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Boletín Técnico
LA DETERMINACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE DE MEDICIÓN CADA VEZ MÁS NECESARIA
Trazabilidad metrológica
De acuerdo con el Vocabulario Internacional de Metrología (VIM) la trazabilidad metrológica es lapropiedad de un resultado de medida (2.9) por la cual el resultado puede relacionarse con una referencia mediante una cadena ininterrumpida y documentada de calibraciones (2.39), cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de medida (2.26)
NOTA 1 En esta definición, la referencia puede ser la definición de una unidad de medida (1.9), mediante una realización práctica, un procedimiento de medida (2.6) que incluya la unidad de medida cuando se trate de una magnitud (1.1) no ordinal, o un patrón (5.1).
NOTA 2 La trazabilidad metrológica requiere una jerarquía de calibración (2.40) establecida.
NOTA 3 La especificación de la referencia debe incluir la fecha en la cual se utilizó dicha referencia, junto con cualquier otra información metrológica relevante sobre la referencia, tal como la fecha en que se haya realizado la primera calibración en la jerarquía.
Introducción
La incertidumbre de medición ha sido utilizada desde hace muchos años por los Institutos Nacionales de Metrología (NMIs) en sus trabajos de metrología científica en ellos se gesto la Guía para la determinación de incertidumbre (GUM) publicada inicialmente en 1995.
Los laboratorios de calibración y ensayo se han tenido que involucrar en la determinación de la incertidumbre dado que es un requisito importante en la norma ISO 17025.
La industria se ha empezado a involucrar a través del uso de ISO 17025 para sus laboratorios internos de calibración y ensayo aunque relativamente pocos se han acreditado, esto a través de los requisitos de ISO/TS 16949.
En 4.11 de ISO 9000-1994 apareció mencionada de la siguiente forma: El equipo de inspección medición y prueba se debe utilizar de talmanera que se asegure que la incertidumbre de la medición es conocida y es consistentecon la capacidad de medición requerida.
En las versiones de 2000 y 2008 esto fue cambiado requiriendo solo que las actividades de seguimiento y medición se realicen de una manera coherente. La referencia a ISO 10012 mencionada en las versiones de ISO 9000 de 1994 y 2000 ha sido omitida en la edición 2008.
Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V.Oficinas de servicio:Naucalpan: [email protected]: [email protected] m.mxAguascalientes: [email protected]étaro: [email protected]: [email protected] de este númeroIng. José Ramón Zeleny VázquezIng. Hugo D. Labastida JiménezIng. Héctor Ceballos Contreras
CONTENIDOLa determinación de la incertidumbre de medición cada vez mas necesaria Página 1Códigos de protección IP Página 7
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CONTENIDOLa determinación de la incertidumbre de medición cada vez mas necesaria Códigos de protección IP Página 7
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Calibraciónoperación que bajo condiciones especificadas establece, en una primera etapa, una relación entre los valores (1.19) y sus incertidumbres de medida (2.26) asociadas obtenidas a partir de los patrones de medida (5.1), y las correspondientes indicaciones (4.1) con sus incertidumbres asociadas y, en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medida (2.9) a partir de una indicación
NOTA 1 Una calibración puede expresarse mediante una declaración, una función de calibración, un diagrama de calibración (5.30), una curva de calibración (4.31) o una tabla de calibración. En algunos casos, puede consistir en una corrección aditiva o multiplicativa de la indicación con su incertidumbre correspondiente.
NOTA 2 Conviene no confundir la calibración con el ajuste de un sistema de medida (3.11), a menudo llamado incorrectamente "autocalibración", ni con una verificación (2.44) de la calibración.
NOTA 3 Frecuentemente se interpreta que únicamente la primera etapa de esta definición corresponde a la calibración.
Como puede verse la definición de trazabilidad metrológica incluye y esto es desde hace varios años que la incertidumbre en cada eslabón de la cadena de trazabilidad debe ser conocida para poder determinar cuanto contribuye en el resultado de una medida. Eso es ilustrado en la figura mostrada abajo. Mostrando que generalmente resultados de medición a nivel industrial son reportados sin incluir la incertidumbre asociada (el eslabón no esta cerrado)
RM ± IM
Seguramente con el propósito hacer mas claro que la incertidumbre de medición tenga que ser reportada junto con el resultado de medición (implicado en la definición de trazabilidad metrológica) en la tercera edición del Vocabulario Internacional de Metrología se ha modificado la definición de calibración para indicar que la incertidumbre obtenida en la calibración sea usada al hacer mediciones.
