PARADIGMAS METROLÓGICOS II, Terminologías

TÉRMINOLOGIAS METROLÓGICAS

Es un hecho que existe confusión en la utilización de algunos términos técnico metrológicos, en el mundo de los laboratorios de calibración, laboratorios de ensayo e industrias con sistema ISO o de gestión de las mediciones, a pesar de que existen normas, guías, recomendaciones y leyes que establecen el vocabulario a utilizar, sin embargo las pequeñas diferencias existentes son suficientes como para que según la aplicación, se puedan encontrar algunas dificultades, que debido a las consecuencias negativas que he podido evidenciar merecen un estudio detallado.

A continuación se muestran las definiciones o la utilización de estos términos según: ISO 9000:2005 “Sistema de Gestión de la Calidad. Fundamentos y Vocabulario”, ISO 9001:2008 “Sistemas de gestión de la calidad – Requisitos”, ISO 17025:2005 “Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración” y VIM 2008 y 2012 (versión en inglés) “JCGM 200:2008, Vocabulario Internacional de Metrología ⎯ Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados”, entre otros.

1.         EQUIPO DE MEDICIÓN vs INSTRUMENTOS DE MEDIDA

TABLA COMPARATIVA DE LOS TÉRMINOS, EQUIPO DE MEDICIÓN E INSTRUMENTO DE MEDIDA
EQUIPO DE MEDICIÓN Vs. INSTRUMENTO DE MEDIDA	ISO 9000:2005 Sistema de Gestión de la Calidad. Fundamentos y Vocabulario	VIM, 2008 y 2012 (versión en inglés) JCGM 200:2008, Vocabulario Internacional de Metrología ⎯ Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados	ISO 17025:2005 Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración 3 Términos y definiciones A los fines de esta Norma Internacional se aplican los términos y definiciones pertinentes de la Norma ISO/IEC 17000 y del VIM. NOTA En la Norma ISO 9000 se establecen las definiciones generales relativas a la calidad, mientras que la Norma ISO/IEC 17000 establece definiciones que se refieren específicamente a la certificación y la acreditación de laboratorios. Cuando las definiciones de la Norma ISO 9000 sean diferentes, tienen preferencia las de la Norma ISO/IEC 17000 y las del VIM.	ISO 9001:2008 ISO 9001:2008, Sistemas de gestión de la calidad - Requisitos
Equipo de Medición	3.10.4 Equipo de medición Instrumento de medición, software, patrón de medición, material de referencia o equipos auxiliares o combinación de ellos necesarios para llevar a cabo un proceso de medición	Término no contemplado	ISO 9000:2005 3.10.4 Equipo de medición Instrumento de medición, software, patrón de medición, material de referencia o equipos auxiliares o combinación de ellos necesarios para llevar a cabo un proceso de medición	7.6 Control de los equipos de seguimiento y de medición
Instrumento de Medida	No contemplado como término, pero se menciona dentro del concepto de Equipo de Medición	3.1 Instrumento de medida dispositivo utilizado para realizar mediciones, solo o asociado a uno o varios dispositivos suplementarios. NOTA 1 Un instrumento de medida que puede utilizarse individualmente es un sistema de medida. NOTA 2 Un instrumento de medida puede ser un instrumento indicador o una medida materializada.	VIM, 2008 3.1 Instrumento de medida dispositivo utilizado para realizar mediciones, solo o asociado a uno o varios dispositivos suplementarios. NOTA 1 Un instrumento de medida que puede utilizarse individualmente es un sistema de medida. NOTA 2 Un instrumento de medida puede ser un instrumento indicador o una medida materializada.	Término no utilizado en esta norma internacional

1.1.       Comentarios

 ·           El VIM 2008-2012 contempla dentro del concepto de Instrumento de Medida, que este puede estar solo o asociado con varios dispositivos, y no menciona el término “Equipo de Medición”, sin embargo cuando se revisa el concepto Equipo de Medición en la norma ISO 9000:2005 también establece que este puede estar solo o combinado con otros equipos y si contempla el término “Instrumento de Medida” dentro del concepto, lo cual indica que el concepto de Equipo de Medición contenido en ISO 9000:2005 es más amplio debido a que contempla ambos términos.

·           La norma ISO 17025:2005 asume los vocabularios de ISO 9000 y VIM,  y utiliza ambos términos dentro del contexto de la norma, sin hacer diferenciación, sin embargo el término “instrumento” tan solo es utilizado cuatro (4) veces y el término “Instrumento de Medición” tan solo en una (1) ocasión, en cambio el término Equipo o Equipo de Medición es utilizado alrededor de cuarenta (40) veces.

