Metrología
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Este artículo trata sobre la ciencia de la medición. Para el estudio del clima, consulte Meteorología .

Hombre de blanco de pie delante de una máquina grande
Un científico se para frente al banco de pruebas de microarcsegundo metrología (MAM).

La metrología es el estudio científico de la medición . [1] Establece una comprensión común de las unidades, crucial para vincular las actividades humanas. [2] La metrología moderna tiene sus raíces en la motivación política de la Revolución Francesa para estandarizar las unidades en Francia, cuando se propuso un estándar de longitud tomado de una fuente natural. Esto llevó a la creación del sistema métrico de base decimal en 1795, estableciendo un conjunto de estándares para otros tipos de medidas. Varios otros países adoptaron el sistema métrico entre 1795 y 1875; Para asegurar la conformidad entre los países, la Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) fue establecida por la Convención del Metro.. [3] [4] Esto se ha convertido en el Sistema Internacional de Unidades (SI) como resultado de una resolución en la XI Conferencia Generale des Poids et Mesures (CGPM) en 1960. [5]

La metrología se divide en tres actividades básicas que se superponen. [6] [7] El primero es la definición de unidades de medida, segundo la realización de estas unidades de medida en la práctica y, por último, la trazabilidad, que consiste en vincular las medidas realizadas en la práctica con los estándares de referencia. Estas actividades superpuestas se utilizan en diversos grados por los tres subcampos básicos de la metrología. [6] Los subcampos son metrología científica o fundamental, que se ocupa del establecimiento de unidades de medida., Metrología aplicada, técnica o industrial, la aplicación de la medición a la fabricación y otros procesos en la sociedad, y Metrología legal, que cubre la regulación y los requisitos legales para los instrumentos de medición y los métodos de medición.

En cada país, existe un sistema nacional de medición (SNM) como una red de laboratorios, instalaciones de calibración y organismos de acreditación que implementan y mantienen su infraestructura de metrología. [8] [9] El NMS afecta la forma en que se realizan las mediciones en un país y su reconocimiento por parte de la comunidad internacional, lo que tiene un impacto de amplio alcance en su sociedad (incluida la economía, la energía, el medio ambiente, la salud, la fabricación, la industria y la confianza del consumidor ). [10] [11] Los efectos de la metrología en el comercio y la economía son algunos de los impactos sociales más fáciles de observar. Para facilitar el comercio justo, debe existir un sistema de medición acordado. [11]

Historia

Ver también: Historia de la medición

La capacidad de medir por sí sola es insuficiente; la estandarización es crucial para que las mediciones sean significativas. [12] El primer registro de un estandarte permanente fue en el 2900 a. C., cuando el codo real egipcio fue tallado en granito negro . [12] Se decretó que el codo era la longitud del antebrazo del faraón más el ancho de su mano, y se entregaron réplicas de estandartes a los constructores. [3] El éxito de una longitud estandarizada para la construcción de las pirámides está indicado por las longitudes de sus bases que no difieren en más del 0.05 por ciento. [12]

Otras civilizaciones produjeron estándares de medición generalmente aceptados, con arquitectura romana y griega basada en distintos sistemas de medición. [12] El colapso de los imperios y la Edad Media que los siguió perdió mucho conocimiento de medición y estandarización. Aunque los sistemas locales de medición eran comunes, la comparabilidad era difícil ya que muchos sistemas locales eran incompatibles. [12] Inglaterra estableció la Assize of Measures para crear estándares para las medidas de longitud en 1196, y la Carta Magna de 1215 incluyó una sección para la medición de vino y cerveza. [13]

