Preguntas Frecuentes

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Calibración

La norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2005 - Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración indica, en el apartado 5.3, que las instalaciones del laboratorio, incluyendo fuentes de energía, iluminación y condiciones ambientales, deben ser tales que permitan la realización correcta de las mediciones.

Las condiciones ambientales no deben invalidar los resultados ni comprometer la calidad de las mediciones. Los requisitos técnicos para las instalaciones y las condiciones ambientales deben estar perfectamente documentados.

El laboratorio debe realizar además el seguimiento, control y registro de las condiciones ambientales según lo requieran las especificaciones, métodos y procedimientos correspondientes. Debe prestarse especial atención, dependiendo del tipo de medición, a la esterilidad biológica, el polvo, la interferencia electromagnética, la radiación, la humedad, el suministro eléctrico, la temperatura, los niveles de ruido y las vibraciones.

También se aconseja que exista una separación entre áreas vecinas en las que se realicen, si es el caso, actividades incompatibles, debiendo tomarse las medidas oportunas para prevenir la contaminación cruzada.

Asimismo, debe controlarse el acceso y uso de las áreas que afectan a la calidad de las mediciones. Por último recuerda que el orden y la limpieza del laboratorio deben ser también objeto de atención.

Metrología

Las fórmulas correspondientes pueden encontrarse en el artículo Elastic Compression of Spheres and Cylinders at Point and Line Contact, M J Puttock, E G Thwaite (National Standards Laboratory, Technical Paper No. 25, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Australia, Melbourne, 1969). Este artículo presenta de manera clara las fórmulas y datos necesarios para el cálculo de los efectos debidos a la compresión, al emplear esferas y cilindros en mediciones realizadas en el campo de la metrología dimensional.

En el enlace http://emtoolbox.nist.gov/Elastic/Photo.asp del NIST puede calcularse de forma automática la deformación derivada de varios casos prácticos de compresión

Metrología

Son aquellas magnitudes que no constituyen el objeto (mensurando) de la medición, pero que tienen un efecto sobre el resultado de medida, como por ejemplo, la temperatura de un micrómetro, o la presión y la humedad reinantes en un recinto donde se están efectuando mediciones de distancias mediante un sistema interferométrico láser.

Las magnitudes de influencia que deben considerarse son aquellas realmente significativas para el grado de exactitud con el que pretende determinarse el mensurando. Cuando las magnitudes de influencia se sitúan en un intervalo alrededor de determinados valores de referencia, entonces se dice que están bajo control. Por ejemplo, un laboratorio que se mantenga a una temperatura de (20 ± 0,5) ºC, mantiene bajo control la influencia de la temperatura sobre el tipo de mediciones que realiza, aunque se desconozca el valor concreto en un instante o localización determinada.

Cuando no es posible efectuar la medición con las magnitudes de influencia bajo control, hay que aplicar correcciones a los valores indicados o brutos, para que el resultado de medición ¿se corresponda¿ con el que se obtendría si se hubiese podido trabajar en condiciones controladas. Naturalmente, las correcciones se efectúan, en el mejor de los casos, a partir de leyes empíricas, no totalmente exactas, no logrando por tanto cancelar el error sistemático correspondiente y generando además una contribución específica a la incertidumbre de medida, derivada de la propia corrección aplicada.

Calibración

Existen dos razones principales para la variación de longitud en las sucesivas calibraciones de un bloque patrón. Por un lado, está la propia incertidumbre asociada a todo resultado de calibración. Por ejemplo, la actual incertidumbre dada por el CEM para un bloque de 2 mm calibrado por interferometría es de 17 nm. Esto significa que si se calibra el mismo bloque muchas veces, es de esperar que la mayor parte de los resultados (el 95%) estén dentro del rango de ± 17 nm en torno al resultado dado. Así, de año en año, algunos bloques pueden mostrar valores diferentes, dentro del rango de incertidumbre comunicada.

Analizando desde otro punto de vista la cuestión de la incertidumbre, también podemos decir que si tenemos una confianza del 95% en que el resultado comunicado se encuentra dentro del rango de ± 17 nm, puede ocurrir que de 100 calibraciones, 5 de ellas den valores alejados en más de 17 nm del valor convencionalmente verdadero. De hecho, si todos los bloques se encuentran siempre dentro de los límites de incertidumbre, deberemos sospechar que dicha incertidumbre es mejorable, y deberíamos intentar mejorarla.

La otra razón es que los propios bloques varían su longitud a lo largo del tiempo. El acero es una mezcla básicamente de hierro y carbono, pero tiene también otros componentes, como son el silicio, el cromo, etc. Todos estos componentes no se hallan en equilibrio, tras el proceso de fundición y conformación del bloque patrón, sino que los átomos situados en diversas fases tratan de encontrar el estado de menor energía, lo que origina transformaciones internas, dando lugar a dislocaciones y a variaciones de volumen específico, por lo que es posible observar a lo largo del tiempo cómo algunos bloques cambian su longitud algunos µm/m/año. Así, un bloque largo puede crecer o disminuir proporcionalmente más que uno pequeño. Este hecho suele ponerse de manifiesto en las comparaciones inter-laboratorios.

