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Ensayos y pruebas

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by

Raúl Herrera Basurto

on 15 September 2016

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Transcript of Ensayos y pruebas

Ensayos y pruebas
Mayo-Agosto 2015

Clase 1:

Introducción a la metrología,
Términos y elementos claves para identificar la calidad de las medidas.

Raúl Herrera Basurto
¿qué es metrología?

Ciencia de la medida y sus aplicaciones. Incluye todos los aspectos
teóricos y prácticos de la medida
, cualquiera que sea la
incertidumbre

de medida y el campo de aplicación.

Comprende tres actividades principales:

1. Definición de las
unidades de medida
internacionalmente aceptadas (SI).

2.
Realización
práctica de dichas
unidades por métodos científicos
.

3. Establecimiento de las
cadenas de trazabilidad
metrológica, determinando y documentando el valor y la exactitud de la medición y diseminando dicho conocimiento.

VIM, 3er ed., 2008
Herrera-Basurto R. et al. Boletin de la Sociedad Mexicana de Física, 03/2014, 28(1), p.15
Antiguo Egipto de los Faraones, 3000 años a.C.

Los que olvidaban o descuidaban su deber de calibrar el patrón de longitud las noches de luna llena, se enfrentaban a la pena de muerte.

Antecedentes históricos
Balanza de la
diosa griega

Clepsidra o reloj
de agua

Antecedentes históricos
Antecedentes históricos
El primer codo real fue definido como la longitud del antebrazo del Faraón.

Tarea:

En una línea de tiempo describir los acontecimientos y descubrimientos más relevantes para la metrología.
Para conocer.
Para decidir.
Para controlar.
Para mejorar.
¿Para que medimos?
Conclusión: ¿Para que medimos?
Básicamente, para tomar decisiones.

Entonces, si medimos mal corremos el riesgo de tomar decisiones equivocadas.

¿Y qué significa, o qué debemos hacer para medir bien?
La ciencia de las mediciones, o Metrología responde este tipo de preguntas.

Ejercicio.

Por equipos (2 personas) señale tres ejemplos de las aplicaciones de la metrología en los siguientes escenarios:

Vida cotidiana.
Salud.
Medio ambiente.
Industria o en tu empleo.
Comercio
Antecedentes.

Definición.

Importancia de la metrología.
Vocabulario y elementos claves de una medida
VIM 2008
http://www.cenam.mx/publicaciones/gratuitas/descarga/default.aspx?arch=/VIM3aTRA2009.pdf

Ejemplo:
Temperatura
Tiempo
Masa

Medición
Proceso que consiste en obtener experimentalmente uno
o varios valores que puedan atribuirse razonablemente a una magnitud.

Magnitud
Propiedad de un fenómeno, de un cuerpo o de una sustancia que se puede expresar mediante un número y una referencia.

Definiciones y términos básicos
VIM 2008
http://www.cenam.mx/publicaciones/gratuitas/descarga/default.aspx?arch=/VIM3aTRA2009.pdf

Definiciones y términos básicos
Mensurando

Magnitud que se desea medir

EJEMPLOS:

Cantidad de plomo en agua embotellada.

Contenido de plomo en sangre humana.

Concentración de plomo en la lechuga de la ensalada de la UNAQ.

La longitud de una varilla cilíndrica de acero a una temperatura de 23 ºC será diferente de su longitud a la temperatura de 20 ºC, para la cual se define el mensurando.

VIM 2008

Ejemplos:
metro
kilogramo
newton
litro
pulgada
libra
galón
Definiciones y términos básicos
Unidad de medida
Unidad
Magnitud escalar real, definida y adoptada por convenio, con la que se puede comparar cualquier otra magnitud de la misma naturaleza para expresar la relación entre ambas mediante un número.

Ejemplos:
m metro
kg kilogramo
A ampere
T tesla
Símbolo de la unidad

Símbolo designado en forma convencional para una unidad de medición.

