metrologia unidad i

CONCEPTOS BASICOS DE NORMALIZACIÓN Y METROLOGIA

Normalización. Es el proceso de elaboración y aplicación de normas, son herramientas de organización y dirección.

Es la actividad que fija las bases para el presente y el futuro, esto con el propósito de establecer un orden para el beneficio y con el concurso de los interesados.

Norma: Es la misma solución que se adopta para resolver un problema repetitivo, es una referencia respecto a la cual se juzgará un producto o una función y, en esencia, es el resultado de una elección colectiva y razonada.

Especificación: Una especificación es una exigencia o requisito que debe cumplir un producto, proceso o un servicio, ya que siempre el procedimiento por medio del cual puede determinarse si el requisito exigido es satisfactorio. Una especificación puede ser una norma, pero generalmente es parte de una norma.

ISO Organización Internacional para la Estandarización

Objetos de la normalización

Cantidades, unidades y factores de conversión – Normas Básicas Símbolos – Normas de símbolos Nombres – Normas de nomenclatura o glosario Productos – Normas de calidad Métodos – Normas de métodos o manuales Funciones – Manuales

Espacio de la normalización (donde aplica, que contempla y a quienes)

Dominio de la normalización

Alimentos, agricultura, bosques, textiles, transportes, construcción, comercio, educación, ingeniería, ciencia, química, metalúrgica, minería, celulosa, etc.

Aspectos de la normalizaciónSímbolos, Nomenclatura, clasificación, análisis, muestreo, embalaje, especificación, rotulado.

Elaboró: Ing. Luis Manuel Mendoza Pinto Introducción a la MetrologíaPA- UTM

Niveles de normalizaciónSe define por el grupo de personas que utilizan la norma como

Normas internacionales, desarrolladas pro comités técnicos en los que puede participar cualquier país miembro interesado en un tema para el cual un comité ha sido formado. Ejemplo (ISO) Organización Internacional de Estandarización.

Normas regionalesCOPANT Comisión Panamericana de Normas TécnicasEN Norma europea

Normas nacionales. Normalmente reguladas por un organismo de cada país, como por ejemplo:

DGN – MéxicoABNT – BRASILDEGT - BOLIVIADIGENOR – REPUBLICA DOMINICANA

Ejemplo de nomenclatura de normasNOM, NMX, BS, CS, DIN, JIS, NF

También la mayoría se identifica por un sello que ostenta la certificación de cumplimiento con la norma.

Normas de sector ó normas de asociaciónAPI (PETROLEO), ASME (INGENIEROS DE MANUFACTURA), ASTM (PRUEBAS DE MATERIALES), FED, ESPC (NORMAS FEDERALES), IEEE (ELECTRICAS Y ELECTORNICAS), MIL-STD, (NORMAS MILITARES) Actualmente reguladas casi todas reguladas por la ANSI (Instituto Estadounidense de normas)

Normas de las empresas

Pueden ser aquellas que están de acuerdo con las leyes (artículos de la compañía, reglamentos de trabajo, acuerdos laborales, reglas de administración para la conservación ambiental).

Manuales, libros de texto educativo, etc.


INTERNAC IONAL

REGIONAL

NACIONAL

SECTORIAL Ó ASOCIACION

EMPRESAS

Niveles de la normalización

Aplicación de las normas en la empresa a través del círculo de calidad

Objetivos fundamental de la normalización es elabora normas que permitan controlar y obtener un mayor rendimiento de los materiales y métodos de producción, contribuyendo así a lograr un nivel de vida mejor.

Las normas deben cumplir entonces tres aspectos:

La simplificación La unificación La especificación


CONCEPTOS LEY FEDERAL SOBRE METROLOGIA Y NORMALIZACIÓN

I. Acreditación: el acto por el cual una entidad de acreditación reconoce la competencia técnica y confiabilidad de los organismos de certificación, de los laboratorios de prueba, de los laboratorios de calibración y de las unidades de verificación para la evaluación de la conformidad;

II. Calibración: el conjunto de operaciones que tiene por finalidad determinar los errores de un instrumento para medir y, de ser necesario, otras características metrológicas;

III. Certificación: procedimiento por el cual se asegura que un producto, proceso, sistema o servicio se ajusta a las normas o lineamientos o recomendaciones de organismos dedicados a la normalización nacionales o internacionales;

IV. Dependencias: las dependencias de la administración pública federal;

V. Evaluación de la conformidad: la determinación del grado de cumplimiento con las normas oficiales mexicanas o la conformidad con las normas mexicanas, las normas internacionales u otras especificaciones, prescripciones o características. Comprende, entre otros, los procedimientos de muestreo, prueba, calibración, certificación y verificación;

VI. Instrumentos para medir: los medios técnicos con los cuales se efectúan las mediciones y que comprenden las medidas materializadas y los aparatos medidores

VII. Medir: el acto de determinar el valor de una magnitud;

VIII. Medida materializada: el dispositivo destinado a reproducir de una manera permanente durante su uso, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada;

