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errores de medición y calibración

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by

Alicia Saavedra

on 15 October 2014

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Transcript of errores de medición y calibración

Errores de medición: concepto

Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen no siempre son iguales aun cuando las efectúe la misma persona sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, en el mismo ambiente y por el mismo método. En sentido estricto, es imposible hacer una medición totalmente exacta, por lo tanto siempre se presentan errores al hacer las mediciones

Los errores surgen debido a imperfecciones de los sentidos, de los medios, de la observación, de las teorias que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales entre otras cosas.
Error de medición
Por ésto, entendemos como error de medición a la diferencia existente entre el valor obtenido al medir una variable en relación con su valor real y objetivo.
Ejemplo
Medida del error en una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante:
 
La precisión y la exactitud no son términos intercambiables entre sí y los métodos estadísticos dan específicamente una medida de la precisión y no de la exactitud.


.
Incertidumbre y tolerancia
Error absoluto

= valor leído – valor convencionalmente verdadero correspondiente.
 
Error absoluto.

Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa).
 
Error relativo

Es el cociente (la división) entre el error absoluto y el valor exacto. Si se multiplica por 100 se obtiene el tanto por ciento (%) de error. Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo (según lo sea el error absoluto) porque puede ser por exceso o por defecto. no tiene unidades
.


Inexactitud o incertidumbre= valor máximo-valor mínimo.
.
ERRORES DE MEDICIÓN Y CALIBRACIÓN
Clasificación de errores de acuerdo a su origen

Atendiendo al origen donde se producen el error, puede hacerse una clasificación general de éstos errores causados por el instrumento de medición (errores humanos) y causados por el medio ambiente en que se hace la medición.

Errores por el instrumento o equipo de medición

Las causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación (dado que es imposible construir aparatos perfectos). Estos pueden ser deformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo.
El error instrumental tiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante calibración.
 

Errores del operador o por el método de medición

Las causas del error aleatorio se deben al operador, falta de agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones emocionales, etc... Para reducir éste tipo de errores es necesario adiestrar al operador. Otro tipo de error son debidos al método o procedimiento con que se efectúa la medición, el principal es  falta de un método definido y documentado.
 
Error por el uso de instrumentos no calibrados

Los instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración esta vencida, así como instrumentos sospechosos de presentar alguna anormalidad en su funcionamiento no se deben utilizar para realizar mediciones hasta que no sean calibrados y autorizados para su uso. Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir las lecturas obtenidas con un instrumento o equipo de medición, en función del error instrumental determinado mediante calibración
Error por instrumento inadecuado

Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más adecuado para  aplicación de que se trate, además de  fuerza de medición es necesario tener presente otros factores tales como:
*cantidad de piezas por medir.
*tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad.)
*tamaño de pieza y exactitud deseada.
 
Existe una gran variedad de instrumentos y equipos de medición, abarcando desde un simple calibrador vernier hasta  avanzada tecnología de máquinas de medición por coordenadas de control numérico, comparadores ópticos, micrómetros y rugosímetros, cuando se miden las dimensiones de una pieza de trabajo la  exactitud de  medida depende del instrumento de medición elegido. Por ejemplo, si se ha de medir el diámetro exterior de un producto de hierro fundido, un calibrador vernier sería suficiente; sin embargo, si se va a medir un perno patrón, aunque tenga el mismo diámetro del anterior, ni siquiera un micrómetro de exteriores tendría  exactitud suficiente para este tipo de aplicaciones, por lo tanto se debe usar un equipo de mayor exactitud.
 

Error por método de sujeción del instrumento

El método de sujeción del instrumento puede causar errores, un indicador de carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer  medición  fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.  La mayor parte del error se debe a  deflexión del brazo, no del soporte para minimizarlo, se debe colocar siempre el eje de medición lo más posible al eje del soporte.

Error por posición

Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con respecto de las piezas por medir.

Error por desgaste

Los instrumentos de medición como cualquier otro objeto, son susceptibles de desgaste, natural o provocado por el mal uso. En caso concreto de los instrumentos de medición el desgaste puede provocar una serie de errores durante su utilización, deformaciones de sus partes, juego entre sus ensambles falta de paralelismo o plenitud entre sus caras de medición.

Error por condiciones ambientales

Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la medición; entre las principales destacan:  temperatura,  humedad, el polvo y vibraciones o interferencias (ruido) electromagnéticas extraña.
 
Humedad:
 debido a los óxidos que se pueden formar por humedad excesiva en las caras de medición del instrumento o en otras partes o a las expansiones por absorción de humedad en algunos materiales, establece como norma una humedad relativa.
 Polvo:
 los errores debidos a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanzan el orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se recomienda usar filtros para el aire que limiten  la cantidad y el tamaño de las partículas de polvo ambiental.
 
Temperatura:
 en mayor o menor grado, todos los materiales que se componen tanto las piezas por medir como los instrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura.

Error de paralaje

Cuando una escala y su línea índice no se encuentran en el mismo plano, es posible cometer un error de lectura debido al paralaje, como es mostrado abajo. Las direcciones de visión (a) y (c) producirán este error, mientras que la lectura correcta es la vista desde la dirección (b).
Este error ocurre debido a una posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición. El error de paralaje es más común de lo que se cree, en una muestra de 50 personas que usan calibradores con vernier  dispersión fue de 0.04 mm. Este defecto se corrige mirando perpendicularmente el plano de medición a partir del punto de lectura.

Error de Abbe
El principio de Abbe establece que la exactitud máxima es obtenida cuando los ejes de la escala y de medición son comunes. Esto es debido a que cualquier variación en el ángulo relativo (q) de la punta de medición de un instrumento, tal como la de un micrómetro tipo calibrador causa desplazamiento que no es medido sobre la escala del instrumento y esto es un error de Abbe (e=I-L en el diagrama). El error de rectitud del husillo o variación de la fuerza de medición pueden causar que q varié y el error se incrementa conforme lo hace R

TSU Procesos Industriales
1 D
Metrología
''Errores de medición y calibración''
Castañeda Hernández José Angel
Martínez Cárdenas Francisco Orlando
Ramos Díaz Miguel Angel
Rodriguez Flores José Galdino
Rodríguez Solís Juan David
Saavedra Beltrán Jesús Alicia

GRACIAS......
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