REVISTA ARTICULOS GRUPO 11

Universidad Nacional de Colombia

2012

ÍNDICE

ARTÍCULO INTEGRANTES TÍTULO Página1 G11N01

G11N052 G11N29katherin

G11N17alejandroMETROLOGÍA: EL ARTE DE LA MEDICIÓN 3

3 G11N03linaG11N24andresG11N26danielaG11N38camilo

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGÍA Y PROYECCION EN EL DESARROLLO CIENTIFICO E INDUSTRIAL ANTE LAS NUEVAS ECONOMIAS EMERGENTES DEL PAIS

8

4 G11N03linaG11N24andresG11N26danielaG11N38camilo

METROLOGIA, CIENCIA QUE NOS RODEA 19

5 G11N31andrea CALIDAD, UNA SECUENCIA DE PROCESOS 246 G11N20camilo MEEROLOGIA: UNA CIENCIA PARA TODOS 287 G11N22Eduardo Metrología - factores que afectan la medida 318 G11N14Ivan

G11N19CarolinaG11N28Esteban

Metrología – UN Lenguaje Uniforme 35

9 G11N16ANDREAG11N06diego

Metrología en los sistemas de gestión de calidad y gestión ambiental

39

10 G11N35EstefaniaG11N10DanielaG11N18Angelica

PATRÓN DE RESISTENCIA ELÉCTRICA EN CORRIENTE CONTINUA

45

11 G11N07yudy Importancia de la metrologia en el campo de la ingenieria

2

METROLOGÍA: EL ARTE DE LA MEDICIÓN Katherin Peña Cortes

Alejandro Güiza SuárezUniversidad Nacional de Colombia

Palabras clave: Metrología, instrumento, medición, tipos de instrumentos.

RESUMEN

La ciencia y los estudios científicos en general, hacen uso de la metrología aunque no lo digan explícitamente; pues el desarrollo de cualquier estudio siempre está acompañado de mediciones, es aquí donde la metrología juega un papel fundamental, pues es ella la que nos llena de instrumentos para tomar los valores correspondientes a las mencionadas mediciones. También nos deja a disposición una amplia gama de instrumentos, los cuales según el tipo de medida, elegiremos a nuestra conveniencia, permitiéndonos hablar de tipos de instrumentos metrológicos. Sabiendo esto, podemos hablar de la metrología como un arte que no deja indistinta a ninguna rama de la ciencia y nos permite una amplia gama de posibilidades de acuerdo a nuestros fines.

ABSTRACT

Science and scientific studies in general, make use of the metrology even if they don´t say it explicitly; cause the development of any study, has always meant to be with the measurement of natural events; is right there where the metrology plays a fundamental role, because is this science which gives us all the instruments needed for the measurements we need to do. Also it gives us the concepts to use those instruments in the right way so we can make all those measurements in order to accomplish the objectives of our projects.

That’s why we can talk about of metrology as an art that can be applied in every science row.

____________Usuarios: G11N29katherin

G11N17alejandro

INTRODUCCIÓN

Como estudiantes del curso de fundamentos de electricidad y magnetismo, resulta imprescindible conocer una de las ciencias que mayor aplicación práctica tiene como lo es la metrología, definida como la ciencia de la medida, Teniendo por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo científico. También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad.

La metrología tiene dos características muy importantes, el resultado de la medición y la incertidumbre de medida. Nos interesa resaltar el primer aspecto, por lo cual, en el presente artículo

hablaremos de los instrumentos de medición, haciendo énfasis en sus características y las medidas que gracias a ellos podemos obtener.

La ciencia práctica se da a partir de la observación de determinadas propiedades de interés, por lo cual la aplicación directa de la metrología se hace evidente. En este punto, siempre hemos utilizado uno u otro instrumento que nos permita conocer un valor sobre la cualidad de algún sistema (el de nuestro interés).

Los instrumentos que usamos comúnmente, nos habla de las características particulares de un objeto. De ahí la importancia de reconocer y valorar la influencia de los implementos que usamos para conocer las propiedades del cuerpo analizado.

INSTRUMENTOS Y MEDICIÓN

Partamos de la definición de medir: es confrontar una dimensión o magnitud con otra, con el objetivo de encontrar la diferencia entre las dos, y esto es a lo que se le llama medición. Sabiendo esto decimos que los instrumentos de medición son en pocas palabras “objetos de comparación”. Sin embargo, en un sentido más riguroso, decimos, que un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

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 aceleradores de partículas.

En la práctica, de acuerdo a la medida que queramos realizar, elegimos un instrumento particular; por lo que la metrología nos ofrece una amplia gama de instrumentos con características determinadas, que citamos a continuación:

Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.

Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real.

Resolución: es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento de medida.

Sensibilidad: es la relación de desplazamiento entre el indicador de la medida y la medida real.

Si un instrumento tiene estas características, decimos que es apto para realizar la medida (implícitamente, estas características nos habla de un instrumento calibrado).

Como ya se ha mencionado, elegimos los instrumentos que usamos basándonos en las propiedades que estemos analizando, por lo que

ahora mostraremos algunos de los instrumentos utilizados en las mediciones de determinadas propiedades.

Medición De Masas

Para determinar la masa de un cuerpo, contamos con una serie de instrumentos que han evolucionado notoriamente con el tiempo, dos buenos ejemplos de estos son:

La báscula es un aparato que sirve para pesar, esto es, para determinar el peso (básculas con muelle elástico), o la masa de los cuerpos (básculas con contrapeso).

El espectrómetro de masas es un instrumento que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z)

Esta determinación se hace específica para cada cuerpo y permite determinar el peso (considerado como la fuerza que la tierra ejerce sobre el cuerpo) de cada uno de ellos.

Medición De Longitudes

La determinación de longitudes permite conocer la distancia entre dos puntos o cuerpos de interés. Algunos de los instrumentos usados son:

El micrómetro, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.

Una cinta métrica o un flexometro es un instrumento de medida que consiste en una cinta flexible graduada y se puede enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil.

El calibre, también denominado calibrador, pie de rey, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a

1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.

Medición De Temperaturas

La medida de temperatura en un cuerpo permite extrapolar otras propiedades y es ampliamente determinada por la termodinámica. En esta gama de instrumentos, encontramos:

El termómetro es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos digitales.

Un termopar (también llamado termocupla) es un transductor formado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck), que es función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unión caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de referencia.

Un pirómetro, dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. El término se suele aplicar a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados celsius.

Medición De Volúmenes

Así como la temperatura, conocer los volúmenes de un sistema de interés es de mucha importancia en los estudios fisicoquímicos. Algunos de los instrumentos usados son:

La pipeta es un instrumento volumétrico de laboratorio que permite medir la alícuota de líquido con bastante precisión.

La probeta o cilindro graduable es un instrumento volumétrico, hecho de vidrio, que permite medir volúmenes considerables con un ligero grado de inexactitud. Sirve para contener líquidos.

Las buretas son tubos cortos, graduados, de diámetro interno uniforme, provistas de un grifo de cierre o llave de paso en su parte inferior llamado robinete. Se usan para ver cantidades variables de líquidos, y por ello están graduadas con pequeñas subdivisiones (dependiendo del volumen, de décimas de mililitro o menos).

Medición De Presiones

Otro tipo de medidas de gran aplicación, so nlas que conciernen a la presión. Algunos de los instrumentos característicos de este tipo de medidas son:

El barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.

El tubo de Pitot, es utilizado para calcular la presión total, también llamada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y de la presión dinámica).

El manómetro es un instrumento que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados.

Medición De Tiempos

El tiempo en el que ocurre un fenómeno es muy importante, ya que nos permite hacer predicciones basándonos en la tardanza del fenómeno en cuestión. Así que usamos comúnmente:

Se denomina reloj al instrumento capaz de medir el tiempo natural (días, años, fases lunares, etc.) en unidades convencionales (horas, minutos o segundos).

El cronómetro es un reloj o una función de reloj utilizada para medir fracciones temporales, normalmente breves y precisas

Un reloj atómico es un tipo de reloj que utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal para alimentar su contador. Trabaja con la frecuencia de las transiciones energéticas hiperfinas (en rangos de las microondas) en los átomos.

Medición De Ángulos

El ángulo de inclinación de un curto, es de mucha utilidad en algunos estudios (en particular los que implican movimiento circular de algún tipo), de esto tenemos que es muy importante conocer la inclinación de un cuerpo frente a un eje para así determinar en términos matemáticos algunas propiedades mas del sistema analizado. Algunos ejemplos de instrumentos metrológicos usados para tal fin son:

Un transportador es un instrumento de medición de ángulos en grados.

El sextante es un instrumento que permite medir ángulos entre dos objetos tales como dos puntos de una costa o un astro -tradicionalmente, el Sol de la tierra- y el horizonte. Conociendo la elevación del Sol y la hora del día se puede determinar la latitud a la que se encuentra el observador.

Un goniómetro es un instrumento de medición con forma de semicírculo o círculo graduado en 180º o 360º, utilizado para medir o construir ángulos.

Medición De Velocidades

En física, la medición de la velocidad de un cuerpo es, en muchas ocasiones fundamental, pues dicha propiedad permite determinar otras como la posición o la aceleración de dicho cuerpo en cierta unidad de tiempo. Para tal fin se usan algunos objetos como:

Un velocímetro es un instrumento que mide el valor de la rapidez media de un vehículo. Debido a que el intervalo en el que mide esta rapidez es generalmente muy pequeña se aproxima mucho a la magnitud de la Velocidad instantánea

Un tacómetro es un dispositivo que mide la velocidad de giro de un eje, normalmente la velocidad de giro de un motor.

El anemómetro es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del tiempo y, específicamente, para medir la velocidad del viento. Así mismo es uno de los instrumentos de vuelo básico en el vuelo de aeronaves más pesadas que el aire.

Medición De Propiedades Eléctricas

En este curso en particular, nos interesa medir las propiedades eléctricas de los sistemas con los que estamos trabajando, así que usamos comúnmente en el laboratorio:

Un multímetro, también denominado, tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para

corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una.

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.

Medición De Algunas Propiedades Más

No solo en la física se efectúan mediciones como ya se dijo, también en otras ramas de la ciencia tales como la química o la biología, algunos de los instrumentos mas utilizados en mediciones de dicha índole, entre otras, son:

El colorímetro también es un instrumento que permite medir la absorbancia de una solución en una específica frecuencia de luz a ser determinada. Es por eso, que hacen posible descubrir la concentración de un soluto conocido que sea proporcional a la absorbancia.

El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH de una disolución.

El sonómetro es un instrumento de medida que sirve para medir niveles de presión sonora (de los que depende la amplitud y, por tanto, la intensidad acústica y su percepción, sonoridad).

El sismómetro o sismógrafo es un instrumento creado por John Milne para medir terremotos para la sismología o pequeños temblores provocados, en el caso de la sismología de exploración.

El microscopio es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista.

Como hemos observado, el arte de la medición nos abre un mundo de posibilidades, permitiéndonos elegir entre una amplia gama de instrumentos que se ajusten correctamente a nuestros fines técnicos.

CONCLUSIONES

Para terminar, simplemente nos queda por resaltar de nuevo el gran valor de la metrología en nuestras vidas prácticas, pues la medición es algo con lo que nos enfrentamos a diario, aun si no estamos en el interior de un laboratorio.

Esto sin mencionar la gran variedad que nos brinda dentro de sus matices, permitiéndonos alcanzar fácilmente nuestros propósitos en términos prácticos y tangibles.

Por lo que no nos queda más que resaltar de nuevo el gran valor de la metrología como ciencia y arte que realmente es.

BIBLIOGRAFIA

[1] http://www.yotta.com.ve/lametrologia.html (consultado el 18/05/2012)

[2] http://javier0816.blogspot.com/2010/02/metrologia.html (consultado el 18/05/2012)

[3] http://es.scribd.com/doc/7669679/Metrologia-Instrumentos-de-medicion-y-calibres (consultado el 18/05/2012)

IMPORTANCIA DE LA METROLOGIA Y LA TRAZABILIDAD EN EL CAMPO DE LA INGENIERIA

La medición ha sido uno de los grandes inventos que ha tenido el hombre, con ello se satisfacen programas de mejoras para que los productos sean confiables y de buena calidad. Que los parámetros usados en las mediciones sean congruentes y se muestren siempre en los diarios o bitácoras de calibración dentro del laboratorio.

Las mediciones son parte fundamental en el campo de la ingeniería, estas mediciones son tan importantes como el cálculo del material, su resistencia y clasificación para el uso que se le va a dar. Son muy comunes los aparatos de medición que no se encuentran calibrados y en las grandes industrias esto entra a ser un factor importante para la fabricación de diversos elementos, somos responsables de la fabricación de puentes, fabricación de vías e infraestructuras para llegar a la sociedad

con muy buenas obras, con calidad, obras de ingenieros que manejan instrumentos de medición.

En la ingeniería no solo se usa la metrología para el control de los instrumentos de calidad, si no también en principios básicos como lo son los materiales que usamos diariamente, todo debe tener una historia, todo debe tener trazabilidad, de donde viene, de que ferretería, a que lote pertenece y por supuesto que componentes están dentro de la fabricación del material.

En algunas industrias metalmecánica se lleva un registro de trazabilidad a la lamina, ya que muchas son responsables de construir maquinas a que van a trabajar a altas presiones, a parte de eso los instrumentos que lleva esta maquina son llevados a verificación y control para saber con que grado de incertidumbre se van a colocar en los equipos.

Dentro de la metrología y la trazabilidad también se encuentra la capacitación a personal, ya que mientras más personas se encuentren capacitadas para realizar los seguimientos, el control de la calidad en los equipos a fabricar se vuelve aun más eficiente.