·           Por otro lado la norma ISO 9001:2008, contempla dentro de su vocabulario tan solo el término Equipo de Medición tomado de la norma ISO 9000:2005, lo cual en la práctica resulta mucho mejor porque simplemente se elimina la dualidad de conceptos.

·           La tendencia en los ambientes técnicos es a diferenciar entre Instrumento de Medición y Equipo de Medición, donde el primero se asume como un dispositivo unitario de funciones simples, mientras que el segundo es visto más bien como un dispositivo de mayor complejidad, que puede contemplar la asociación de un conjunto de elementos como sensores, de trasmisión, de medición, de conversión y de indicación.

·           A juicio del autor lo recomendable es utilizar un término que englobe todos los posibles tipos de dispositivos.

·           Otra recomendación podría ser la selección de alguno de los dos términos, según las actividades de la organización y esto se declaré en un documento.

  

Por ejemplo:

TÉRMINO A UTILIZAR / ORGANIZACIÓN	ISO 9000:2005 Sistema de Gestión de la Calidad. Fundamentos y Vocabulario EQUIPO DE MEDICIÓN	VIM, 2008 y 2012 (versión en inglés) JCGM 200:2008, Vocabulario Internacional de Metrología ⎯ Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados (VIM) INSTRUMENTO DE MEDIDA
Industria con mediciones de tipo analógica		X
Industria con mediciones de variables a base de transmisión y/o control centralizado	X
Laboratorio de calibración cuyo fuerte sea la calibración en laboratorio		X
Laboratorio de calibración cuyo fuerte sea la calibración en campo	X
Laboratorio de servicios metrológicos de ensayo	X

2.             DOCUMENTACIÓN

En cuanto a la documentación, existen algunos inconvenientes de interpretación de algunos conceptos, como lo son la “Instrucción de Trabajo” y “Procedimiento” los cuales tienden a confundirse.

ISO 9000:2005, Sistema de Gestión de la Calidad. Fundamentos y Vocabulario

2.7.2

Tipos de documentos utilizados en los sistemas de gestión de la calidad.

Los siguientes tipos de documentos son utilizados en los sistemas de gestión de la calidad:

a)     documentos que proporcionan información coherente, interna y externamente, acerca del sistema de gestión de la calidad de la organización; tales documentos se denominan manuales de la calidad;

b)    documentos que describen cómo se aplica el sistema de gestión de la calidad a un producto, proyecto o contrato específico; tales documentos se denominan planes de la calidad;

c)     documentos que establecen requisitos; tales documentos se denominan especificaciones;

d)    documentos que establecen recomendaciones o sugerencias; tales documentos se denominan guías;

e)     documentos que proporcionan información sobre cómo efectuar las actividades y los procesos de manera coherente; tales documentos pueden incluir procedimientos documentados, instrucciones de trabajo y planos;

f)      documentos que proporcionan evidencia objetiva de las actividades realizadas o resultados obtenidos; tales documentos son conocidos como registros.

3.4.5

procedimiento

forma especificada para llevar a cabo una actividad o un proceso.

Nota 1: Los procedimientos pueden estar documentados o no.

Nota 2: Cuando un procedimiento está documentado, se utiliza con frecuencia el término “procedimiento escrito” o

“procedimiento documentado”. El documento que contiene un procedimiento puede denominarse "documento de procedimiento".

3.7.2

documento

información y su medio de soporte.

Ejemplo: registro, especificación, procedimiento documentado, plano, informe, norma.

Nota 1: El medio de soporte puede ser papel, disco magnético, óptico o electrónico, fotografía o muestra patrón o una combinación de éstos.

Nota 2: Con frecuencia, un conjunto de documentos, por ejemplo especificaciones y registros, se denominan "documentación".

Nota 3: Algunos requisitos (por ejemplo, el requisito de ser legible) están relacionados con todos los tipos de documentos, aunque puede haber requisitos diferentes para las especificaciones (por ejemplo, el requisito de estar controlado por revisiones) y los registros (por ejemplo, el requisito de ser recuperable).

3.8.3

ensayo/prueba

determinación de una o más características de acuerdo con un procedimiento.

Diccionario común

método

palabra que proviene del término griego methodos (camino o vía) y se refiere al medio utilizado para llegar a un fin.

2.1.       Comentarios

La confusión normalmente se encuentra entre los términos Procedimiento e Instrucción de Trabajo, siendo que usualmente el término Procedimiento es utilizado para describir procesos en general y la Instrucción de Trabajo es utilizada para describir las actividades específicas de estos procesos generalizados. 

Los procedimiento muchas veces contienen aspectos de logísticas, condiciones, ambiente, seguridad y operaciones, entre otros.

