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LABORATORIO NACIONAL DE TEMPERATURA DE CHILE

Laboratorio Nacional de Temperatura

ERROR NORMALIZADO, SU DEFINICIÓN Y USOEN TERMOMETRÍA

Mauricio Araya CastroLaboratorio Nacional de Temperatura de Chile, CESMEC S.A.

Avenida Marathon 2595, Macul, Santiago - Chile56 (2) 23502100 – [email protected]


INTRODUCCIÓN

En termometría, el uso del Error Normalizado (EN) estáampliamente difundido como método estadístico válido a usar,cuando se evalúa el desempeño de los participantes de un ensayode aptitud. Importante resulta entonces conocer éste método, sucorrecta aplicación y alcance.


TÉRMINOS Y DEFINICIONES

Comparación interlaboratorios; organización, realización yevaluación de mediciones o ensayos sobre el mismo ítem o ítemssimilares por dos o más laboratorios de acuerdo con condicionespredeterminadas.

Valor Asignado; valor atribuido a una propiedad particular de unítem de ensayo de aptitud.

Ítem de ensayo de aptitud; muestra, producto, artefacto, materialde referencia, parte de un equipo, patrón de medida, conjunto dedatos u otra información utilizada en un ensayo de aptitud.


PROPÓSITO DE LAS COMPARACIONES

• Evaluar el desempeño de los laboratorios de calibración determómetros, para llevar a cabo mediciones y/o calibraciones y,hacer seguimiento al desempeño continuo de los mismos.

• Identificar problemas en los laboratorios e iniciar acciones parala mejora que, por ejemplo, pueden estar relacionadas conprocedimientos inadecuados de medición y/o calibración,eficacia de la formación y supervisión del personal o lacalibración de los patrones de referencia.



• Proporcionar confianza adicional a los clientes de loslaboratorios de calibración.

• Identificar diferencias entre los laboratorios de calibración.

• Validar las estimaciones de incertidumbre declaradas.



• Apoyar las declaraciones de equivalencia de las mediciones delos Institutos Nacionales de Metrología a través decomparaciones claves y comparaciones complementarias,realizadas en nombre de la Oficina Internacional de Pesas yMedidas (BIPM) y las organizaciones de metrología regionalesasociadas.


MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS

La norma ISO 13528 describe los métodos específicos preferidospara algunas situaciones específicas, sin embargo también indicaque se pueden utilizar otros métodos, siempre y cuando seanestadísticamente válidos.

Todo método estadístico asociado a un programa de ensayo deaptitud debe cubrir algunos pasos fundamentales comunes, estosson;



La determinación del valor asignado

Comúnmente en termometría, el valor asignado al ítem bajocomparación puede ser obtenido mediante un valor de referenciacertificado o mediante un valor de referencia dado por un patrónde referencia trazable a un patrón nacional o internacional.



El cálculo de estadísticas de desempeño

Las estadísticas comúnmente utilizadas para resultadoscuantitativos y específicamente en termometría son;

• La diferencia, D, que se calcula utilizando la ecuación

퐷 = (푥 − 푋)

Donde,

x : es el resultado del participante,X : es el valor asignado.



• El Error normalizado, EN, se calcula utilizando la ecuación

퐸 = 푥 − 푋

푈 + 푈

Donde,

푈 : corresponde a la incertidumbre expandida del resultadodel participante,

푈 : corresponde a la incertidumbre expandida del valorasignado del laboratorio de referencia.



Nota 1 : La fórmula de la ecuación [b.2] es correcta solo si x y X sonindependientes.

Nota 2 : La diferencia simple entre el resultado de un participante y elvalor asignado puede llegar a ser adecuada para determinar eldesempeño de un participante.

Nota 3 : La estimación del error normalizado, asociado a los resultadosde medida de cada participante, solo serán significativos si lasestimaciones de la incertidumbre son determinadas demanera coherente por el participante.



La evaluación del desempeño

Para el caso del error normalizado, el criterio utilizado para evaluar la puntuación obtenida por el participante corresponde al siguiente;

퐸 ≤ 1,0 indica un desempeño “satisfactorio” y no genera ninguna señal,

퐸 > 1,0 indica un desempeño “insatisfactorio” y genera una señal de acción.



La determinación de la homogeneidad y estabilidad del ítem de ensayo de aptitud

La homogeneidad, en termometría, prácticamente no tieneincidencia dado que a cada ítem se le asigna un valor dereferencia único y propio a sus características.

La estabilidad, en termometría, se verifica normalmente conel fin de asegurar que el ítem de ensayo de aptitud no hacambiado durante el transcurso del ensayo de aptitud.


Ejemplo: En el Ensayo de Aptitud T-14, organizado por la RedNacional de Metrología (RNM) y ejecutado por el LaboratorioCustodio de los Patrones Nacionales de Temperatura (LCPN-T),fueron comparadas las medidas de un conjunto de termómetros delíquido en vidrio. Cada participante debió medir éste conjunto determómetros y entregar sus resultados según fue establecido en elprotocolo. El valor de referencia asignado para cada termómetrofue definido por el LCPN-T. Fueron calculados la Desviación “D”respecto al valor de referencia asignado y el Error Normalizado “EN”para cada temperatura medida. Adicionalmente, a modo de facilitarla interpretación de los resultados, fueron usados algunos gráficoscomo se muestran en las figuras .


Desviación observada a una temperatura de -10 °C.


Error Normalizado para la temperatura de -10 °C


Ejemplo: El LCPN-T participó como laboratorio piloto en los años2007 y 2008 en una comparación bilateral con Laboratorio deTemperatura del instituto Nacional Ecuatoriano de MetrologíaINEN, dentro de un programa definido como parte de unacooperación bilateral entre ambas instituciones. El programacontemplo la evaluación de la equivalencia de las medidasasociadas a la calibración de termómetros de resistencia de platino.En las siguientes figuras se muestran los resultados obtenidos enuna primera evaluación realizada en el 2007, en la cual algunosvalores de EN > 1. Algunas acciones fueron acordadas con el INEN,las cuales permitieron mejorar los resultados en una segundaevaluación.


Resultados evaluación 2007 sobre la equivalencia de medidas asociadas a la calibración de TRP.


Resultados evaluación 2008 sobre la equivalencia de medidas asociadas a la calibración de TRP.


CONCLUSIÓN

El uso del Error Normalizado como herramienta estadística en laevaluación de la equivalencia de medidas provee de evidenciasuficiente para asegurar la competencia del laboratorio evaluado.Sin embargo, su uso debe ser criterioso y constante, de modo quese asegure además la consistencia del desempeño en el tiempo.Además, la aplicación del Error Normalizado, debe contemplar elseguimiento y cierre de las acciones que correspondan si EN > 1.


Muchas gracias

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