La incertidumbre de medición es la estimación cuantitativa que expresa el rango dentro del cual puede variar el valor real de una cantidad, considerando todas las fuentes de error en el proceso de calibración. Este valor representa una cierta probabilidad que refleja la confianza en el resultado. Por ejemplo: Peso = (1.750 ± 0.001) kg, con una probabilidad del 95%.
Este concepto es muy importante para las actividades del sector de la Calidad. Al fin y al cabo, las mediciones precisas están directamente relacionadas con la calidad del producto/servicio, la productividad del equipo y la competitividad de su empresa en el mercado. La correcta evaluación y declaración de esta incertidumbre de medición y calibración garantiza que los instrumentos cumplan con los requisitos de rendimiento y sean fiables para su uso previsto.
Sin embargo, para que esto suceda, es necesario contar con instrumentos calibrados que proporcionen mediciones adecuadas. Siga leyendo y obtenga más información sobre la importancia de la incertidumbre de medición y calibración para la metrología.
No hay una precisión del 100%
Independientemente de lo bueno que sea el instrumento y de las condiciones en las que se realice la medición, siempre habrá cierta incertidumbre en el resultado medido. Puede deberse a varios factores:
- como el instrumento que se utiliza;
- la persona que realiza la medición;
- Condiciones ambientales;
- el procedimiento utilizado y muchos otros.
Por lo tanto, ser consciente de la incertidumbre relacionada es esencial para mantener la calidad del proceso y, en consecuencia, de los productos y servicios entregados. Además, es importante saber que, hasta cierto punto, es inevitable y forma parte del proceso de calibración y verificación.
¿Qué es la incertidumbre de medición y calibración?
La incertidumbre en la medición y calibración es el “tamaño de la duda” que existe en cada medición. Esto se manifiesta como una estimación cuantitativa de cuánto puede variar el valor real de una cantidad en el transcurso del proceso de calibración.
Conociendo esta incertidumbre, podemos saber qué tan buena es una medición y decidir si es adecuada o no para un determinado uso. Véase un caso hipotético y didáctico para ilustrar este concepto.
Supongamos que le pides a tres personas que midan un trozo de cuerda. Pueden usar el instrumento que quieran y de la manera que quieran. Tres posibles respuestas serían:
- La persona “A” dice que la cuerda es de 90 cm. Para llegar a esta conclusión, utilizó una regla de plástico de 30 cm;
- El individuo “B” concluye que la longitud de la cuerda es de 100 cm. Utilizó una cinta métrica de 3 metros para tomar la medida;
- La persona “C” utilizó una cinta métrica de precisión e informó que la cuerda mide 97,5 cm, con una incertidumbre de 0,5 cm, más y menos. Realizó el procedimiento varias veces para calcular la media y averiguar la desviación estándar. Como resultado, además de la medición, obtuvo los parámetros que indican su calidad.
No es difícil concluir que la respuesta de la persona “C” es mucho más fiable y completa. Este ejemplo también muestra cómo varios factores pueden influir en el resultado de la medición.
Tipos de incertidumbre de medición y calibración
La incertidumbre de medición y calibración es un parámetro que cuantifica la duda asociada al resultado de una medición, y este proceso se ve afectado por una serie de factores. Precisamente por ser algo tan plural, esta incertidumbre también tiene diferentes tipos.
A continuación, conoces los dos más comunes:
- Incertidumbre tipo A: Es la incertidumbre evaluada por métodos estadísticos, basados en datos obtenidos de mediciones repetidas.
- Incertidumbre de tipo B: Este tipo de incertidumbre de medición se evalúa a través de otros medios, como la información de los certificados de calibración, los manuales del fabricante o la experiencia previa.
Independientemente del tipo al que se dirija, la calibración es fundamental para identificar la incertidumbre y, además, para comparar las mediciones de un instrumento con un estándar conocido para determinar la precisión del instrumento. Es durante la calibración que se calcula la medición para proporcionar una medida de la fiabilidad del resultado de la calibración.
