Errores en La Medicion

5/7/2018 Errores en La Medicion - slidepdf.com

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TECNOLOGICO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS DEL ESTADO DE MEXICO

MATERIA: METROLOGIA Y NORMALIZACION

TITULO: INPORTNCIA Y NECESIDAD DE LAS MEDICIONES

ALUMNO: EDWIN SANCHEZ SANCHEZ

FECHA DE ENTREGA: 06/OCTUBRE/2010

INDICE GENERAL

1. ERRORES EN LA MEDICION Y SU REDUCCION1.1 Errores en la medición.1.2 ERROR EN EL PROCESO DE MEDICION1.3 CAUSAS DE ERROR EN UN PROCESO DE MEDICION1.4 MEDIDAS PREVENTIVAS DE ERRORES DE MEDICION1.5 MEDICION Y REGISTRO

2. CONCLUCION

3. REFERENCIAS

1.1 Errores en la medición.Al hacer mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúe lamisma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el mismo ambiente(repetibilidad). Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, de los medios, de la observación,de las teorías que se aplican, de los aparatos de medición, de las condiciones ambientales y de otras causas.

Medida del error: En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante, la inexactitud oincertidumbre es la diferencia entre los valores máximo y mínimo obtenidos.Incertidumbre = valor máximo - valor mínimo

El error absoluto es la diferencia entre el valor leído y el valor convencionalmente verdadero correspondiente.Error absoluto = valor leído - valor convencionalmente verdaderoEl error absoluto tiene las mismas unidades de la lectura.El error relativo es el error absoluto entre el valor convencionalmente verdadero.Error relativo = error absolutoValor convencionalmente verdaderoY como el error absoluto es igual a la lectura menos el valor convencionalmente verdadero, entonces:Error relativo = valor leído -valor convencionalmente verdaderoValor convencionalmente verdaderoCon frecuencia, el error relativo se expresa en porcentaje multiplicándolo por cien.

1.2 ERROR EN EL PROCESO DE MEDICION

El proceso de Medición requiere de una Técnica, un Instrumento y de una Percepción. La Técnica; se necesitaseleccionar el tipo instrumento y la forma de utilizarlo; Un Instrumento que refleje la intensidad de lapropiedad y de una Percepción del observador, ya que debe interpretar la señal que le envía el instrumento yrepresentarla con un número real. Supóngase que se desea realizar la medición de la longitud de un ciertoobjeto, donde se utiliza como instrumento una regla graduada en centímetros.



INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES.El estudio de las mediciones consiste en caracterizar su comportamiento, tipificar los errores y desarrollarprocedimientos que cuantifiquen las magnitudes de estos errores. Para ello se expondrá a continuación elerror aleatorio, sus características, sus orígenes y el procedimiento para cuantificarlo.Supóngase que se desea cuantificar la intensidad de alguna propiedad de un objeto, ésta se realiza a través deun instrumento de medición que refleje la intensidad de la propiedad en algo observable. Mediante unatécnica utilizando un instrumento e interpretando su señal, se obtiene un número real ( Yi) y un símbolo querepresenta la unidad de referencia. Pero este número es un valor aproximado del Valor Verdadero( ). Para

obtener el mejor valor aproximado (la mejor estimación de un valor desconocido), es necesario realizar variasveces la medición de la propiedad de interés.

EXACTITUD Y PRECISIÓNAl analizar mediciones y cifras significativas conveniente distinguir entre exactitud y precisión. Laexactitud indica cuán cercana está una medición del valor real de la cantidad medida. Para uncientífico existe una distinción entre exactitud y precisión. La precisión se refiere a cuántoconcuerdan dos o más mediciones de una mismas cantidad La diferencia entre exactitud yprecisión es sutil pero importante.

1.3 CAUSAS DE ERROR EN UN PROCESO DE MEDICION

ERRORES POR INSTRUMENTO O EQUIPO DE MEDICION.Las causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación. Éstos pueden serdeformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, etc. el error instrumentaltiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes deinstrumentos, y pueden determinarse mediante calibración.

* Error por el uso de instrumentos no calibrados:Instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración este vencida así como instrumentos sospechosos depresentar alguna anormalidad en su funcionamiento no debe utilizarse para realizar mediciones hasta que nosean calibrados y autorizados para su uso.

* Error por distorsión:

Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumento puede originarse manteniendo enmente la ley de Abbe: la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del ejedel instrumento.

* Error por desgaste:En estos errores pueden originar, a su vez, decisiones equivocadas; por tanto, es necesario someter a cualquieinstrumento de medición a una inspección de sus características.ERRORES DEL OPERADOR O METODO DE MEDICION.Muchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo: falta de agudeza visual, descuido,cansancio, alteraciones emocionales, etc. Para reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al operador.Otro tipo de errores son debido al método o procedimiento con que se efectúa la medición, el principal es lafalta de un método definido y documentado.

* Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones:

La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir, el instrumentoo ambos, por lo tanto es un factor importante que se debe considerar para elegir adecuadamente elinstrumento de medición para cualquier aplicación en particular.

* Error por instrumento inadecuado:Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cual es el instrumento o equipo de medición masadecuado para la aplicación de que se trate.* Error por puntos de apoyo:



Ocurren especialmente en los instrumentos de gran longitud, la manera como se apoya el instrumentoprovoca errores de lectura.Para ciertas piezas resulta muchas veces resulta conveniente indicar la localización de puntos o líneas, así como el tamaño de áreas sobre los que se pueden apoyar, tal como se muestra:

* Errores por métodos de sujeción del instrumento:Un ejemplo es cuando un indicador de carátula esta sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer lamedición la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizarlo se debe colocar

siempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.En ésta un indicador de carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición lafuerza ejercida provoca una desviación del brazo.La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo/ no del soporte; para minimizarlo se debe colocarsiempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.

* Error de paralélale:Este ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento demedición, la cual esta en un plano diferente.

* Error de posición:Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con respecto de laspiezas por medir.

ERROR POR CONDICIONES AMBIENTALES:Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la medición; entre lasprincipales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido)electromagnéticas extrañas.HumedadDebido a los óxidos que se pueden formar por humedad excesiva en las caras de medición del instrumento oen otras partes o a las expansiones por absorción de humedad en algunos materiales, etcétera, se establececomo norma una humedad relativa de 55% +/-10%.PolvoLos errores debidos a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanzanel 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,TemperaturaEn mayor o menor grado, todos los materiales que componen tanto las piezas por medir como losinstrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura. Enalgunos casos ocurren errores significativos; por ejemplo, en un experimento se sostuvo con las manos, a unatemperatura de 31°C, una barra patrón de 200 mm durante 10 segundos y ésta se expandió lum. También poresta razón los arcos de los micrómetros se cubren con placas de aislante térmico en los costados

1.4 MEDIDAS PREVENTIVAS DE ERRORES DE MEDICION

Medidas preventivas de errores de mediciónMedidas de prevención por: Errores por el instrumento o equipo de medición. Errores del operador o por el

método de medición Errores por condiciones ambientalesErrores por el instrumento o equipo de medición. Es recomendable no comprar instrumentos que por la marcano sean de confianzaErrores del operador o por el método de medición Error por el uso de instrumentos no calibrados. Errorpor la fuerza ejercida al efectuar mediciones Error por instrumento inadecuado Error por puntos de apoyo Error por distorsión Error de paralaje Error de posición



Error por el uso de instrumentos no calibrados. Verificar que la fecha de calibración no este vencida Que nopresenten alguna anormalidad Antes de empezar la medición verificar que los instrumentos estén biencalibrados con respecto a las normasError por la fuerza ejercida al efectuar mediciones Tratar siempre de ejercer la misma fuerzaError por instrumento inadecuado Analizar que es lo que se quiere medir y después tomar el instrumentoadecuadoError por puntos de apoyo Tener la precaución de elegir el lugar indicado Limpiar el lugar de trabajoError por distorsión No apretar de más el instrumento ya que eso provoca que se pueda deformar el

instrumentoError de paralaje Ubicarse en un lugar correcto haciendo una línea recta con la medidaError de posición Verificar que el instrumento este correctamente colocadoErrores por condiciones ambientales Humedad Polvo Temperatura Tratar de encontrar el sitio masadecuado con respecto a la exactitud que se necesite.

1.5 MEDICION Y REGISTRO

Medición : Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de lamisma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo quese quiere medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Ingles, Sistema Internacional, o

Sistema Decimal.Al resultado de medir lo llamamos Medida. Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitaralterar el sistema que observamos. Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan conalgún tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, erroresexperimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteración producida sea mucho menorque el error experimental que se pueda cometer.La medida o medición es directa, cuando disponemos de un instrumento de medida que la obtiene, así sideseamos medir la distancia de un punto a a un punto b, y disponemos del instrumento que nos permiterealizar la medición.REGISTRO: Cuando se efectúa la medición los valores medidos se registran. La hoja original de datos es uno delos documentos más importantes. Puesto que pueden existir errores en la transferencia de la información, las

copias no pueden tener la validez de un original. Si una discrepancia surge, la hoja original de datos es la basepara la solución. Por tanto, es una excelente costumbre rotular, registrar y anotar cuidadosamente los datosen el momento en el cual se toman. Una corta frase en el encabezamiento de la hoja de datos debe explicar elpropósito de la prueba y listar las variables que se van a medir. Puntos tales como la fecha, diagramas dealambrado usados, equipos con su número de modelo y serie, y algún comportamiento de ellos fuera de locomún debe ser anotado.Los datos de las mediciones deben tabularse nítidamente e identificarse propiamente. (Todo lo anteriorenfatiza el hecho de que tomar datos en cualquier hoja de borrador y confiar a la memoria el registro de otrosno es un procedimiento aceptable. Estos malos hábitos conducirán a la pérdida de valiosa información). Engeneral, el registro de un experimento en la hoja de datos debe ser lo suficientemente completo en tal formaque especifique exactamente lo que se hizo, y de ser necesario, provea una forma de duplicar el trabajoposteriormente.



