Conceptos básicos sobre metrología

Metrología: es la ciencia encargada de las mediciones, unidades de medida y de los equipos utilizados para efectuarlas, así como del control de calidad, su verificación y calibración periódica.

En el siguiente video se encontrará los conceptos básicos sobre metrología:

Metrología científica: Campo de la metrología encargada de crear, definir y mantener los patrones de medida.

Metrología legal: Encargada del control metrológico sobre los instrumentos y métodos de medida para velar por su exactitud, contribuyendo a la protección de los consumidores, del medio ambiente y la prevención de fraudes.

Metrología industrial: Promueve la competitividad industrial a través de la mejora permanente de las mediciones que inciden en la calidad del producto.

Calidad: Es la totalidad de aspectos y características de un producto o servicio que permiten satisfacer necesidades implícitas o explícitamente formuladas.

Magnitud: propiedad de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que puede expresarse cuantitativamente mediante un número y una referencia.

Calibración: Comparación de las lecturas proporcionadas por un instrumento o equipo de medición contra un patrón de mayor exactitud conocida.

Verificación: aportación de evidencia objetiva de que un elemento satisface los requisitos especificados.

Ajuste: Operación destinada a llevar un instrumento de medición  a un funcionamiento y exactitud  adecuada para su utilización

Normalización: proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para el beneficio y con la cooperación de todos los involucrados.

Acreditación: es el procedimiento por el cual una autoridad reconocida en la materia provee un reconocimiento formal a una persona o institución sobre su competencia para llevar a cabo tareas específicas.

Certificación: Una certificación es un documento que comprueba que una persona u organización cumple con los estándares mínimos para desempeñar una labor en un área determinada.

Patrón de medida: realización de la definición de una magnitud dada, con un valor determinado y una incertidumbre de medida asociada, tomada como referencia.

Incertidumbre: parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza.

Margen de error: Es la probabilidad de error de una encuesta, que se debe principalmente al hecho de haber tomado solo una muestra de una población.

Trazabilidad: propiedad de una medición o del valor de un patrón, de estar relacionado a referencias establecidas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena contínua de comparaciones, todas ellas con incertidumbres establecidas.

Error de medida: diferencia entre un valor medido de una magnitud y un valor de referencia.

Referencias:

http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/20210/Capitulo1.pdf

http://www.sic.gov.co/drupal/metrologia-legal

http://www.hondurascalidad.org/metrologia.htm

https://www.youtube.com/watch?v=XoDfsCjwNVU
https://www.youtube.com/watch?v=OyZKQXXV0Nw

Instrumentos de medida

Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión. 

A continuación se presenta un video en el cual podrá conocer los diferentes aparatos de medida:

Presión

La presión se define como fuerza por unidad de área. Para describir la influencia sobre el comportamiento de un fluido, usualmente es mas conveniente usar la presión que la fuerza. La unidad estándar de presión es el Pascal, el cual es un Newton por metro cuadrado.
A mayor área, menor presión.
A menor área, mayor presión.

Medidor de presión PCE-APM 30

Es un aparato óptimo para la medición de presión absoluta y barométrica. Los medidores de presión absoluta cuentan con una sola conexión y miden siempre con relación al vacío absoluto. El medidor de presión muestra la presión atmosférica (presión de la columna atmosférica) cuando no se añade presión adicional.

Características:

• Pantalla de fácil lectura
• Manejo sencillo
• Desconexión automática (protección de la vida de la batería)
• Carcasa de plástico ABS

Utilidades:

Es utilizado para medir la presión absoluta y barométrica por los ingenieros mecánicos.

Medidor de presión PCE-932

Características

• Mide presión de sistema de todos los medios.
• Hasta un max. de 400 bar (dependiendo del sensor conectado).
• Indicación de diferentes unidades
• Memoria en tarjeta SD (hasta 16 GB)
• De fácil manejo
• Los valores se almacenan en formato Excel en  la tarjeta SD (no se necesita ningún software para el análisis)
• Interfaz RS-232 para la transmisión de datos en tiempo real
• Alta precisión
• Indicación de estado bajo de batería
• Pantalla LCD con iluminación de fondo
• Alimentación por batería o red.

Utilidades

Las aplicaciones del medidor de presión son múltiples. Se puede emplear en:

• El sector hidráulico, con compresores e instalaciones de bombeo.
• El sector químico para control de procesos, mediciones en tanques y silos, mediciones de blenda.
• El sector de fabricación, en procesos de prensado, por ejemplo en la industria del plástico.
• El sector de investigación y desarrollo. 
• En general para optimizar y comprobar los procesos.

Barómetro DB 3

Características: 

• Alta precisión
• Salida analógica escalable (0 ... 2 V)
• Funciones mín. / máx. / Hold
• Selección de diferentes unidades de medida
• Conectores de tubos universales
• Manejo a través de 4 teclas
• Pantalla LCD de 4 dígitos
• Medición de sobrepresión y depresión
• Corrección del valor cero
• Cálculo del valor promedio en valores oscilantes
• Auto desconexión a los 20 minutos.

