REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL P.P. PARA LA EDUCACIÓN SUPERIORI.U.P. SANTIAGO MARIÑOCABIMAS-ZULIA

METROLOGÍA:PATRONES DE MEDICIÓN

REALIZADO POR:Yunetsi Bello

CABIMAS, JUNIO DE 2016

Un patrón de medición es una representación física de una unidad de medición. Una unidad se realiza con referencia a un patrón físico arbitrario o a un fenómeno natural

que incluye constantes físicas y atómicas. Por ejemplo, la unidad fundamental de masa en el Sistema Internacional (SI) es el kilogramo.

PATRÓN DE MEDICIÓN

TIPOS DE PATRONES DE MEDICIÓNPATRONES INTERNACIONALES: Se definen por acuerdos internacionales. Representan ciertas unidades de medida con la mayor exactitud que permite la tecnología de producción y medición. Los patrones internacionales se evalúan y verifican periódicamente con mediciones absolutas en términos de unidades fundamentales

PATRONES PRIMARIOS: (básicos) se encuentran en los laboratorios de patrones nacionales en diferentes partes del mundo. Los patrones primarios representan unidades fundamentales y algunas de las unidades mecánicas y eléctricas derivadas, se calibran independientemente por medio de mediciones absolutas en cada uno de los laboratorios nacionales

PATRONES SECUNDARIOS: Son los patrones básicos de referencia que se usan en los laboratorios industriales de medición. Estos patrones se conservan en la industria particular interesada y se verifican localmente con otros patrones de referencia en el área.

PATRONES DE TRABAJO: Son las herramientas principales en un laboratorio de mediciones. Se utilizan para verificar y calibrar la exactitud y comportamiento de las mediciones efectuadas en las aplicaciones industriales

UNIDADES BASICAS DE MEDICIÓN

PATRONES DE REFERENCIAMASA: Está estandarizada mundialmente a través del Kilogramo, unidad de masa en el Sistema

Internacional (SI). Se define a través de un artefacto conocido como el prototipo internacional del kilogramo (IPK) con las siguientes características: su forma es un cilindro, con diámetro y altura de

aproximadamente 39 mm. It is made of an alloy of 90 % platinum and 10 % iridium . Se hace de una aleación de 90% de platino y 10% de iridio. Históricamente, el IPK se ha comparado con sus copias

oficiales, a intervalos de unos 40 años. In between, working standards of the BIPM are used to disseminate the kilogram unit to the Member States.

PATRONES DE REFERENCIALONGITUD: La definición de 1889 del metro, basado en el prototipo internacional de platino-iridio, fue

reemplazado en 1960 utilizando una definición basada en la longitud de onda del criptón 86 de radiación. “El metro es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de

1/299 792 458 de un segundo”.De ello se deduce que la velocidad de la luz en el vacío es exactamente 299´792.458 metros por segundo:

c0= 299 792 458 m / s.

PATRONES DE REFERENCIATIEMPO: La unidad de tiempo, el segundo, fue en un tiempo considerado como la fracción 1/86 400 del día solar medio. La definición exacta de "día solar medio" se dejó a los astrónomos. Sin

embargo mediciones mostraron que las irregularidades en la rotación de la Tierra hicieron de esta una definición insatisfactoria. . Teniendo en cuenta que una definición muy precisa de la unidad de tiempo es indispensable para la ciencia y la tecnología se sustituyeron las definiciones anteriores por el texto

siguiente:“El segundo es la duración de 9´192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición

entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133”.