La metrología moderna tiene sus raíces en la Revolución Francesa . Con una motivación política para armonizar unidades en toda Francia, se propuso un estándar de longitud basado en una fuente natural. [12] En marzo de 1791, se definió el metro . [4] Esto llevó a la creación del sistema métrico de base decimal en 1795, estableciendo estándares para otros tipos de medidas. Varios otros países adoptaron el sistema métrico entre 1795 y 1875; Para garantizar la conformidad internacional, la Convención de Medidores estableció la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (en francés : Bureau International des Poids et Mesures , o BIPM) .[3] [4] Aunque la misión original del BIPM era crear estándares internacionales para unidades de medida y relacionarlos con estándares nacionales para asegurar la conformidad, su alcance se ha ampliado para incluirunidadeseléctricas y fotométricas yestándares de medición de radiación ionizante . [4] El sistema métrico se modernizó en 1960 con la creación del Sistema Internacional de Unidades (SI) como resultado de una resolución en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (en francés : Conference Generale des Poids et Mesures , o CGPM) . [5]

Subcampos

La metrología es definida por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) como "la ciencia de la medición, que abarca tanto determinaciones experimentales como teóricas en cualquier nivel de incertidumbre en cualquier campo de la ciencia y la tecnología". [14] Establece una comprensión común de las unidades, crucial para la actividad humana. [2] La metrología es un campo de amplio alcance, pero se puede resumir a través de tres actividades básicas: la definición de unidades de medida aceptadas internacionalmente, la realización de estas unidades de medida en la práctica y la aplicación de cadenas de trazabilidad (vinculación de medidas con referencia normas). [2] [6]Estos conceptos se aplican en diferentes grados a los tres campos principales de la metrología: metrología científica; metrología aplicada, técnica o industrial y metrología legal. [6]

Metrología científica

La metrología científica se ocupa del establecimiento de unidades de medida, el desarrollo de nuevos métodos de medición, la realización de estándares de medición y la transferencia de la trazabilidad de estos estándares a los usuarios de una sociedad. [2] [3] Este tipo de metrología se considera el nivel superior de metrología que se esfuerza por lograr el mayor grado de precisión. [2]BIPM mantiene una base de datos de las capacidades de medición y calibración metrológica de institutos de todo el mundo. Estos institutos, cuyas actividades son revisadas por pares, proporcionan los puntos de referencia fundamentales para la trazabilidad metrológica. En el área de medición, BIPM ha identificado nueve áreas de metrología, que son acústica, electricidad y magnetismo, longitud, masa y cantidades relacionadas, fotometría y radiometría, radiación ionizante, tiempo y frecuencia, termometría y química. [15]

A mayo de 2019, ningún objeto físico define las unidades base. [16] La motivación en el cambio de las unidades base es hacer que todo el sistema sea derivable de constantes físicas , lo que requirió la eliminación del kilogramo prototipo ya que es el último artefacto del que dependen las definiciones de unidad. [17] La metrología científica juega un papel importante en esta redefinición de las unidades, ya que se requieren mediciones precisas de las constantes físicas para tener definiciones precisas de las unidades base. Para redefinir el valor de un kilogramo sin un artefacto, el valor de la constante de Planck debe conocerse en veinte partes por mil millones. [18] Metrología científica, mediante el desarrollo de la balanza Kibble y laEl proyecto Avogadro ha producido un valor de la constante de Planck con una incertidumbre lo suficientemente baja como para permitir una redefinición del kilogramo. [17]

Metrología aplicada, técnica o industrial

La metrología aplicada, técnica o industrial se ocupa de la aplicación de la medición a los procesos de fabricación y otros y su uso en la sociedad, asegurando la idoneidad de los instrumentos de medición, su calibración y control de calidad. [2] La producción de buenas mediciones es importante en la industria, ya que tiene un impacto en el valor y la calidad del producto final, y un impacto del 10 al 15% en los costos de producción. [6] Aunque el énfasis en esta área de la metrología está en las mediciones mismas, la trazabilidad de la calibración del dispositivo de medición es necesaria para asegurar la confianza en la medición. El reconocimiento de la competencia metrológica en la industria se puede lograr mediante acuerdos de reconocimiento mutuo, acreditación o revisión por pares. [6]La metrología industrial es importante para el desarrollo económico e industrial de un país, y la condición del programa de metrología industrial de un país puede indicar su situación económica. [19]

