyo centro
se encuentra en el eje de la varilla
Los patrones cilíndricos son aquellos en la que la medida de referencia
esta materializada por el diámetro de una superficie cilíndrica. Existen
diferentes tipos de patrones cilíndricos y son los siguientes:
a) Discos patrón
b) Patrón tampón
c) Anillos patrón
PATRONES METROLÓGICOS
Forma de materializar la longitud que representan.

8. JERARQUÍA DE LOS TIPOS DE
PATRONES

9. LONGITUD
 Que se mide? La distancia o
separación entre dos puntos.
 Patrones: A través de la transferencia de un
patrón expresado en términos de la velocidad de
la luz hacia un patrón o artefacto físico.
MASA
 Que se mide? El cambio de
estado de movimiento y la
atracción entre los cuerpos.
 Patrones: P.I del kilogramo. Platino-Iridio; densidad
21,5 g/cm3. Se define como la masa de un
decímetro cubico de agua a una temperatura de
máxima densidad.

10. TEMPERATURA
 Que se mide? El calor de un
cuerpo.
 Patrones: . La temperatura asignada fue 273,16 K.
El nombre adoptado fue “kelvin”, símbolo K, “El
kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es
la fracción 1/273.16 de la temperatura
termodinámica del punto triple del agua”.
TIEMPO
 Que se mide? Orden y
duración de los eventos.
 Patrones: La unidad de tiempo, el segundo, fue en
un tiempo considerado como la fracción 1/86 400
del día solar medio. “El segundo es la duración de
9´192.631.770 periodos de la radiación
correspondiente a la transición entre dos niveles
hiperfinos del estado fundamental del átomo de
cesio 133”.

11. CORRIENTE
 Que se mide? Materiales conocidos
como conductores, Carga Eléctrica
 Patrones: . “El amperio es la corriente constante que,
mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de
longitud infinita, de circular despreciable sección
transversal, y se coloca 1 metro en el vacío, produciría
entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10 -7newton
por metros de longitud”.
LUZ “ FOTOMETRÍA”
 Que se mide? Diversas formas de energía
radiante incluyen los rayos cósmicos, rayos
gamma, entre otros.
 Patrones: Patrón primario de intensidad luminosa
(cuerpo negro o radiador de Planck) a la
temperatura de solidificación del platino (2042ªK
aprox.) Estos patrones secundarios se recalibran
con los patrones básicos en intervalos periódicos.

12. Las industrias 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 avanzadas computadoras
muy precisas.
Dentro de la metrología existen diversas
áreas. Por ejemplo, la metrología
eléctrica estudia las medidas eléctricas:
tensión (o voltaje), intensidad de
corriente (o amperaje), resistencia,
impedancia, reactancia, etc. La
metrología eléctrica está constituida por
tres divisiones: tiempo y frecuencia,
mediciones electromagnéticas y
termometría.
PATRONES DE
MEDICIÓN

13. RESUMEN
La metrología puede definirse como una
ciencia madre, que da cabida a conceptos y
medicines utilizados en otra áreas.
La precisión y difusión de un patrón indica su
jerarquía frente a otros.
Es muy importante la labor realizada por las
instituciones metrológicas del mundo, pues
salvaguardan y difunde los patrones
metrológicos.
A partir de cantidades medibles básicas, se
pueden construir otras unidades necesarias
para explicar fenómenos físicos.