Tipos de errores: definicion, impacto en la medicion, causas de los errores, estudios de R y R.
Al hacer mediciones, las medidas que se
obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando se efectué por la
misma persona, sobre misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo
método y el mismo ambiente, en sentido estricto, es imposible hacer una
medición totalmente exacta por lo tanto siempre se presentan errores al
hacer las mediciones. Los errores pueden ser despreciables o
significativos dependiendo de las circunstancias en que se dé la
medición.
Medida del error
En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante:
La precisión y la exactitud no son
términos intercambiables entre sí y los métodos estadísticos dan
específicamente una medida de la precisión y no de la exactitud.
Inexactitud o Incertidumbre = valor máximo – valor mínimo
Error absoluto = valor leído – valor convencionalmente verdadero correspondiente.
Clasificación de errores en cuanto a su origen
Atendiendo al origen donde se producen el
error, puede hacerse una clasificación general de estos en errores
causados por el instrumento de medición (errores humanos) y causados por
el medio ambiente en que se hace la medición.
Errores por el instrumento o equipo de medición
Las causas de errores atribuibles al
instrumento, pueden deberse a defectos de fabricación (dado que es
imposible construir aparatos perfectos). Estos pueden ser deformaciones,
falta de linealidad, imperfecciones mecánicas, falta de paralelismo.
El error instrumental tiene valores
máximos permisibles, establecidos en normas o información técnica de
fabricantes de instrumentos, y puede determinarse mediante calibración.
Errores del operador o por el método de medición
Las causas del error aleatorio se deben al
operador, falta de agudeza visual, descuido, cansancio, alteraciones
emocionales. Para reducir este tipo de errores es necesario adiestrar al
operador, otro tipo de error son debidos al método o procedimiento con
que se efectúa medición, el principal es falta de un método definido y
documentado.
Error por el uso de instrumentos no calibrados
Los instrumentos no calibrados o cuya
fecha de calibración esta vencida, así como instrumentos sospechosos de
presentar alguna anormalidad en su funcionamiento no deben utilizar para
realizar mediciones hasta que no sean calibrados y autorizados para su
uso. Para efectuar mediciones de gran exactitud es necesario corregir s
lecturas obtenidas con un instrumento o equipo de medición, en función
del error instrumental determinado mediante calibración.
Error por fuerza ejercida al efectuar mediciones (flexión a lo largo de la superficie de referencia)
La fuerza ejercida al efectuar mediciones
puede provocar deformaciones en pieza por medir, el instrumento o
ambos, por lo tanto es un factor importante que debe considerarse para
elegir adecuadamente el instrumento de medición para cualquier
aplicación particular.
Error por instrumento inadecuado
Antes realizar cualquier medición es
necesario determinar cuál es el instrumento o equipo de medición más
adecuado para aplicación de que se trate, además de fuerza de medición
es necesario tener presente otros factores tales como:
*cantidad de piezas por medir.
*tipo de medición (externa, interna, altura, profundidad.)
*tamaño de pieza y exactitud deseada.
Existe una gran variedad de instrumentos y
equipos de medición, abarcando desde un simple calibrador vernier
hasta avanzada tecnología de s máquinas de medición por coordenadas de
control numérico, comparadores ópticos micrómetros ser y rugosímetros,
cuando se miden las dimensiones de una pieza de trabajo exactitud de
medida depende del instrumento de medición elegido. Por ejemplo si se ha
de medir el diámetro exterior de un producto de hierro fundido, un
calibrador vernier sería suficiente; sin embargo, si se va a medir un
perno patrón, aunque tenga el mismo diámetro del anterior, ni siquiera
un micrómetro de exteriores tendría exactitud suficiente para este tipo
de aplicaciones, por lo tanto se debe usar un equipo de mayor
exactitud.
Error por método de sujeción del instrumento
El método de sujeción del instrumento
puede causar errores, un indicador de caratula está sujeto a una
distancia muy grande del soporte y al hacer medición fuerza ejercida
provoca una desviación del brazo. La mayor parte del error se debe a
deflexión del brazo, no del soporte para minimizarlo se debe colocar
siempre el eje de medición lo más posible al eje del soporte.
Error por posición
Este error lo provoca coloración incorrecta de s caras de medición de los instrumentos, con respecto de s piezas por medir.
Error por desgaste
Los instrumentos de medición como son
cualquier otro objetivo, son susceptibles de desgaste, natural o
provocado por el mal uso. En caso concreto de los instrumentos de
medición el desgaste puede provocar una serie de errores durante su
utilización, deformaciones de sus partes, juego entre sus ensambles
falta de paralelismo o plenitud entre sus caras de medición.
Error por condiciones ambientales
Entre las causas de errores se encuentran
las condiciones ambientales en que se hace medición; entre las
principales destacan temperatura, humedad, el polvo y s vibraciones o
interferencias (ruido) electromagnéticas extraña.
Humedad: debido a los óxidos que se
pueden formar por humedad excesiva en s caras de medición del
instrumento o en otras partes o a las expansiones por absorción de
humedad en algunos materiales, establece como norma una humedad
relativa.
Polvo: los errores debidos a polvo o
mugre se observan con mayor frecuencia de lo esperado, algunas veces
alcanzan el orden de 3 micrómetros. Para obtener medidas exactas se
recomienda usar filtros para el aire que limiten cantidad y el tamaño
de s partículas de polvo ambiental.
Temperatura: en mayor o menor
grado, todos los materiales que se componen tanto s piezas por medir
como los instrumentos de medición, están sujetos a variaciones
longitudinales debido a cambios de temperatura.
Error de Abbe
El principio de Abbe establece que la
exactitud máxima es obtenida cuando los ejes de la escala y de medición
son comunes. Esto es debido a que cualquier variación en el ángulo
relativo (q) de la punta de medición de un instrumento, tal como la de
un micrómetro tipo calibrador causa desplazamiento que no es medido
sobre la escala del instrumento y esto es un error de Abbe (e=I-L en el
diagrama). El error de rectitud del husillo o variación de la fuerza de
medición pueden causar que q varié y el error se incrementa conforme lo
hace R.
Estudios de r y r.
Repetitividad de medida. Precisión de medida bajo un conjunto de condiciones de repetitividad.
Condición de repetitividad de una medición
(condición de repetitividad). Condición de medición, dentro de un
conjunto de condiciones que incluye el mismo procedimiento de medida,
los mismos operadores, el mismo sistema de medida, las mismas
condiciones de operación y el mismo lugar, así como mediciones repetidas
del mismo objeto o de un objeto similar en un periodo corto de tiempo.
Reproducibilidad de medida (reproducibilidad). Precisión de medida bajo un conjunto de condiciones de reproducibilidad.
Condición de reproducibilidad de una
medición (condición de reproducibilidad). Condición de medición, dentro
de un conjunto de condiciones que incluye diferentes lugares,
operadores, sistemas de medida y mediciones repetidas de los mismos
objetos u objetos similares.
Para un correcto estudio de R&R es aconsejable revisar la norma mexicana NMX-CH-5725/2-IMNC-2006
exactitud (veracidad y precisión) de resultados y métodos de medición,
parte 2: método básico para la determinación de la repetitividad y la
reproducibilidad de un método de medición normalizado; o bien su
equivalente ISO-5725-2 ó UNE 82009-2.
Trazabilidad metrológica. Propiedad
de un resultado de medida por la cual el resultado puede relacionarse
con una referencia mediante una cadena ininterrumpida y documentada de
calibraciones, cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de
medida.
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