El personal siempre debe estar capacitado y seguir un conducto regular ya establecido, este según el manejo que le dé la empresa es el ciclo PHVA, (planear, hacer, verificar y actuar); con este ciclo se cumple el proceso de calidad minimizo, por el cual debe pasar el instrumento a parte de esto el personal debe realizar las respectivas correcciones y registrar los datos en un diario o bitácora, sin ocultar los posibles defectos que pueda tener el instrumento y obviamente si el instrumento se encuentra defectuoso, realizar el registro en la bitácora y solicitar la garantía correspondiente. Con cada uno de los instrumentos calibrados, se llega por consiguiente a un equipo de mejor calidad y con un registro único (trazabilidad), el cual puede ser unos documentos que le pueda salvar la vida a una empresa o hasta miles de personas. La metrología en el mundo no solo industrial es importante, va de la mano con los registros, con las bitácoras y con un grupo de aspectos que llevan a una evolución en la ciencia, la metrología esta en todos lados, como parte de la ingeniería, medicina, economía y otros campos donde la aplicabilidad en un laboratorio se vuelve obligatorio. Hoy nos

preparamos para un mundo más exigente, un mundo que pide pruebas, un mundo en el cual las mediciones son parte fundamental de la vida humana, el latido del corazón de un feto, el crecimiento de una hoja y hasta el grado de oxigeno que respiramos, todo lleva una medida, todo puede tener un instrumento de medición, hasta el campo de la quántica y la ñaño tecnología, necesitamos cada vez mas precisión. La evolución nos lleva a eso, a que esa precisión sea con un mínimo de incertidumbre, nos lleva a tener mas responsabilidad y el compromiso con nosotros mismos de quizás poder salvar vidas humanas, la trazabilidad y la metrología en el campo de la vida humana.

La conclusión es que la metrología y la trazabilidad

son como siameses una va de la mano de la otra,

una va pegada a la otra, sin metrología no hay

calidad y sin trazabilidad no hay metrología.

Yudy Cristina Chacón Zamora

Cod: 273293

Docente: Jaime Villalobos Ph. D.

Universidad Nacional de Colombia

INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGÍA Y PROYECCION EN EL DESARROLLO CIENTIFICO E INDUSTRIAL ANTE LAS NUEVAS

ECONOMIAS EMERGENTES DEL PAISLina Camargo, Sergio Martínez, Daniela Nieto

Catalina Rico, Camilo RomeroUniversidad Nacional de Colombia

Introducción

A través del transcurso de la historia, la necesidad abordada a la inspiración cuantificable de las irrigaciones precedentes de los conocimientos empíricos desarrollados por el hombre se han hecho cada vez mas exuberantes e inevitablemente importantes para el entendimiento de los fenómenos brindados por la naturaleza; su comportamiento, y la necesidad innata del investigador para poder predecirlos; convergiendo en un mundo de ideas más precisas, más tangibles, más aceptables, y más neutrales para depender de ellas todo un concepto sensorial llevado a formulaciones descriptibles y teorías experimentales, con el fin declarable de la explicación de alguna circunstancia inferida al estudio de cada investigador. Y para ello la historia lo amerita, las investigación y descubrimientos, van adquiriendo poca validez cuando las teorías no hacen parten de un mundo cuantificable, y de esta cuantificación depende de que todo aquel que quiera interpretarlo, y darlo a interpretar es imperioso el hecho de un lenguaje universal, un lenguaje, en el cual las predicciones obtenidas a diferentes fenómenos pudiesen ser explicados de una forma tangible, racional y ser capaces de poder comunicarlo ante cualquier entidad. De allí la metrología, de allí la necesidad urgente de la comunicación científica para la aceptación de teorías, para la ayuda colateral para la unificación de conocimientos y la necesidad de avanzar industrialmente de la mano con las disciplinas emergentes dedicadas a la investigación y el desarrollo tecnológico. Por ello es tan importante la metrología ya que infiere a la ciencia e ingeniería de la medida, incluyendo al estudio, mantenimiento y aplicaciones del sistema de pesos y medidas, donde actúa tanto en los ámbitos científicos, industriales y legales como en cualquier otro demando por la sociedad; con el fin de obtener expresiones de valores de magnitud, garantizando la trazabilidad de los procesos y la consecuencia de la exactitud requerida en cada caso, con la ayuda de instrumentos, métodos y medios apropiados.

Gracias a ello se obtuvo las diferentes medidas internacionales que invitan a la colaboración del conocimiento de cada mundo para poder unificar y lanzar nuevas economías emergentes, nuevos planteamiento y desarrollo tecnológicos a disposición ética ante la demanda del consumidor, y un lenguaje que se entiende y describe los diferentes aspectos físicos que relacionan los científicos con la realidad inexplorable pero conocida experimental y cuantificadamente. De allí también se brinda una idea grandísima, el cual deriva la calidad con la cual se manejan los métodos de experimentación y evocaciones científicas, para disentir de incertidumbre grandes, y poder tener certezas de que se está realizando ensayos con las mejores aproximaciones y desarrollos cuantificables para concretar una buena toma de datos, y una importante conclusión de la investigación.

En el marco de este articulo, el centro de atención, está situada en el avance de la calidad metrológica en Colombia, y la creación del Instituto Nacional de Metrología (INM), el cual infiere un gran potencial, y un gran avance para el desarrollo del país.

Creación de instituto nacional de metrología.

“ La Superintendencia de Industria y Comercio califica éste como un momento histórico para la Metrología científica, industrial y legal en Colombia y considera un privilegio participar en la creación del Instituto Nacional de Metrología como organismo técnico independiente y de la Delegatura de Reglamentos Técnicos y Metrología legal dentro de la estructura orgánica de la SIC.”

Con la expedición del decreto 4175 de 201, lanzado por el gobierno en el marco de las facultades extraordinarias, se crea el Instituto Nacional de Metrología (INM) bajo el cumplimento de las metas del Plan

Nacional de Desarrollo “prosperidad para todos”, como un organismo técnico con autonomía administrativa y financiera, el cual se encuentra íntimamente relacionado con el Ministerio de Comercio, Industria y Turismo; el cual formara parte del Sistema Nacional de Calidades y manejara la metrología industrial y científica, para la ejecución de actividad para la innovación y del desarrollo económico, científico y tecnológico del país, los cual nos brindara contar con mejores mediciones para ser partes de la competitividad internacional.

Contara con tres subdirectores para llevar a finalidad sus funciones, lo cuales son metrología física, química y biomedicina, encargándose de desarrollar servicios para que los empresarios puedan contar con las infraestructuras de laboratorios requeridas opera impulsar sus respectivas exportaciones. El ministro de Comercio, Industria y Turismo, Sergio Díaz-Granados, dice que "el nuevo Instituto se convierte en una herramienta indispensable para lograr el acceso real de productos colombianos, que cumplan con los estándares de calidad de los países con los cuales hemos suscrito acuerdos de libre comercio".

Bajo el concepto referido al TLC, según el director ejecutivo de la Asociación Nacional de Organismo de Evaluación de la Conformidad (Asosec), se convertirá en un impulsor interno para la aplicación con Estados Unidos y otros tratados comerciales, de forma tal que el INM será la entidad encargada de hacer valer los patrones de medición y de asegurar que midan lo mismo que los patrones internacionales; parte de ello se encargara de realizar investigaciones científicas en materia de nuevas formas de medición y materiales para las empresas exportadoras y la actividad productiva, e impulsara a las autoridades para que los consumidores reciban las cantidades ofrecidas en el mercado. Se considera un elemento imprescindible para irrumpir ante la producción de bienes de alto valor agregado y garantizar que el aparato productivo nacional este en capacidad de realizar procesos que cumplan con métodos precisos de aseguramiento máximo de calidad.

Entre beneficios importantes analizados bajo el aparato productivo, se encuentra una base solida para las “madres” del crecimiento económico, y señala que casi todos los sectores reconocidos por el Gobierno como de alto impacto exportador, requieren de buenos servicios de calibración y de elaboración de material de referencia, como es el caso de los cosméticos, las grasas y los biocombustibles, el sector automotriz, el sector eléctrico, los textiles, el turismo de salud, las confecciones y diferentes campos inscritos a la gran cabeza de impulsión económica industrial. Solo en la medida que el sistema internacional de calidad garantice una debida trazabilidad, cumplimiento de estándares internacionales, así como sus posibilidades de trabajar en los foros de cooperación metrológica internacional, con confiabilidad y exactitud sobre sus mediciones, se lograra una base solida para el avance y promoción de los sectores de clase mundial y los cinco sectores escogidos por el gobierno como las “locomotoras” del desarrollo y en general proveer un adecuado Sistema Métrico Nacional. Resaltando lo anterior y las razones suficientes, es inevitable recrear la necesidad de redactar el actual Sistema Metrológico Nacional, como parte del Subsistema Nacional de la Calidad, así como lo reconoce el documento Compes 3582,Politica Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación el cual resulta necesario incluirlo en los programas de fortalecimiento institucional en tanto funcionamiento adecuado del mismo cumplimiento de estándares internacionales e instrumento clave para la inspección en las cadenas globales de valor en eslabones con alto valor agregado y la dinámica empresarial.

Metrología se encuentra incluida en las Bases del Plan Nacional de Desarrollo, el cual indica:

“En el área de metrología, se observa desarticulación de la infraestructura de la metrología científica e industrial y debilidad en la institucionalidad para custodiar y desarrollar patrones nacionales de medición y articularse con las instancias internacionales. Estos problemas afectan la homologación y trazabilidad de los métodos nacionales, la provisión de ciertos servicios metrológicos de importancia para el país y el ejercicio de la metrología legal”.

Necesidad de asumo activista de parte del estado ante el sistema Nacional de Calidad, con marco en la metrología científica e industrial.

Basado en los estudios de la “Economía de las Mediciones”, Peter Swann, profesor de economía y administración de la innovación de la Universidad de Manchester, auxilia dos razones económicas por las cuales los estados deben asumir actividades de los Sistemas Internacionales de Calidad y Metrología. La primera infiere en la urgencia de corrección de fallas del mercado, por razones de externalidad, creación de monopolios y asimetría de información, con la ayuda de actividades en materia de calidad (mediciones). La segunda razón se presenta en el marco de la inversión del tipo estratégico a nuevas industrias.

Esto quiere decir que estas actividades pueden ser rentables para los particulares, por lo que en esta presentación analiza que dichas formas sean objeto de regulación por parte del estado para evitar la formación de monopolios; aunque se aclara que si bien algunas actividades que se desarrollan no son rentables para particulares, si lo son para la sociedad.

Para lo anterior, algunas de las actividades que se desarrollan en los Sistemas Nacionales de la Calidad pueden desarrollarse por encima del costo de producción siendo rentables para aquellas entidades que las desarrollan. En el Cuadro II.1 se señala con una letra “A” el sector de la gráfica en la cual ello sucede. No obstante, como se puede ver en Cuadro II.1 hay varias actividades en las cuales el costo de la actividad no es rentable desde la perspectiva privada, los cuales corresponden al sector “B+C”. No obstante, el sector “B” de la gráfica contiene actividades que si bien no son rentables para la iniciativa privada individual, si son rentables socialmente. El sector “C” establece actividades que no son rentables social o privadamente.

CUADRO II.1(A)

Análisis Económico

En referencia, se descifra que en una parte es socialmente rentable manejar dineros estatales en las actividades que se ubican en el sector “B” de la grafica y de aquí puede ser posible inferir en el impacto de diferentes políticas dado como ejemplo una existencia de correlación positiva entre el beneficio y la externalidad, o que exista una correlación negativa entre el beneficio y la externalidad o que no exista ninguna correlación directa entre estas. Y asumiendo que no exista ninguna correlación se proyecta un modelo económico.

CUADRO II.1 (B)Análisis Económico sin correlación entre beneficio privado y externalidad positiva

Visto de desde una perspectiva Coaseana, de no existir costos de transacción en la sociedad y una alta dispersión de los beneficios, cualquier persona que desarrollara un proyecto de medición podría perseguir a todas las personas que se benefician de contar con mediciones con baja incertidumbre, pero por el mismo hecho de que inversiones en los patrones de medición benefician a muchos sectores, resulta imposible hacer internas dichas externalidades positivas a manera de negocio.

Un estudio realizado por Spencer y Williams en la Unión Europea muestran que la financiación de la metrología en estos países representa alrededor del 1 por ciento del PIB y tiene un retorno económico que oscila entre el 2 y el 7 por ciento del PIB (para una media del 3% del PIB).

El organismo de metrología de los Estados Unidos – NIST- estima que por cada dólar que invierte en metrología, la industria de ese país se beneficia en US$44.

En un proyecto con la industria petrolera mexicana el Instituto Nacional de Metrología de México –CENAM- reporta haber logrado eficiencias por $140 millones anuales en ahorro por pérdida de crudo.

Se recuerda bajo los estudios de Swann que la intervención del estado en los sistemas de calidad es deseable para evitar el abuso por parte de monopolios.