Metrología legal

La metrología legal "se refiere a las actividades que resultan de los requisitos legales y se refieren a la medición, las unidades de medida , los instrumentos de medida y los métodos de medida y que son realizadas por organismos competentes". [20] Dichos requisitos legales pueden surgir de la necesidad de proteger la salud, la seguridad pública, el medio ambiente, la imposición de impuestos, la protección de los consumidores y el comercio justo. La Organización Internacional de Metrología Legal ( OIML ) se estableció para ayudar a armonizar las regulaciones a través de las fronteras nacionales para garantizar que los requisitos legales no inhiban el comercio. [21]Esta armonización asegura que la certificación de dispositivos de medición en un país sea compatible con el proceso de certificación de otro país, permitiendo el comercio de los dispositivos de medición y los productos que dependen de ellos. WELMEC se estableció en 1990 para promover la cooperación en el campo de la metrología legal en la Unión Europea y entre los estados miembros de la Asociación Europea de Libre Comercio (EFTA). [22] En los Estados Unidos, la metrología legal está bajo la autoridad de la Oficina de Pesos y Medidas del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), aplicada por los estados individuales. [21]

Conceptos

Definición de unidades

El Sistema Internacional de Unidades (SI) define siete unidades básicas: longitud , masa , tiempo , corriente eléctrica , temperatura termodinámica , cantidad de sustancia e intensidad luminosa . [23] Por convención, se considera que cada una de estas unidades son mutuamente independientes entre sí; sin embargo, en realidad son interdependientes dado que algunas definiciones contienen otras unidades SI básicas. [24] Todas las demás unidades SI se derivan de las siete unidades básicas. [25]

Estándares y unidades base SI
Cantidad baseNombreSímboloDefinición
TiemposegundosLa duración de 9192631770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos hiperfinos niveles del estado fundamental del cesio-133 átomo [26]
LargometrometroLa longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299792458 de un segundo [27]
MasakilogramokgDefinido (a partir de 2019 ) por "... tomando el valor numérico fijo de la constante de Planck h como6.62607015 × 10 −34 cuando se expresa en la unidad J s , que es igual a kg m 2 s −1 ... " [28]
Corriente eléctricaamperioADefinido (a partir de 2019) por "... tomando el valor numérico fijo de la carga elemental e como1,602176634 × 10 −19 cuando se expresa en la unidad C, que es igual a A s ... " [28]
Temperatura termodinámicaKelvinKDefinido (a partir de 2019) por "... tomando el valor numérico fijo de la constante de Boltzmann k como1.380649 × 10 −23 cuando se expresa en la unidad JK −1 , que es igual a kg m 2 s −2 K −1 ... " [28]
Cantidad de sustancialunarmolContiene (a partir de 2019) "... exactamente6.02214076 × 10 23 entidades elementales. Este número es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro , N A , cuando se expresa en la unidad mol −1 ... " [28]
Intensidad luminosacandelaCDLa intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de una frecuencia de 540 × 10 12  Hz con una intensidad radiante en esa dirección de 1/683 vatios por estereorradián [29]

Dado que las unidades base son los puntos de referencia para todas las mediciones tomadas en unidades SI, si el valor de referencia cambia, todas las mediciones anteriores serían incorrectas. Antes de 2019, si se hubiera desprendido una pieza del prototipo internacional del kilogramo, todavía se habría definido como un kilogramo; todos los valores medidos anteriores de un kilogramo serían más pesados. [3] La importancia de las unidades SI reproducibles ha llevado al BIPM a completar la tarea de definir todas las unidades básicas del SI en términos de constantes físicas . [30]

Al definir las unidades base del SI con respecto a las constantes físicas, y no a los artefactos o sustancias específicas, son realizables con un mayor nivel de precisión y reproducibilidad. [30] Con la redefinición de las unidades SI que tuvo lugar el 20 de mayo de 2019, el kilogramo , amperio , kelvin y mol ahora se definen estableciendo valores numéricos exactos para la constante de Planck ( h ), la carga eléctrica elemental ( e ), la La constante de Boltzmann ( k ) y la constante de Avogadro ( N A ), respectivamente. Elsegundo , metro y candela han sido previamente definidos por constantes físicas (el estándar de cesio (Δ ν Cs ), la velocidad de la luz ( c ) y la eficacia luminosa de540 × 10 12  Hz radiación de luz visible ( K cd )), sujeto a corrección a sus definiciones actuales. Las nuevas definiciones apuntan a mejorar el SI sin cambiar el tamaño de ninguna unidad, asegurando así la continuidad con las mediciones existentes. [31] [32]

