Descargar para leer sin conexión
MEDICIONES Y METROLOGIA.pptfdfdfdfdfdfdfdf
- 2. OBJETIVO OBJETIVO Conocer elementos básicosde las mediciones y caracterizar el Sistema Internacional (SI) de Unidades.
- 3. SUMARIO SUMARIO • Concepto demedición. • Concepto de instrumento. • Parámetros de la medición. • Instrumentos de medición. • Concepto de metrología. • Sistema internacional de unidades. • Unidades básicas del sistema internacional. • Múltiplos y Submúltiplos
- 5. La Medición comoun proceso La medición es un proceso a través del cual un observador determina la cantidad que caracteriza la propiedad o estado de un objeto. En este proceso se compara una cantidad desconocida con una cantidad aceptada como patrón. La cantidad a ser determinada es la cantidad objeto de la medición. En muchas ocasiones tales cantidades pueden ser estimadas por nuestros sentidos, por ejemplo a través de la visión, el tacto o el oído. Sin embargo, para la obtención de un resultado cuantitativo, reproducible y objetivo, deberán usarse instrumentos cuyos resultados serán entregados como salida del sistema de medición.
- 6.
- 7. PARAMETROS DE LAMEDICION PARAMETROS DE LA MEDICION EXACTITUD EXACTITUD PRECISION PRECISION SENSIBILIDAD SENSIBILIDAD ERROR ERROR
- 8. Tipos de errores Ensituaciones reales de medición existen siempre muchas fuentes de error. Los diferentes tipos de los errores se clasifican en función de las fuentes que los causan. Errores Aleatorios (Random Errors): Es un tipo de error que aparece de manera impredecible en repetidas mediciones. El ruido aleatorio sobreimpuesto a la señal y las fluctuaciones cortas del sistema de medición pueden ser causas de este tipo de error. Las desviaciones de los valores medidos se distribuyen tanto en el sentido positivo como negativo del valor real con la misma probabilidad y el valor medio de las desviaciones es cero. Así entonces, si se realizan repetidas mediciones de la misma cantidad objeto, el valor promedio de las mediciones se acerca al valor real.
- 9. Errores Sistemáticos (Bias):El error sistemático es el desplazamiento ocurrido en la medida de la variable que aparece de igual forma en repetidas mediciones de la misma cantidad objeto. Los errores sistemáticos tienen diferentes orígenes, tales como componentes DC o componentes de muy baja frecuencia de ruido que contaminan la señal, drift del sistema de medición, inadecuada calibración, alinealidades no corregidas, etc. Cuando la misma cantidad objeto es medida por dos sistemas de medición diferentes, la diferencia entre los valores promedios obtenidos por ambos sistemas indican la presencia de errores sistemáticos. Una forma práctica de reducir los errores sistemáticos es la recalibración del sistema de medición bajo las condiciones de medición y en el rango de medida requerido. Si se practican repetidas recalibraciones a intervalos adecuados, los errores sistemáticos pueden ser reducidos significativamente.
- 10. Error de Cuantificación:Es un error causado por la conversión de un valor analógico en su valor digital correspondiente. El error es la diferencia entre el valor analógico original y el valor digital convertido. Error dinámico: Es un tipo de error que ocurre debido a la respuesta dinámica imperfecta del sistema de medición. Se produce cuando las variaciones de la cantidad objeto son tan rápidas que la salida del sistema de medición no puede seguir los cambios de la entrada. La diferencia entre el valor de salida y la cantidad objeto es el error dinámico.
- 11. INSTRUMENTOS DE MEDICION INSTRUMENTOSDE MEDICION AMPERIMETRO AMPERIMETRO
- 12. INSTRUMENTOS DE MEDICION INSTRUMENTOSDE MEDICION VOLTIMETRO VOLTIMETRO
- 13. INSTRUMENTOS DE MEDICION INSTRUMENTOSDE MEDICION MULTIMETRO MULTIMETRO
- 15. CONCEPTO DE METROLOGIA CONCEPTODE METROLOGIA CIENCIA DE LA MEDICION Sistema de unidades Instrumentos de medición Procedimientos y métodos de medición Magnitudes Patrones y Unidades Apropiados y Especializados Normas y Manuales FONDONORMA: Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad.