La metrología en el contexto nacional enfocado ante el INM (Instituto Nacional de Metrología)

Para Colombia, la creación del INM profundizando un poco más sobre lo dicho anteriormente, permitirá separar la metrología industrial de la legal, evocando al consumidor (verificación, aprobación del modelo, vigilancia de mercados), el control y la protección. Para este entonces la concentración de labores se centrara en la metrología científica e industrial, la competitividad y el desarrollo de la capacidad tecnológica nacional. Esta separación induce a un soporte de simbiosis, lo cual permitirá a la SIC enfocarse en la defensa del consumidor y la competencia de los mercados, mientras en INM se encarga de la parte de la investigación científica, análisis y soporte industrial, los centros de desarrollo Tecnológico y demás actores del Sistema Nación de Ciencia, Tecnología e Innovación, así como de promover la investigación con altos estándares de calidad. Con la creación del INM alcanzar un potencial institucional solido para consolidar el Sistema Metrológico que desempeña el apoyo a la industria, las dinámicas de emprendimiento y de innovación, recrear la eficiencia de la capacidad instalada y mejorar el proceso de inserción del mercado internacional; de esta manera y como lo predice la historia internacional, se necesita un mando nacional que se encuentre especializada en el aspecto metrológico, para desarrollar, articular y coordinar los laboratorios de referencia, ensayos y calibración; y que operen como el representante único ante los sistemas internacionales como BIPM/CIPM. Sin embargo, este es un organismo que requiere de una fuente de apoyo del estado para su funcionamiento, porque si bien inducen ingresos trabajados de sus programas de calibración, ensayo y capacitación, no son suficientes para cubrir los costos operativos. De hecho, ningún Instituto Nacional de Metrología en el mundo logra ser auto gestionada con solo recursos provenientes de la prestación de servicios, por motivos como el alto contenido tecnológico y científico de sus actividades, el carácter innato de sus

funciones y su vital participación en los espacios internacionales; y por ende el INM requiere un alto volumen de inversión que proviene de diversas fuentes. En lo general, se sostienen principalmente atreves del estado, quien realiza como proveedor de bienes y servicios públicos que sirven de aporte para el sector empresarial para las mejoras de la competitividad.

La segunda fuente de recursos se encuentra enmarcada en los mismos institutos y sus prestaciones de servicios de calidad, los apoyos para otros laboratorios de referencias, asesorías y capacitaciones que en lo general soportan el crecimiento del instituto; adicionalmente se recurre a recursos de cooperación internacional.

A continuación se anexa porcentajes de distribución en Presupuestos INMs en Europa.

Ingresos

totales

(€)

PrincipalFondos

delGobierno

EU

(Unión Europea)

Actividad de Servicios

Acuerdos Industriales Otros TOTAL

(%)

Austria 5,800,000 86.0 0.0 14.0 0.0 0.0 100

Bélgica 3,150,000 100.0 0.0 0.0 0.0 0.0 100

Dinam. 5,449,344 24.3 3.1 56.8 2.2 13.7 100

Finlandia 7,755,724 78.0 0.6 14.6 1.5 5.4 100

Francia 23,967,353 86.3 4.8 8.4 0.2 0.2 100

Alemania 234,800,000 90.8 1.4 3.9 3.8 0.0 100

Grecia 1,047,000 73.8 0.0 26.2 0.0 0.0 100

Ilanda 3,990,000 71.1 1.3 27.6 0.0 0.0 100

Italia 21,485,000 71.8 2.6 19.7 3.3 2.6 100

Holanda 15,800,000 56.0 3.0 41.0 0.0 0.0 100

Portugal 8,031,127 9.8 0.1 90.1 0.1 0.0 100

España 6,150,000 58.8 11.8 14.7 2.0 12.7 100

Suecia 45,765,169 10.0 2.0 82.0 6.0 0.0 100

Reino Unido 139,058,377 47.9 2.4 47.5 2.2 0.0 100

Unión Europea

30,000,000 0.0 90.0 10.0 0.0 0.0 100

Total EU- 15 552,249,094 63.9 6.8 25.9 2.9 0.5 100

(Fuente: Williams (2002))

A continuación se inspecciona la relación costo beneficio de la inversión de la metrología en la unión europea para el 2002.

(Fuentes: Spencer, Christopher y Williams (2002).)

En el enfoque de la relación costo beneficio, se señala que si bien existe un costo elevado para recrear y fortalecer un sistema metrológico eficiente, al invertirse en la capacidad técnica y tecnológica del área, refractan no solo beneficios económicos, sino también en términos de calidad y seguridad para cualquier tipo de usuario y el medio ambiente.

Ahora en el marco de la composición de ingresos en los institutos metrológicos.

(Fuente: DNP-DDE. Cifras a 2006. Consultoría DNP – Metrología Didier.)

De forma explícita se analiza el hecho de la infructuosa realidad de un auto sostenimiento a nivel mundial de algún instituto de estar naturaleza, ya que a pesar de su gran trayectoria, del reconocimiento internacional y de atender grandes mercados interno y externos que les representan ingresos significativos por la prestación de servicios; dependen en gran calibre del apoyo gubernamental para enfrentar una postura técnica, y para el sostenimiento de estas actividades que generan grandes beneficios sociales y económicos.

Lineamiento, comunicación y expansión del INM como sector investigativo, y potencial económico

Aunque el INM tiene autonomía administrativa, será parte de las entidades descentralizadas del orden nacional según el Art. 68 de la Ley 489 y sometido al control político y a la dirección del órgano de la administración al cual se adscriben; el cual probablemente se situé en el ministerio de Comercio, Industria y Turismo y de esa forma apoyar el Sistema Nacional de Competitividad.

Para el caso, se confiere el hecho en la actualidad, que el sector de Ciencia, Tecnología e Innovación esta en un proceso de crecimiento y estructuración importante que podría apoyar de forma provechosa la creación y consolidación del Instituto Nacional de Metrología (INM). Dado por hecho que el Instituto debe adelantar labores en el ejercicio de sus funciones de metrología científica e industrial, con alto contenido tecnológico y científico de sus actividades y un carácter transversal de sus funciones, que nos solo se restringen al sector comercio o a la política de competitividad nacional. Por esta razón, el fortalecimiento de la capacidad metrológico nacional dependerá de la generación de conocimiento científico y tecnológicos, que son el resultado de actividades de ciencias, tecnologías e innovaciones, y los procesos de transferencia de conocimiento, de forma tal que el INM deberá contar con una regulación que le permita actuar y beneficiarse de los programas de Colciencias; y en este mismo orden de ideas, tener como primera prioridad la calibración de instrumentos y patrones de mediciones para la industria y el comercio, evocando con la capacidad restante los laboratorios para adelantar investigaciones de la mano con las “madres” del desarrollo en los sectores industriales de talla mundial.

Objetivos centrales que presenta el INM como institución impulsadora en el país.

Como Instituto Nacional de Metrología, se encontrara centrado en el desarrollo de las actividades de metrología científica e industrial que apoye el propulsor económico, científico y tecnológico del país. De igual forma constara de apoyo en el ejercicio de metrología legal que se concibe a cargo de la

Superintendencia de Industria y Comercio, ya que las actividades que se pretenden mejorar en esta área son de tipo supervisión y vigilantes antes el cumplimento de normas que el Estado debe ejercer para garantizar que las mediciones que se realice a nivel nacional, aseguren protección de intereses nacionales. Tendrá más énfasis como enlace con las organizaciones internacionales en materia de metrología científica e industrial como el SIM y ANDIMET (y en el futuro próximo, ante la Oficina Internacional de Pesas y Medidas-BIPM).

Como objetivo textual también intervendrá de nodo articular de la capacidad metrológica nacional a través del cual se establezcan los mecanismo de participación y seguimiento de otros laboratorios de referencia, regiones o sectoriales como los que actualmente operan en el INVIMA, el IDEAM, ICA y el INS.

También se convertirá en un órgano asesor del gobierno en el direccionamiento y planeación de la política en medición, gracias a un conjunto de bases de referencia y que garanticen trazabilidad, confiabilidad y transparencia al sistema nacional, apoye el subsistema nacional de la calidad en la expedición de normas, la estructuración de una red metrológico y la coordinación de los actores de SMN. Para los campos de los que las calibraciones se antecedan, se concentrara como centro de investigación y desarrollo de los sectores estratégicos para a la economía.

La separación de las funciones de metrología científica e industrial del área legal, como lo recomienda la Organización Internacional de Metrología (OIML) concederá una mayor potencial en la parte científica y así mismo dar un espacio importante a la SIC para que pueda concentrarse en las funciones de inspección, vigilancia y control así como fortalecer el control metrológico a nivel regional

Funciones indispensables declaradas por el decreto 4174 del 2011 en referencia al INM.

Bajo el artículo sexto del capítulo dos de funciones y objetivos generales del decreto número 4175 del 2011 por el ministerio de comercio, industria y turismo; el INM cumplirá las siguientes funciones generales:

1. Participar en la formulación de las políticas en materia metrológica y ser el articulador y ejecutor de la metrología científica e industrial del país.

2. Desarrollar las actividades de metrología científica e industrial para el adelanto de la innovación y el desarrollo económico, científico y tecnológico del país, en coordinación con otras entidades y organismos.

3. Asegurar la trazabilidad internacional de los patrones nacionales de medida y representar los intereses del país en los foros nacionales e internacionales de metrología científica e industrial.

4. Fortalecer las actividades de control metrológico que adelanten las autoridades competentes para asegurar la confiabilidad de las mediciones.

5. Actuar como centro de desarrollo tecnológico de la metrología científica e industrial y en tal calidad, apoyar y asesorar al Gobierno Nacional y a otras entidades o personas en el desarrollo científico y tecnológico del país.

6. Establecer, custodiar y conservar los patrones nacionales de medida correspondientes a cada magnitud, salvo que su conservación o custodia sea más conveniente en otra institución, caso en el cual el Instituto Nacional de Metrología - INM establecerá los requisitos aplicables y, con base en ellos, designará a la entidad competente.

7. Establecer y operar los laboratorios de referencia de metrología científica e industrial que requiera el país, de acuerdo con las políticas del Estado y designar los laboratorios primarios de metrología que requiera.

8. Asegurar la trazabilidad de las mediciones al Sistema Internacional de unidades (SI) definido por la 'Conferencia General de Pesas y Medidas de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) y hacer su divulgación.

9. Establecer, coordinar y articular, la Red Colombiana de Metrología (RCM).

10. Fijar las tasas a que hace referencia el artículo 70 de la Ley 1480 de 2011 y para los servicios de metrología que preste el Instituto Nacional de Metrología - INM incluidas las calibraciones, las verificaciones iníciales y subsiguientes, los programas de capacitación y los servicios de asistencia técnica.

11. Proporcionar servicios de calibración a los patrones de medición de los laboratorios, centros de investigación, a la industria u otros interesados, cuando así se solicite de conformidad con las tasas que establezca la ley para el efecto, así como expedir los certificados de calibración y de materiales de referencia correspondientes.

12. Realizar las calibraciones de patrones para metrología legal y los ensayos para la aprobación de modelo o prototipo de los instrumentos de medida de acuerdo con las normas vigentes.

13. Asesorar y prestar servicios. de asistencia técnica a las entidades que lo soliciten, en aspectos científicos y tecnológicos de las mediciones y sus aplicaciones.

14. Mantener, coordinar y difundir la hora legal de la República de Colombia.

15. Producir, de acuerdo con su capacidad y con referencia a estándares internacionales, materiales de referencia requeridos por el país e importar aquellos materiales de referencia confiables e insumos de laboratorios que requiera para su actividad; así como establecer mecanismos de homologación de los materiales de referencia que se utilizan en el país de acuerdo con estándares internacionales.

16. Realizar estudios técnicos necesarios para establecer los patrones de medida y solicitar a la Superintendencia de Industria y Comercio su oficialización.

17. Promover y participar de las comparaciones inter-Laboratorios y desarrollos de la metrología científica e industrial a nivel nacional e internacional.

18. Realizar estudios sobre las necesidades de medición de los diferentes sectores de la economía que se requieran y publicar documentos de consulta.

19. Apoyar y desarrollar actividades de ciencia, tecnología e innovación en lo de su competencia, como integrante del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.

20. Establecer y mantener la jerarquía de los patrones de medida, de acuerdo con las recomendaciones técnicas internacionales.

21. Obtener, proteger, registrar y explotar las patentes y otros derechos de propiedad intelectual que el INM desarrolle o produzca en ejercicio de sus actividades científicas y tecnológicas.

22. Las demás funciones que se le asignen por ley.

Prestación de servicios decorosos ante infraestructura y avance científico e industrial del país

El Instituto Nacional de Metrología, se encargara de prestar servicios para la conservación de patrones primarios, calibración e investigación ante las diferentes áreas laborales propuestas a continuación.

Área Eléctrica

Se pretende conformar un laboratorio de tiempo y frecuencia, de corriente continua y alterna, de potencia y energía y de transformación de medidas.

Área Mecánica

Constara de laboratorios de masa, fuerza, volumen, de presión, torque y metrología adimensional.

Área termodinámica

Conformada por un laboratorio de humedad, de densidad y de temperatura.

Área Química

Destinado al mantenimiento y perfección de laboratorios de pH y conductividad, de materiales de referencia y de biomedicina; adicionalmente, se pretende el desarrollo de laboratorios con un alto manejo de los temas de pH y conductividad, en la forma tal de obtener participación internacional, y un excelente desempeño institucional.

Se manifiesta gráficamente lo descrito anteriormente, remembrando algunos puntos, en los cuales amerita un desarrollo cuidadoso del desempeño científico ante las áreas de importancia urgente que demanda el país para adquirir una salida en potencia de economías emergentes y desarrollos de seguridad ambiental que permitiría a la nación inclinarse ante la competitividad internacional, y ser capaz de afrontar el conocimiento colateral para una ayuda unilateral menecer del desarrollo participante de las Metrología en cada nación.

(Fuente: Superintendencia de Industria y Comercio, Taller de estructuración de la RCM. 30 junio de 2010.)

