Definiciones relacionadas con los requisitos de calibración y la trazabilidad metrológica.
En esta entrada hablamos de algunas definiciones relacionadas con la trazabilidad metrológica y los requisitos de calibración.
En concreto, trataremos, entre otros, los conceptos de trazabilidad, cadena de calibración, repetibilidad y reproductibilidad. También indicaremos acepciones relacionadas con la medición, como medida, resultados, exactitud, precisión, errores e incertidumbre de la medida o intervalo de tolerancia. Así mismo, abordaremos conceptos relacionados con la calibración, como el de verificación metrológica, intervalos de calibración, programa o certificado de calibración.
Trazabilidad metrológica
Trazabilidad metrológica
Podemos definir trazabilidad metrológica como la 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.
Así, la trazabilidad metrológica es una propiedad imprescindible de cualquier medición que se realice en un laboratorio de ensayo y calibración.
Ahora bien, éste no es el único ámbito para el que la trazabilidad metrológica en las mediciones es imprescindibles. Así, también lo es en las entidades de inspección (reglamentarias o no); para proveedores de materiales de referencia; o al suministrar un valor de referencia en un ensayo de aptitud. Ocurre lo mismo en el contexto de una certificación de producto; en una transacción comercial; o en el ejercicio de las funciones de los poderes públicos. Así mismo, es imprescindible en el control de procesos de producción; y en la aceptación de productos, o bien para decidir sobre su libre circulación. Finalmente, también resulta una propiedad imprescindible de cualquier medición en un laboratorio o departamento de inspección, de desarrollo, o de diseño, o en una ofician técnica.
De este modo, si la trazabilidad metrológica es un requisito, el equipo de medida debe calibrarse y/o verificarse. Esto ha de hacerse a intervalos especificados, o bien antes de ser utilizado, contra patrones de medición trazables a patrones de medición internacionales o nacionales.
Hay que tener en cuenta que en ocasiones se utiliza simplemente el término abreviado ‘trazabilidad’ tanto para hablar de ‘trazabilidad metrológica’, como para otros conceptos como trazabilidad de una muestra, de un documento, de un instrumento, de un material, etc. Por lo que es preferible utilizar la forma completa del término, esto es, ‘trazabilidad metrológica’, para evitar la confunsión.
Cadena de Calibración
La cadena de calibración, o cadena de conexión con los patrones, es la cadena ininterrumpida de comparaciones.
La conexión con los patrones es la manera como se realiza la vinculación con estos estándares.
Definiciones relacionadas con el proceso de medida
Medición
Medir consiste en obtener experimentalmente unos valores que pueden atribuirse razonablemente a una magnitud. Esto supone una comparación, habitualmente con un valor convencional.
Las mediciones deben realizarse de manera que:
- Se asegure la trazabilidad metrológica hasta los patrones (inter)nacionales.
- Se determine la incertidumbre de las mediciones realizadas.
Medida
La medida es la acción de determinar cuantitativamente la magnitud, tamaño o cantidad de algo, utilizando unidades específicas para expresar el resultado.
Resultados de la medición
Los resultados de la medición son los valores numéricos o datos obtenidos a través del proceso de medición.
Estos resultados están sujetos a errores y a la precisión del instrumento utilizado.
Patrón
Un patrón es un elemento con propiedades específicas y dimensiones precisas que se utiliza como modelo o referencia para la calibración y validación de mediciones.
Un patrón se utiliza habitualmente como referencia para obtener valores medidos e incertidumbres de medida asociadas para otras magnitudes de la misma naturaleza, estableciendo así la trazabilidad metrológica, mediante calibración de otros patrones, instrumentos o sistemas de medida.
Material de referencia
La realización de la definición de una magnitud dada puede establecerse mediante un sistema de medida, una medida materializada o un material de referencia.
Se trata de un material con propiedades físicas, químicas o biológicas bien conocidas y certificadas. Esto permite su uso como referencia para la calibración y validación de mediciones.
Exactitud de medida
La exactitud de medida es la proximidad entre un valor medido y un valor verdadero de un mensurando.
El término ‘exactitud de medida’ incluye los términos ‘precisión de medida’ y ‘veracidad de medida’; por lo que ‘exactitud de medida’ no debe utilizarse en lugar de los otros dos términos.
Precisión de medida
Es la proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos en mediciones repetidas de un mismo objeto, o de objetos similares, bajo condiciones especificadas.
Es habitual que la precisión de una medida se exprese numéricamente mediante medidas de dispersión tales como la desviación típica, la varianza o el coeficiente de variación bajo las condiciones especificadas.
