Metrologia

Metrologia

Es la matemática y técnica que estudia las mediciones de las magnitudes garantizando su normalizacion mediante la trazabilidad (es la propiedad de las mediciones afectadas tanto por el instrumento o por un patrón, tal que puede relacionarse con patrones nacionales, internacionales, y a través de estos a las unidades fundamentales del sistema internacional de unidades), en el ambito metrologico los términos tienen significados específicos y están contenidos en el "vocabulario internacional de metrologia" o VIM.

• Objetivo: obtención y expresión del valor de las magnitudes empleando para ello instrumentos, métodos y medios apropiados, con la exactitud requerida en cada caso.

• Características: resultado de la medición y la incertidumbre de la medida.

• Tipos de metrologia

-Metrologia científica: encargada de la investigación que conduce a la elaboración de patrones sobre bases científicas y promueve su reconocimiento y la equivalencia de estos a nivel internacional.

-Metrologia legal: la que se relaciona con las transacciones comercial, y busca garantizar, a todo nivel, que el cliente que compra algo reciba la cantidad efectivamente pactada.

-Metrologia industrial: se relaciona con la industria manufacturera, servicios de competitividad a través de la permanente mejora de las mediciones que inciden en la calidad.

• Importancia: permite asegurar la comparabilidad internacional de las mediciones y por tanto la intercambiablidad de los productos a escala internacional.

• Beneficios

El desarrollo de la metrología proporciona múltiples beneficios al mundo industrial, como veremos a continuación:

• Promueve el desarrollo de un sistema armonizado de medidas, análisis ensayos exactos, necesarios para que la industria sea competitiva.

• Facilita a la industria las herramientas de medida necesarias para la investigación y desarrollo de campos determinados y para definir y controlar mejor la calidad de los productos.

• Perfecciona los métodos y medios de medición.

• Facilita el intercambio de información científica y técnica.

• Posibilita una mayor normalización internacional de productos en general, maquinaria, equipos y medios de medición.

• Las empresas aseguran calidad, productividad y competitividad.

Sistema internacional de unidades SI

 En el año 1875, diecisiete naciones decidieron firmar el primer acuerdo internacional para unificar las unidades de medida y los patrones de medición, con la pretensión de buscar un sistema de unidades único para todo el mundo y así facilitar el intercambio comercial, científico y de todo aquello que tuviera relación con las mediciones; así nació la Convención del Metro de la cual hacen parte hoy 84 países, entre ellos Colombia, que se adhirió en el año 2012. En sus inicios, se adoptó el Sistema Métrico Decimal como referente, pero en el año 1960 se modificó por el Sistema Internacional de Unidades (que se conoce con la abreviatura SI).

 Definición: el SI es la organización sistemática y organizada que es establecida por convención, en el area de ingeniería se usa en cálculos de interés.

Unidades del SI

Unidades derivadas

·         Unidad de volumen o metro cubico, resultado de combinar tres veces la longitud.

·         Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar masa (magnitud básica) con volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cúbico. Carece de nombre especial.

·         Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza = masa × aceleración).

·         Unidad de energía. Es la energía necesaria para mover un objeto una distancia de un metro aplicándole una fuerza de un newton; es decir, fuerza por distancia.

Norma 

Una norma es un conjunto de reglas o pautas a las que se ajustan las conductas o normas sociales que constituyen un orden de valores orientativos y que permite ajustar ciertas conductas o actividades.

Es el fruto de consenso entre todas las partes interesadas e involucradas en la actividad objeto de la misma. Además, deben aprobarse por un organismo de Normalización reconocido.

Las normas garantizan unos niveles de calidad y seguridad que permiten a cualquier empresa posicionarse mejor en el mercado y constituyen una importante fuente de información para los profesionales de cualquier actividad económica.

Norma técnica

Una norma técnica es un documento aprobado por un organismo reconocido que establece especificaciones técnicas basadas en los resultados de la experiencia y del desarrollo tecnológico, que hay que cumplir en determinados productos, procesos o servicios.

Características

Contienen especificaciones técnicas de aplicación voluntaria.

Son elaborados por consenso de las partes interesadas: 

-Fabricantes.

-Administradores.

-Usuarios y consumidores.

-Centro de investigación y laboratorios.

-Asociaciones y colegios profesionales.

-Agentes sociales.

-Están basados en los resultados de la experiencia y el desarrollo tecnológico.

-Son aprobados por un organismo nacional, regional o internacional de normalizacion reconocido.

-Están disponibles al publico.

NTC 1000

Norma técnica colombiana, describe el sistema internacional de unidades, recomienda el uso de múltiplos y submúltiplos seleccionados del sistema internacional y da algunas otras unidades que se pueden utilizar con el sistema internacional de unidades. 

esta norma esta sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda a todo momento a las necesidades y exigencias actuales.

esta norma el estado colombiano la promulgo a través de la ley 872 del 2003 que determina los requisitos que las entidades publicas deben cumplir para implementar el sistema de gestión de la calidad.

Instituto de Metrologia de Colombia

El 16 de junio de 2011 se emite la ley 1450 por la cual se expide el Plan Nacional de Desarrollo, en el cual se incluye la necesidad de la existencia de una ley de metrología y del instituto nacional de metrología colombiana.