Los puntos importantes, emergen de los laboratorios de pH y conductividad, los cuales seria los primeros que se deben desarrollar en el INM, ya que se espera que el resultado del proyecto de Asistencia Técnica al Comercio con la Unión Europea puedan adquirirse los primeros equipos para el desarrollo de estos laboratorios con el apoyo logístico del CENAM que ofreció su colaboración en la estructura de los mismos. Para el punto de de los laboratorios de biomedicina, serán desarrollados para instar los sectores estratégicos del gobierno en materia de desarrollo económico e inversión. Por otro lado los servicios de conservación de patrones primaros y calibración serán coordinados por la red metrológica nacional, designando los laboratorios de referencia nacional con base en su mayor jerarquía técnica, y velara por la diseminación de mediciones adecuadas en todo el territorio nacional, permitiendo con gran certeza que la red nacional de Metrología se enriquezca de la internacional de inter-comparaciones de la cual se beneficia el INM.

Conclusiones objetivas ante el desarrollo formativo del INM, para el desempeño e inclinación económica del país, ante el mercado internacional, y el desarrollo científico e industrial.

La creación del Sistema Metrológico Nacional, y su desarrollo indudable, será remitida como un instrumento indispensable bajo la proyección en competencia y en los procesos de inserción en los mercados internacionales. Esto corresponde a la dependencia en la cual la industria nacional, debe demostrar ante los demandantes exteriores que se pueden satisfacer los criterios particulares de los mercados y encomias habituales, y de allí deformar la inestabilidad cruda de dificultades ante el comercio, permitiendo la facilidad ante el desempeño comercial, mejorando la competitividad y promoviendo el desarrollo de la ciencia y la tecnología; además el país debe constar con plena integridad de la capacidad de verificar las propiedades de los productos y mercancías que ingresan al país y así proteger al consumidor, la vida, la salud y el medio ambiente. Cabe resaltar que la unificación y fortalecimiento de la capacidad metrológica del país y su reconocimiento internacional son requisitos para que los sectores que actualmente están trabajando y los que en un futuro se inscriban del Programa de Transformación Productiva; realmente tengan posibilidades técnicas para garantizar la competitividad de productos y servicios a nivel internacional, de esta forma avanza las barreras técnicas al comercio que permitan un efectivo aprovechamiento de los acuerdos de comercio que se han venido negociando.

El INM representa un aparato productivo nacional el cual debe estar orientado ante la estrategia de competitividad en la calidad y el cumplimiento de altos estándares internacionales, y gracias a ello promover transacciones comerciales mas exequibles e insistir por el desarrollo básico en la salud, en la seguridad, en el desarrollo industrial potencial y en la protección necesaria del medio ambiente.

Mediante esto, el país podría encontrarse constituyendo los espacios internacionales del área en cuestión y desarrollar las tecinas locales, ser participes de movimientos de comparación y de fortalecimiento del recurso humano nacional a nivel internacional, con gracia a la cual se invita el complejo de cadenas de trazabilidad nacional y soportar el ejercicio del control metrologico a nivel regional, para lo cual se apoyara en la Red Colombiana de Metrología.

En dependencia local con lo dicho anteriormente, esta relacionado con ser el impulsor del desarrollo de laboratorios de referencia en el área química, el cual se mantiene totalmente marginada en la nación, para poder articularlos en el ejercicio investigativo y productivo para un tope dinámico bastante grande en la economía del país.

El fortalecimiento y desarrollo del INM, aclara que no es el único requisito para el buen desempeño del Sistema Metrologico, ya que se requiere desarrollar un marco legal para el desarrollo de la metrología que acondicione parámetros necesarios ante los principios generales para la organización y estructura de la actividad metrologica en el país. Mediante esta ley, se propone definir lo lineamientos y requerimientos sobre la fabricación, reparación y verificación de aparatos e instrumentos para medir las propiedades de cada cual en ámbito de medidas, a controles metrologicos; la competitividad en los distintos sectores en la cadena metrologica, y la necesidad urgente de las mediciones enmarcadas en una transacción económica.

Bibliografía

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Spencer y Williams (2002). “The Scope and dimensions of measurement activity in Europe”. European Measurement Project Pembroke College-University of Oxford.

Swann (2007) The Economics of Measurement.

METROLOGIA CIENCIA QUE NOS RODESALina Camargo, Sergio Martinez, Daniela Nieto

Catalina Rico, Camilo RomeroUniversidad Nacional de Colombia

DESARROLLO HISTORICO DE LA METROLOGIA

1. ANTROPOMETRÍA

Sus manifestaciones en diversidad de momentos en la historia del hombre, como la antropología general, pasando por la arquitectura y la antigua rama de la topografía, la agrimensura, inclusive las transacciones lucrativas, la propiedad de la tierra, y en todo rincón del vivir diario que tenga el rastro de alguna maniobra de medida, la metrología, ha formado parte de nuestra vida.

Antes de un sistema desarrollado como el Sistema Métrico Decimal, no teníamos más, que hacer uso de lo que llevábamos encima, de nuestro propio cuerpo, para contabilizar e mercantilizar productos. Precisamente aparece el pie, apoyándolo sobre la tierra, como unidad de medida ventajosa para medir pequeñas parcelas, por ejemplo, para elaborarse una choza.

Surge también el codo, útil para medir pedazos de tela u otros objetos que se pueden colocar a la altura del brazo en un mostrador o similar. Otro es el paso, para medir terrenos más grandes. Para medidas más pequeñas, aparece la palma y, para medidas aun más pequeñas, el dedo.

El dedo pulgar, se incluye también en el anterior sistema correspondiendo a 4/3 de dedo normal, además la pulgada se dividía en 12 partes, para medidas muy pequeñas.

Hasta el Renacimiento, la mayor información existente sobre metrología es en su aplicación en las transacciones productivas y en las imposiciones de

impuestos. Solo a partir del Renacimiento se hace visible comienza a distinguir entre metrología científica y otras aplicaciones metrológicas.

Se puede citar la famosa frase de PROTAGORAS: “HOMBRE, MEDIDA DEL UNIVERSO”.

2. UNIFICACION DE LAS MEDIDAS

En este se establecen las unidades de medición en personajes importantes, condiciones, objetos y resultados de la labor humana. Dada la variación de un sujeto a otro de las medidas antropométricas, se genero la necesidad de unificar las medidas hasta tal punto que el pie, la palma, el dedo, correspondían al Jefe de la Tribu, al Príncipe o al Rey o algunos objetos que se instauraban como patrones.

Así encontramos casos como en la sociedad egipcia con el Cubit Real Egipcio que era igual a la longitud del brazo con la mano extendida del Faraón que reinara en el momento, y la Yarda, que correspondía a la distancia entre la nariz y el pulgar con el brazo extendido del Rey Enrique I.

El Cubit Real Egipcio fue reemplazado por unidades normalizadas divididas en partes iguales y construidas en granito negro que sirvieron como patrón.

El establecer un calendario, es históricamente importante. Así mientras las naciones civilizadas centraban su atención en la agricultura, el calendario otorgaba la gran ventaja de planificar el trabajo. En este instante empezaría la historia del reloj como herramienta para medir el transcurso del tiempo empezando con el reloj de sombra del año 1450 A.C. descubierto en Egipto.

Resumiendo hasta aquí el hombre instauró medidas que inicialmente fueron relacionadas con la longitud, peso y tiempo, luego agrega el volumen y ángulo, consecuencia de la necesidad de levantar edificaciones.

3. CREACION DE LAS UNIDADES FUNDAMENTALES

En esta etapa se da la unificación por excelencia creándose así el Sistema Métrico Decimal y el Sistema Internacional de Unidades-SI. Teniendo como enunciado que un fenómeno sólo se conoce bien a partir del momento en que pueda expresársele por medio de números, es decir, medirlo, principio expuesto por Platón y precisado por Kelvin a fines del siglo XIX. Dando el paso a nuestra época en la que hay que medirlo todo.

Pero como para medir correctamente es preciso tener unidades fáciles y definidas con claridad, y es así como el Sistema Internacional de Unidades S.I. compensar ésta necesidad.

3.1. Establecimiento del SI

Antes de ser internacional, la necesidad de una unificación de medidas salió a relucir por la Revolución Francesa en 1789. Entonces los hombres esa época concluyeron que el sistema por crear debería poder convertirse en internacional, idea que basaron en: primero, que tenía que ser usada la numeración decimal, pues ésta se empleaba en todos los países del continente europeo, y la segunda, que las unidades a introducir no deberían tener correspondencia alguna con ningún país. Partir de fenómenos físicos universales que después de ser discutidos, fueron: el Meridiano terrestre para la longitud y el agua para la masa.

Traduciendo se tomó la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre que pasa por París, que se llamó Metro.

Distintos sabios, matemáticos, físicos, astrónomos, etc., se encomendaron de las operaciones técnicas y materiales.

Dado que las necesidades industriales eran pocas, y bastaba con tener unidades de longitud, superficie, volumen y masa, por consiguiente se toman como base el metro, las unidades de superficie y volumen fueron el cuadrado y el cubo.

El Kilogramo como unidad para la masa, se toma del agua contenida en un cubo de 1/10 de metro de lado.

Los múltiplos, se obtienen del principio de numeración decimal: todos deberían ser decimales y se crearon los prefijos añadidos al nombre de la unidad base, sin embargo, se crearon algunos nombres para usos particulares por ejemplo, el área, para medidas agrarias.

También decimalizan las unidades de tiempo y ángulo, relacionadas con los fenómenos astronómicos.

Diez años después de trabajos (1799), los patrones del metro y del Kilogramo sólo aparecieron en los Archivos Nacionales. El metro era la distancia entre las dos caras terminales, bien planas y paralelas de una regla de sección rectangular y el Kilogramo era un cilindro de una altura sensiblemente igual al diámetro.

El sistema se iba extendiendo por el mundo, en 1840 se construye una treintena de series de Patrones que se despacharon a diferentes países de Europa y América.

Las exhibiciones mundiales que se llevaron a cabo en París en 1851, 1855 y 1857, llevan el tema a un plano internacional.

Dando importancia a una petición de la Academia de Ciencias de San Petersburgo (Leningrado), se formuló en 1869, el encuentro de una comisión internacional del metro. Veinticuatro estados eligieron delegados que se reunieron en París en agosto de 1870 y nombraron los miembros de un comité de investigaciones.

En conclusión, 51 delegados en representación de 30 países entre los cuales se encontraba Inglaterra, U.S.A. y ocho países de América Latina, se reunieron desde el 24 de septiembre hasta el 12 de octubre de 1872 constituyendo la Convención Internacional del Metro y celebraron once sesiones siendo las bases para un Sistema de Unidades Internacionales. Se constituye un comité permanente como presidente el español IBAÑEZ y secretario un holandés, M. Bosscwa que llegó ágilmente a conclusiones técnicas y se llegó a crear la Organización Internacional tanto desde el punto de vista técnico como diplomático.

Compilando trabajos de más de medio siglo sobre interferencias luminosas, se ha podido agregar una nueva definición del metro, sustentada en un fenómeno físico perfectamente estable y reproducible, como querían los fundadores del sistema métrico. Y esta nueva definición es: es la radiación luminosa emitida en el vacío por una lámpara de Criptón de unas determinadas características.

Desde de Octubre de 1960 el metro es la longitud igual a 1650763,73 longitudes de onda del criptón 86 y en la actualidad, el metro se ha definido en términos de velocidad de la luz (C) y del tiempo empleado por ella para recorrer un metro. A ésta definición se le denomina PATRON LUMINOSO.

El segundo de tiempo ya no se relaciona con la rotación de la tierra que se creía regular pero cuyas irregularidades han conseguido probar. Este se ha definido como una fracción de 12 cifras de denominador del año tropical de 1860 e incluso se orienta hacia la resonancia de un átomo de Cesio. Por el instante únicamente el kilogramo se mantiene fuera de ésta evolución hacia patrones atómicos.

Así pues en esos campos se utilizaron unidades como: grado centígrado, Fahrenheit, Reaumur, etc. la situación más confusa se daba en el campo de la Electricidad. En 1873, el Congreso Internacional y su comisión del sistema de unidades, completan el sistema con las Unidades Secundarias derivadas que eran necesarias para toda clase de uso a nivel científico e industrial o comercial.

Esas 27 unidades fueron elegidas por su grado de importancia práctica y comprenden medidas geométricas, mecánicas, de presión, de viscosidad, de energía, de calor, de electricidad y de la luz. Es así como el SI finaliza ese largo periodo de imprecisión. El gran esfuerzo de adaptación de todos, permite tener un lenguaje en todos los campos y en todos los niveles de la ciencia y de la técnica y se podrá crear en el futuro los complementos que sean necesarios. El SI es el resultado actual de un trabajo largo comenzado en Francia pero continuado durante 90 años en un marco internacional para poner a disposición de todos los hombres un conjunto de unidades cómodas, necesarias en el desarrollo de la ciencia y de la técnica.

CALIDAD, UNA SECUENCIA DE PROCESOS

Seditsira Andrea Quintero VillamizarUniversidad Nacional de Colombia

La metrología es la ciencia estratégica de las medidas. Entre sus tareas está el desarrollo de técnicas de medida basada en la investigación, el mejoramiento y mantenimiento de los recursos de medida y su difusión en las instituciones autorizadas. Con el avance de la tecnología y el proceso de la globalización, medir se ha vuelto una actividad más rigurosa y debe ser mejor, ya que facilita la cooperación industrial y el intercambio internacional de mercancía e información.

“La metrología se considera un elemento imprescindible para avanzar hacia la producción de bienes de alto valor agregado y garantizar que el aparato productivo nacional esté en capacidad de realizar procesos que cumplan con métodos precisos de aseguramiento de calidad” dice un artículo de la Superintendencia de Industria y Comercio titulado “Entra en funcionamiento el instituto nacional de metrología”. Así que un objetivo no tan directo pero no menos importante de la metrología es la calidad. Pero, ¿cómo se puede garantizar una mejor calidad de un bien o un producto? Uno de esos pasos es el aseguramiento de los equipos de medida y la secuencia de operaciones que lleven a este fin, se le denomina confirmación metrológica.