Las instrucciones de trabajo, describen los pasos a seguir para garantizar que una actividad se realiza adecuadamente. 

3.             VERIFICACIÓN vs. CALIBRACIÓN

Concepto / Referencia	VIM 2008 JCGM 200:2008, Vocabulario Internacional de Metrología ⎯ Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados	ISO 9000:2005 Sistema de Gestión de la Calidad. Fundamentos y Vocabulario
VERIFICACIÓN	2.44 verificación aportación de evidencia objetiva de que un elemento satisface los requisitos especificados Ejemplo 1: La confirmación de que un material de referencia declarado homogéneo lo es para el valor y el procedimiento de medida correspondientes, para muestras de masa de valor hasta 10 mg. Ejemplo 2: La confirmación de que se satisfacen las propiedades de funcionamiento declaradas o los requisitos legales de un sistema de medida. Ejemplo 3: La confirmación de que puede alcanzarse una incertidumbre objetivo. Nota 1: Cuando sea necesario, es conveniente tener en cuenta la incertidumbre de medida. Nota 2: El elemento puede ser, por ejemplo, un proceso, un procedimiento de medida, un material, un compuesto o un sistema de medida.	3.8.4 verificación confirmación mediante la aportación de evidencia objetiva de que se han cumplido los requisitos especificados Nota 1: El término "verificado" se utiliza para designar el estado correspondiente. Nota 2: La confirmación puede comprender acciones tales como: ·      la elaboración de cálculos alternativos, ·      la comparación de una especificación de un diseño nuevo con una especificación de un diseño similar probado, ·      la realización de ensayos/pruebas y demostraciones, y ·      la revisión de los documentos antes de su liberación.
CALIBRACIÓN	2.39 calibración operación que bajo condiciones especificadas establece, en una primera etapa, una relación entre los valores y sus incertidumbres de medida asociadas obtenidas a partir de los patrones de medida, y las correspondientes indicaciones con sus incertidumbres asociadas y, en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medida a partir de una indicación. Nota 1: Una calibración puede expresarse mediante una declaración, una función de calibración, un diagrama de calibración, una curva de calibración o una tabla de calibración. En algunos casos, puede consistir en una corrección aditiva o multiplicativa de la indicación con su incertidumbre correspondiente. Nota 2: Conviene no confundir la calibración con el ajuste de un sistema de medida, a menudo llamado incorrectamente “autocalibración”, ni con una verificación de la calibración. Nota 3: Frecuentemente se interpreta que únicamente la primera etapa de esta definición corresponde a la calibración.	Término no contemplado

3. 

3.1.       Comentarios

Existe el paradigma de que la Verificación tan solo aplica en funciones gubernamentales, esto es un error debido a que la Verificación tal como lo indica el concepto,  es un término amplio que se puede aplicar a cualquier actividad o elemento, por cualquier ente al cual se le haya asignado la función de la verificación, si nos referimos a sistemas organizados.

Simplemente se trata de confirmar el cumplimiento de un requisito especificado, el cual puede estar en un manual del fabricante o manual técnico, método, norma, guía o resolución legal.

Obviamente si el requisito es legal, entonces lógicamente la verificación la efectuará un ente gubernamental.

4.             RESOLUCIÓN vs. APRECIACIÓN

         

          JCGM 200:2008 Vocabulario Internacional de Metrología ⎯ Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados (VIM)

4.1

indicación

valor proporcionado por un instrumento o sistema de medida

Nota 1: La indicación puede presentarse en forma visual o acústica, o puede transferirse a otro dispositivo. Frecuentemente viene dada por la posición de una aguja en un cuadrante, como una salida analógica, por un número visualizado o impreso, como una salida digital, por un código, como salidas codificadas, o por el valor asignado, en el caso de medidas materializadas.

Nota 2: La indicación y el valor de la magnitud medida correspondiente no son necesariamente valores de magnitudes de la misma naturaleza.

4.14

resolución

mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente

Nota: La resolución puede depender, por ejemplo, del ruido (interno o externo) o de la fricción.

También puede depender del valor de la magnitud medida.

4.15

resolución de un dispositivo visualizador

mínima diferencia entre indicaciones visualizadas, que puede percibirse de forma significativa.

Apreciación sobre escalas analógicas
Fuente: metrologia.com.ve
http://www.metrologia.com.ve/sitio/index.php?option=com_content&view=article&id=49:la-interpolacion-visual-en-instrumentos-analogicos&catid=36:items-of-interest&Itemid=54

Uno de los puntos que suscita alguna controversia en la lectura de los instrumentos analógicos, es que valor asumir o declarar al momento en que la indicación se encuentre entre dos divisiones de la escala. En algunos casos, se establece de manera equivocada que el valor no debe declararse por debajo del valor de la “apreciación del instrumento”, un término que no está definido en el vocabulario internacional de metrología (VIM) y que no debe darse ningún resultado de medición por debajo del valor de división de la escala.