- 16. SISTEMAS INTERNACIONAL DEUNIDADES SISTEMAS INTERNACIONAL DE UNIDADES Nombre adoptado por Nombre adoptado por la XI Conferencia la XI Conferencia General de Pesas y General de Pesas y Medidas para un Medidas para un sistema universal, sistema universal, unificado y coherente unificado y coherente de Unidades de de Unidades de medida, basado en el medida, basado en el sistema mks (metro- sistema mks (metro- kilogramo-segundo). kilogramo-segundo).
- 17. Magnitud física básica Símbolo dimensional Unidad básica Símbolode la unidad Longitud L metro m Tiempo T segundo s Masa M gramo kg Intensidad de corr iente eléctrica I amperio A Temperatura Θ kelvin K Cantidad de sust ancia N mol mol Intensidad lumino sa J candela cd UNIDADES BASISCAS DEL SI UNIDADES BASISCAS DEL SI
- 18. Unicidad: existeuna y solamente una unidad para cada cantidad física. A partir de estas unidades, conocidas por fundamentales, se derivan todas las demás. Uniformidad: elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos. VENTAJAS DEL SI VENTAJAS DEL SI
- 19. Relación decimalentre múltiplos y submúltiplos: la base 10 es apropiada para el manejo de la unidad de cada cantidad física y el uso de prefijos facilita la comunicación oral y escrita. Coherencia: evita interpretaciones erró-neas. VENTAJAS DEL SI VENTAJAS DEL SI
- 20. MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS MULTIPLOSY SUBMULTIPLOS Múltiplos Prefijos Símbolo Equivalencia exa E 1018 peta P 1015 tera T 1012 giga G 109 mega M 106 kilo K 103 hecto H 102 deca Da 10
- 21. MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS MULTIPLOSY SUBMULTIPLOS Submúltiplos deci D 10-1 centi C 10-2 mili M 10-3 micro µ 10-6 nano N 10-9 pico P 10-12 femto F 10-15 atto A 10-18
Notas del editor
- #6 El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable. Instrumento.- se puede definir como el dispositivo para determinar el valor o la magnitud de una cantidad o variable
- #7 Parámetros de la Medición Exactitud.-Aproximación con la cual la lectura de un instrumento se acerca al valor real de la variable medida. Precisión.-Medida de la reproducibilidad de las mediciones; esto es, dado el valor fijo de una variable la precisión es una medida del grado con el cual las mediciones sucesivas difieren una de otra. Sensibilidad.- Relación de la señal de salida o respuesta del instrumento respecto al cambio de la entrada o variable medida. Error.-Desviación a partir del valor real de la variable medida.
- #11 Amperímetro: mide la intensidad de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el Ampere. Se conecta en serie con el circuito. Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio. Si hablamos en términos básicos, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo, llamada "resistencia shunt". Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico. El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico el valor de la corriente eléctrica circulante. Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite obviar el inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la intensidad de la corriente.
- #12 Voltímetro: mide el valor de la tensión o voltaje. Su unidad de medida en el Voltt. Se conecta en paralelo con el circuito. Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo; esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida.
- #13 Multímetro: es un instrumento que emplea en su funcionamiento los parámetros de otros instrumentos. Estos parámetros son seleccionado por medio de un conmutador. Todos estos instrumentos de medición pueden ser Digitales y Analógicos.