Las figuras de la siguiente página tratan de ilustrar la definición de calibración. En la primera etapa bloques patrón con una incertidumbre especificada en su certificado de calibración son usados para calibrar un micrómetro.
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Mayo 2011 No. 20
2.5 5.1 7.7 10.3 12.9 15 17.6 20.2 22.8 25
Patrones de medida
Valores de la magnitud y sus incertidumbres de medida
Indicaciones con sus incertidumbres asociadas
14.519 +/- UResultado de medición a partir de una
indicaciónUsa esta información
Valores de la magnitudy sus incertidumbres de
medida
Indicaciones con sus incertidumbres
asociadas2.5
5.1
7.7
10.3
12.9
15.0
17.6
20.2
22.8
25.0
2.500
5.100
7.700
10.300
12.899
14.999
17.600
20.200
22.800
25.000
+/- 0.06 µm
Tabla de calibración
+/- 1 µm
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El documento equivalente para la evaluación del sistema de medición de la industria automotriz alemana el VDA considera la incertidumbre de medición para decidir sobre la idoneidad de los procesos de control
Conclusión:
Aunque la incertidumbre se emplea poco en la actualidad en la industria gradualmente se incrementara su uso por lo que conviene estudiar de que se trata e implementarla gradualmente también se encuentra cada vez con mayor frecuencia información de cómo tratar con la incertidumbre en casos específicos de calibración por ejemplo en las mismas normas que describen los métodos de calibración.
El resultado es mostrado en una tabla de calibración con la incertidumbre asociada a las indicaciones obtenidas para cada dimensión de bloque patrón utilizada.
La segunda etapa requiere que la incertidumbre obtenida mediante la calibración sea usada para reportar una indicación resultado de la medición de una pieza con una incertidumbre de medida.
Otros documentos hacen referencia a la incertidumbre por ejemplo el manual de análisis de sistemas de medición (MSA) aunque privilegia el uso de los métodos tradicionalmente usados por la industria automotriz estadounidense como los estudios de repetibilidad y reproducibilidad /RyR).
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13 Septiembre Naucalpan $ 2 100 mas IVAMedición Sin Contacto con Equipo Óptico y Láser
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INSTITUTO DE METROLOGÍA MITUTOYOPRÓXIMOS CURSOS
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[7] NMX-Z-055-IMNC-2009 (ISO/IEC Guide99:2007) Vocabulario Internacional de metrología – Conceptos fundamentales y generales, términos asociados (VIM)[8] NIST Technical Note 1297 (edition 1994) Guidelines for evaluating and expressing theuncertainty of NIST measurement reports[9] Journal of research of the National Institute ofStandards and Technology Volume 102 Number6 November – December 1997 Uncertainty and dimensional calibrations Ted Doiron and JohnStoup.[10] EA-4/02 Expression of the uncertainty ofmeasurement in calibration December 1999[11] NMX-EC-17025-IMNC-2006 (ISO/IEC 17025:2005) Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y de calibración[12] Guía Técnica sobre trazabilidad e incertidumbre en metrologia dimensional entidad mexicana de acreditación, a.c. (ema) Centro Nacional de Metrología (CENAM)[13] Metrología Mecánica Expresión de la incertidumbre de Medición Walter Link Centro de Capacitación del Instituto de Metrología Mitutoyo (Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V.