Utilidades:

Es un aparato útil para medir la presión absoluta, es implementado fundamentalmente por meteorólogos y por profesionales afines al área.

Manómetro de presión de tubo de Pitot PVM-620

Características:

• Medición de presión diferencial y presión estática.
• Cálculo e indicación de la velocidad a través de la presión diferencial (sólo en conexión con un tubo de pitot)
• Indicación directa del caudal tras introducción de las medidas del canal
• Memorización de valores puntuales
• Memoria de valores con indicación de fecha y hora

Utilidades:

Es implementado para la medición de presión, velocidad del flujo de aire y el caudal. Este manómetro de presión se puede usar con tubos de Pitot para la medición de velocidad y calcula el caudal, indicándole previamente la superficie del canal o el diámetro. Gracias a sus propiedades es ideal para instaladores, personal de medio ambiente, puesta en funcionamiento, supervisión de procesos y regulación de sistemas.

Referencias: 
http://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/15479694/Que-es-un-instrumento-de-medicion.html
http://www.sismetsas.com/alcance/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/press.html
http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_neumatica/neumatica_indice.html
http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-presion/medidor-presion-pce-apm30.htm
http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-presion/medidor-presion-9302.htm
http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-de-presion/barometro-mano-db2.htm
http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/instrumento-presion/manometro-presion-pvm-100.htm
https://www.youtube.com/watch?v=kYK9sqYxa48

Ensayo sobre metrología

Impacto de la metrología en el desarrollo de la humanidad

En la actualidad, la metrología está presente en muchas de las actividades que el ser humano realiza en su vida diaria, de ahí que su impacto sea tan valioso para el desarrollo económico, político y social de un país. Esto se debe en primera medida a que tiene patrones de comparación que permiten determinar y evaluar procesos, actividades humanas y fenómenos naturales; estudios básicos para el progreso de los pueblos.

Empezó a cobrar importancia en las antiguas civilizaciones humanas, en las cuales jugó un papel fundamental para contabilizar e intercambiar productos, terrenos y demás posesiones; en ellas el ser humano tuvo que hacer uso de todos los medios disponibles para medir y aparecieron medidas producto de la implementación del cuerpo humano, tales como:

El pie implementado como unidad de medida útil para medir pequeñas parcelas; el codo, útil para medir piezas de tela u otros objetos que se pueden colocar a la altura del brazo, en un mostrador o similar; el paso, útil para medir terrenos más grandes, caminando por las lindes; para medidas más pequeñas, de objetos delicados, aparece la palma y, para menores longitudes, el dedo. Pero hay un dedo más grueso que los demás, el pulgar, el cual puede incluirse en el anterior sistema haciendo que valga 4/3 de dedo normal. Con ello, el pie puede dividirse por 3 o por 4 según convenga. Y dividiendo la pulgada en 12 partes, se tiene la línea para medidas muy pequeñas. 

Al necesitarse una correspondencia entre unas unidades y otras, aparecen las primeras equivalencias: una palma tiene cuatro dedos; un pie tiene cuatro palmas; un codo ordinario tiene un pie y medio, esto es, 6 palmas; y si a ese codo se le añade un pie más, tenemos el grado o medio paso que es igual, por tanto, a un codo más un pie, o dos pies y medio, o diez palmas; y por fin el paso que es la distancia entre dos apoyos del mismo pie al caminar. Así que una vez decidido cuánto mide un pie, o un codo, todas las demás medidas se obtienen a partir de él, con lo cual puede hacerse un primer esbozo de un sistema antropométrico coherente. 

Sin embargo, dicho sistema antropométrico resultaba ineficiente para procesos posteriores de producción, por lo cual con el pasar de los años y la evolución de la sociedad se vio la necesidad de implementar sistemas metrológicos más acertados, precisos y universales. Así fue como a partir de la revolución francesa se introduce un sistema de pesas y medidas con múltiplos y submúltiplos con el fin de generar un sistema entendible y útil para el comercio internacional; con el pasar de los años se fueron creando nuevas unidades de medida y se adicionaron al sistema internacional de medidas. 

Dicho sistema es adaptado a las necesidades de la ciencia, de la tecnología, de la industria y del comercio y su adopción implica la obligación de conformarse cuidadosamente a la notación, a los símbolos y a las reglas adoptadas por la Conferencia General de Pesas y Medidas. 

Es así como la metrología hoy en día toma un papel fundamental en el desarrollo de la industria y economía de los países, incidiendo directamente en el desarrollo tecnológico y social de las naciones.