La importancia de la incertidumbre de calibración y medición
La incertidumbre de medición es crucial porque ayuda a reducir errores, aumenta la confianza en los resultados obtenidos y protege la calidad de los productos/servicios ofrecidos por su empresa.
Estas son tres de las principales razones para estar siempre atento a la incertidumbre de la medición y la calibración.
- Fiabilidad: Este cuidado proporciona una medida de la fiabilidad del resultado de una medición.
- Comparabilidad: Permite comparar los resultados de diferentes mediciones y así determinar si las diferencias observadas son significativas o no.
- Calidad: Como resultado, ayuda a garantizar la calidad de los productos y servicios, especialmente en industrias donde las mediciones precisas son críticas y existen diversas regulaciones.
Más información: ¿Cómo definir criterios de periodicidad para la calibración de instrumentos?
Cálculo de la incertidumbre de medición
El cálculo de la incertidumbre de medición y calibración implica varios pasos para garantizar la precisión y fiabilidad de los resultados. Estos son: identificación de fuentes de incertidumbre; cuantificación de incertidumbres; cálculo de la incertidumbre combinada; Cálculo de incertidumbre ampliado y el resultado del cálculo de la incertidumbre de medición y calibración.
¡Echa un vistazo a un resumen de este proceso a continuación para asegurarte de que calcularás correctamente!
1. Identificación de fuentes de incertidumbre
Enumere todas las posibles fuentes de incertidumbre que pueden afectar a una medición determinada. Estos factores pueden ser, por ejemplo, la repetibilidad del instrumento, la resolución del dispositivo, las condiciones ambientales, entre otros.
2. Cuantificación de incertidumbres
Identifique si cada una de sus incertidumbres es de tipo A (calculada utilizando métodos estadísticos y expresada como la desviación estándar de la media de las mediciones) o de tipo B (evaluada en base a información de fuentes de terceros y generalmente expresada como un valor estándar).
3. Cálculo de la incertidumbre combinada
Una vez que hayas calculado los valores de las incertidumbres, combina las incertidumbres de tipo A y tipo B usando la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las incertidumbres individuales.
4. Cálculo de incertidumbre ampliado
Para encontrar este valor, multiplique la incertidumbre combinada por el factor de cobertura, también llamado factor de expansión, representado por el símbolo (k). Se elige en función del nivel de confianza deseado (normalmente 95% o 99%).
5. Resultado del cálculo de la incertidumbre de medición y calibración
El resultado de la medición se presenta junto con la incertidumbre ampliada, indicando el rango dentro del cual se espera que el valor real esté en el nivel de confianza especificado.
Por ejemplo, si mide un peso y encuentra 1,750 kg con una incertidumbre expandida de ±0,001 kg con un 95% de confianza, expresaría el resultado como 1,750 ± 0,001 kg.
La incertidumbre de medición no es un error
Por último, recuerda que la incertidumbre y el error son dos conceptos que a veces se confunden, pero no son lo mismo. El error es la diferencia entre la medición realizada por el instrumento utilizado por usted y la medición realizada por el instrumento de referencia estándar.
La incertidumbre, por otro lado, está asociada con la calidad de la calibración o medición realizada e implica repetibilidad y previsibilidad.
Ver también: 7 estrategias para extender la vida útil de máquinas y equipos
Conclusión
Ahora que sabe más sobre la incertidumbre de medición y calibración, hágase las siguientes preguntas:
- En mi instalación, los procesos de medición se parecen a cuál de los tres ejemplos que mencionamos anteriormente (¿el del trozo de cuerda)?
- Además, ¿los instrumentos que usted y su equipo utilizan son adecuados y están calibrados?
- ¿Existen métodos y procesos para realizar las mediciones y, además, se siguen estos métodos?
- ¿Sabe qué incertidumbre está involucrada en sus mediciones?
