Aportes:

¿Por qué es necesario medir?

Las primeras percepciones de medición las efectuó el hombre primitivo con las nociones de:

cerca – lejos rápido – lento liviano – pesado

claro – oscuro duro – suave frío - caliente

silencio – ruido

Los conceptos de número y de medición son inherentes a la existencia del hombre ya que su supervivencia dependía entre otras cuestiones, de la determinación de la cantidad de noches transcurridas, del tiempo de duración de las estaciones, de la cantidad de cabezas de ganado que poseía.

Medir

Es relacionar una magnitud con otra u otras que se consideran patrones universalmente aceptados, estableciendo una comparación de igualdad, de orden y de número.

Medición

Conjunto de operaciones destinadas a determinar el valor de una magnitud.

La Metrología:

Es una ciencia Es una rama de la Física teórica Es el campo del conocimiento concerniente a las mediciones.

La Metrología es una sola, pero en dependencia de su campo de aplicación puede identificarse como:

• Metrología Científica: Brinda las bases para las mediciones, asegura

trazabilidad consistente al Sistema Internacional de Unidades.

• Metrología Industrial: Trata de las mediciones realizadas para aplicaciones específicas por ejemplo en magnitudes físicas como tiempo, masa, longitud. Atiende lo relacionado con las mediciones y sus resultados en el control de la calidad de producciones y procesos.

• Metrología Legal: Se ocupa de las obligatoriedades técnicas y requisitos

legales para asegurar la garantía pública; esto es, asegurar la exactitud de los resultados de la medición porque es interés del estado garantizar la calidad de la misma.

¿Ese equipo medirá bien?

Mientras usted no pueda expresar en números lo que habla, no sabe nada al respecto; pero cuando usted puede expresar en números sus pensamientos, ha entrado en una nueva etapa del conocimiento científico. Lord Kelvin

La ciencia comienza donde empiezan la mediciones.

Mendeleiev

Evidenciar la calidad de los instrumentos

Los instrumentos son la fuente de las mediciones

Las mediciones desempeñan un papel relevante en las actividades técnicas, productivas, científicas y de servicios en nuestra economía

¿Por qué decimos que son importantes las mediciones?

La cantidad de operaciones de medición en cualquier proceso sobrepasa en muchos casos a la de las restantes operaciones tecnológicas

Las mediciones son las principales fuentes de información sobre las propiedades y características de las materias primas y los artículos de consumo, y sobre la eficiencia de los procesos tecnológicos

Las mediciones brindan las evidencias necesarias para certificar la calidad de la ejecución de todas las operaciones tecnológicas de la producción y del producto terminado

Las mediciones constituyen la base sobre la cual se fundamentan todas las transacciones comerciales

Las mediciones desempeñan un papel decisivo en la protección e higiene del trabajo, y en la protección del medio ambiente

Las mediciones coadyuvan a la obtención de las evidencias científicas válidas para la credibilidad de los resultados de la investigación científica.

Las bases técnicas para establecer la confianza en un resultado de medición o ensayo tienen que considerar los elementos siguientes:

Objetos de estudio

de la Metrología

Trazabilidad y exactitud de los instrumentos de

medición

Métodos de Medición

Unidades de medida

Materiales de Referencia

Certificados

Datos de referencia

Normalizados

Protección al consumidor

Recursos humanos

Incertidumbre de la medición

Los profesionales se ocupan de trabajar para contribuir de manera consecuente a la atención de los factores que determinan la calidad de un resultado brindando la confianza que puede depositarse en el resultado y en el grado en que puede esperarse que ese resultado concuerde con otro.

En la comprensión de estas cuestiones juega un papel importante la valoración integral del asunto donde se consideran factores objetivos y subjetivos. Los primeros relacionados con la uniformidad de las mediciones y los segundos con el factor humano y la calidad.