Referencias:
http://www.cem.es/sites/default/files/historia.pdf
http://www.mineco.gob.gt/mineco/calidad/historia.pdf

http://www.matematicasypoesia.com.es/metodos/meuweb126.htm

http://metro-upf.blogspot.com/
http://www.bligoo.com/explore/article/2404501/Eratostenes.html
http://www.aula365.com/medida-tierra/

Sistemas tecnológicos

1.1 Sistemas mecánicos simples

Es un sistema que tiene como función transformar o transmitir el movimiento desde la fuente que lo genera, al transformar distintos tipos de energía.

1.1.1 La rueda

El ser humano a lo largo de su desarrollo ha intentado transportar grandes pesos con poco esfuerzo, para lo cual ha desarrollado múltiples mecanismos que le facilitan dicha labor, entre los que encontramos la rueda, el rodillo, el tren de rodadura y la rueda dentada. Los que se constituyen como elementos esenciales para los objetos que utilizamos a diario en nuestra vida.

En el siguiente link encontrarás más información sobre la rueda

http://prezi.com/11ikqhkrck3v/l/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

1.1.2 Las poleas

Una polea es una máquina simple que sirve para transmitir una fuerza, las más comunes son las denominadas poleas fijas las cuales no nos proporcionan ganancia mecánica aunque podemos encontrar otros tipos de poleas como son las poleas móviles y polipastos, las cuales si nos proporcionan ganancia mecánica. Los polipastos son la combinación entre poleas fijas y móviles. A la vez encontramos el tren de poleas que nos proporcionan gran ganancia mecánica y se emplea cuando es necesario transmitir un movimiento giratorio entre dos ejes con una gran reducción o aumento de la velocidad de giro sin tener que recurrir a diámetros excesivamente grandes o pequeños.

Para profundizar más sobre la temática, se puede consultar los siguientes link:

http://lluvyis.blogspot.com/2012/04/las-poleas-y-sus-clases.html

http://prezi.com/qtsm7xdxwnmg/poleas/

1.1.3 Las palancas

Arquímedes dijo hace muchos siglos "Dame un punto de apoyo y moveré el mundo" y en teoría su afirmación puede ser cierta, debido a que con la palanca suficientemente resistente y un lugar donde apoyarla (fulcro) podemos ser capaz de mover cualquier peso. 

La palanca se constituye en una máquina simple cuya función es transmitir fuerza y desplazamiento, se compone de una barra rígida que puede girar alrededor de un punto de apoyo.
Las palancas se dividen en varias clases dependiendo de la ubicación del punto de apoyo, así pueden ser: de primer, segundo y tercer grado

A continuación encontrarás un link donde puedes ampliar más información sobre palancas:

http://prezi.com/nk_bp_wgslfg/las-palancas/

1.1.4 Plano inclinado

El plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy agudo (mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.

Las aplicaciones del plano inclinado son tres: como rampa, hélice (tornillo - tuerca, y tirafondo) y cuña.

Para obtener mayor información sobre la temática consulte el siguiente link:

http://prezi.com/gkg1htcg6q34/plano-inclinado/

1.2 Sistemas eléctricos

En la actualidad, el ser humano ha desarrollado múltiples aparatos y herramientas que facilitan el quehacer diario de las labores, dichos aparatos trabajan, en su mayoría, por la influencia de la electricidad como principal generador para su funcionamiento.

Los sistemas eléctricos son una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.

Para obtener mayor información puede consultar la información disponible en el siguiente link:

http://prezi.com/nixlqsw-8tnb/corriente/

http://prezi.com/lje5c03kcape/sistemas-electricos/

https://www.youtube.com/watch?v=5aQowPpNLB4&feature=youtu.be&hd=1

1.3 Sistemas neumáticos

Con el paso de años el hombre a desarrollado tecnologías que lo han beneficiado para mejor desarrollo de sus actividades, para lo cual ha ideado, creado y perfeccionado una serie de sistema. Entre ellos se encuentran los sistemas neumáticos, los cuales utilizan el aire comprimido para transferir la energía indispensable para que funcionen los mecanismos.

En la siguiente página se encuentra más información sobre la temática:

http://prezi.com/7od3yjhvmmll/sistemas-neumaticos/

1.4 Sistemas hidráulicos

Los sistemas hidráulicos son aquellos sistemas que emplean los fluidos  para hacer funcionar mecanismos, siendo el aceite el fluido mas usado en los sistemas hidráulicos por ser casi incomprensible.

Con el trascurrir de los años la tecnología ha evolucionado de tal forma que ha sido posible que el trabajo sea menos complicado y con mayor ahorro de energía.

La implementación de los sistemas hidráulicos ha traído múltiples beneficios en distintas aplicaciones de la ciencia y la tecnología. Para lo cual se encuentran sustentadas en diversas leyes fundamentales que rigen el comportamiento de los líquidos y de los sistemas hidráulicos.

En el siguiente enlace se podrá ampliar más sobre el tema:

http://prezi.com/dazlgvxpl3hw/sistemas-hidraulicos/