Referencias[1] JCGM 100:2008 Evaluation of measurementdata – Guide to the expression of uncertainty in measurement[2] JCGM 200:2008 International vocabulary ofmetrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM[3] NMX-CH-140-IMNC-2002 Guía para la expresión de incertidumbre en las mediciones[4] ISO 14253-2:2011 Geometrical product specifications (GPS) -- Inspection by measurement of workpieces and measuringequipment -- Part 2: Guidance for the estimationof uncertainty in GPS measurement, in calibrationof measuring equipment and in product verification[5] NMX-CH-14253-2 Especificaciones Geométricas de Producto (GPS) - Inspección por medición de piezas de trabajo y de equipo de medición - Parte 2: Guía para la estimación de la incertidumbre en medición de GPS, en la calibración de equipo de medición y en verificación de producto[6] NMX-CC-10012-IMNC-2004 (ISO 10012:2003) Sistemas de gestión de las mediciones -Requisitos para los procesos de medición y los equipos de medición
Calibración de anillos patrón de 6 a 120 mm con máquina que incorpora una holo escala láser con resolución de 0,1 mm y repetibilidad de 0,2 mm
Curso de Tolerancias Geométricas (GD&T)
basado en la nueva norma ASME Y14‐5‐2009
Después de 15 años la norma ASME sobre dimensionado y tolerado fue actualizada incluyendo diversas mejoras entre las que destacan la diferenciación de los modificadores de la condición de material cuando es aplicada a la tolerancia o a los datos llamando a estoultimo frontera de máximo o mínimo material.Se introducen algunos símbolos nuevos incluyendo el de perfil desigualmente dispuesto y la aplicación de una zona de tolerancia no uniforme.Se usa el concepto de grados de libertad con relación al establecimiento de marcos de referencia dato. Se permite la aplicación de marcos de referencia dato personalizados y datos movibles.Se introduce el concepto de sistema coordenado con relación al marco de referencia dato.Se permite usar más segmentos en los marcos de control de elemento compuestos.Todo el material fue reacomodado en 9 secciones en vez de las 6 de la versión anterior.Para saber más: [email protected]
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El laboratorio de calibración de Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. ha instalado un equipo de medición de rugosidad para proporcionar a sus clientes usuarios servicio de calibración de patrones de rugosidad, así como, servicio de medición de rugosidad, ambos acreditados.De acuerdo con los requerimientos actuales de los sistemas de gestión de calidad, todos los equipos y patrones de medición, deben ser calibrados periódicamente y antes de usarlos cuando son nuevos.En muchos casos, los equipos de medición de rugosidad son calibrados de acuerdo con lo anterior, sin embargo, no ocurre lo mismo con los patrones. Los patrones de rugosidad son utilizados para determinar si, en un momento dado, es necesario ajustar la ganancia de los equipos, para verificaciones periódicas de los mismos y para la calibración de los rugosímetros. El servicio, ya esta disponible con ACREDITACIÓN a los patrones nacionales
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Mitutoyo Mexicana, S.A. de C.V. a través de su departamento de ingeniería de servicio tiene disponible servicio de medición de piezas, para lo cual cuenta con variedad de equipo, tal como Máquinas de Medición por Coordenadas (CMM), equipo de medición por visión (QV, QS, QI), máquina de medición de redondez y otras características geométricas, equipo de medición de contorno (perfil), máquinas de medición de dureza, equipo de medición de rugosidad, comparadores ópticos y microscopios, lo cual permite una gran variedad de opciones para resolver eficientemente cualquier tipo de medición dimensional.
Se requiere dibujo o modelo CAD o instrucciones detalladas de, que es lo que se desea medir para obtener una cotización y acordar tiempo de entrega. Este servicio se ofrece con trazabilidad a patrones nacionales de longitud. Se entrega reporte de medición.
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QUERETAROTIJUANA MONTERREYNAUCALPAN NOMBRE DEL CURSO
CÓDIGOS DE PROTECCIÓN IPLos instrumentos de medición manuales, están sujetos a numerosas influencias ambientales durante su uso y en toda su vida, en la gran mayoría de los casos, tales factores finalmente afectan su funcionamiento, su vida, la calidad y la confiabilidad del producto; aceites y emulsiones, penetran en los instrumentos haciéndolos inoperables o hacen que los materiales como las partes de hule se tornen frágiles. Por lo tanto, es de gran importancia, diseñar y construir instrumentos de manera que soporten los maltratos cotidianos y que cumplan su tarea convenientemente bajo los puntos de vista técnicos y económicos, así como bajo el aspecto de seguridad en el trabajo.