La norma aplicable a los bloques patrón (UNE-EN ISO 3650:2000) limita la variación permitida de los bloques a 1 µm/m/año. La mayor parte de los bloques de acero y de metal duro se mantienen dentro de este límite. Sobre el comportamiento de otros materiales más recientes, p. ej., la cerámica, no se tiene aún suficiente historial para conocer perfectamente su comportamiento.

Metrología

En una medición existen numerosas fuentes posibles de incertidumbre, entre ellas:
a) definición incompleta del mensurando,
b) realización imperfecta de la definición del mensurando,
c) muestra no representativa del mensurando (la muestra analizada puede no representar al mensurando definido),
d) conocimiento incompleto de los efectos de las condiciones ambientales sobre la medición, o medición imperfecta de dichas condiciones ambientales,
e) lectura sesgada de instrumentos analógicos, por parte del personal técnico,
f) resolución finita del instrumento de medida o umbral de discriminación,
g) valores inexactos de los patrones de medida o de los materiales de referencia,
h) valores inexactos de constantes y otros parámetros tomados de fuentes externas y utilizados en el algoritmo de tratamiento de los datos,
i) aproximaciones e hipótesis establecidas en el método/procedimiento de medida,
j) variaciones en las observaciones repetidas del mensurando, en condiciones aparentemente idénticas.

Estas fuentes no son necesariamente independientes, y algunas de ellas, a) a i), pueden contribuir a la j).

El CEM

El CEM recomienda que todos los patrones de planitud (vidrios, espejos, bases de adherencia de interferómetros, etc.) se recalibren entre tres y cinco años, dependiendo de la precisión requerida y de la frecuencia y severidad de uso.

Estos patrones deben observarse periódicamente para comprobar que no poseen demasiadas rayas y marcas sobre su(s) superficie(s) de medida; este es el caso de las bases de adherencia de los interferómetros, sometidas constantemente a desgaste en el proceso de adherir sobre ellas los bloques patrón a calibrar. Debe vigilarse que los bloques no posean rebabas en las aristas de las caras de medida. Los sistemas de análisis de franjas de los interferómetros modernos también pueden verse afectados por daños superficiales y contaminación. A veces será necesario recurrir a crear máscaras mediante software, para evitar zonas deterioradas, que darían lugar a errores de medida.

Es importante que los elementos planos se calibren en la mismo posición en que van a trabajar posteriormente, teniendo así en cuenta el posible pandeo debido a la atracción de la gravedad.

El CEM

El CEM no vende patrones ni instrumentos, manteniendo además una posición imparcial respecto a los distintos fabricantes y distribuidores. Lo más útil y rápido hoy en día es sin duda una búsqueda a través de Internet.

El CEM

NO. El CEM no ofrece este tipo de servicios, ni otros similares, de bajo nivel metrológico. Son los laboratorios acreditados por la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) los que realizan este tipo de calibraciones. Un listado de laboratorios acreditados y sus alcances puede obtenerse visitando la página oficial de ENAC (www.enac.es)

Metrología

La regla del 10% dice que si la tolerancia de un elemento es t, entonces el instrumento utilizado para demostrar el cumplimiento de la especificación debe tener una incertidumbre igual o mejor que t/10. En la práctica a veces es difícil obtener incluso t/5 pero, cualquiera que sea la tolerancia y la incertidumbre, siempre es necesario tomar una decisión al respecto.

La norma relevante en esta materia es la UNE-EN ISO 14253-1:1999 - Especificación geométrica de productos (GPS). Inspección mediante medición de piezas y equipos de medida. Parte 1: Reglas de decisión para probar la conformidad o no conformidad con las especificaciones. (ISO 14253-1:1998).

Metrología

La respuesta es NO. Lo que es necesario tener en cuenta es la incertidumbre de medida. Este tema está contemplado en la norma UNE-EN ISO 14253-1:1999 - Especificación geométrica de productos (GPS). Inspección mediante medición de piezas y equipos de medida. Parte 1: Reglas de decisión para probar la conformidad o no conformidad con las especificaciones. (ISO 14253-1:1998). Si se siguen las reglas establecidas en dicha norma, el valor 0,047 2 mm no es conforme con la especificación. La incertidumbre expandida del sistema de medida debe ser mejor que 1/10 de la zona de tolerancia. Para una zona de tolerancia de 0,002 mm, es necesario pues tener una incertidumbre expandida de medida de 0,000 2 mm. Si la resolución del equipo es 0,000 1 mm, va a haber problemas para lograr dicha incertidumbre. Aún con una incertidumbre expandida de 0,000 2 mm el resultado medido está fuera de la zona de tolerancia en una cantidad igual a la propia incertidumbre expandida (o, dicho de otra manera, es encuentra 1/10 fuera de la zona de tolerancia).

Este es un caso especial en el que no puede hablarse ni de conformidad ni de no conformidad con la especificación. En este caso, la norma ISO 14253 indica que la zona de conformidad debe reducirse en una cantidad igual a la incertidumbre expandida. Recíprocamente, la zona de no conformidad debe expandirse en una cantidad igual a la incertidumbre expandida. Para la zona intermedia, no puede probarse ni la conformidad ni la no conformidad. Esto puede parecer extraño pero hay que recordar que corresponde al suministrador probar la conformidad y al receptor probar la no conformidad.