- #15 Concepto de Metrología Es la Ciencia que estudia los Sistemas de Unidades, Métodos y Normas de los Instrumentos de medición en general. Es la ciencia de las medidas; en su generalidad, trata del estudio y aplicación de todos los medios propios para la medida de magnitudes, tales como : longitudes, ángulos, masas, tiempos, velocidades, potencias, temperaturas, intensidades de corriente, etc. La metrología entra en todos los dominios de la ciencia. La metrología (del griego μετρoν, medida y λoγoς, tratado) es la ciencia e ingeniería de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicación del sistema de pesos y medidas. Actúa tanto en los ámbitos científico, industrial y legal, como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la obtención y expresión del valor de las magnitudes, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecución de la exactitud requerida en cada caso; empleando para ello instrumentos métodos y medios apropiados. La metrología tiene dos características muy importantes el resultado de la medición y la incertidumbre de medida. Los físicos y 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. Por otra parte, la metrología es parte fundamental de lo que en los países industrializados se conoce como Infraestructura Nacional de la Calidad,1 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 intercambiabilidad de los productos a escala internacional. Organismo de normalización en Venezuela FONDONORMA: Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad. Qué es la calibración? La calibración es el conjunto de operaciones con las que se establece, en ciertas condiciones especificas, la correspondencia entre los valores indicados en un instrumento, equipo o sistema de medida o por los valores representados por una medida materializada o material de referencia, y los valores conocidos correspondientes a una magnitud de medida o patrón, asegurando así la trazabilidad de las medidas a las correspondientes unidades básicas y procediendo a su ajuste o expresando esta correspondencia por medio de tablas o curvas de corrección. Para calibrar un instrumento o patrón es necesario disponer de uno de mayor precisión que proporcione el valor convencionalmente verdadero que es el que se empleará para compararlo con la indicación del instrumento sometido a calibración. La importancia de la calibración La adecuada calibración de los equipos e instrumentos de medición es indispensable en los procesos de producción y en el seguimiento del control de calidad de los productos. Es necesario elegir al mejor proveedor de dichos servicios, el usuario tiene la libertad para seleccionar al que cubra de mejor manera sus necesidades. El proveedor se considera confiable mientras demuestre trazabilidad hacia patrones nacionales o internacionales como una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas las incertidumbres determinadas, así cumpliendo con las series ISO900# de 1994 en control de equipo de inspección, medición y de prueba, como se menciona en el punto 4.11.2 inciso b ,el cual indica que los equipos e instrumentos de medición deberán estar calibrados o ajustados contra equipos o instrumentos que cuenten con validez referida a patrones nacionales o internacionales reconocidos. Cuando no existan tales patrones se deberán documentar las bases que se usaron para la calibración y con actualización en la norma ISO9004:2000 en el punto 7.6 “Control de equipo de monitoreo y medición” establece que: Se deberán implementar procesos de medición y monitoreo incluyendo métodos y dispositivos para la validación de los procesos y productos, incluyendo encuestas, simulaciones y otras actividades de medición y monitoreo con el fin de proporcionar confianza, los procesos de medición y monitoreo deberán incluir la confirmación de que los dispositivos son aptos para utilizarse y que se mantienen con exactitud adecuada de acuerdo a normas, recomendaciones y especificaciones del fabricante.
- #16 Sistemas Internacional de Unidades Es el nombre que recibe el Sistema de Unidades que se usa en casi todos los países. Las unidades del SI constituyen referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medición Esto permite lograr equivalencia de las medidas realizadas con instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares distantes y, por ende, asegurar -sin necesidad de duplicación de ensayos y mediciones- el cumplimiento de las características de los productos que son objeto de transacciones en el Comercio Internacional, su intercambiabilidad.
- #17 Unidades básicas del SI
- #18 Unicidad: existe una y solamente una unidad para cada cantidad física (ej: el metro para longitud, el kilogramo para masa, el segundo para tiempo). A partir de estas unidades, conocidas por fundamentales, se derivan todas las demás. Uniformidad: elimina confusiones innecesarias al utilizar los símbolos.
- #19 Relación decimal entre múltiplos y submúltiplos: la base 10 es apropiada para el manejo de la unidad de cada cantidad física y el uso de prefijos facilita la comunicación oral y escrita. Coherencia: evita interpretaciones erróneas.
- #20 Múltiplos y Submúltiplos Es frecuente que las unidades del S.I. resulten unas veces excesivamente grandes para medir determinadas magnitudes y otras , por el contrario , demasiado pequeñas . De ahí la necesidad de los múltiplos y los submúltiplos .
- #21 Múltiplos y Submúltiplos Es frecuente que las unidades del S.I. resulten unas veces excesivamente grandes para medir determinadas magnitudes y otras , por el contrario , demasiado pequeñas . De ahí la necesidad de los múltiplos y los submúltiplos .