Realización de unidades

Imagen generada por computadora que da cuenta del prototipo internacional del kilogramo (IPK), hecho de una aleación de 90 por ciento de platino y 10 por ciento de iridio en peso

La realización de una unidad de medida es su conversión en realidad. [33] Tres posibles métodos de realización están definidos por el vocabulario internacional de metrología (VIM): una realización física de la unidad a partir de su definición, una medida altamente reproducible como reproducción de la definición (como el efecto Hall cuántico para el ohmios ) y el uso de un objeto material como estándar de medición. [34]

Estándares

Un estándar (o etalón) es un objeto, sistema o experimento con una relación definida con una unidad de medida de una cantidad física. [35] Los estándares son la referencia fundamental para un sistema de pesos y medidas al realizar, preservar o reproducir una unidad con la que se pueden comparar los dispositivos de medición. [2] Hay tres niveles de estándares en la jerarquía de la metrología: estándares primarios, secundarios y de trabajo. [19]Los estándares primarios (la más alta calidad) no hacen referencia a ningún otro estándar. Los patrones secundarios se calibran con referencia a un patrón primario. Los patrones de trabajo, utilizados para calibrar (o verificar) instrumentos de medición u otras medidas de materiales, se calibran con respecto a patrones secundarios. La jerarquía preserva la calidad de los estándares más altos. [19] Un ejemplo de estándar serían los bloques patrón de longitud. Un bloque patrón es un bloque de metal o cerámica con dos caras opuestas rectificadas con precisión plana y paralela, a una distancia precisa entre sí. [36]La longitud de la trayectoria de la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 / 299,792,458 de segundo está incorporada en un artefacto estándar tal como un bloque indicador; este bloque patrón es entonces un patrón primario que puede usarse para calibrar patrones secundarios a través de comparadores mecánicos. [37]

Trazabilidad y calibración

Pirámide de trazabilidad de metrología

La trazabilidad metrológica se define como la "propiedad de un resultado de medición mediante la cual el resultado puede relacionarse con una referencia a través de una cadena ininterrumpida documentada de calibraciones, cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de la medición". [38] Permite la comparación de mediciones, ya sea que el resultado se compare con el resultado anterior en el mismo laboratorio, un resultado de medición de hace un año o con el resultado de una medición realizada en cualquier otro lugar del mundo. [39] La cadena de trazabilidad permite que cualquier medida sea referenciada a niveles más altos de medidas hasta la definición original de la unidad. [2]

La trazabilidad se obtiene con mayor frecuencia mediante calibración , estableciendo la relación entre una indicación en un instrumento de medición (o estándar secundario) y el valor del estándar. Una calibración es una operación que establece una relación entre un estándar de medición con una incertidumbre de medición conocida y el dispositivo que se está evaluando. El proceso determinará el valor de medición y la incertidumbre del dispositivo que se está calibrando y creará un vínculo de trazabilidad con el estándar de medición. [38] Las cuatro razones principales para las calibraciones son proporcionar trazabilidad, asegurar que el instrumento (o estándar) sea consistente con otras mediciones, determinar la precisión y establecer la confiabilidad. [2]La trazabilidad funciona como una pirámide, en el nivel superior están los estándares internacionales, en el siguiente nivel, los institutos nacionales de metrología calibran los estándares primarios a través de la realización de las unidades creando el vínculo de trazabilidad desde el estándar primario y la definición de la unidad. [39] Mediante calibraciones posteriores entre los institutos nacionales de metrología, los laboratorios de calibración y los laboratorios industriales y de ensayo, la realización de la definición de unidad se propaga a lo largo de la pirámide. [39] La cadena de trazabilidad funciona hacia arriba desde la base de la pirámide, donde las mediciones realizadas por la industria y los laboratorios de pruebas pueden relacionarse directamente con la definición de unidad en la parte superior a través de la cadena de trazabilidad creada por la calibración. [3]