Factores objetivos

Los factores objetivos lo constituyen las bases técnicas citadas anteriormente:

•La calidad de los instrumentos de medición

•La preparación del personal

•Los métodos de medición

•El sistema de unidades de medida utilizado

•La variabilidad metrológica.

Es oportuno indicar que la variabilidad metrológica, en términos de la variabilidad del proceso de medición puede expresarse como sigue:

x = u + e

Donde:

x : es el resultado de la medición

u: es el valor verdadero de la magnitud en estudio

e: es el error (de medición), el cual se define como el

resultado de la medición menos el valor verdadero

del mensurando.

Factores subjetivos En los factores subjetivos se relacionan las acciones del personal y de la dirección en cuanto a los errores atribuibles a cada uno, que pueden influir en la calidad de la medición. El enfoque es el siguiente:

Representando el 20% están los errores controlables por el operario

• Errores por descuido

• Errores técnicos

• Errores intencionales.

Representando el 80% están los errores controlables por la dirección

Factores subjetivos

- Mala organización del trabajo

• Instrucciones deficientes

• Carencia de equipos de medición, de control, de información

• Tecnología inadecuada

• Selección inadecuada del personal para la ejecución del trabajo.

Las mediciones tienen una importancia vital para la economía de una nación, ayudan a organizar y facilitar las transacciones comerciales.

SIEMPRE Y CUANDO SE REALICEN CORRECTAMENTE

Transacciones comerciales

Clientes Proveedores Org. Internacionales OIML, OMC, ISO, IEC

Relaciones contractuales que evidencian

La calidad de los productos

Garantía de su conformidad con las normas

Veracidad de la cantidad que se mide

EN EL PLANO INTERNACIONAL

Crece el reconocimiento de la Metrología y los sistemas de

medición y ensayo como catalizador del desarrollo

económico y social

Crece el reconocimiento mutuo de aquellas

actividades que involucran mediciones

Como contribución a la eliminación de barreras técnicas al comercio

PARA MEDIR UNA CANTIDAD DE MAGNITUD HAY QUE COMPARARLA CON OTRA DE LA MISMA ESPECIE ELEGIDA COMO PATRÓN Y LA MEDIDA RESULTANTE ES EL NÚMERO

DE VECES QUE LA CANTIDAD CONTIENE AL PATRÓN DE DICHA MEDIDA.

ESTO LO PODEMOS EXPRESAR DE LA MANERA SIGUIENTE:

MAGNITUD = VALOR DE LA MAGNITUD x UNIDAD DE

MEDIDA

Ejemplo: m = 4 kg

Conjunto de unidades básicas y de

unidades derivadas, definidas de acuerdo

con reglas dadas, para un sistema de

magnitudes dado.

Sistema de unidades de medida:

La necesidad de establecer un sistema único capaz de superar las dificultades existentes, de uso internacional, coherente y que abarcara todos los campos del saber, obligó a elaborar recomendaciones para la creación y adopción de un nuevo sistema de unidades, que resultó el Sistema Internacional de Unidades (SI).

La creación del Sistema Métrico Decimal fue el primer paso en el desarrollo del SI en los tiempos de la revolución francesa, junto con la declaración en el año 1799 de dos patrones de platino representando el metro y el kilogramo.

El SI se divide en dos clases:

Unidades Básicas

Unidades Derivadas

Kelvin

Temperatura

termodinámica

Corriente

eléctrica

Ampere

Cantidad de sustancia

mole

Tiempo

segundo

Longitud

metro Masa

kilogramo

Intensidad

luminosa

candela

Prototipo internacional del

kilogramo construido en

1880 de Pt-Ir, altura 39 mm,

diámetro 39 mm

Magnitud derivada Nombre Símbolo

Superficie metro cuadrado m2

Volumen metro cúbico m3

velocidad metro por segundo m/s

aceleración metro por segundo cuadrado m/s2

densidad kilogramo por metro cúbico kg/m3

Magnitud derivada Nombre Símbolo frecuencia Hertz Hz fuerza newton N presión pascal Pa energía, trabajo joule J potencia watt W resistencia eléctrica ohm Ω actividad (ref. radionúclidos) becquerel Bq dosis absorbida gray Gy dosis equivalente sievert Sv