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) normalizo el código IP (código Internacional de protección) en la norma IEC 60529 adoptada como DIN EN 60529 en Europa y NMX-J-529-ANCE-2000 en México. El Código IP, indica el grado de protección de la cubierta externa contra contacto directo de polvo, suciedad y chorro de agua.Los niveles de protección son probados y clasificados utilizando dos dígitos de código IP; tal como IP 54 ó IP 67. El primer número característico (por ejemplo el 6 del 67 se refiere al nivel de prueba contra polvo {0 (no protegido a 6 (el más alto nivel de protección, por ejemplo hermético al polvo)}, el cual se relaciona al grado de protección contra partes perjudiciales (contacto directo con personas) y el ingreso de objetos sólidos extraños. El segundo número característico (por ejemplo el 7 del 67 se refiere al nivel de resistencia al agua {0 (no protegido) a 8 (inmersión continua)}, el cual se relaciona al grado de protección contra el ingreso de agua con efectos perjudiciales.
La principal ventaja de los instrumentos digitales electrónicos sobre los analógicos es su capacidad de transmitir los datos directamente a una computadora en instrumentos con protección IP es posible conectar el cable para transmitir los datos incluyendo el caso de transmisión inalámbrica y conservar su nivel de protección IP.
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CÓDIGOS DE PROTECCIÓN IP
Elperjudic
Protegido c ingreso de agua en cantidades causando efectos ciales no debe ser posible cuando la
ubierta esta continuamente sumergida en agua bajo condiciones que deben ser acordadas entre el fabricante y el usuario pero que sean más severas que para IPX7
ontra los efectos de inmersión continua en agua
8
Elperjudicubierta es tempor
Protegido c ingreso de agua en cantidades causando efectos ciales no debe ser posible cuando la
almente sumergida en agua bajo condiciones normalizadas de presión y tiempo
ontra los efectos de inmersión temporal en agua7
El agua proyectada en fuertes chorros de agua contra la cubierta desde cualquier dirección no debe tener efectos perjudiciales
Protegido contra chorros fuertes de agua
6Ningún es permi
A prueba de polvo
ingreso de polvo tido6
El agua proyectada moderadamente en chorros fuertes contra la cubierta desde cualquier dirección no debe tener efectos perjudiciales
Protección contra chorros de agua
5
El totalmente ev
Protegido contra polvo
ingreso de polvo no es itado, pero
el polvo que penetra no debe interferir con la operación satisfactoria de los aparatos o afectar la seguridad
5
La salpicadura de agua contra la cubierta desde cualquier dirección no debe tener efectos perjudiciales
Protección contra salpicadura de agua
4
Un objeto de SØcompde uncubierta
Protegido contra objetos extraños sólidos de SØ 1 mm de diámetro y mayores
prueba de 1 mm no debe entrar
letamente a través a abertura en la
4
El agua rociada a un ángulo de hasta 60° hacia cualquier lado de la vertical no debe tener efectos perjudiciales
Protección contra rocío de agua
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Un objeto de SØentrartravésen l
Protegido contra objetos extraños sólidos de SØ 2.5 mm de diámetro y mayores
prueba de 2.5 mm no debe
completamente a de una abertura
a cubierta
3
Lapecula vertica
Protegido c caída vertical de gotas no debe tener efectos rjudiciales cuando la cubierta es inclinada alquier ángulo hasta 15° hacia cualquier lado de
l
ontra caída vertical de gotas de agua cuando la cubierta se inclina hasta 15°
2
Un objeto de SØentrartravésen l
Protegido contra objetos extraños sólidos de SØ12.5 mm de diámetro y mayores
prueba de 12.5 mm no debe
completamente a de una abertura
a cubierta
2
La caída vertical de gotas no debe tener efectos perjudiciales
Protegido contra caída vertical de gotas de agua1
Un objeto de SØentrartravésen l
Protegido contra objetos extraños sólidos de SØ 50 mm de diámetro y mayores
prueba de 50 mm no debe
completamente a de una abertura
a cubierta
1
Sin protección0Sin protección0
DefiniciónB
Segundo número
car reve descripciónDefiniciónBreve
descripción
Grados de protección contra agua
acterístico
Grados de protección contra aguaPrimer
número característico