ERRORES EN LA MEDICIÓN:

CLASIFICACIÓN DE ERRORES EN CUANTO A SU ORIGEN

ERRORES POR INSTRUMENTO O EQUIPO DE MEDICION.Las causas de errores atribuibles al instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación. Éstos pueden serdeformaciones, falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo, etc. el error instrumentaltiene valores máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de fabricantes de

instrumentos, y pueden determinarse mediante calibración.

* Error por el uso de instrumentos no calibrados:Instrumentos no calibrados o cuya fecha de calibración este vencida así como instrumentos sospechosos depresentar alguna anormalidad en su funcionamiento no debe utilizarse para realizar mediciones hasta que nosean calibrados y autorizados para su uso.

* Error por distorsión:

Gran parte de la inexactitud que causa la distorsión de un instrumento puede originarse manteniendo enmente la ley de Abbe: la máxima exactitud de medición es obtenida si el eje de medición es el mismo del ejedel instrumento.

* Error por desgaste:En estos errores pueden originar, a su vez, decisiones equivocadas; por tanto, es necesario someter a cualquieinstrumento de medición a una inspección de sus características.ERRORES DEL OPERADOR O METODO DE MEDICION.Muchas de las causas del error aleatorio se deben al operador, por ejemplo: falta de agudeza visual, descuido,cansancio, alteraciones emocionales, etc. Para reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al operador.Otro tipo de errores son debido al método o procedimiento con que se efectúa la medición, el principal es lafalta de un método definido y documentado.

* Error por la fuerza ejercida al efectuar mediciones:

La fuerza ejercida al efectuar mediciones puede provocar deformaciones en la pieza por medir, el instrumentoo ambos, por lo tanto es un factor importante que se debe considerar para elegir adecuadamente elinstrumento de medición para cualquier aplicación en particular.

* Error por instrumento inadecuado:Antes de realizar cualquier medición es necesario determinar cual es el instrumento o equipo de medición masadecuado para la aplicación de que se trate.

* Error por puntos de apoyo:Ocurren especialmente en los instrumentos de gran longitud, la manera como se apoya el instrumentoprovoca errores de lectura.

Para ciertas piezas resulta muchas veces resulta conveniente indicar la localización de puntos o líneas, así como el tamaño de áreas sobre los que se pueden apoyar, tal como se muestra:

* Errores por métodos de sujeción del instrumento:Un ejemplo es cuando un indicador de carátula esta sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer lamedición la fuerza ejercida provoca una desviación del brazo.La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo, no del soporte; para minimizarlo se debe colocarsiempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.



En ésta un indicador de carátula está sujeto a una distancia muy grande del soporte y al hacer la medición lafuerza ejercida provoca una desviación del brazo.La mayor parte del error se debe a la deflexión del brazo/ no del soporte; para minimizarlo se debe colocarsiempre el eje de medición lo más cerca posible al eje del soporte.

* Error de paralélale:Este ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento demedición, la cual esta en un plano diferente.

* Error de posición:Este error lo provoca la colocación incorrecta de las caras de medición de los instrumentos, con respecto de laspiezas por medir.

ERROR POR CONDICIONES AMBIENTALES:Entre las causas de errores se encuentran las condiciones ambientales en que se hace la medición; entre lasprincipales destacan la temperatura, la humedad, el polvo y las vibraciones o interferencias (ruido)electromagnéticas extrañas.HumedadDebido 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, etcétera, se establececomo norma una humedad relativa de 55% +/-10%.

PolvoLos errores debidos a polvo o mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces alcanzanel orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se recomienda usar filtros para el aire que limiten lacantidad y el tamaño de las partículas de polvo ambiental,TemperaturaEn mayor o menor grado, todos los materiales que componen tanto las piezas por medir como losinstrumentos de medición, están sujetos a variaciones longitudinales debido a cambios de temperatura. Enalgunos casos ocurren errores significativos; por ejemplo, en un experimento se sostuvo con las manos, a una

temperatura de 31°C, una barra patrón de 200 mm durante 10 segundos y ésta se expandió lum. También poresta razón los arcos de los micrómetros se cubren con placas de aislante térmico en los costados

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