No existe un documento que trate de manera clara y específica lo relacionado con este asunto. No obstante, en la guía “DKD-R-6-1. Calibración de manómetros de presión” publicada por el comité técnico de presión del organismo de acreditación en el Servicio de Calibración Alemán (DKD) en colaboración con el instituto de metrología alemán (PTB)  (DKD y PTB por sus siglas en alemán), encontramos una referencia importante a este tema.

En el punto 8.6.1.1, nos habla de la resolución aplicada a instrumento de indicación analógica, estableciendo que: “La resolución del dispositivo de indicación es obtenida de la razón (cociente) del ancho del indicador a la distancia del centro de dos líneas de graduación contiguas (intervalo de la escala). 1/2, 1/5 ó 1/10 son recomendados como razón. Si se escoge 1/10 como razón (es decir, la fracción estimable de un intervalo de escala), el espacio de la escala debe ser de 2,5 mm o mayor (vea también DIN 43790)”.

En otras palabras, la resolución resulta de dividir el ancho del indicador por la mitad de la distancia que hay entre dos líneas de indicación sucesivas. Esto es, si el ancho de la “aguja” “cabe” dos veces en la mitad de la distancia del valor de división, entonces tendremos una resolución de ½. Si el ancho del indicador es cinco veces menor que la mitad de la distancia del valor de división tendremos una resolución de 1/5; y si es diez veces, entonces la resolución será de 1/10.

Así mismo, la guía nos ofrece una nota aclaratoria: “Nota: El mejor estimado para un dispositivo de indicación analógica es determinado por interpolación visual. La fracción estimable más pequeña de un intervalo de escala es el componente de interpolación (r), por el cual los valores de medición pueden ser distinguidos. El intervalo de variación para el mejor estimado (x) es así  a+= x + r y  a- = x – r, con el ancho de la distribución rectangular de 2a = 2r”.

Esta nota nos ofrece el término “interpolación visual” como el mejor estimado esperado para la indicación analógica. Lo denota con la letra r, y lo define como el valor –mínimo- por el cual los valores de medición pueden ser distinguidos. Ofrece además la nota, una forma de interpretar el intervalo de variación y la función de distribución de probabilidad, a los efectos de estimar esta componente de incertidumbre dentro del conjunto de componentes de la incertidumbre combinada.

El término “interpolación visual”, que nos ofrece la guía DKD-R-6-1, se corresponde con la definición del vocabulario internacional de metrología (VIM): “4.15 (5.12) resolución de un dispositivo visualizador,  mínima diferencia entre indicaciones visualizadas, que puede percibirse de forma significativa.” Con la ventaja que la guía DKD-R-6-1, establece la manera de conocerla.

Conclusión: En el caso de los instrumentos de indicación analógica, se espera que la medida sea hecha mediante interpolación visual, dando como resultado de medida un valor con una resolución que refleje la mínima diferencia visualizada. De acuerdo a las características del instrumento, resoluciones de ½, 1/5 y 1/10 son posibles. Es importante señalar, que la manera de medir, el procedimiento de medición, debe incluir una declaración de la forma de llevar a cabo la interpolación visual y que los operadores de los instrumentos, debe estar instruidos y periódicamente se debe verificar que lo usan de la manera apropiada.

Bibliografía: Vocabulario Internacional de Términos Básicos y Generales en Metrología 1ª Edición en español, 2008.

Guideline DKD-R 6-1: Calibration of pressure gauges. Edición 01/2003.

4.        

5.        

5.1.       Comentarios

Tal como se mencionó anteriormente la interpolación visual o apreciación como suele llamarse, depende en gran medida del ancho de la aguja indicadora o puntero en la zona de los trazos de la escala, y es por esta razón en la fabricación de instrumentos de medida analógicos hay una relación exacta entre el ancho de la aguja indicadora y el espacio entre dos trazos consecutivos de la escala, lo cual permite ubicar fácilmente tantas agujas de indicación, como lo permita el espacio entre los trazos.

El término “Resolución” se adapta perfectamente a la indicación en dispositivos digitales.

Otro problema usual es encontrar a personas que recibieron un entrenamiento o conocimientos metrológicos, en donde se les dijo que en instrumentos analógicos se mide trazo por trazo y que no se puede apreciar entre ellos, lo cual es un verdadero error que se ha convertido en un Paradigma metrológico.