Conceptos Utilizados en Metrologia de Masa PDF

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Conceptos que se utilizan en metrología de masa...

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Introducción Tal como la metrología dimensional nació de la necesidad de medir todo lo que se encuentra a nuestro alrededor, la metrología de masa busca medir parámetros como peso, densidad, masa de los objetos que se encuentran a nuestro alrededor. El desarrollo de la metrología ha sido fundamental pues es utilizada para las tareas más simples que se pueden imaginar como, por ejemplo: medir que tan alta es una construcción, medir dimensiones como largo y ancho, saber cuánto pesa una persona para saber su índice de masa corporal. La importancia de la metrología está dada por el constante uso que se le da pues prácticamente se usa en todo momento desde el más sencillo como medir con una regla hasta mediciones más complejas tanto dimensionalmente como en cuanto a la medición de masas. Sin la metrología tanto en nuestra vida cotidiana como en el campo laboral muchos de los instrumentos que utilizamos hoy en día no existirían porque todo surgió de la necesidad de medir A continuación, se presentan algunos conceptos básicos utilizados en la industria por personas especializadas en el campo

Objetivo Obtener un amplio conocimiento acerca de los conceptos básicos utilizados en el área de la metrología de masa.

Antecedentes Si bien el desarrollo de la metrología ha evolucionado continuamente a través del tiempo se descubrió que las primeras civilizaciones desarrollaron varias maneras de contabilizar dimensiones como la longitud y la masa las cuales fueron las primeras en ser conceptualizadas hasta ese momento. Durante la primera etapa evolutiva de la metrología las antiguas civilizaciones utilizaron una de las herramientas que encontraban más conveniente dado que no existía ninguna herramienta para medir el cual era el cuerpo humano mismo haciendo alusión a una famosa frase del filósofo Protágoras el cual decía que el hombre era la medida del universo. Aunque no eran medidas exactas esto solucionó el problema que tenían. Una de las medidas que establecieron fue el codo, el cual consistía en la distancia desde el antebrazo, iniciando por la punta de los dedos hasta el codo, el palmo o cuarta la cual era la distancia desde el dedo meñique hasta el pulgar cuanto la mano se encuentra completamente extendida, el pie era establecida por la medida que iba desde el talón hasta la punta de los pies, la braza era la distancia que resultaba de doblar los brazos a manera de que se tocaban los dedos, para las primeras civilizaciones estas medidas eran muy fáciles de comprender ya que eran las medidas que se encontraban de manera más fácilmente es decir en el propio cuerpo.

En la segunda etapa del desarrollo de la metrología las civilizaciones buscaron establecer una sola medida para realizar las mediciones que realizaban en su vida cotidiana basándose en los personajes ya que las partes del cuerpo de las personas variaban en las mismas, así que establecían las medidas con base a los jefes de sus tribus, los príncipes y reyes de sus respectivos lugares. Durante la tercera etapa las cosas cambiaron solo un poco pues fueron influidas por la comercialización pues las personas tenían que pagarle impuestos a los reyes de esas épocas. Eduardo 1 de Inglaterra contribuyó al desarrollo de un patrón que pudiera ser utilizado en su reino, este patrón estaba hecho de hierro, era en forma de barra y estableció que un pie equivale a 1/3 de yarda en 1239, posteriormente se actualizaban los patrones conforma al gobernante que estuviera en el poder en esos momentos. Esto posteriormente causó problemas pues tenían que cambiar continuamente de patrón lo que era problemático a las personas de los pueblos. Lo que menciona en el estudio de Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia y Jiménez Rodríguez (2007) “A lo anterior, se debe complementar que la Revolución Francesa desencadenó en Francia una ola de quejas contra las Estafas Metrológicas”. Mencionado anteriormente la gente estaba molesta de tener que cambiar constantemente sus patrones para poder comerciar, debido a estas molestias la gente decidió quejarse después de la revolución francesa así que tomaron la idea del patrón y decidieron establecer una medida que no cambiara a lo largo de los años. Esto trajo un cuarto y último periodo más del desarrollo de la metrología, el cual se vio reflejado en el sistema métrico decimal y el sistema internacional de unidades que establecieron diferentes patrones de medida que no cambiarían a lo largo del tiempo, fue un trabajo duro pues después de diez años los conceptos del metro y del kilogramo estos aun no eran conocidos como patrones oficiales, según el estudio de Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia y Jiménez Rodríguez (2007) no fue hasta el 12 de octubre de 1872 que constituyen la convención internacional del metro, a través de 11 sesiones crearon las bases para el sistema internacional de unidades. El sistema internacional que conocemos hoy en día es el resultado de 90 años de adaptación únicamente para ofrecernos un sistema internacional que pudiéramos utilizar nosotros y que para los metrólogos es muy importante dado que lo utilizamos diariamente en nuestra vida laboral. El resultado de todo ese esfuerzo se puede ver en la siguiente tabla (ver Figura 1).