Las condiciones especificadas pueden ser condiciones de repetibilidad, condiciones de precisión intermedia, o condiciones de reproducibilidad.
La precisión se utiliza para definir la repetibilidad de medida, la precisión intermedia y la reproducibilidad.
Repetibilidad
La condición de repetibilidad de una medición es la 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 e operación y el mismo lugar, así como mediciones repetidas del mismo objeto o de un objeto similar en un periodo corto de tiempo.
Reproductibilidad
La condición de reproductibilidad de una medición es la condición de medición, dentro de un conjunto de condiciones que incluye diferentes lugares, operadores, sistemas de medida y mediciones repetidas de los mismo objetos u objetos similares.
Es decir, la reproducibilidad de medida es la precisión de medida bajo un conjunto de condiciones de repetibilidad.
Resolución
Los resultados de las mediciones tienen variabilidad debido a múltiples causas y esta variabilidad contribuye a la incertidumbre. La resolución del instrumento también contribuye a esta incertidumbre. Las interacciones entre variabilidad y resolución son complejas y habitualmente se opta por sumarlas.
La variabilidad del proceso de medida depende de muchas causas, muchas de ellas externas al instrumento:
- Magnitud de influencia
- Características del mensurando
- Características del operador
Por ello, su determinación corresponde al usuario y no al laboratorio de calibración. Sin embargo, la variabilidad durante la calibración será, habitualmente, menor que la de medida durante el uso del instrumento.
Así, el laboratorio puede dar una cota mínima para la variabilidad durante la medida partiendo de su conocimiento de la variabilidad durante la calibración.
Errores de medida
El error de medida es la diferencia entre un valor medida de una magnitud y un valor de referencia.
Este concepto puede emplearse en los siguientes casos:
- Cuando exista un único valor de referencia, como en el caso de realizar una calibración mediante un patrón cuyo valor medido tenga una incertidumbre de medida despreciable, o cuando se toma un valor convencional, en cuyo caso el error es conocido.
- Cuando el mensurando se supone representado por un valor verdadero único o por un conjunto de valores verdaderos, de amplitud despreciable, en cuyo caso el error es desconocido.
Incertidumbre de la medida
Los parámetros de calidad de un proceso de medida son su trazabilidad metrológica e incertidumbre.
La incertidumbre se estima a partir de las diferentes incertidumbres elementales vinculadas con la medida considerada entre las cuales está la incertidumbre sobre el conocimiento de la referencia utilizada durante la comparación.
Así, no hay trazabilidad metrológica sin incertidumbre, ni incertidumbre sin trazabilidad metrológica.
Intervalo de tolerancia
Toda exigencia sobre una magnitud física se encuadra en un intervalo de tolerancia (tolerancia especificada). Se trata de un rango de valores que se establece para determinar la aceptabilidad de una medición.
Definiciones relacionadas con la calibración
Calibración
Una calibración es una operación que bajo condiciones especificadas establece, en una primera etapa, una relación entre los valores y sus incertidumbres de medida asociadas obtenidas a partir de los patrones de medida, y las correspondientes indicaciones con sus incertidumbres asociadas y, en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medida a partir de una indicación.
Así, una calibración puede expresarse mediante una declaración, una función de calibración, un diagrama de calibración, una curva de calibración o una tabla de calibración. Además, en algunos casos puede consistir en una corrección aditiva o multiplicativa de la indicación con su incertidumbre correspondiente.
Es importante señalar que no es lo mismo una calibración que un ajuste de un sistema de medida, ni tampoco es lo mismo que una verificación de la calibración.
Las operaciones de calibración y de verificación se basan, ambas, en la comparación con un patrón y no incluyen ninguna intervención sobre el medio de medida.
Se considera que el resultado de una calibración es el conjunto de valores que salen de la comparación de los resultados de medida del instrumento en relación al patrón.
Verificación metrológica
Según la ISO 9000, una verificación es la confirmación mediante la aportación de evidencias objetivas de que se han cumplido los requisitos especificados.
Cabe decir que no toda verificación es una validación.
La verificación de un instrumento de medida puede realizarse o bien comparando los resultados numéricos de una operación de calibración con los límites de error tolerados del instrumento de medida a verificar. Pero también puede realizarse directamente mediante un patrón que materializa las indicaciones límites de error tolerados del instrumento de medida a verificar.
El resultado de una verificación permite afirmar que el medio de medida satisface o no prescripciones fijadas anticipadamente (generalmente en forma de errores máximos tolerados).
Intervalos de calibración
Los intervalos de calibración son los períodos de tiempo en los que un instrumento de medición se somete a un proceso de calibración, con el fin de asegurar que sus mediciones son precisas y confiables. Dependen, por tanto, de varios factores, como la propia naturaleza del instrumento, su uso, las regulaciones o normas que son de aplicación, etc.