Iniciando esta secuencia, el conjunto de documentos que aseguran la calidad y la gestión continua es el ISO 9000. Este consiste de varios documentos modificados que dictan la selección, desarrollo e implementación de sistemas de calidad. Las normas ISO han sido acogidas por la mayoría de países y tienen validez ya que son establecidas por la Organización Internacional de Normalización ISO.

Es de aclarar que esto define los elementos que debe tener un sistema de calidad pero no describe situaciones particulares. Para conocer más detalles de los procedimientos necesarios para seleccionar, utilizar, calibrar, controlar y mantener equipos de medida, se utilizará el ISO 10012.

Aspectos a resaltar de este escrito:

1. Disposición de equipos de medida para cuantificar todos los parámetros relacionados con la calidad.

2. Documentación de todos los instrumentos anteriores.3. Implementación y mantenimiento de un sistema para el control y la calibración de dichos

equipos.4. Uso de los elementos que procuren su exactitud y ajuste adecuados.5. Publicación de errores e incertidumbres significativas del proceso de medida.6. Calibración con trazabilidad.7. Formación apropiada del personal que realice la calibración.8. Documentación de la calibración de los elementos. Se puede utilizar un modelo similar que

contenga :

EQUIPO

CALIBRACIÓN

Fecha de última confirmación

Fecha de próxima confirmación

Responsable

9. Sistematización efectiva y periódica de la calibración.10. Rutina de ficha de registro. Se puede utilizar un modelo similar que contenga :

HOJA DE REGISTRO DEL EQUIPO

NOMBRE

MARCA

MODELO

N° DE SERIE

CAPACIDAD MÁXIMA

DIVISIÍN DE ESCALA

PERIODO DE CALIBRACIÓN

RESPONSABLE CALIBRACIÓN

PERIODO DE CONFIRMACIÓN

RESPONSABLE CONFIRMACIÓN

PERIODO DE MANTENIMIENTO

ÚLTIMA CALIBRACIÓN

CERTICACIÓN DE CALIBRACIÓN

11. Marcación con estado de calibración y limitación de uso.12. Retiro del instrumento por fallo o estado de no calibración. Se puede utilizar un modelo

similar que contenga :

MOTIVO

EQUIPO FUERA DE FUNCIONAMIENTO

Fecha de última confirmación

Fecha de próxima confirmación

Responsable

13. Sellamiento de equipos.

De lo anterior se deduce que una sistematización y organización de los equipos de medida, intervienen en gran parte para el control de calidad. Aún así, falta establecer límites de error, es decir, un sistema que mida el producto. De acuerdo a la situación, se definen los límites de error, por ejemplo, un producto diseñado puede estar limitado en un acuerdo contractual y un producto para un cliente promedio puede establecerse por el proveedor.

Pero ¿qué garantiza los sistemas de calidad? El término de certificación se entiende por “la actividad que permite establecer la conformidad de una determinada empresa, producto o servicio con los requisitos definidos en normas o especificaciones técnicas” (Ley 21/1992 de 16 de julio de Industria) y reúne la confianza suficiente para que un organismo de certificación lo apruebe ya que se encuentra bajo algún modelo de conformidad de calidad.

Sin embargo, muchas organizaciones certifican, y sólo es válido si están acreditadas por la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC). En Colombia, la entidad representante de la ENAC es el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC y es quien reconoce formalmente la capacidad frente a organizaciones y de administración.

Regresando a la sistematización, cabe resaltar la calibración de los instrumentos en intervalos apropiadas de tiempo y su respectiva documentación. Este proceso debe seguir la trazabilidad de los patrones nacionales y el reglamento correspondiente para la calibración de los elementos. Además se debe tener en cuenta la exactitud de la medida. Para ello, es necesario ponderar el efecto de las condiciones que puedan alterar el funcionamiento y/o los resultados de la medición. La secuencia de acciones para consolidar la calidad requiere mucho esfuerzo, desde organismos internacionales que deleguen tareas a institutos nacionales y que a su vez estos, lo difunden localmente, hasta llegar a los solicitantes de instrumentos calibrados. Y lo anterior no es un trabajo inútil, es necesario para el progreso de la calidad, para incrementar la satisfacción del cliente, la eficacia y eficiencia en la organización de cada empresa, para mejorar la competitividad y para ofrecer mejores servicios y bienes.

Esto nos dice que un manejo óptimo de la metrología trae estas ventajas. Y su combinación con un reglamento adaptado a las necesidades emergentes, hacen la fusión que legaliza el ascenso y el seguimiento de la calidad.BIBLIOGRAFÍA

www.sic.gov.co/entra-en-funcionamiento-el-instituto-nacional-de-metrologia www.mitecnologico.com/Main/IntroduccionALaNormalizacionwww.cegesti.org/agace/presentaciones/11_manual_agua_Metrologia.pdf

Camilo Andrés Jaimes González 1

I. INTRODUCCIÓN

A correcta medición, ah estado presente desde tiempos inmemorables en la vida

del hombre, y aun hoy es una y seguirá siendo una de las ciencias mas importantes para la humanidad. Esta esta presente en todos nosotras a cada omento desde la simple compra fruta; hasta la mas compleja ecuación de estado que podamos imaginar; pasando por medio de los exámenes de sangre, donde una mal conteo de glóbulos rojos puede traer un tratamiento innecesario; o el correcto empacamiento de productos, a ninguna empresa le gustaría vender 100 mL menos de leche que la que dicen, ni tampoco enfrentar la penalización legal que tendrían que enfrentar; y es aquí donde voy a centrar el siguiente articulo la importancia del buen manejo metrológico de una muestra en un laboratorio, como la importancia de una correcta medición en cualquier tipo de industria y como todas las entidades se ven reguladas fuertemente por la ley.

L

En el presente se hablara con de los diferentes tipos de Metrología (Legal, Científica e industrial) y con especial énfasis en la metrología industrial.

II. CONCEPTOS CLAVE

Metrología, Metrología legal, Metrología científica, Metrología industrial

III. METROLOGÍA

Metrología es el estudio de medición, es decir, de tamaños, procesos de medición y los errores de medición. El término proviene del griego; metro = medida, logos =palabra, la medición siempre es una comparación, es decir, la comparación de la magnitud (tamaño) que se desee conocer o determinar con los que se han establecido (a nivel mundial como el metro el segundo) o cada uno ha establecido (como sucedió con las primeras personas que empezaron a medir), siendo estos los de referencia o estándar. El sistema SI tiene siete valores fundamentales que son determinados por los institutos nacionales de metrología, en Colombia, el Instituto Nacional de Metrología (INM) y Oficina Internacional de Pesas y Medidas (ubicada en la ciudad de Sèvres en parís, que juntos son los encargados de garantizar que las mediciones en Colombia de un metro, segundo, Kilogramo, y demás medidas sean iguales en todo el territorio colombiano y el mundo. Este no es exactamente el caso (una propiedad fundamental de la medición es la incertidumbre de la medición), pero las diferencias son en la práctica diaria sin problemas. Los requisitos para los propósitos técnicos y científicos, sobre todo se hizo a la exactitud, a veces, muchas veces mayor que los de uso en el hogar, jardín y cocina.La metrología tiene diferentes clasificaciones dependiendo del campo en donde se use ya sea en los ámbitos legales (Metrología Legal), la determinación e investigación de pautas para la determinación de los patrones primarios de medida

1 Camilo Andrés Jaimes González (G11N20camilo), Estudiante de pregrado en Ingeniería Química, Universidad Nacional de Colombia, Contacto; caajaimesgo@unal.edu.co.

METROLOGÍA: UNA CIENCIA PARA TODOS

(Metrología Científica) y la gestión de las medidas en los procesos de calidad (Metrología industrial).

Metrología Legal

Según la Superintendencia de Cámara y Comercio se define como: “La rama que se encarga de ejercer el control metrológico sobre los instrumentos y métodos de medida para velar por su exactitud, contribuyendo a la protección de los consumidores, del medio ambiente y la prevención de fraudes, la metrología legal es la parte de la metrología que se ejerce por el Estado en las mediciones de interés general, que tienen como fin asegurar la exactitud de dichas mediciones.”[1] Cuando compramos un litro de leche, un kilogramo de azúcar o una pila de 9V; ¿Cómo sabemos que lo que compramos si es justamente por lo que pagamos? Y es aquí en donde la metrología legal juega un gran papel en el aseguramiento de los intereses del consumidor; en Colombia la Superintendencia de Cámara y Comercio es la autoridad en términos de Metrología Legal.

La metrología legal asegura los intereses del consumidor por medio de la exhaustiva regulación de los instrumentos de medida, que por medio de pruebas técnicas y ensayos se verifica la exactitud y precisión, de igual forma que estos se van a mantener en el tiempo (de manera considerable) teniendo en cuanta el uso que se le dará al instrumento, de igual forma se regulan las condiciones mecánicas, de construcción, de uso y funcionamiento del instrumento en cuestión. La comparación de las medidas de un instrumento de medida con patrones de medida (en Colombia guardados en el Instituto Nacional de Metrología) garantiza su precisión y exactitud, cabe acarar que estas varían del uso que se le dará al instrumento, no podemos pretender que exija una precisión de tres cifras decimales en la venta de un kilogramo de azúcar y en estas situaciones (las mas usuales en la vida cotidiana basculas de los supermercados) se somete a consideración de acuerdo a las consideraciones de la Organización Internacional de Metrología Legal.

La metrología legal regula todo tipo de instrumentos de medida tales como aquellos usados para la verificación y calibración de instrumentos de medida, aquellos que se usen en actividades que afecten la vida o el medio ambiente, y otros ámbitos mas judiciales como la remuneración de labores personales y determinación de bienes y servicios.

Todos los instrumentos de medición, a sean nacionales o importados, deben ser sometidos a la aprobación de la Superintendencia de Cámara y Comercio antes de su comercialización, y estos instrumentos deben contar con el certificado que demuestren la trazabilidad de sus mediciones

Metrología Industrial

Como ya vimos la Metrología Legal es la encargada de garantizar la confiabilidad de las medidas, pero no es como tal la encargada de realizar la calibración de los instrumentos, de esta actividad se encarga la Metrología Industrial, definido por la Superintendencia de Cámara y Comercio, la Metrología Industrial es “aquella que comprende todas las actividades metrológicas que requiere la industria para cumplir con calibraciones, trazabilidad, servicios y aseguramiento metrológico como soporte de sus sistemas de gestión de la calidad.”

Cualquier empresa debe garantizar la calidad de sus productos tanto la durabilidad de estos, como la calidad de los mismos y mucho mas importante aun la cantidad de producto vendido ya sea a favor o en contra del consumidor, de manera análoga la medición correcta de las materias primas dentro de la fabrica tienen una gran importancia, de nada serviría realizar un tanque de agua o CO2 mucho mas grande de lo que se requiere, para ello se realizan mediciones de temperatura y presión, como de igual forma el modelamiento del comportamiento de las sustancias frente a los cambios que puedan ocurrir, el mal manejo de estos datos puede traducirse como perdida de dinero y llevar a el despido de cualquier ingeniero, medico (en el caso de uso de jeringas etc.) o científico en cualquier empresa, por ello la metrología es vital en la formación de los profesionales (un profesional que genere optimizaciones de uso de recursos es mucho mas competitivo en el campo laboral), por ello las instituciones educativas realizan un especial énfasis en estos campos y forman profesionales como Ingenieros Instrumentistas, técnicos metrologías y otras profesiones relacionadas con este campo.

El control metrológico es prestado por empresas privadas, que están previamente certificadas y que cuentan con sus propios patrones primarios de medición.

Metrología Científica

Definida como “la encargada de la investigación de unidades de medición, patrones, instrumentos, métodos y procedimientos. Investiga métodos y procedimientos para medir y mejorar las mediciones.”

La implementación de nuevos patrones primario de medida reproducibles en todo el mundo es la principal meta de este tipo de metrología es la generación de patrones primarios reproducibles en todo el mundo y que no se vean alterados por fenómenos atmosféricos como de presión, temperatura y humedad, o aun peor que sufran la descomposición por efecto de la luz, para ello se han modificado la mayoría de los patrones de medida, de un simple valor arbitrario de (en términos vulgares) “Esto es un metro a partir de hoy” a una definición mucho mas exacta como la que otorgan los fenómeno electromagnéticos.

Las diferentes unidades de medida han sufrido los siguientes cambios, que han aumentado su precisión y disminuido considerablemente su variación en el tiempo.

Metro: (1889) Barra de aleación entre platino e iridio. (1960) 1.650.763,73 veces la longitud de onda en el vacío de la radiación naranja del átomo del criptón 86, aumentando unas 5 veces su presión.

Segundo: originalmente se definia como la media del día solar (1/86400) que debido a la inclinación de la tierra nos la misma en toda la tierra. En un reloj atómico Un segundo es la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio, a 0 K.[2], cabe notar que la temperatura de 0 K es ilógica, por lo que se genera una medición a temperatura ambiente y el valor es corregido.

Amperio: Es aproximadamente 6,24150948 × 1018 cargas elementales (electrones).

Kelvin: es la 273.16 parte de la temperatura termodinámica del punto triple del agua donde los estados solido, líquido y gaseoso están en equilibrio.

Mol: es la cantidad de moléculas comprendidas en dos gramos de H2 (hidrogeno gaseoso)

Candela: es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 Hertz.[3]

Kilogramo: originalmente se definió como la masa de un litro de agua a cerca de 4°C y una atmosfera de presión. Actualmente esta definido como un cilindro de iridio y platino, que se ve descompuesto periódicamente por el medio ambiente. Actualmente se tienen una llamada carrera por el kilogramo donde se pretende definir el kilogramo en términos electromagnéticos.