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Figura 1. Organización Intergubernamental de la Convención del Metro. (2006). Magnitudes básicas y dimensiones utilizadas en el SI [Gráfico]. Centro Español de Metrología. https://www.cem.es/sites/default/files/files/SistemaInternacionalUnidades.pdf

Desarrollo A continuación, se describen los siguientes conceptos los cuales son utilizados diariamente en el campo laboral. Los conceptos mencionados son definidos de tal manera en el Vocabulario Internacional de Metrología   

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Metrología: Ciencia de las mediciones y sus aplicaciones (VIM, 2012, pp. 27). Medición: Es un valor medido de la magnitud de salida (VIM, 2012, pp. 41). Precisión: Proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas (VIM, 2012, pp. 31). Media o promedio: Es también llamada promedio o media aritmética de una cantidad de valores donde se suman estos y se dividen entre la cantidad de valores mostrados Figura 2. JCGM. (2008). Fórmula de media aritmética [Ilustración]. Centro Nacional de Metrología. https://www.cem.es/sites/default/files/gum20digital1202010.pdf

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Incertidumbre: Parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza (VIM, 2012, pp. 34). Error: Diferencia entre un valor medido de una magnitud y un valor de referencia (VIM, 2012, pp. 32). Error aleatorio: Componente del error de medida que, en mediciones repetidas, varía de manera impredecible (VIM, 2012, pp. 32). Error sistemático: Componente del error de medida que, en mediciones repetidas, permanece constante o varía de manera predecible (VIM, 2012, pp. 32). PÁGINA 2

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Sesgo: Valor estimado de un error sistemático (VIM, 2012, pp. 32). Variabilidad: Realizar las mismas mediciones bajo condiciones especificadas por las cuales puede variar un resultado y aun así ser valido Repetitividad: grado de concordancia entre resultados de sucesivas mediciones del mismo mensurando, realizadas bajo las mismas condiciones de medida (GUM, 2008, pp. 49) Muestra: Parte representativa de una población total. Moda: Es el valor que más se repite en una secuencia Medidas de tendencia central: Son medidas estadísticas las cuales se clasifican en:  Moda: Es el valor que más se repite en un conjunto de valores  Mediana: es el valor que se encuentra justo en medio de una secuencia  Media aritmética: El cuál es el promedio de un conjunto de valores (véase Figura 2).  Media geométrica: Se calcula como la raíz del producto de un conjunto de números únicamente positivos.

Figura 3. Fórmula de la media geométrica. Recuperado https://economipedia.com/definiciones/media-geometrica.html

de:

 Media cuadrática: Consiste en elevar al cuadrado todas las observaciones tomando valores positivos y negativos.

Figura 4. Formula de la media cuadrática. Recuperado de http://statmerk.blogspot.com/2010/09/medidas-de-tendencia-central-datosno.html 

Media ponderada: Se obtiene asignando a cada aspecto un peso y obteniendo el promedio de estos.