Ejemplo de unidades derivadas con nombres especiales y símbolos

Múltiplos decimales de las unidades del SI

Factor Prefijo SI Símbolo

1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 1024 yotta Y

1 000 000 000 000 000 000 000= 1021 zetta Z

1 000 000 000 000 000 000= 1018 exa E

1 000 000 000 000 000= 1015 peta P

1 000 000 000 000= 1012 tera T

1 000 000 000= 109 giga G

1 000 000= 106 mega M

1 000= 103 kilo k

100= 102 hecto h

10= 101 deca da

Submúltiplos decimales de las unidades del SI

0,1= 10-1 deci d

0,01= 10-2 centi c

0,001= 10-3 mili m

0,000 001= 10-6 micro µ

0,000 000 001= 10-9 nano n

0,000 000 000 001= 10-12 pico p

0,000 000 000 000 001= 10-15 femto f

0,000 000 000 000 000 001= 10-18 atto a

0,00 000 000 000 000 000 001= 10-21 zepto z

0,00 000 000 000 000 000 000 001 = 10-24 yocto y

Unidades aceptadas que no son del SI Nombre Símbolo Equivalencia en el SI minuto min 1 min = 60 s hora h 1 h = 3 600 s día d 1 d = 86 400 s grado

1

= (π/180) rad minuto ′ 1′ = (π/10 800) rad segundo ″ 1″ = (648 000) rad litro L 1 L = 1 dm3

tonelada t 1 t = 1 000 kg neper Np 1 Np = 1 electronvolt eV 1 eV = 1,602 177•10-19

hectárea ha 1 ha = 1 hm2

Escritura de números, cantidades y unidades

1. Los números ordinales se representan por números enteros y positivos seguidos de un punto Ej.

correcto incorrecto

34. Aniversario 10 ma conferencia

2. Los números se escriben completos en cifras; no se permiten las combinaciones de cifras con palabras Ej.

correcto incorrecto

3 215 ó 3,215.103 3 mil 215

Escritura de números, cantidades y unidades 3. Los símbolos de las unidades SI se escriben en minúsculas, excepto

cuando los símbolos se derivan de patronímicos, en los que se emplea la mayúscula para la primera letra. Ej.

correcto incorrecto

1 kg 1 Kg

5 W 5 w

4. No se permiten formas españolizadas para los nombres de las unidades SI que se deriven de patronímicos. Ej.

correcto incorrecto

Watt, Joule, Herzt, Watios, Julios, Hertzio

Volt, Ampere Voltio, Amperio

Escritura de números, cantidades y unidades 5. Los símbolos de las unidades SI permanecen invariables en el plural. Ej.

correcto incorrecto

5 kg 5 kgs

6. Cuando existe un valor numérico decimal acompañando al símbolo, este debe colocarse después de todas las cifras. Ej.

correcto incorrecto

450,06 m 450 m, 06

7. Cuando se indican valores límites de magnitudes como un intervalo, éstas se expresan de la forma siguiente:

correcto incorrecto

De 10 kg a 18 kg 10-18 kg

De 10 a 18 kg

Cada país debe tener regulado el sistema de unidades legales a utilizar con el fin no sólo de facilitar el comercio en el mundo, sino también en ciertos y determinados campos de aplicación de interés como son los que pueden afectar la protección del consumidor.

El SI no es estático, evoluciona en correspondencia con las exigencias crecientes de los requisitos de las mediciones.