IV. CONCLUSIONES

La metrología es la ciencia con mayor uso en la vida, tanto como de una persona normal, como un investigador o ingeniero y por ello es de vital importancia que todos nosotros aprendamos a manejarla de manera adecuada.

[1] http://www.sic.gov.co/en/metrologia-legal1

[2] traducido de: http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/second.html

[3] http://www.fisica.netii.net/diccionario-de-fisica.html

http://www.ucsp.edu.pe/index.php/dcr/item/17-importancia-de-la-metrolog%C3%ADa-industrial.html

http://www.dnp.gov.co/PORTALWEB/LinkClick.aspx?fileticket=yxjzbe96PEY%3D&tabid=1274

Metrología – Factores que afectan las medidas

Eduardo Oswaldo Luna SilvaUniversidad Nacional De Colombia

Departamento de ingeniería mecánica y mecatrónicaeolunas@unal.edu.co

Resumen. Todo en el mundo tiene un sistema de referencia, las personas a la hora de hablar y comunicarnos entre nosotros necesitamos hacer uso del sistema llamado lenguaje para poder entendernos; pasa lo mismo con las medidas que tomamos, se tiene la necesidad de crear sistemas de referencia que sean iguales en todo el planeta, este es el trabajo de la metrología.

1. Introducción Se hablara de la metrología la cual es una importante ciencia que se encarga de mantener un orden mundial a la hora de realizar medidas, se mencionaran los factores por los cuales se ve afectada la medida, también se mencionaran algunos términos asociados a la calibración de instrumentos de medida, por ultimo se hablara de las tolerancias.

1.1MetrologíaEtimológicamente esta expresión viene del griego μετρoν, medida y λoγoς, es la ciencia técnica que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesos y medidas, y la determinación de las magnitudes físicas.

Históricamente esta disciplina ha pasado por diferentes etapas; inicialmente su máxima preocupación y el objeto de su estudio fue el análisis de los sistemas de pesas y medias antiguos, cuyo conocimiento se observa necesario para la correcta comprensión de los textos antiguos.

Ya desde mediados de siglo XVI, sin embargo, el interés por la determinación de la medida del globo terrestre y los trabajos que al efecto se llevaron acabo por orden de Luis XVI, pusieron de manifiesto la necesidad de un sistema de pesas y medidas universal, proceso que se vio agudizado durante la revolución industrial y culmino con la creación de la oficina internacional de pesos y medidas y la construcción de patrones de las unidades de medida fundamentales por la oficina mencionada la metrología se ocupa hoy en día, sin olvidar su vértice histórico, del proceso de medición en si, es decir, del estudio de los procesos de medición incluyendo los instrumentos empleados, así como su calibración periódica; todo ello con el propósito de servir a los fines tanto industriales como de investigación científica.

1.2Las MedidasMagnitud es todo aquello que se puede medir, que se puede representar por un numero y que puede ser estudiado en las ciencias experimentales (que observan, miden representan).

La Medida es el resultado de medir, es decir, de comparar la cantidad de magnitud que queremos medir con la unidad de esa magnitud. Este resultado se expresara mediante un número seguido de la unidad que hemos utilizado.

Todas las medidas vienen condicionadas por posibles errores experimentales (accidentales y sistemáticos) y por la sensibilidad del aparato. El error es inherente a una medida, ya que es imposible obtener una medida exacta, siempre existe un error que acota la medida verdadera.

A continuación se describen los distintos tipos de errores producidos durante la medición de una magnitud y su naturaleza:

Errores sistemáticos: estos se repiten constantemente, son los mas comunes entre los estudiantes ya que se deben al mal uso de un instrumento, también pueden darse debido a que los instrumentos no estén calibrados o a que se aplicó una formula de una manera incorrecta; generalmente se solucionan con un sencillo análisis del problema o con asesoría de alguien mas calificado para que detecte e problema.

Errores accidentales o aleatorios: afectan la medida aumentándola o disminuyéndola, no se puede definir su casa, pero se pueden reducir de forma estadística, es decir, realizando varias mediciones.

El factor humano: en este se toma en cuenta al “medidor”, el cual puede cometer errores sistemáticos, este no se da cuenta de dichos errores por lo tanto lo único que se puede hacer es

cambiar de observador, los sentidos juegan uno de los papeles mas importantes en la medición, ya que algunas personas tienen mejor desarrollados sus sentidos que otros.

Factores ambientales: la presión, la temperatura, la humedad entre otros pueden afectar los datos de medición por lo tanto siempre se debe fijar las condiciones de medida y se deben realizar varias pruebas o muestras para eliminar el error haciendo uso del promedio.

Instrumentos de medida: estos se pueden introducir en los errores sistemáticos, ocurren cuando un instrumento tiene fallas de fabricación o esta mal calibrado, se puede corregir calibrando el instrumento o cambiándolo por uno que si este es esta condición.

Las cualidades que deben poseer el instrumento de medida para que proporcionen resultados acatables son:

Rapidez: un instrumento se define como rápido si no se gasta mucho tiempo a la hora de calíbralo antes de comenzar a usarlo y si se puede llevar a su estado de reposo rápidamente frente a una escala del mismo.

Sensibilidad: un instrumento es más sensible en cuanto mas pequeña sea su medida, la sensibilidad del instrumento se elije según el caso en el que se va a usar, ya que no tendría sentido elegir un instrumento de sensibilidad mg para medir gr.

Fidelidad: los instrumentos deben reproducir el mismo valor sin importar cuantas veces se realice la misma medida sino es el mismo valor por lo menos debe se estar muy cercano.

Precisión: se le llama preciso a un instrumento si su desviación del valor verdadero es mínima, si es sensible y fiel es un instrumento bastante preciso, aquellos que se acaban de calibrar son bastante precisos.

1.3 Tolerancias El las mediciones se pueden encontrar dos tipos de tolerancias las dimensionales y las geométricas:

Tolerancias dimensionales: son cotas que se le ponen a las piezas para clasificaras en buenas o malas, también son llamadas dimensiones nominales.

Tolerancias geométricas: estas especifican aquellas piezas que han de cumplir funciones especiales en un conjunto, de las que depende la fiabilidad del producto; es usual la siguiente clasificación de estas tolerancias:

Formas primitivas: rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad.

Formas complejas: perfil, superficie.

Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación.

Ubicación: concentricidad, posición.

Oscilación: circular, radial, axial o total.

1.4Términos asociados calibración Patrón:Es una muestra de magnitud de una característica relacionada y certificada con el patrón internacional, acreditada para calibrar MIC, según las competencias de la clase de precisión a la que pertenece.

Trazabilidad:Cadena ininterrumpida de calibraciones registradas, que aseguran la conexión entre u MIC y el patrón de la unidad de reconocimiento internacional para la característica a medir.

Calibrar:Comparar un instrumento con un patrón que tiene la trazabilidad certificada, buscando encontrar la incertidumbre que marca dicho instrumento.

Incertidumbre:

Banda estrecha, con posición simétrica al valor de salida de MIC dentro de la cual la probabilidad (p) de encontrar el valor verdadero de la magnitud medida, es superior al valor limite, que corresponde a la clase de cobertura propuesta. Para K = 2, p>95%

Resultado de calibración:Es una representación grafica de la reacción matemática que existe entre el valor arrojado por el instrumento y e patrón.

Ajuste del instrumento:Acción de mejora que consiste en modificar mediante componentes físicos o mediante programas el resultado de salida de un instrumento, con el fin de compensar la curva de calibración. Así se eliminan los errores sistemáticos.

2 Tipos de metrología Hoy en día la metrología abarca muchas cosas entre ellas la ciencia y el comercio, prácticamente todo lo que nos rodea esta relacionado con metrología de alguna manera, esto llevo a la necesidad de separarla en tres tipos.

Los principales tipos de metrología son:

Metrología Legal.

Metrología Industrial.

Metrología Científica.

V. 2.1 Metrología LegalVI. Esta se encarga de los requisitos técnicos obligatorios, comprueba los requisitos con el fin de garantizar las medidas correctas en el contexto del interés público, como lo es el comercio, la salud, el medio ambiente y la seguridad.

El alcance de la metrología legal varía con respecto al país ya que en cada país se tiene diferente reglamentación.

VII. 2.2 Metrología Industrial VIII.Esta se centra en las medidas aplicadas a la producción y el control de la calidad.

IX. Materias típicas son los procedimientos e intervalos de calibración, el control de los procesos de medición y la gestión de los equipos de medida.

X. El término se utiliza frecuentemente para describir las actividades metrológicas que se llevan a cabo en materia industrial, podríamos decir que es la parte de ayuda a la industria a tener una mayor calidad y una ganancia mucho mayor debido a su aporte.

XI.XII. 2.3 Metrología Científica XIII.También conocida como "metrología general". "Es la parte de la Metrología que se ocupa a los problemas comunes a todas las cuestiones metrológicas, independientemente de la magnitud de la medida".

XIV. Se ocupa de los problemas teóricos y prácticos relacionados con las unidades de medida (como la estructura de un sistema de unidades o la conversión de las unidades de medida en fórmulas), del problema de los errores en la medida; del problema en las propiedades metrológicas de los instrumentos de medidas aplicables independientemente de la magnitud involucrada.

XV.3 Conclusiones

XVI. La metrología hoy es considerada para cualquier labor que se valla a desempeñar, se tiene que tener un cuidado especial a la hora de hacer mediciones ya que si los elementos que vamos a usar no están calibrados a la fecha podemos tomar una medida que no es la aproximación correcta, y en el caso de estar presentando un proyecto serio, los datos tomados con dicho instrumento no tendrían valor alguno y se haría necesario volver a tomar los datos del experimento; también podemos decir que es gracias a la metrología que hoy en día se a puesto un sistema de referencia que es igual para todo el mundo.

XVII. Referencias Integración de maquinas

medidoras por coordenadas en entornos (CAD/CAM )/ Cap 1.

http://www.science.oas.org/OEA_GTZ/LIBROS/METROLOGIA/presentacin_mesp.htm

http://www.cenam.mx/ simposio2004/memorias/TA-047.pdf

http://www.metrologia- ema.com/pdf/metrologia-basica.pdf

Metrología – UN Lenguaje Uniforme

Ivan González Pinto - iigonzalezp@unal.edu.coCindy Carolina Hernández Cruz – cichernandezcr@unal.edu.co

Sergio Esteban Parrado Palomar – separradop@unal.edu.coUniversidad Nacional De Colombia

Departamento de Matemáticas – Facultad de Ciencias

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¿Por qué no unificar lo que todos entendemos y tenemos en cuenta a la hora de hablar entre nosotros haciendo referencia a la forma en la cual medimos, a la forma en la cual cada uno entiende cuánto es, o cuánto hay de cierto producto, elemento o ‘simplemente’ algo abstracto?¿Por qué, si todos entendemos y sabemos idiomas, expresiones o lenguajes diferentes, pero que cada cual usa a su modo y a su gusto, simplemente no reunimos lo más importante para todos (en general) y creamos un único lenguaje con el que todos nos entendamos y todos sepamos hablar? Tal vez la mayoría de científicos e interesados en la metrología en el siglo XVIII, se hicieron estas preguntas, tal vez no las mismas, pero lo más probable fue que quisieron tener una unanimidad en cuanto a las mediadas o formas de medir.Es gracias a los personajes de finales del siglo XVIII que hoy en día existe un sistema internacional de medidas; en realidad, comparando con la vida del ser humano tal como es hoy en día, no fue hace mucho que se unifico el sistema de medidas. Me refiero a que gracias a los franceses y su revolución tenemos hoy unificado dicho sistema, me atrevo a darles el crédito de dicha unificación a los franceses pues fueron ellos quienes, en 1790 encomiendan a la Academia de Ciencias que establezcan un Sistema de medidas acorde a las necesidades de ese entonces, de esta decisión nació el Sistema Métrico, el cual fue acogido en todo el mundo y del cual se opino de forma favorable (Lavoisier escribió en 1793: “Jamás nada tan grande y sencillo, tan coherente en todas sus partes, ha salido de las manos del hombre").

Después de la revolución francesa, fue casi medio siglo más tarde que en París se firmó la convención Internacional del Metro el 20 de Mayo de 1875, esto para la unificación y resolución de las inquietudes de los científicos además de las necesidades comerciales de ese entonces, se decide tomar una sola medida para el peso, sumando ésta a las ya establecidas en el Sistema Métrico de finales del siglo XVIII.

En general cuando hablamos de medidas es muy complicado tener que estar hablando, todos de lo mismo pero al mismo tiempo estar hablando cada uno en una forma diferente, donde es necesario el conocimiento previo de los términos que son comunes tanto de los que no lo son, es decir, debían tener conocimiento de los mismos conceptos pero diferentes significados; es por esto que el 20 de

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Mayo de cada año es muy importante tener en cuenta que gracias a otros todos tenemos un solo lenguaje con respecto a la medición de las magnitudes.

Siempre el mundo científico se ha tenido que enfrentar ante la realidad y frialdad del mundo comercial y sus necesidades, es por esto que a pesar de las acciones realizadas por La Academia de Ciencias de París, de adoptar junto con la Royal Society de Londres pues desde sus inicios se enfocaron en un sistema uniformemente decimal para la precisión y exactitud de los científicos, pero lamentablemente no para la de la sociedad comercial, la cual en ese entonces era la que más pedía demanda de la unificación de un sistema métrico ya que estos trabajaban con los múltiplos y submúltiplos de 2, 3, 6, 12, 18 y un cambio tan abrupto de pasar de lo anterior a un sistema decimal era un reto para la gente de ese entonces.