Incertidumbre

La incertidumbre de la medición es un valor asociado con una medición que expresa la dispersión de posibles valores asociados con el mensurando, una expresión cuantitativa de la duda existente en la medición. [40] La incertidumbre de una medición tiene dos componentes: la amplitud del intervalo de incertidumbre y el nivel de confianza. [41] El intervalo de incertidumbre es un rango de valores dentro del cual se espera que se encuentre el valor de medición, mientras que el nivel de confianza es la probabilidad de que el valor real se encuentre dentro del intervalo de incertidumbre. La incertidumbre se expresa generalmente de la siguiente manera: [2]

Factor de cobertura: k = 2

Donde y es el valor de medición y U es el valor de incertidumbre y k es el factor de cobertura [a] indica el intervalo de confianza. El límite superior e inferior del intervalo de incertidumbre se puede determinar sumando y restando el valor de incertidumbre del valor de medición. El factor de cobertura de k = 2 generalmente indica un 95% de confianza de que el valor medido caerá dentro del intervalo de incertidumbre. [2] Se pueden usar otros valores de k para indicar una confianza mayor o menor en el intervalo, por ejemplo, k = 1 yk = 3 generalmente indican una confianza del 66% y 99,7%, respectivamente. [41]El valor de incertidumbre se determina mediante una combinación de análisis estadístico de la calibración y la contribución de la incertidumbre de otros errores en el proceso de medición, que pueden evaluarse a partir de fuentes como el historial del instrumento, las especificaciones del fabricante o la información publicada. [41]

Infraestructura internacional

Varias organizaciones internacionales mantienen y estandarizan la metrología.

Convención del medidor

La Convención del Metro creó tres organizaciones internacionales principales para facilitar la estandarización de pesos y medidas. La primera, la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), brindó un foro para representantes de los estados miembros. El segundo, el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM), fue un comité asesor de metrólogos de alto nivel. El tercero, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), proporcionó instalaciones de secretaría y laboratorio para la CGPM y el CIPM. [42]

Conferencia General de Pesas y Medidas

La Conferencia General de Pesas y Medidas (en francés : Conférence générale des poids et mesures , o CGPM) es el principal órgano de toma de decisiones de la convención, compuesto por delegados de los estados miembros y observadores sin derecho a voto de los estados asociados. [43] La conferencia generalmente se reúne cada cuatro a seis años para recibir y discutir un informe del CIPM y respaldar nuevos desarrollos en la IS según lo aconsejado por el CIPM. La última reunión se llevó a cabo del 13 al 16 de noviembre de 2018. El último día de esta conferencia se votó sobre la redefinición de cuatro unidades base, que el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) había propuesto a principios de ese año. [44]Las nuevas definiciones entraron en vigor el 20 de mayo de 2019. [45] [46]

Comité Internacional de Pesas y Medidas

El Comité Internacional de Pesas y Medidas (en francés : Comité international des poids et mesures , o CIPM) está compuesto por dieciocho (originalmente catorce) [47] individuos de un estado miembro de alto nivel científico, nominados por la CGPM para asesorar a la CGPM en materia administrativa y técnica. Es responsable de diez comités consultivos (CC), cada uno de los cuales investiga un aspecto diferente de la metrología; un CC analiza la medición de la temperatura, otro la medición de la masa, etc. El CIPM se reúne anualmente en Sèvresdiscutir los informes de los CC, presentar un informe anual a los gobiernos de los Estados miembros sobre la administración y finanzas del BIPM y asesorar a la CGPM en asuntos técnicos según sea necesario. Cada miembro del CIPM es de un estado miembro diferente, y Francia (en reconocimiento de su papel en el establecimiento de la convención) siempre tiene un asiento. [48] [49]