Los intervalos de calibración pueden justificarse basándose en la experiencia y la intuición. Así, pueden utilizarse intervalos utilizados en instrumentos similares o intervalos utilizados en otros laboratorios para el mismo instrumento.
Los factores principales a considerar son:
- Recomendaciones del fabricante del equipo.
- El rigor de las condiciones de utilización.
- Influencia de las condiciones ambientales.
- La incertidumbre de medida requerida.
Programa de calibración
Un programa de calibración es un conjunto estructurado de actividades y procedimientos planificados que se llevan a cabo para garantizar la precisión y confiabilidad de los instrumentos de medición.
El programa de calibración de los equipos se debe diseñar de manera que pueda asegurarse la trazabilidad con respecto a las unidades de medida del SI, materiales de referencia o métodos/normas consensuadas.
Certificado de calibración
Los certificados de calibración contienen, según la ISO/IEC 17025, como mínimo, la siguiente información:
- Denominación de Certificado de Calibración.
- Nombre y dirección del laboratorio que emite el certificado y número de acreditación.
- Número de identificación del certificado de calibración.
- Identificación única de la página y del total de páginas.
- Identificación del instrumento a calibrar: nombre, fabricante, modelo y número de serie.
- Peticionario: nombre y dirección del cliente.
- Fecha de calibración y fecha de emisión del certificado.
- Nombre, cargo y firma del signatario/s autorizado/s.
- Fecha de recepción del equipo (si es relevante)
- Condiciones ambientales bajo las que se realiza la calibración.
- Lugar de calibración.
- Identificación del procedimiento de calibración.
- Declaración genérica de la trazabilidad de los resultados de medida.
- Declaración de que los resultados sólo se refieren a la muestra, producto o material librado al laboratorio, ensayado en las condiciones indicadas en el certificado.
- Resultados de la calibración e incertidumbre asociada. Estos valores serán aplicables sólo cuando el instrumento se emplee en condiciones análogas a las de calibración.
- Declaración de la conformidad del instrumento a especificaciones de carácter metrológico (si procede).
- Resultados antes y después del ajuste, si lo ha habido.
- Opiniones e interpretaciones (especialmente las referidas a la segunda fase de la calibración).
Error
El error es la diferencia entre la medida de una magnitud y el valor de referencia.
Corrección
La corrección es la diferencia el valor certificado y el valor obtenido.
La corrección de calibración en un punto se refiere solamente a ese punto (corrección local).
Si el uso es solamente en ese punto, no hay más correcciones. Si, por el contrario, el uso y la calibración no se refieren solamente a estos puntos, se requiere una interpolación.
Incertidumbre de calibración
Cuando un instrumento se utiliza para realizar una medición, aparecen componentes de incertidumbre a añadir asociadas a la calibración del instrumento.
En cada caso habrá contribuciones diferentes a considerar y, si se elabora una lista de componentes, debe tenerse en cuenta que, en ciertas situaciones de medida, pueden ser despreciables.
A veces las interacciones entre el instrumento, el entorno y el mensurado son suficientemente pequeñas como para que tenga sentido hablar de una incertidumbre en uso del instrumento, que conviene dar como incertidumbre típica, puesto que ha de combinarse con otras incertidumbres.
Deriva
Los resultados de la calibración son válidos sólo en el momento de calibración. Con el tiempo su validez es cada vez más dudosa.
Esta componente de variación con el tiempo se debe determinar a partir de la evidencia del histórico. A no ser que se sepa que el instrumento se comporta de otra manera, se toma el valor máximo de variación entre calibraciones como semi intervalo de una distribución rectangular.
Laboratorios Eyco
Laboratorios Eyco es un laboratorio especializado en la calibración de equipos ópticos y en la realización de ensayos de las propiedades ópticas de los materiales.
El equipo técnico de Laboratorios Eyco tiene una amplia trayectoria profesional y un alto grado de especialización en estas áreas, lo que nos permite ofrecer servicios de máxima eficiencia y calidad.
Laboratorios Eyco está acreditado por ENAC, de acuerdo a la Norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2017, como Laboratorio de Calibración y Ensayo. Esta acreditación confirma la competencia técnica del laboratorio y garantiza la fiabilidad en los resultados de los ensayos y calibraciones. Los laboratorios acreditados son los únicos que aportan la necesaria confianza y garantía en los resultados de sus calibraciones y ensayos.
Fuente: La información y definiciones de esta entrada han sido extraídas, en su mayor parte, de Campus ENAC