Otro gran problema al cual se enfrentaron los científicos de La Academia de Ciencias de París junto con La Royal Society de Londres fue el la creación de un sistema que se adecuara a las necesidades de todos teniendo en cuenta el sistema de muchos varios patrones muy utilizados y a final de cuantas sólo tenían que tener mucho cuidado con la definición de El Metro, pues a partir de éste podíamos obtener el resto, podíamos hablar sin pérdida de generalidad de las otras unidades que eran muy usadas por todo el mundo pero que esencialmente todas estas las podía obtener a partir del metro.

De ahora en adelante todo mejora, desde 1792 con la definición del metro inclusive desde 1840 que se hizo obligatorio la implementación de las nuevas medidas y de sus múltiplos y submúltiplos, aún mejor tomando como estándar las medidas como el Kilogramo y el Metro, tenían que obtener o determinar un sistema de ecuaciones físicas compatibles e independientes, es decir un sistema que puede ser visto por distintos ángulos y que a pesar de esto se llagaría a las misma respuesta, pero al mismo tiempo tan consistente que se necesitaría la relación y correlación de todas para las cuales es necesario establecer las unidades de medida; pero pues es lógico que no todas las magnitudes podrían estar en una sola ecuación, es por esto que en este gran sistema de ecuaciones cada ecuación contendrá, al menos dos magnitudes físicas.

De un universo de magnitudes tan grande como el mismo mundo de los fenómenos físicos que diariamente suceden en nuestro universo, cada ecuación debería contener al menos dos magnitudes… en la historia de la tortuga, que avanza la mitad del camino cada minuto, nos preguntaban si la tortuga llegaba al final del camino… ahora yo me pregunto si este sistema de ecuaciones es de ecuaciones finitas, por lo que las magnitudes de los fenómenos físicos de nuestro universo serían finitas.

Aún sigo insistiendo en darle el crédito, o gran parte de éste, a los franceses pues fue su sistema decimal creado a finales del siglo XVIII, exclusivamente basado en el metro y el kilogramo, el cual puso la pauta para el desarrollo de nuevas magnitudes; ahora ¿qué tenía este sistema decimal, qué lo hizo tan importante en

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el siglo XVIII? La consistencia, robustez y coherencia del sistema, con tan sólo eso tuvieron los franceses para desarrollar, junto con los que al pasar los años se metían en la investigación de nuevas magnitudes, este campo tan virgen en ese entonces.

Lo impresionante de la investigación es que nunca para, siempre hay algo para investigar y desarrollar, exactamente eso fue lo que ocurrió a mediados del siglo XIX cuando Gauss introdujo al sistema métrico la unidad base del tiempo, el segundo (astronómico); cuando el mimo Gauss junto con Weber las utilizan y en consecuencia las amplían en la aplicación de los fenómenos eléctricos; cuando Maxwell y Thomson hacen ver la necesidad de unificar de nuevo el sistema de medidas, lógicamente ahora sería mucho más sencillo.

En 1874, se dio a las luces de la sociedad científica y comercial el sistema C G S (centímetro, gramo, segundo) como un sistema tan consistente y coherente que incluso se podía aplicar y usar, no muy cómodamente, en las mediciones eléctricas y magnéticas, fue por esto que los experimentales de éste campo introducen dos nuevas unidades base al sistema de medidas, el ohm para la medición de la resistencia eléctrica y para la fuerza electromotriz y el ampere para la medición de la corriente eléctrica.

Fue en 1889 cuando después de construir prototipos de sistemas consistentes la I Conferencia General de Pesas y Medidas muestran un sistema un poco parecido al C G S, dan a la luz pública y científica el sistema M K S tomando como unidades base el metro, el kilogramo y el segundo (astronómico).

Es gracias a personas como Giorgi que la riqueza de sistemas consistente va creciendo, pues fue él quien propuso la implementación de una nueva unidad de naturaleza eléctrica, tales como el ohm o el ampere, y esto se analizó lo que conllevo a que en 1946 se adoptara y aprobara el sistema M K S A (metro, kilogramo, segundo, ampere) por el Comité Internacional. Para que años después, en 1954, se aprobara como unidades base el ampere como unidad de la intensidad de corriente eléctrica, el kelvin como unidad de temperatura termodinámica y la candela como unidad de luminosidad; y es en 1960 que la XI Conferencia General de Pesas y Medidas denomina a este sistema como Sistema Internacional de Unidades (SI) y tan sólo tres conferencias después, es decir la XIV Conferencia General de Pesas y Medidas introduce una nueva unidad base para la medición de la cantidad de substancia, el mol; aumentando a siete (7) la cantidad de unidades base del Sistema Internacional de Unidades tal como lo conocemos hoy.

Es por todo este y más que hoy podemos todos hablar un mismo idioma podemos basarnos todos en el mismo sistema y no tener lio de confusión, a pesar de cualquier cosa cualquiera que sepa de qué se trata y como está conformado el Sistema Internacional de Unidades entenderá a otra persona que se hable de esto. Gracias a los(as) científicos que se dedicaron a tomar medidas y a unificar la forma de medición y unidades de medida es que hoy podemos tener el privilegio

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de un sistema coherente y consistente, y es por esto que el 20 de Mayo es día de conmemoración mundial.

METROLOGIA EN LOS SISTEMAS DE GESTIÓN DE CALIDAD Y GESTION AMBIENTAL

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METROLOGY IN THE MANAGEMENT OF QUALITY AND ENVIRONMENTAL MANAGEMENT

Diego Carreño a, Andrea Guaje b.

Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Colombia Bogotá D.C., Colombia

a, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental 244956- dacarrenoc@unal.edu.cob Departamento de Ingeniería Química y Ambiental 244888- aguajeu@unal.edu.co

Mayo 23 de 2012

Resumen

En la actualidad toda organización que realice un proceso productivo o preste un servicio debe tener como requisito básico implementado el Sistema de Gestión de Calidad y Ambiental, el cual lo exige el cliente para asegurar el control de los procesos y mitigación de aspectos ambientales, haciendo necesario que el proceso de metrología sea la base para su implementación, control y mantenimiento, a través de equipos y patrones adecuados que evalúen el cumplimiento de los requisitos interno y legales establecidos para la elaboración del producto, direccionados hacia un constante mejoramiento continuo.

Palabras claves: Metrología, ISO, Sistema de Gestión, ISO 9001, ISO 14001

Abstract

Today any organization that engages a production process or providing a service must have as a basic requirement implemented Quality Management System and Environmental, which required the customer to ensure process control and environmental mitigation, necessitating that the process of metrology is the basis for implementation, monitoring and maintenance, through appropriate equipment and standards that evaluate the performance of internal and legal requirements established for product development, directed towards a constant continuous improvement

KEY WORDS: Metrology, ISO, Management System, ISO 9001, ISO 14001

INTRODUCCION

Un sistema de gestión es la herramienta que utiliza una organización para garantizar que los procesos realizados para la elaboración de un producto cumple con los requisitos establecidos, en nuestro caso el sistema de gestión de la calidad y gestión ambiental, en los cuales hace parte fundamental la metrología, encargada de verificar, medir y comparar las especificaciones de producción y legales del producto, de la calibración de los equipos y cuidado de patrones de medida.

SISTEMA DE GESTION

Un Sistema de Gestión es definido como un conjunto de etapas de un proceso el cual permite trabajar ordenadamente una idea fundamentándose en la mejora continua. Estos sistemas siguen los lineamientos de las normas ISO (International Organization for Standardization), organización encargada a nivel mundial del desarrollo de estándares internacionales que faciliten el comercio internacional.

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A nivel regional cada país cuenta con la entidad encargada de difundir el contenido de la norma, en Colombia es el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC, este instituto también realiza la certificación de las organizaciones en la norma de interés, otras entidades acreditadas por la Superintendencia de industria y Comercio para realizar esta labor son:

SGS Colombia S.A. BVQI Colombia Ltda. IC&T, International

Certification and Training S.A.

Cotecna Certificadora Services Ltda.

CIDET, Corporación Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico.

Los sistemas de Gestión hace más competitiva a un organización, los implementados en la mayor parte de las organizaciones son las normas ISO 9001 e ISO 14001, las cuales son un requisito solicitado por el cliente para pautar un contrato comercial.

ISO 9001

Esta Norma Internacional promueve la adopción de un enfoque basado en procesos cuando se desarrolla, implementa y mejora la eficacia de un sistema de gestión de la calidad, para aumentar la satisfacción del cliente mediante el cumplimiento de sus requisitos2.

Figura 1. Modelo de sistema de gestión basado en procesos

La familia de normas ISO 9000 se conforma de varios títulos, los cuales se complementan para su implementación adecuada en la organización.

NORMA DESCRIPCION

ISO 9000Sistemas de gestión de la calidad: principios y

vocabulario

ISO 9001 Requisitos del sistema de gestión de calidad

ISO 9004Recomendaciones para

implementar el sistema de gestión de

la calidadTabla 1. Familia de las normas ISO 9000

ISO 14001

Esta norma internacional especifica los requisitos para un sistema de gestión ambiental destinados a permitir que una organización desarrollo e implemente una política y unos objetivos que tengan en cuenta los requisitos legales y otros que la organización suscriba, y la información relativa a los aspectos ambientales significativos.3

2 NTC-ISO 90013 NTC-ISO 14001

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Figura 2. Modelo de sistema de gestión Ambiental

De igual manera, la familia de normas ISO 14000 se conforma por varios títulos, entre los que se destacan los enunciados en la tabla 2

NORMA DESCRIPCION

ISO 14000

Guía a la gerencia en los principios

ambientales, sistemas y técnicas que se

utilizan.

ISO 14001

Sistema de Gestión Ambiental.

Especificaciones para el uso.

ISO 14004

Principios generales de Auditoría Ambiental

Tabla 2. Familia de las normas ISO 14000

METROLOGIA

La metrología es la ciencia de la medición. Su objetivo principal es

garantizar la confiabilidad de las mediciones.

La metrología se clasifica en:

1. Metrología Industrial : Este campo tiene como objetivo garantizar la confiabilidad de las mediciones que se realizan día a día en la industria.

2. Metrología Legal: Su objetivo es proteger a los consumidores para que reciban los bienes y servicios con las características que ofrecen o anuncian los diferentes fabricantes.

3. Metrología Científica. En este campo se investiga intensamente para mejorar los patrones, las técnicas y métodos de medición, los instrumentos y la exactitud de las medidas.4

De acuerdo a los criterios de medición podemos clasificar la metrología dependiendo de la variable a medir:

Masas y Balanzas Mediciones Longitudinales y

Geométricas Químicas Temperatura (Termometría) Presión (Manometría) Electricidad (Mediciones

Eléctricas) Humedad (Higrometría) Volumen Densidad Tiempo y Frecuencia Fuerza y Torque pH Otras (dependen de la

naturaleza de la variable)4 Rodriguez Luis A. Metrología conceptos y definiciones

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La metrología se puede ver como un proceso en el cual, el insumo es la magnitud por medir, y en donde una persona calificada emplea un instrumento siguiendo un procedimiento de medición en un ambiente determinado (variables del sistema), con el fin de obtener un valor numérico.

Figura 3. Proceso de metrología5

Las mediciones realizadas en metrología se realizan con instrumentos debidamente calibrados de acuerdo a un cronograma establecido por la organización, esta calibración se realiza con un patrón el cual a su vez es comparado con otro patrón internacional de la magnitud que se está midiendo, esta comparación es llamada la trazabilidad de medida y la cual se puede entender en la cadena de trazabilidad (figura 4.).

La calibración realizada a determinado equipo se realiza a fin de mantener la precisión de los patrones de medida, a fin de disminuir el error a causa de estos. Hay que tener en cuenta que en la medición se puede presentar un error humano, los cuales solo son controlados al realizar las respectiva formación y capacitación de la manipulación y lectura del equipo.

Figura 4. Cadena de Trazabilidad6

METROLOGIA EN LOS SISTEMAS DE GESTION DE CALIDAD Y GESTION AMBIENTAL

La metrología es la base para llevar el debido control de los procesos de la organización, por lo cual es parte fundamental de cualquier sistema de gestión de calidad y ambiental, lo cual se ve evidenciado en los numerales:

NORMA

REQUISITO

ISO 9001

7.1.c. la organización debe determinar las actividades requeridas de verificación, validación, seguimiento, medición, inspección y ensayo/prueba específicas para el producto así como los criterios para la aceptación del mismo7.3.b. Durante la planificación del diseño y desarrollo la organización debe determinar la revisión, verificación y

5 Rodriguez Luis A. Metrología conceptos y definiciones6 Rodriguez Luis A. Metrología conceptos y definiciones

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validación, apropiadas para cada etapa del diseño y desarrollo7.6. Control de Equipos de seguimiento y medición. La organización debe determinar el seguimiento y la medición a realizar y los equipos de seguimiento y medición necesarios para proporcionar la evidencia de la conformidad del producto con los requisitos determinados.

ISO 14001

4.5.1. Seguimiento y Medición. La organización debe implementar y mantener uno o varios procedimientos para hacer el seguimiento y medir de forma regular las características fundamentales de sus operaciones que pueden tener un impacto significativo en el medio ambiente. La organización debe asegurarse de que los equipos de seguimiento y medición se utilicen y mantengan calibrados o verificados, y se deben conservar los registros asociados.