Oficina Internacional de Pesas y Medidas

Sello BIPM

La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (en francés : Bureau international des poids et mesures , o BIPM) es una organización con sede en Sèvres, Francia, que tiene la custodia del prototipo internacional del kilogramo , proporciona servicios de metrología para la CGPM y CIPM, alberga el secretaría de las organizaciones y anfitriones de sus reuniones. [50] [51] A lo largo de los años, los prototipos del metro y del kilogramo se han devuelto a la sede del BIPM para su recalibración. [51] El director del BIPM es miembro ex officio del CIPM y miembro de todos los comités consultivos. [52]

Organización Internacional de Metrología Legal

La Organización Internacional de Metrología Legal (en francés : Organization Internationale de Métrologie Légale , o OIML), es una organización intergubernamental creada en 1955 para promover la armonización global de los procedimientos de metrología legal que facilitan el comercio internacional. [53] Esta armonización de los requisitos técnicos, los procedimientos de prueba y los formatos de los informes de prueba garantiza la confianza en las mediciones para el comercio y reduce los costos de las discrepancias y la duplicación de las mediciones. [54] La OIML publica varios informes internacionales en cuatro categorías: [54]

  • Recomendaciones: Reglamentación modelo para establecer las características metrológicas y la conformidad de los instrumentos de medida.
  • Documentos informativos: Armonizar la metrología legal
  • Directrices para la aplicación de la metrología legal
  • Publicaciones básicas: Definiciones de las reglas de funcionamiento de la estructura y el sistema OIML

Aunque la OIML no tiene autoridad legal para imponer sus recomendaciones y pautas a sus países miembros, proporciona un marco legal estandarizado para que esos países ayuden a desarrollar una legislación apropiada y armonizada para la certificación y calibración. [54] La OIML proporciona un acuerdo de aceptación mutua (MAA) para los instrumentos de medición que están sujetos a control metrológico legal, que tras su aprobación permite que los informes de evaluación y prueba del instrumento sean aceptados en todos los países participantes. [55] Los participantes emisores en el acuerdo emiten informes de evaluación de tipo MAA de certificados MAA tras demostrar el cumplimiento de la norma ISO / IEC 17065 y un sistema de evaluación por pares para determinar la competencia. [55] Esto asegura que la certificación de dispositivos de medición en un país sea compatible con el proceso de certificación en otros países participantes, permitiendo el comercio de los dispositivos de medición y los productos que dependen de ellos.

Cooperación internacional de acreditación de laboratorios

La Cooperación Internacional de Acreditación de Laboratorios (ILAC) es una organización internacional para agencias de acreditación involucradas en la certificación de organismos de evaluación de la conformidad. [56] Estandariza las prácticas y procedimientos de acreditación, reconociendo las instalaciones de calibración competentes y ayudando a los países a desarrollar sus propios organismos de acreditación. [2] ILAC comenzó originalmente como una conferencia en 1977 para desarrollar la cooperación internacional para obtener resultados de calibración y pruebas acreditadas para facilitar el comercio. [56] En 2000, 36 miembros firmaron el acuerdo de reconocimiento mutuo de ILAC.(MRA), que permite que el trabajo de los miembros sea aceptado automáticamente por otros signatarios, y en 2012 se amplió para incluir la acreditación de organismos de inspección. [56] [57] Mediante esta estandarización, el trabajo realizado en laboratorios acreditados por los signatarios es automáticamente reconocido internacionalmente a través del MRA. [58] Otro trabajo realizado por ILAC incluye la promoción de la acreditación de laboratorios y organismos de inspección y el apoyo al desarrollo de sistemas de acreditación en las economías en desarrollo. [58]

Comité Conjunto de Guías en Metrología

El Comité Conjunto de Guías en Metrología (JCGM) es un comité que creó y mantiene dos guías de metrología: Guía para la expresión de la incertidumbre en la medición (GUM) [59] y Vocabulario internacional de metrología - conceptos básicos y generales y términos asociados (VIM ). [38] El JCGM es una colaboración de ocho organizaciones asociadas: [60]

  • Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM)
  • Comisión Electrotécnica Internacional (IEC)
  • Federación Internacional de Química Clínica y Medicina de Laboratorio (IFCC)
  • Organización Internacional de Normalización (ISO)
  • Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC)
  • Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP)
  • Organización Internacional de Metrología Legal (OIML)
  • Cooperación internacional de acreditación de laboratorios (ILAC)

El JCGM tiene dos grupos de trabajo: JCGM-WG1 y JCGM-WG2. JCGM-WG1 es responsable del GUM y JCGM-WG2 del VIM. [61] Cada organización miembro designa un representante y hasta dos expertos para asistir a cada reunión, y puede nombrar hasta tres expertos para cada grupo de trabajo. [60]

Infraestructura nacional

Un sistema de medición nacional (SNM) es una red de laboratorios, instalaciones de calibración y organismos de acreditación que implementan y mantienen la infraestructura de medición de un país. [8] [9] El NMS establece estándares de medición, asegurando la precisión, consistencia, comparabilidad y confiabilidad de las mediciones realizadas en el país. [62] Las mediciones de los países miembros del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo del CIPM (CIPM MRA), un acuerdo de los institutos nacionales de metrología, son reconocidas por otros países miembros. [2] A marzo de 2018, hay 102 signatarios del CIPM MRA, que consta de 58 estados miembros, 40 estados asociados y 4 organizaciones internacionales. [63]

Institutos de metrología

Descripción general de un sistema de medición nacional

La función de un instituto nacional de metrología (INM) en el sistema de medición de un país es realizar metrología científica, realizar unidades base y mantener estándares nacionales primarios. [2] Un NMI proporciona trazabilidad a estándares internacionales para un país, anclando su jerarquía de calibración nacional. [2] Para que un sistema de medición nacional sea reconocido internacionalmente por el Acuerdo de reconocimiento mutuo del CIPM, un INM debe participar en comparaciones internacionales de sus capacidades de medición. [9] BIPM mantiene una base de datos de comparación y una lista de capacidades de calibración y medición (CMC) de los países que participan en el CIPM MRA. [64]No todos los países tienen un instituto de metrología centralizado; algunos tienen un INM líder y varios institutos descentralizados que se especializan en estándares nacionales específicos. [2] Algunos ejemplos de NMI son el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) [65] en los Estados Unidos, el Consejo Nacional de Investigación (NRC) [66] en Canadá, el Instituto de Investigación de Estándares y Ciencia de Corea (KRISS) , [67] y el Laboratorio Nacional de Física de la India (NPL-India). [68]

Laboratorios de calibracion

Los laboratorios de calibración son generalmente responsables de las calibraciones de la instrumentación industrial. [9] Los laboratorios de calibración están acreditados y brindan servicios de calibración a las empresas de la industria, lo que proporciona un enlace de trazabilidad al instituto nacional de metrología. Dado que los laboratorios de calibración están acreditados, brindan a las empresas un vínculo de trazabilidad con los estándares de metrología nacionales. [2] Ejemplos de laboratorios de calibración serían ICL Calibration Laboratories, [69] Testo Industrial Services GmbH, [70] y Transcat. [71]

Organismos de acreditación

Una organización está acreditada cuando un organismo autorizado determina, mediante la evaluación del personal y los sistemas de gestión de la organización, que es competente para prestar sus servicios. [9] Para el reconocimiento internacional, el organismo de acreditación de un país debe cumplir con los requisitos internacionales y generalmente es producto de la cooperación internacional y regional. [9] Un laboratorio se evalúa de acuerdo con normas internacionales como los requisitos generales ISO / IEC 17025 para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. [2] Para asegurar una acreditación objetiva y técnicamente creíble, los organismos son independientes de otras instituciones del sistema nacional de medición. [9] ElAsociación Nacional de Autoridades de Pruebas [72] en Australia, el Servicio de Acreditación del Reino Unido , [73] y el Consejo Nacional de Acreditación de Laboratorios de Ensayo y Calibración [74] en la India, son ejemplos de organismos de acreditación.