Objetivos

Superintendencia de industria y comercio

·         Mejorar los niveles de satisfacción de los usuarios 

·         Mejorar los tiempos de respuesta en los tramites que adelanta la Entidad

·         Identificar, prevenir, minimizar y controlar los factores de riesgo prioritarios presentes en la Entidad y que pueda generar accidentes laborales y enfermedades profesionales, de tal forma que se mantengan condiciones de trabajo seguras. 

·         Identificar, prevenir, minimizar y controlar los impactos ambientales y la contaminación derivada de las actividades de la Superintendencia, por medio de la implementación de programas de control que incluyan la reutilización, el reciclaje y el uso eficiente y racional de los recursos. 

·         Establecer acciones correctivas y preventivas con miras al mejoramiento del SIGI. 

Fundamentos de instrumentación y control

Una de las áreas de aplicación más importantes del control automático  es el control de los procesos industriales usualmente simplemente control de procesos.

       Los requerimientos crecientes de seguridad en la operación de los equipos, de mayores eficiencias energéticas. La preservación del medio ambiente y un control de calidad de los procesos más estrictos. Hacen necesario cada vez más sofisticados. El sistema de supervisión y control de un proceso industrial requiere sin embargo, desde instrumentos tan simples como un termómetro o planta para la implantación de esquemas de control modernos.

     Todo  lazo de control realimentado simple requerirá como mínimo de un elemento de medición y trasmisión del valor de la variable que se desea controlar. Un controlador y un elemento final de control debidamente interconectados disponibles para la medición de las principales variables medidas o controladas en la industria sobre las válvulas de control, las cuales son el elemento final de control más utilizado y sobre la operación de los controladores de uso industria industrial, su sintonización y los procedimientos para la obtención de la información necesaria del proceso para realizarla.

      El diseño de un sistema experimental o de medición es una actividad inherentemente interdisciplinaria. Por ejemplo, el sistema de control e instrumentación de una planta procesadora, requiere el concurso de ingenieros químicos, mecánicos, eléctricos y de sistemas. Similarmente, la especificación de la instrumentación para medir los terremotos y la respuesta dinámica de las estructuras (edificios, puentes, carreteras, etc.), involucra los conocimientos de ingenieros civiles, geólogos, ingenieros electrónicos, de sistemas. Basados en estos hechos, los tópicos presentados en este texto se han seleccionado para que sean de utilidad en el diseño de proyectos experimentales interdisciplinarios, en el área de medición e instrumentación de la medida.

Conceptos de interés 

·         El tiempo de respuesta: se define como el tiempo que pasa desde que se envía una comunicación y se recibe la respuesta.

Este tiempo de respuesta es debido a varias contribuciones:

-Tiempo de espera en el transmisor, debido a retrasos para preservar la capacidad de la red antes de que ocurra la transmisión.

-Tiempo de transmisión del mensaje, que depende de la longitud del mensaje y de la velocidad de transmisión.

-Tiempo de propagación, que depende de la arquitectura de la red, y el número de saltos al satélite.

-Tiempo de procesamiento del mensaje en el receptor, y tiempo necesario para generar la respuesta.

- Retraso producido por el protocolo, como resultado del control de errores, o control de flujo entre emisor y receptor.

• Condiciones Límites: Condiciones extremas que un instrumento de medida debe poder soportar sin daño y sin degradación de sus características metrológicas específicas cuando con posterioridad es utilizado en sus condiciones nominales de funcionamiento.

NOTAS:1. Las condiciones límite pueden ser diferentes para el almacenamiento, el transporte y el funcionamiento.2. Las condiciones límite pueden comprender valores límite para el mensurando y para las magnitudes de influencia.

• Patrón de medición: Un patrón de medición es una respuesta física de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o a un fenómeno natural que incluye constantes físicas y atómicas.

• Umbral de medición: es el valor más bajo o pequeño de una magnitud que puede generar un cierto efecto. En otro sentido, el umbral de medición  es la cantidad más reducida de una señal que tiene que existir para que sea advertida por un sistema.

• Magnitud Básica: cualquiera de las magnitudes que en un sistema de magnitudes, se aceptan por convenio como funcionalmente independientes las unas de las otras.

• Magnitud Derivada: Las magnitudes derivadas son aquellas que dependen de otras para ser medidas, por lo tanto son dependientes de las magnitudes fundamentales tales como densidad y velocidad. Deben usar al menos 2 elementos de medición juntos para poder realizarse un cálculo exacto. Pueden ser definidas o indefinidas.

• Incertidumbre de medida: parámetro asociado a los resultados de una medición que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser atribuidos razonablemente al mensurando o magnitud sujeta a una medición. vemos que uno de los componentes de la incertidumbre viene dado por la graduación o resolución del instrumento, exactitud de los sensores, el uso correcto del aparato en condiciones favorables, etc.

• Condiciones de referencia: Condiciones de utilización prescritas para los ensayos de funcionamiento de un instrumento de medida o para la intercomparación de los resultados de las medidas.

NOTA: Las condiciones de referencia comprenden generalmente valores de referencia o rangos de referencia para las magnitudes de influencia que afecten al instrumento de medida.