IX. Manifestación: la declaración que hace una persona física o moral a la Secretaría de los instrumentos para medir que se fabriquen, importen, o se utilicen o pretendan utilizarse en el país;

X. Método: la forma de realizar una operación del proceso, así como su verificación;

XI. Norma mexicana: la que elabore un organismo nacional de normalización, o la Secretaría, en los términos de esta Ley, que prevé para un uso común y repetido reglas, especificaciones, atributos, métodos de prueba, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o método de producción u operación, así como aquellas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado;

XII. Norma o lineamiento internacional: la norma, lineamiento o documento normativo que emite un organismo internacional de normalización u otro organismo internacional relacionado con la materia, reconocido por el gobierno mexicano en los términos del derecho internacional;

XIII. Norma oficial mexicana: la regulación técnica de observancia obligatoria expedida por las dependencias competentes, conforme a las finalidades establecidas en el artículo 40, que establece reglas, especificaciones, atributos, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o método de


producción u operación, así como aquellas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado y las que se refieran a su cumplimiento o aplicación;

XIV. Organismos de certificación: las personas morales que tengan por objeto realizar funciones de certificación;

XV. Organismos nacionales de normalización: las personas morales que tengan por objeto elaborar normas mexicanas;

XVI. Patrón: medida materializada, aparato de medición o sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores conocidos de una magnitud para transmitirlos por comparación a otros instrumentos de medición;

XVII. Patrón nacional: el patrón autorizado para obtener, fijar o contrastar el valor de otros patrones de la misma magnitud, que sirve de base para la fijación de los valores de todos los patrones de la magnitud dada;

XVIII. Personas acreditadas: los organismos de certificación, laboratorios de prueba, laboratorios de calibración y unidades de verificación reconocidos por una entidad de acreditación para la evaluación de la conformidad;

XIX. Proceso: el conjunto de actividades relativas a la producción, obtención, elaboración, fabricación, preparación, conservación, mezclado, acondicionamiento, envasado, manipulación, ensamblado, transporte, distribución, almacenamiento y expendio o suministro al público de productos y servicios;

XX. Unidad de verificación: la persona física o moral que realiza actos de verificación;

XXI. Verificación: la constatación ocular o comprobación mediante muestreo, medición, pruebas de laboratorio, o examen de documentos que se realizan para evaluar la conformidad en un momento determinado.


METROLOGIA: Es la ciencia que trata de las medidas, de los sistemas de unidades adoptados y los instrumentos usados para efectuarlas e interpretarlas.

Abarca varios campos, tales como la metrología térmica, eléctrica, acústica, dimensional, etc.

Medida: Es la evaluación de una magnitud hecha según su relación con otra magnitud de la misma especie adoptada como unidad. Ejemplo: Tomar la medida de una magnitud de la misma especia para compararla con la unidad de su misma especie para determinar cuántas veces ésta se halla contendía en aquélla.

SISTEMA DE UNIDADES:

Es el conjunto de unidades de medida confiables, uniformes y adecuadamente definidas que sirven para satisfacer las necesidades de medición.

El primer sistema de unidades se estableció en Francia y se llamo SISTEMA METRICO. Presentaba un conjunto de unidades coherentes para las medidas de longitud, volumen, capacidad y masa, y estaba basado en dos unidades fundamentales: el metro y el kilogramo. Su variación es decimal (múltiplos).

Posteriormente aparecen otros sistemas de unidades aplicables a las actividades más desarrolladas, como la de los físicos, los mecánicos, etc. Su dificultad radica en la conversión de estos que se vuelve complicada.

Finalmente el Comité Internacional de la Conferencia General de Pesas y Medidas, se dedico a la tarea de crea un sistema único internacional, generando el sistema que ahora se conoce como MKS (Metro, kilogramo, segundo).

Este sistema se acepto como el Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI

Este está basado en 7 unidades fundamentales, y dos suplementarias; además define 19 unidades derivadas, aunque son muchas.

Existen algunas unidades que no pertenecen al SI aunque son de uso común. Por diversas razonas CGPM las ha clasificado en tres categorías: unidades que se mantienen, unidades temporales, otras unidades.


Las unidades base del SI son:

Longitud Masa Tiempo Corriente Eléctrica Temperatura Cantidad de Substancia Intensidad Luminosa

Metro (m) Kilogramo (kg) Segundo (s) Ampere (A) Kelvin (K) Mol o Mole (mol) Candela (cd)

Las unidades complementarias del SI son:

Angulo Plano Angulo Solido

Radián (rad) Estereorradián (sr)

LongitudArtículo principal: metroUn metro se define como la distancia que viaja la luz en el vacío en 1/299.792.458 segundos. Esta norma fue adoptada en 1983 cuando la velocidad de la luz en el vacío fue definida exactamente como 299.792.458 m/s.