Impactos

La metrología tiene impactos de amplio alcance en varios sectores, incluidos la economía, la energía, el medio ambiente, la salud, la fabricación, la industria y la confianza del consumidor. [10] [11] Los efectos de la metrología en el comercio y la economía son dos de sus impactos sociales más evidentes. Para facilitar un comercio justo y preciso entre países, debe existir un sistema de medición acordado. [11] La medición y la regulación precisas del agua, el combustible, los alimentos y la electricidad son fundamentales para la protección del consumidor y promueven el flujo de bienes y servicios entre los socios comerciales. [75]Un sistema de medición común y estándares de calidad benefician al consumidor y al productor; la producción con un estándar común reduce los costos y el riesgo del consumidor, asegurando que el producto satisfaga las necesidades del consumidor. [11] Los costos de transacción se reducen mediante una mayor economía de escala . Varios estudios han indicado que una mayor estandarización en la medición tiene un impacto positivo en el PIB . En el Reino Unido, se estima que el 28,4 por ciento del crecimiento del PIB entre 1921 y 2013 fue el resultado de la estandarización; en Canadá, entre 1981 y 2004, se estima que el nueve por ciento del crecimiento del PIB estuvo relacionado con la estandarización, y en Alemania el beneficio económico anual de la estandarización se estima en un 0,72% del PIB. [11]

La metrología legal ha reducido las muertes y lesiones accidentales con dispositivos de medición, como pistolas de radar y alcoholímetros , al mejorar su eficiencia y confiabilidad. [75] Medir el cuerpo humano es un desafío, con poca repetibilidad y reproducibilidad , y los avances en metrología ayudan a desarrollar nuevas técnicas para mejorar la atención médica y reducir los costos. [76] La política ambiental se basa en datos de investigación, y las mediciones precisas son importantes para evaluar el cambio climático y la regulación ambiental. [77]Aparte de la regulación, la metrología es esencial para respaldar la innovación, la capacidad de medir proporciona una infraestructura técnica y herramientas que luego se pueden utilizar para buscar una mayor innovación. Al proporcionar una plataforma técnica sobre la cual se pueden construir nuevas ideas, demostrarlas y compartirlas fácilmente, los estándares de medición permiten explorar y expandir nuevas ideas. [11]

Ver también

  • Exactitud y precisión
  • Análisis de los datos
  • Metrología dimensional
  • Metrologia forense
  • Acotación y tolerancia geométrica
  • Metrología histórica
  • Instrumentación
  • Vocabulario internacional de metrología
  • Medida de longitud
  • Medición ( revista académica )
  • Paso al sistema métrico
  • Metrologia ( revista académica )
  • NCSL Internacional
  • Método de prueba
  • Metrología de tiempo
  • Día mundial de la metrología

Notas

  1. ^ Equivalente a la desviación estándar si la distribución de la incertidumbre es normal

Referencias

  1. ^ " ¿Qué es la metrología? Celebración de la firma de la Convención del Metro, Día Mundial de la Metrología 2004" . BIPM. 2004. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011 . Consultado el 21 de febrero de 2018 .
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r Collège français de métrologie [Colegio Francés de Metrología] (2006). Placko, Dominique (ed.). Metrología en la industria: la clave para la calidad (PDF) . ISTE . ISBN  978-1-905209-51-4. Archivado (PDF) desde el original el 23 de octubre de 2012.
  3. ^ a b c d e f Goldsmith, Mike. "Una guía de medición para principiantes" (PDF) . Laboratorio Nacional de Física. Archivado (PDF) desde el original el 29 de marzo de 2017 . Consultado el 16 de febrero de 2017 .
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enlaces externos

  • Incertidumbres de medición en ciencia y tecnología, Springer 2005
  • Presentación sobre la planificación de la calidad del producto que incluye un "Plan de control dimensional" típico de la industria
  • Formación en Metrología en Química (TrainMiC)
  • Ciencias de la medición en química
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