Metodos

CAPÍTULO 10
CÁLCULO DE INCERTIDUMBRE EN MEDICIONES

10.1. INTRODUCCIÓN

Las medición se definió anteriormente como el conjunto de operaciones que tiene por objeto el determinar el valor de una magnitud. Su importancia estriba en que las mediciones son el único medio disponible para obtener información cuantitativa de las variables físicas. De hecho, en prácticamente todas las áreas delquehacer humano se requiere hacer mediciones.

Las áreas en las que últimamente ha aumentado la necesidad de medir bien, son el comercio, la industria y los servicios, debido a los aspectos relacionados con la calidad. Esta última la definen diversos autores como la totalidad de los rasgos y las características de un producto o servicio dirigidos a satisfacer las necesidades establecidas oimplícitas. Aquí cabe señalar que la mayoría de los rasgos y características de un producto o servicio son llamados especificaciones del producto, siendo las mediciones la única forma para saber si un producto satisface o no los requerimientos establecidos.

La importancia de las mediciones y de las calibraciones se reflejan en las normas ISO. Por ejemplo, el punto 4.11 de la norma ISO 9000especifica que “el equipo de inspección, medición y prueba utilizados para demostrar la conformidad del producto con los requisitos especificados se debe utilizar de tal manera que la incertidumbre de la medición sea conocida y consistente con la capacidad de medición requerida.”

De esta forma, puede decirse que el medir bien:

• Aumenta la confianza de los clientes.
• Permite asegurarla calidad de los productos y servicios, disminuyendo los costos de no-calidad.
• Apoya objetivamente las decisiones de mejora.
• Aumenta la eficiencia en el uso de recursos.
• Facilita la comparación en caso de controversia.
• Ayuda a aumentar la competitividad.
• Permite la estandarización de productos.

Sin embargo, en toda medición analítica, aunque se empleen losmejores instrumentos de medición, se apliquen los mejores métodos disponibles, se realicen las observaciones bajo condiciones controladas, y las lleven a cabo los mejores metrólogos del mundo, siempre existirá duda sobre el resultado de la medición. A esta duda se le conoce como incertidumbre.

La incertidumbre en el resultado de una medición refleja la falta de conocimiento exacto que setiene de la misma, ya sea por errores aleatorios o sistemáticos, lo cual obliga a estimar, con mayor o menor acierto, su valor. En la práctica existen muchas fuentes posibles de incertidumbre en la medición, entre ellas se cuentan las siguientes:

a) Definición incompleta del mensurando
b) Realización imperfecta de la definición del mensurando.
c) Muestras no representativas.
d)Conocimiento inexacto de las magnitudes de la influencia.
e) Errores de apreciación del metrólogo al usar instrumentos analógicos.
f) Falta de resolución del instrumento.
g) Valores inexactos de las constantes y parámetros manejados.
h) Aproximaciones y suposiciones incorporadas al método de medición.
i) Valores inexactos de los patrones de medición.
j) Desviaciones de losinstrumentos.
k) Redondeo o truncamiento de dígitos al procesar la información.
l) Variaciones en las observaciones repetitivas del mensurando bajo condiciones aparentemente iguales (falta de repetibilidad).

Según la ISO, la incertidumbre es “el parámetro asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos almensurando.” Internacionalmente se acepta el símbolo U para la incertidumbre.

Normalmente la incertidumbre de medición se especifica mediante una distribución de probabilidad (normal, rectangular, triangular, t de Student) y un cierto nivel de confianza (68%, 95%, 99,7%). De esta forma, el valor de la incertidumbre de una medición en realidad representa un intervalo en torno al resultado...