Sólo algunas ventajas del SI

• Universalidad: este sistema abarca todos los campos del saber • Unificación: elimina la multiplicidad de unidades de medida para expresar una

misma magnitud física, estableciendo un solo símbolo para cada una de las unidades de medida

• Coherencia: las unidades están mutuamente relacionadas por reglas de

multiplicación y división con factor numérico igual a uno, que simplifica muchas fórmulas al eliminar los coeficientes de proporcionalidad

• Facilita el Proceso pedagógico y es de fácil rememorización: elimina la gran

variedad de Sistemas de Unidades de Medida y las unidades fuera de sistema, y para cada magnitud física no hay más que una sola unidad de medida

• Decimalización: los prefijos SI, son múltiplos o submúltiplos de diez, compatible con nuestro Sistema monetario de base diez.

Otros Sistemas de Unidades de Medida.

• Sistema utilizado en los Estados Unidos

• Sistema Imperial utilizado en Inglaterra

• Sistema Técnico utilizado en países europeos.

Elemento indicador

Ponderales

Porta ponderales

Pilón cursor

Escala

Para fines prácticos, es interesante recordar que:

1 kg = 1 000 g

Aplicando el redondeo de números:

1 lb(esp) = 0,460 kg = 460 g

1 lb(UK,US) = 0,453 kg = 453 g

Entonces:

1 kg = 2,174 lb(esp) = 2,207 lb(UK,US)

NANOTECNOLOGIA Es la ciencia del estudio, obtención y manipulación, de forma controlada, de materiales, sustancias y dispositivos, constituidos de las partículas más pequeñas de la materia

La producción de nanopartículas y nanoestructuras implica el establecimiento de normas de seguridad y el desarrollo de métodos e instrumentos de medición apropiados, evaluados convenientemente.

Para la detección de estructuras se han desarrollado procedimientos capaces de detectar con microscopios de luz, estructuras tan pequeñas como 100 nm .

Se incrementa la miniaturización en microingeniería

y nanotecnología para las técnicas de medición en dimensionales con fuerzas de contacto trazables en el rango de los milinewton y menores. Existe ya la posibilidad de medición de microfuerzas en el rango de 1 mN a 5 N .

NC 90-00-06: Sistema Internacional de Unidades Parte 1-7, 1983 NC 90-00-12: Aseguramiento Metrológico. Sistema Internacional de Unidades. Constantes Físicas y Fundamentales, 1985 ISO 31: Quantities and units Parts 0-13, 1992 ISO 1000: SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain other units, 1992 OIML D 2: Legal units of measurement, 1998 OIML R 79 Requisitos para el etiquetado de los productos preenvasados NC OIML R 87Contenido neto en productos preenvasados NC-OIML: Vocabulario Internacional de Términos de Metrología Legal, 1999 NC-OIML V-2: Vocabulario Internacional de Términos Generales y Básicos en Metrología, 1999 Decreto Ley No. 62: De la Implantación del Sistema Internacional de Unidades, 1982 Decreto Ley No. 183: De la Metrología, 1998 Decreto No.270: Reglamento del Decreto Ley de Metrología, 2001 Decreto No. 71: Contravenciones en Metrología, 2001 Disposición General NC DG 09: Disposiciones para la supervisión metrológica, 2001

BIBLIOGRAFÍA GENERAL.

Mazola C.,N. : Manual del Sistema Internacional de Unidades. Ciudad de la Habana, Editorial Pueblo y Educación, 1991 Beigbeder A., F. : Conversiones Metrológicas entre los Sistemas Norteamericano, Inglés, Métrico Decimal, Cegesimal y Giorgi, Madrid, Ediciones Castilla, 1952 Reyes P., Y.: Metrología. Importancia y Proyecciones. Conferencia, 2005 Torras G.. O., Reyes P., Y.: Nanometría, Reino de lo Infinitesimal. Ponencia, 2005 Reyes P., Y., Hernández L., A.: Evaluación de la Conformidad y Metrología. Conferencia Magistral, 2005 López V., S.: Sistema Internacional de Unidades de Medida SI, Curso, 2005 Maury T., A.: Retos de la Metrología en el futuro. Seminario, 2005

BIBLIOGRAFIA GENERAL (CONTINUACIÓN)

GRACIAS POR SU ATENCIÓN