- ¿Sus registros de calibración están centralizados y organizados? ¿Existe un control eficiente sobre los plazos de calibración y la trazabilidad de los equipos?
- ¿Puede almacenar y actualizar de forma fácil y segura los certificados de calibración, que son necesarios en las auditorías ISO 9001, ISO/IEC 17025 e IATF 16949?
Si la respuesta es negativa a alguna de estas preguntas, es probable que estés utilizando resultados inadecuados y, de esta manera, afectando negativamente tu calidad, productividad y competitividad.
La buena noticia es que puedes evitar que esto suceda de una manera muy sencilla: ¡solo usa la tecnología para tener más eficiencia y cumplimiento en tus operaciones! Nuestros expertos pueden ayudarlo a identificar las mejores estrategias para su empresa con las soluciones de SoftExpert. Contáctenos hoy!
FAQ
¿Qué es la incertidumbre de medición?
Es una estimación cuantitativa de cuánto puede variar el valor real de una cantidad en el transcurso del proceso de calibración. Esta estimación cuantitativa indica el rango en el que puede variar el valor real de una cantidad, considerando todas las fuentes de error de calibración, y expresa el nivel de confianza en el resultado (por ejemplo, 1,750 ± 0,001 kg con una probabilidad del 95%).
¿Por qué siempre hay incertidumbre, incluso con buenos instrumentos?
Porque factores como el propio instrumento, el operador, las condiciones ambientales y el procedimiento de medición introducen variaciones inevitables en el resultado.
¿Cuál es la diferencia entre la incertidumbre y el error de medición/calibración?
- El error es la diferencia entre la medición y el patrón de referencia.
- La incertidumbre es la medida de la duda asociada con la medición, que refleja la repetibilidad y la previsibilidad.
¿Cuáles son los dos tipos principales de incertidumbre?
- Tipo A: evaluado por métodos estadísticos, basados en mediciones repetidas (desviación estándar).
- Tipo B: Evaluado a partir de información externa (certificados de calibración, manuales, experiencia).
¿Por qué la calibración es fundamental para la incertidumbre?
Porque compara las mediciones del instrumento con un estándar conocido, lo que le permite identificar sus imprecisiones y cuantificar la incertidumbre.
¿Cuáles son los beneficios de declarar correctamente la incertidumbre?
- Fiabilidad: Proporciona seguridad sobre el resultado de la medición.
- Comparabilidad: permite distinguir diferencias significativas entre mediciones.
- Calidad: garantiza que los productos/servicios sean compatibles con las normas y reglamentos.
¿Cuáles son los pasos para calcular la incertidumbre de medición?
- Identificación de fuentes de incertidumbre (instrumento, entorno, operador).
- Cuantificación de cada fuente como Tipo A o Tipo B.
- Cálculo de la incertidumbre combinada: raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las incertidumbres individuales.
- Cálculo de la incertidumbre expandida: multiplicación de la incertidumbre combinada por el factor de cobertura (k), según el nivel de confianza (p. ej., 95%, 99%).
- Presentación del resultado: valor medido ± incertidumbre ampliada (por ejemplo, 1,750 ± 0,001 kg con un 95% de confianza).
¿Cómo interpretar un valor con incertidumbre?
Significa que es probable que el valor real (por ejemplo, 95%) esté dentro del rango definido por el resultado medido más o menos la incertidumbre expandida.
¿Cómo sé si mis mediciones son fiables?
Asegúrate de:
- Utiliza instrumentos debidamente calibrados.
- Adopta métodos estandarizados y los sigue.
- Registra y controla los plazos de calibración y los certificados (requeridos en ISO 9001, ISO/IEC 17025, IATF 16949).
¿Qué puede indicar un uso inadecuado de los resultados de las mediciones?
Las respuestas negativas a las preguntas sobre la calibración, los procedimientos, la incertidumbre conocida y la gestión de registros pueden revelar mediciones inexactas que afectan a la calidad, la productividad y la competitividad.