Definiciones y términos básicos
Sistema Internacional de Unidades (SI)
Unidades básica
Tarea:

En una tabla comparativa colocar el actual SI de unidades contra la propuesta del "nuevo SI".
Sistema Internacional de unidades prefijos aceptados
No utilizar abreviaturas.

correcto m, s, A, Pa

incorrecto mts., seg.

El símbolo de la unidades debe escribirse con minúscula a excepción de las que se derivan de nombres propios.

Gramática del SI
Los símbolos de las unidades deben escribirse en caracteres romanos rectos, no en caracteres oblicuos ni con letras cursivas.

correcto m, kg


incorrecto m , kg.


Las unidades combinadas por multiplicación de varias unidades deben escribirse con un punto a media altura entre los símbolos de las unidades, o con un espacio.

N m
N m

Sistema Internacional de Unidades (SI)
Gramática del SI

Los símbolos y los nombres de las unidades no deben mezclarse

Metros por segundo
m por segundo
m/s
metros/s

Las unidades combinadas sólo deben incluir una barra diagonal como símbolo de división. No obstante, se permite el uso de paréntesis o exponentes negativos para las combinaciones complejas.

m/s2 m/s/s


m·kg/(s3·A) m·kg/s3/A


m·s-2 m·kg·s-3·A-1 m kg/s3 A

Gramática del SI
Las unidades combinadas por la división de dos unidades deben escribirse con una barra de división entre los símbolos o con un exponente negativo.
m/s
ms-1


Debe dejarse un espacio entre grupos de 3 dígitos, tanto a la izquierda como a la derecha del punto.

15 739.012 53

15739.01253

En números de cuatro dígitos puede omitirse dicho espacio. La coma no debe usarse como separador de los miles.


1 970.022 5

1,970.0225

1970.0225
Gramática del SI. Notación numérica

Los símbolos deben estar separados de sus valores numéricos por un espacio.

5 kg 5kg


Debe estar perfectamente claro a qué símbolo de unidad pertenece el valor numérico
y qué operación matemática se aplica al valor de la magnitud


35 cm x 48 cm 35 x 48 cm

100 g ± 2 g 100 ± 2g



Gramática del SI. Notación numérica
Debe utilizarse el sistema de 24 horas con dos dígitos para la hora, dos dígitos para los minutos y dos dígitos para los segundos.

20 h 00 8 PM - 20:00 hrs

09 h 40 min 30 s 12 h 40´30”

Se utilizan dos o cuatro caracteres para el año, dos para el mes y dos para el día, en ese orden.

11 de septiembre de 1979 1979-09-11
15 de febrero de 1997 97-02-15

Gramática del SI. Notación numérica
Sistema Internacional de Unidades (SI) Ejercicios
Ejercicio:

Un avión realizó una travesia de 8987 km en 19 h 47 min. ¿Cuál ha sido su velocidad promedio?

Una aeronave recorre 18 km de subida durante su despegue a una velocidad de 523 km/h. El descenso lo hace por la misma ruta a una velocidad media de 245 km/h. ¿cuál fue su velocidad media en su camino de ascenso y descenso?
Elementos para determinar la calidad de las medida
Resultado de medida
Valor: Unidad de medida multiplicada por un número
Incertidumbre
Unidad
59 kg 0.25 kg
Hay un valor verdadero???
Error sistemático
Error total
ET = Es + EA
Tipo de error
Descripción cualitativa
Medida cuantitativa
Error aleatorio
Veracidad
Exactitud
Precisión
Sesgo
Incertidumbre
Medida de la dispersión de datos bajo condiciones especiales.
Proceso de Medida Químico
Proceso de medida física
Tarea.

Desarrollar un esquema de los procesos de medida que se encuentran implementados en sus laboratorios o proceso de manufactura.

Identificar los elementos principales y las herramientas que ayudan a mantener en control el proceso de medida.
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