MasaArtículo principal: KilogramoUn kilogramo se define como la masa del Kilogramo Patrón, un cilindro compuesto de una aleación de platino-iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Sèvres, cerca de París. Actualmente es la única que se define por un objeto patrón.

TiempoArtículo principal: segundoUn segundo (s) es el tiempo requerido por 9,192,631,770 ciclos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133. Esta definición fue adoptada en 1967.

Intensidad de corriente eléctricaArtículo principal: AmperioEl amperio, tambien llamado ampere, (A) es la intensidad de una corriente eléctrica constante que, mantenida en dos conductores paralelos de longitud infinita, de sección circular despreciable y ubicados a una distancia de 1 metro en el vacío, produce una fuerza entre ellos igual a 2×10-7 newtons por cada metro.

TemperaturaArtículo principal: kelvin


El kelvin (K) se define como la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Cantidad de sustanciaArtículo principal: molUn mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kg de carbono 12.

Cuando se usa el mol, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos específicos de tales partículas

Intensidad luminosaArtículo principal: candelaUna candela (cd) es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática con frecuencia de 540 × 1012 Hz de forma que la intensidad de radiación emitida, en la dirección indicada, es de 1/683 W por estereorradián


Múltiplos y Submúltiplos de las unidades del SI

1000n 10n Prefijo Símbolo Escala Corta Escala Larga Equivalencia decimal en los Prefijos del SI Asignación

10008 1024 Yotta Y Septillón Cuatrillón 1 000 000 000 000 000 000 000 000 1991

10007 1021 Zetta Z Sextillón Mil trillones 1 000 000 000 000 000 000 000 1991

10006 1018 Exa E Quintillón Trillón 1 000 000 000 000 000 000 1975

10005 1015 Peta P Cuatrillón Mil billones 1 000 000 000 000 000 1975

10004 1012 Tera T Trillón Billón 1 000 000 000 000 1960

10003 109 giga G Billón Mil millones / Millardo 1 000 000 000 1960

10002 106 mega M Millón 1 000 000 1960

10001 103 kilo k Mil / Millar 1 000 1795

10002/3 102 Hecto* h Cien / Centena 100 1795

10001/3 101 Deca* da Diez / Decena 10 1795

10000 100 ninguno Uno / Unidad 1

1000−1/3 10−1 Deci* d Décimo 0,1 1795

1000−2/3 10−2 Centi* c Centésimo 0,01 1795

1000−1 10−3 Mili m Milésimo 0,001 1795

1000−2 10−6 Micro µ Millonésimo 0,000 001 1960

1000−3 10−9 Nano n Billonésimo Milmillonésimo 0,000 000 001 1960

1000−4 10−12 Pico p Trillonésimo Billonésimo 0,000 000 000 001 1960

1000−5 10−15 Femto f Cuatrillonésimo Milbillonésimo 0,000 000 000 000 001 1964

1000−6 10−18 Atto a Quintillonésimo Trillonésimo 0,000 000 000 000 000 001 1964

1000−7 10−21 Zepto z Sextillonésimo Miltrillonésimo 0,000 000 000 000 000 000 001 1991

1000−8 10−24 Yocto y Septillonésimo Cuatrillonésimo 0,000 000 000 000 000 000 000 001 1991

*En el SI se desanima al uso de estos múltiplos y submúltiplos.

Sistema Ingles, que la actualidad es empleado en forma casi exclusiva en Estados Unidos e Inglaterra, aunque por su influencia se usa en otros países.

La base del sistema ingles son la yarda (longitud), la libra (masa) y el segundo (tiempo)


Como submúltiplos de la yarda se tiene

1 yarda = 3 pies1 pie = 12 pulgadas

1 pulgada = 0.0254 m

Como submúltiplos de la libra se tiene:

1 libra = 16 onzas1 libra = 0.4536 Kg

Ejercicios.

a) Indique la unidad más común para los siguientes casos.

1. Unidades en que se mide la longitud de la carretera (kilómetros)2. Unidades en que miden los relojes (horas, minutos y segundos)3. Unidades en que la altura de las personas (metros ó centímetros)4. Unidades para medir la cantidad de moléculas de cloruro de sodio (moles)5. Unidades para medir la temperatura de un congelador (Celsius)6. Unidades para medir el volumen de un envase (cm3)7. Unidades para medir la velocidad (m/s, km/h)8. Unidades para medir el tamaño de un terreno 9. Unidades para comprar huevos10. Unidades para medir la intensidad de la corriente

b) Convertir los siguientes múltiplos de unidades de longitud: (Respuesta)

1. 1 metro a milímetros (1000 milímetros)2. 10 metros a kilómetros (0.01 Kilómetros)3. 1 milímetro a micrómetros (1000 micrómetros)4. 300000 metros a gigámetros (0.0003 gigámetros)5. 1000 micrómetros a terámetros (1 Femtómetro)

Nota: en general para convertir los múltiplos solo es necesario dividir la cantidad a convertir entre el valor unitario del múltiplo que se desea obtener.


metrologia unidad i

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