Figura 5. Formula de la media ponderada. Recuperado de https://www.universoformulas.com/estadistica/descriptiva/media-ponderada/

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Resultado: Conjunto de valores de una magnitud atribuidos a un mensurando, acompañados de cualquier otra información relevante disponible (VIM, 2012, pp. 29). Rango: Valor que resulta de la diferencia de un valor máximo y mínimo de una muestra o población Rango = Vmáx-Vmín PÁGINA 3

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Reproducibilidad: Precisión de medida bajo un conjunto de condiciones de reproducibilidad (VIM, 2012, pp. 34). Precisión: Proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas (VIM, 2012, pp. 32). Exactitud: Grado de concordancia entre el resultado de una medición y un valor verdadero del mensurando (GUM, 2008, pp. 49). Estabilidad: Propiedad de un instrumento de medida por la que éste conserva constantes sus características metrológicas a lo largo del tiempo (VIM, 2012, pp. 50). Norma: La Real Academia Española define norma como” Especificación técnica de aplicación repetitiva o continua cuya observancia no es obligatoria, establecida con participación de todas las partes interesadas y que aprueba un organismo de normalización” Normatividad: Según el Diccionario de la lengua española: Conjunto de normas aplicables a una determinada materia o actividad. Organismos: La Real Academia Española define organismo como “Conjunto de leyes, usos y costumbres por los que se rige un cuerpo o institución social”. Internacionales: La Real Academia Española define internacional como “Perteneciente o relativo a dos o más naciones.”. Organismos acreditadores: Es la persona moral, organización o institución pública o privada, unidad administrativa de algunas Dependencias, Entidad o su similar en los niveles de Gobierno Federal, estatal o municipal acreditada por el CONOCER, para certificar las competencias de las personas.

Normas relacionadas Estas son algunas de las normas utilizadas en la metrología enfatizándose en metrología de masas  NOM-038-SCFI-2000—NORMA OFICIAL MEXICANA, PESAS DE CLASES DE EXACTITUD E1, E2, F1, F2, M1, M2 Y M3  NOM-010-SCFI-1994 Instrumentos de medición – Instrumentos para pesar de funcionamiento no automático – Requisitos Técnicos y Metrológicos  OIML R76: 2006, Instrumentos de pesaje no automáticos, Parte 1: Metrológica y técnica requisitos – Pruebas  Guía SIM para la calibración de Instrumentos para pesar de funcionamiento no automático, 2009  OIML R111: 2004 Pesos de clases E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 y M3, Parte 1: Requisitos metrológicos y técnicos PÁGINA 4

Conclusiones Con esta investigación que la metrología tuvo un largo camino desde el cómo empezó hasta como lo conocemos hoy en día, el cómo empezó con una necesidad del ser humano de contabilizar lo que poseía, el cómo ayudó al comercio estableciendo pesos específicos para comerciar semillas, el cómo nació el sistema de internacional de unidades. Se comprendió la importancia de saber los conceptos que se utilizaran de manera frecuente en el campo laboral. Además de que, se dio un mejor vistazo a los procedimientos antes vistos para encontrar los valores de los conceptos buscados durante la investigación. También se dio un vistazo de las normas que utilizaremos y que van relacionadas al ámbito de la metrología de masa.

Bibliografía Centro Español de Metrología. (2008). Guía para la Expresión de la Incertidumbre de Medida (1ra. ed.). JCGM. https://www.cem.es/sites/default/files/gum20digital1202010.pdf C. F. Chinchilla, D. I. Guevara & F. J. Quan (septiembre 2001). Diagnóstico De La Metrología En El Área De Masas Y Balanzas De La Industria Alimenticia (Tesis de pregrado). Universidad Don Bosco, El salvado http://rd.udb.edu.sv:8080/jspui/bitstream/11715/230/1/030581_tesis.pdf. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, & Jiménez Rodríguez, L. A. (2007). METROLOGÍA INDUSTRIAL, SISTEMAS DE MEDICIÓN Y ASEGURAMIENTO METROLÓGICO. https://repositorio.uptc.edu.co/bitstream/001/1227/1/RED-6.pdf Centro Español de Metrología. (2012). Vocabulario Internacional de Metrología Conceptos fundamentales y generales y términos asociados (3ra. ed.) [Libro electrónico]. https://interlab.mx/pdf/vim-cem-2012.pdf

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