PATRONES DE REFERENCIATEMPERATURA: La definición de la unidad de temperatura termodinámica fue instaurada en 1954 y el

punto triple del agua fue seleccionado como punto fijo fundamental. La temperatura asignada fue 273,16 K. El nombre adoptado fue“kelvin”, símbolo K, en lugar de "grado Kelvin", símbolo ° K, y se definió la

unidad de temperatura termodinámica de la siguiente manera:“El kelvin, unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273.16 de la temperatura

termodinámica del punto triple del agua”.De ello se desprende que la temperatura termodinámica del punto triple del agua es exactamente 273,16

grados Kelvin, T = 273,16 K. tpw

PATRONES DE REFERENCIACORRIENTE: Las unidades eléctricas, llamadas "unidades internacionales", para la corriente y la

resistencia, fueron introducidas por el Congreso Eléctrico Internacional celebrado en Chicago en 1893, y las definiciones de "amperio internacional" y "ohm internacional" fueron confirmadas por la Conferencia

Internacional en Londres en 1908.A pesar de que ya era evidente el deseo unánime de reemplazar estas unidades "internacionales" por las llamadas "unidades absolutas", la decisión oficial de abolir esto, fue tomada sólo hasta 1948 y se adoptó

el amperio para la unidad de la corriente eléctrica:“El amperio es la corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilíneos, de

longitud infinita, de circular despreciable sección transversal, y se coloca 1 metro en el vacío, produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10 -7newton por metros de longitud”.

PATRONES DE MEDICIÓN EN INGENIERIAMÉTODOS NORMALIZADOS: Los métodos de medición, prueba o calibración normalizados, normalmente los podremos encontrar documentados en: normas internacionales, regionales o nacionales; organizaciones técnicas reconocidas; revistas, textos o guías científicas relevantes y de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

MÉTODOS DESARROLLADOS POR EL LABORATORIO: Son los métodos desarrollados internamente por el laboratorio, cuando no se cuenta con métodos normalizados que cubran los servicios de medición, prueba o calibración requeridos.

MÉTODOS NO-NORMALIZADOS: Es el caso, cuando es necesario utilizar métodos no cubiertos por los métodos normalizados, los cuales son sujetos a acuerdo con el usuario. Además de clasificar los métodos en términos de su origen, los métodos pueden clasificarse en términos de los fenómenos que se realizan en el proceso de medición, prueba o calibración.

PATRONES DE MEDICIÓN EN INGENIERIAUno de los aspectos que han permitido el avance de la ingeniería en nuestro tiempo es la mejoría en

nuestra capacidad para medir. La ciencia que analiza las unidades, aparatos y métodos de medición es la metrología, la que en los últimos años ha tenido avances notables. Las mediciones se pueden hacer de

manera directa, como en los casos en los que con un metro medimos una distancia o de manera indirecta como cuando conociendo el tiempo y la velocidad de un objeto deducimos la distancia que

recorre. Para ambos casos se requieren de aparatos y conocimientos de matemáticas, física o mecánica.

PATRONES DE MEDICIÓN EN INGENIERIAEn laboratorios de investigación se han logrado crear pulsos de luz, generados por un láser de alta velocidad, que llegan a durar 250 as. El radio de un protón es de un am; El tiempo que tardan en

reaccionar los pigmentos en la retina a la luz (proceso que permite la visión) toma 200 fs; Un microprocesador de una computadora toma de dos a cuatro ns en ejecutar una operación simple; El

tiempo de exposición de una cámara fotográfica se mide ms; Un colibrí mueve siete veces sus alas cada décimo de segundo ( 7 aleteos / ds).

PATRONES DE MEDICIÓN EN INGENIERIADebido a la creciente necesidad de mejorar la precisión de las medidas, la definición de las unidades de

medición se ha convertido en una tarea muy compleja y especializada. Por ejemplo la unidad de longitud el metro (m) en sus orígenes se definió como una fracción de un meridiano, con lo anterior se

generó un patrón el que consistía en la distancia entre dos rayas finas sobre una barra hecha de una aleación de platino e iridio, esta barra se conserva aún en la oficina de pesos y medidas de París. En la conferencia mundial de pesas y medidas de 1960 se redefinió el metro como 1,650763.73 longitudes

de onda de la luz anaranjada-rojiza emitida por el isótopo criptón 86. En 1983 el metro volvió a definirse como la longitud recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de tiempo de 1/299,792458 de

segundo. Medir no es cosa de juego, se requiere conocimiento y habilidad.