Incertidumbre de medida

Ejemplo 6: Incertidumbre de medida basada en pruebas de calibración.

Considérese que se ha construido un termómetro electrónico basado en un transductor, un amplificador y un display. El sistemamide temperaturas en el rango 0 y 100 ºC.

Considérese que el sistema se calibra con la ayuda de un termómetro de referencia. Este es un termómetro certificado que para todo su rango de operaciónpresenta una incertidumbre de 0.1 ºC para un nivel de confianza del 95% (k=2). El proceso de calibración consiste en ajustar la temperatura de la muestra hasta que en el termómetro de referencia se midela temperatura de ajuste y en esa situación se lee la medida que proporciona el sistema electrónico. Este proceso se repite 8 veces para cada temperatura de ajuste. Calcular la incertidumbre de medidadel sistema para la temperatura de 25 ºC, si las 8 medidas obtenidas en el proceso de calibración son las que se indican en la siguiente tabla. 24.8 24.8 25.0 25.1 25.0 25.1 25.0 25.2

Solución:La incertidumbre del equipo resulta de la composición de tres incertidumbres parciales:

T q = T v + ET + E M + E C

T q = Resultado de la medida T v = Temperatura que se mide ET = Errores en latemperatura de la muestra ET = Errores en la medida de la muestra ET = Errores en el display

a) UT : Desviación tipica equivalente de los errores de la temperatura que se mide como consecuencia deque el termómetro certificado no es exacto:
Incertidum bre certificad a 0.1 = = 0.05”C k 2

UT =

b) Um: Acotación superior de la desviación típica de los errores del sistema de medida, obtenidaa partir de la dispersión de los valores que resultan de la medida:
Tm= 1 [24.8 + 24.8 + 25.0 + 25.1 + 25.0 + 25.1 + 25.0 + 25.2]= 25.0 ”C 8 1 1 2 2 Σ T m - T mi = (25.0 - 24.8 )2 + (25.0 - 24.8 )2+ ... = 87 (n - 1) = 0.02
’ U m = w s = 1.2 0.02 = 0.14 º C

2 s =

(

)

(

)

c) Ud :Componente de incertidumbre debida a la resolución del display:
Ud = Resoluci n 0.1 = = 0.03º C 3...