Tabla 3. Requisitos en Metrología de las normas 9001 y 14001

En la norma ISO 9001 el requisito en el cual la metrología es una enuncia en el requisito 7.6., en el cual se especifica los requerimientos del equipo de medición:

¨La organización debe establecer procesos para asegurarse de que el seguimiento y medición pueden realizarse y se realizan de una manera coherente con los requisitos de seguimiento y

medición.Cuando sea necesario asegurarse de la validez de los resultados, el equipo de medición debe:a) Calibrarse o verificarse, o

ambos, a intervalos especificados o antes de su utilización, comparado con patrones de medición trazables a patrones de medición internacionales o nacionales; cuando no existan tales patrones debe registrarse la base utilizada para la calibración o la verificación.

b) Ajustarse o reajustarse según sea necesario.

c) Estar identificado para poder determinar su estado de calibración.

d) Protegerse contra ajustes que pudieran invalidar el resultado de la medición

e) Protegerse contra los daños y el deterioro durante la manipulación, el mantenimiento y el almacenamiento.

Además, la organización debe evaluar y registrar la validez de los resultados de las mediciones anteriores cuando se detecte que el equipo no está conforme con los requisitos. La organización debe tomar las acciones apropiadas sobre el equipo y sobre cualquier producto afectado.Deben mantenerse registros de los resultados de la calibración y la verificación. Debe confirmarse la capacidad de los programas informáticos para satisfacer su aplicación prevista cuando éstos se utilicen en las actividades de seguimiento y medición de los requisitos especificados. Esto debe llevarse a cabo antes de iniciar su

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utilización y confirmarse de nuevo cuando sea necesario7

En el aparte anterior tomado de la norma se ve reflejada la importancia de la metrología en la implementación, sostenimiento y mejoramiento continuo en el Sistema de Gestión de Calidad.

En cuanto a la norma ISO 14001, se deben medir los aspectos ambientales significativos con el fin de mitigarlos, controlarlos o compensarlos, por lo cual se utilizan equipos de medición específicos, los cuales deben ser calibrados y contar con la certificación del laboratorio que la realice, de acuerdo al requisito 4.5.1. enunciado en la tabla 3.

En general, las mediciones tomadas dentro del marco Sistemas de gestión, tiene como fin el aseguramiento de la medición, logrando evitar y minimizar en los procesos y productos errores significativos, lo cual se logra estableciendo procedimientos de obtención y análisis de datos, tomados con equipos calibrados que permitan la toma de decisiones adecuadas enfocadas hacia el mejoramiento continuo satisfaciendo al cliente interno y externo.

CONCLUSIÓN

Para garantizar un sistema de gestión de la calidad basado en la norma ISO 9001 y un sistema de gestión Ambiental basado en la norma ISO 14001 en cualquier organización es muy importante contar con la precisión en la medidas, ya que a nivel productivo se recolectan cantidad de datos, los

cuales determinan el cumplimiento de los requisitos internos y legales propios de la fabricación del producto, permitiendo establecer parámetros de mejoramiento continuo.

BIBLIOGRAFÍA

NTC-ISO 9001-2008

NTC-ISO 14001-2004

RODRIGUEZ S. Luis A. Metrología: conceptos y definiciones. Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de ingeniería.

OSPINA G. Luz; BOTERO A. Marcela; MENDOZA V. Jairo. Importancia de la metrología al interior de las empresas para elAseguramiento de la calidad¨.Scientia Et Technica, Vol. XIV, Núm. 38, junio 2008, X Universidad Tecnológica de Pereira-Colombiahttp://mejoratugestion.com/mejora-tu-gestion/que-es-un-sistema-de-gestion/

http://www.culturaemedellin.gov.co/sites/CulturaE/MiEmpresa/Noticias/Paginas/entidadescertificadoras_080822.aspx

7 IDEN 1

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PATRÓN DE RESISTENCIA ELÉCTRICA EN CORRIENTE CONTINUA1 Karen Daniela Escorcia Otálora: 174827 1María Angélica Gómez Gordillo: 01174788; 1Andrea

Estefanía Rocha Abella: 01174793 2 Jaime Villalobos

1,2 Universidad Nacional de Colombia1Estudiantes Fundamentos de electricidad y magnetismo 2 Profesor

Bogotá, D. C., 21de junio de 2012

RESUMENEl desarrollo de la metrología como ciencia ha permitido el avance y progreso de las ciencias exactas, los intercambios

comerciales, un mejoramiento en la calidad de vida de las personas, a partir de la estandarización de patrones de medida que faciliten las relaciones interpersonales, económicas, políticas y sociales. En esta oportunidad se abordará el

patrón de resistencia eléctrica en corriente continua mediante el cual es posible calibrar los medidores de resistencia eléctrica, aumentando la confianza, exactitud y precisión en las medidas.

PALABRAS CLAVE: Metrología, medida, exactitud, precisión, calibración, patrón de medida, resistencia, Efecto Hall Cuántico, instrumento de medición, resistores patrón, incertidumbre, heteroestructuras.

ABSTRACTThe metrology development as a science has allowed the development and progress of the exact sciences, trade

improvement in quality of life of people, from the measurement standardization standards that facilitate interpersonal relationships, economic, policies and socials. This time will address the pattern of dc electrical resistance through which

it is possible to calibrate the electrical resistance meters, increasing confidence, accuracy and precision in measurements.KEY WORDS: Metrology, measurement, accuracy, precision, calibration, measurement standard, resistance, Quantum

Hall Effect, measuring instrument, standard resistors, uncertainty, heterostructures.

Introducción

A lo largo de la historia, el ser humano se ha preocupado por conocer su entorno en función del mejoramiento de las condiciones de vida.

Empíricamente, ha interactuado con la naturaleza mediante el proceso de medición, lo que le ha permitido el desarrollo y evolución de sus actividades comerciales, sociales económicas e industriales, que

requieren el previo establecimiento de patrones de comunicación y medición.

En la actualidad, la precisión y exactitud de las mediciones se encuentra altamente vinculada con los índices de eficiencia y calidad de los productos o actividades profesionales que realizan todas las personas alrededor del mundo. Para ello ha sido necesaria la calibración periódica de los instrumentos de medición con patrones nacionales o internacionales, mediante

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comparación, con el objeto de garantizar un nivel de certeza y

confianza en las mediciones que asegure un entorno de equidad y justicia en la dinámica actual.

La metrología, motor de desarrollo

La metrología como ciencia que se ocupa de las medidas, resulta muy influyente en todas las áreas del conocimiento ya que se encarga de obtener, procesar y entregar mediante un instrumento de medida información cuantitativa que describa las propiedades de un sistema, fenómeno físico u objeto. 8

Actualmente, todos los aspectos de la vida implican patrones metrológicos de diversa índole, siendo una medida la comparación de la magnitud del mesurando en relación a un patrón de referencia establecido.

El progreso de la ciencia y la humanidad esta ligado a los avances en la capacidad de medición y en la posibilidad de evaluar el grado de confianza de nuestras mediciones (precisión y exactitud) de acuerdo a la rigurosidad del instrumento y del experimentador, así como también de la reproducibilidad de la medida; ya que esta viene condicionada por errores personales, sistemáticos y aleatorios.

A partir de lo mencionado anteriormente, se enfocará el estudio en el patrón nacional de resistencia eléctrica con corriente continua.

La resistencia eléctrica

En términos generales, la resistencia eléctrica describe la tendencia de un material a impedir el flujo de corriente a través del mismo9, siendo el ohm la unidad de medida, que esta definida como la resistencia eléctrica de un elemento pasivo en un circuito eléctrico que es recorrido por una corriente continua de un ampere cuando se aplica a sus terminales una tensión eléctrica en corriente continua de un volt.

Su relación con otras unidades del sistema internacional es: 1W=1V/A10.

La unidad de resistencia eléctrica se ha determinado directamente en función de las unidades mecánicas, mediante trabajos experimentales para la determinación del Ohm absoluto, efectuados por el National Boreau of Standards y por laboratorios nacionales de otros países. Para ello se compara el valor de la reactancia a una frecuencia conocida de una bobina o de un condensador de construcción especial, cuyo valor puede calcularse a partir de sus dimensiones, con una resistencia. Con ello se puede asignar a dicha resistencia un valor en unidades absolutas, en función de la longitud y el tiempo, las dimensiones de la inductancia o condensador y el periodo correspondiente a la frecuencia de comparación.11

Acuerdo del patrón nacional de resistencia eléctrica

8http://s3.amazonaws.com/lcp/ing-electronica/myfiles/Cap2.Metrologia.pdf. 9 La Guía Metas 02 09 en “http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-02-09-Res.pdf” (Consultado el 28/05/12).10 Patrones Nacionales en “http://www.simet.gob.mx/patrones/electrica/1997/resistencia.htm” (Consultado el 28/05/2012).

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El patrón nacional de resistencia eléctrica en corriente continua tiene un valor definido por el valor promedio de un conjunto de resistores patrón de 1W tipo Thomas, mantenidos en un baño de aceite a una temperatura controlada de 25,0 °C. La incertidumbre de este patrón es de± 0,24 µΩ/Ω (k=2, con un nivel de confianza de aproximadamente 95 %).

Figura 1: Patrón Nacional de Resistencia Eléctrica en corriente continua (esquina superior derecha) y dispositivos de transferencia tipo Hamon.

El patrón nacional de resistencia eléctrica en corriente continua tiene un valor definido

El valor del patrón nacional de resistencia se obtiene mediante la reproducción del efecto Hall Cuántico, el cual se puede observar en muestras semiconductoras, llamadas heteroestructuras, que contienen un gas de electrones de dos dimensiones en la interfaz de dos capas de material semiconductor de la muestra.

La muestra se somete a temperaturas inferiores a la del Helio líquido en presencia de un campo magnético B intenso.

Bajo estas condiciones la resistencia Hall (RH) de la muestra se cuantiza y queda expresada en términos de la constante de Planck (h) y la

carga del electrón (e) mediante:

R( H )=h

i e2=RK−90

i

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Figura 2: El efecto Hall13

El laboratorio cuenta con un conjunto de heteroestructuras de AlGaAs/GaAs proporcionadas por el Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) de Alemania y el Bureau International des Poids et Mesures (BIPM).14

11 FINK, D.G.;BEATY, H.W.;CARROLL, J.M: “Manual práctico de electricidad para ingenieros”. Tomo I. Editorial Reverte S.A. 1981. España. Pág.: 3.5412 TENA, J.G. “Circuitos electrotécnicos básicos. Sistemas de carga y arranque”. Madrid, España: Ediciones Noble S.A. 2009. Pág.:202

13 Es un fenómeno que manifiesta en algunos materiales semiconductores cuando este es recorrido por una corriente I y con un campo magnético B, perpendicular a la corriente, se genera un potencial Uh perpendicular a I y a B14 DEMEM Laboratorio de Resistencia Eléctrica en “http://www.cenam.mx/dme/410_Hall.asp” (Consultado el 28/05/12).

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Figura 3: Heteroestructura proporcionada por el PTB (izquierda); Heteroestructuras

proporcionada por el BIPM (Derecha)

Las líneas de investigación y desarrollo de este laboratorio son: la construcción y caracterización de comparadores de corriente criogénicos para mejorar los niveles de incertidumbre alcanzados hasta el momento. Junto con otras instituciones de investigación del país se trabaja en el desarrollo de muestras semiconductoras de AlGaAs/GaAs para observar el efecto Hall cuántico, con el fin de ser aplicadas como referencias de resistencia eléctrica en metrología.

Los patrones de resistencia eléctrica se construyen con un metal de elevada resistividad en forma de hilo o de cinta. Generalmente se emplean aleaciones como la manganina (Cobre, Níquel, Magnesio) y el Evanohm (Cobre, Níquel, Cromo, Aluminio) las cuales tienen un bajo coeficiente de temperatura.

Mantenimiento del patrón

El mantenimiento del patrón nacional de resistencia eléctrica en c.c., se efectúa mediante la aplicación de un control estadístico de los valores de cada resistor, a través de intercomparaciones periódicas, utilizando un puente de resistencia que opera bajo el principio de un comparador de corrientes.

El laboratorio cuenta con varios sistemas de medición para cubrir todo el intervalo de medición:

Dos puentes de resistencia que operan bajo el principio de comparación de corrientes para cubrir el subintervalo de 1 Ω a 10 kΩ

Los sistemas anteriores en conjunto con un extensor de intervalo se utilizan para cubrir el subintervalo de 100 mΩ a 1 mΩ

Un sistema de medición potenciométrico para cubrir el subintervalo de 10 kΩ a 1 TΩ

Un sistema de medición basado en el puente de Wheatstone se utiliza para cubrir el subintervalo de 10 MΩ a 1 TΩ15.

Para concluir, el patrón nacional de resistencia eléctrica con corriente continua sigue siendo un tema de discusión; actualmente se siguen buscando alternativas en pro de la mejora de la incertidumbre del mismo con objeto de obtener valores aceptados a nivel mundial y garantizar la calibración de los instrumentos de manera óptima.

BIBLIOGRAFIA

La Guía Metas 02 09 en “http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-02-09-Res.pdf” (Consultado el 28/05/12).

Patrones Nacionales en “http://www.simet.gob.mx/patrones/electrica/1997/resistencia.htm” (Consultado el 28/05/2012).

FINK, D.G.;BEATY, H.W.;CARROLL, J.M: “Manual práctico de electricidad para

15 DEMEM Laboratorio de Resistencia Eléctrica en “http://www.cenam.mx/dme/410_Resistencia.asp” (Consultado el 28/05/12).

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ingenieros”. Tomo I. Editorial Reverte S.A. 1981. España. Pág.: 3.54

TENA, J.G. “Circuitos electrotécnicos básicos. Sistemas de carga y arranque”. Madrid, España: Ediciones Noble S.A. 2009. Pág.:202

DEMEM Laboratorio de Resistencia Eléctrica en “http://www.cenam.mx/dme/410_Hall.asp” (Consultado el 28/05/12).

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