¿Se te complica la estimación de incertidumbre?
De acuerdo con el Vocabulario Internacional de Metrología (VIM), la Incertidumbre de medición es un “parámetro no-negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza”.
En otras palabras, nos dice cuánto confiamos en el resultado de una medición, y cuál es el intervalo dentro del cual se espera que se encuentre el valor verdadero.
No debe confundirse con «error», ya que son 2 términos metrológicos diferentes. Error de medición es la desviación con respecto a un valor de referencia, e Incertidumbre de medición es la duda que se tiene sobre la medición.
La estimación de incertidumbre no solo sirve para dar cumplimiento a la norma ISO/IEC 17025, o lograr la acreditación de un laboratorio, sino que nos puede brindar información relevante para retroalimentar nuestros procesos de medición, por ejemplo nos ayuda a:
Eficientar los procesos de medición
Determinar el número de repeticiones a realizar
Detectar deficiencias de formación del personal
Conocer el efecto de las condiciones ambientales
Evaluar si el equipo de medición utilizado es el apropiado
Elegir el proveedor de calibración más conveniente
Para fines de representación, generalmente la incertidumbre de medida se representa con la letra «u» para incertidumbres estándar, y «U» para incertidumbre expandida por un factor de cobertura k.
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En términos metrológicos, más bien es una estimación de incertidumbre, que se realiza siguiendo los pasos de la Guía para la expresión de la incertidumbre de medición (GUM), reconocida y aceptada internacionalmente.
La incertidumbre se puede calcular o estimar en 5 pasos:
1. Modelar
Definir un modelo matemático que represente la medición
ej. T=L
2. Identificar
Identificar las principales fuentes de incertidumbre que afectan la medición y su tipo de distribución de probabilidad asociada al comportamiento de los datos.
ej. repetibilidad de lecturas/distribución normal, resolución/distribución uniforme y calibración del equipo de medición/distribución normal.
3. Cuantificar
Determinar los valores del mensurando, las fuentes de incertidumbre y sus coeficientes de sensibilidad (peso o ponderación de cada variable).
ej. usar las fórmulas de la GUM
4. Combinar
Se mezclan todas las incertidumbres de medición asociadas y se determina una incertidumbre combinada.
ej. aplicar la ley de propagación de incertidumbres
5. Expandir
Se multiplica la incertidumbre combinada por un factor de cobertura k, para un nivel de confianza de aproximadamente 95 %.
ej. típicamente k=2
Te invitamos a conocer nuestro Blog, donde podrás descargar un ejemplo de estimación de incertidumbre de medición en Excel
1. Modelar
Mensurando (magnitud de interés): T es la temperatura ambiental del laboratorio (°C)
Magnitud de entrada: L es el promedio de lecturas del termómetro (°C)
Modelo matemático: T=L
(medición directa)
2. Identificar
Fuentes de incertidumbre
Repetibilidad de lecturas (variación entre mediciones)/Distribución normal
Resolución del instrumento de medición/Distribución uniforme
Calibración del instrumento de medición (incertidumbre del certificado)/Distribución normal
3. Cuantificar
Datos de entrada
Lecturas obtenidas por el termómetro: 19 °C, 21 °C y 20 °C
Error del termómetro: 0 °C (del certificado)
Incertidumbre expandida de la calibración del termómetro: 1.3 °C con k=2 (del certificado)
Mensurando
L = promedio de temperaturas= 20 °C
Usando el modelo: T = L, por tanto,
Mensurando T = L = 20 °C
Incertidumbres estándar
u_repetibilidad=desviación estándar/raíz(#lecturas)= 0.577 °C
u_resolución=resolución/raíz(12)= 0.289 °C
u_calibración=incertidumbre expandida de la calibración/factor de cobertura k= 0.650 °C
4. Combinar
Aplicando la ley de propagación de incertidumbres
u_L=√(u_repetibilidad^2+u_resolución^2+u_calibración^2 )
u_T= u_L (medición directa)
u_T= 0.916 °C
5. Expandir
Considerando un factor de cobertura k=2, para un nivel de confianza de aproximadamente 95 %.
U_T=u_T*k
U_T= 1.8 °C
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Si te has preguntado, ¿cómo acreditar un laboratorio ante la ema, PJ, ONAC, INN, INACAL, ENAC, etc.?, a continuación te muestro 5 pasos clave para lograr la acreditación ISO/IEC 17025.
1. Planear la acreditación
Definir el tipo de laboratorio y alcance a acreditar, equipo de trabajo, entidad acreditadora, etc.
2. Implementar los métodos de calibración o ensayo a acreditar
Poner en operación los procedimientos de calibración y/o ensayo a acreditar; esto es, contar con personal competente en los métodos (capacitar en caso necesario), equipo, instalaciones, etc. Realizar mediciones preliminares.
3. Capacitación del personal
Para todo el personal:
Proceso y requisitos para acreditación ISO/IEC 17025
Para personal técnico:
Metrología y estimación de incertidumbres
Aseguramiento metrológico
(estudios ryR, En-score, periodos de calibración, ensayos de aptitud, cartas control, validación, etc.)
Validación y verificación de métodos analíticos (si aplica)
4. Elaboración de documentación ISO/IEC 17025
Elaboración de manual de gestión (o SGI), procedimientos y formatos de registro (en blanco)
Puede ser en papel, digital o ambos
5. Generación de registros
Iniciar operación del sistema de gestión lISO/IEC 17025, a través de la generación de registros de gestión y técnicos.
Ejemplo de registros de gestión: matriz de riesgos, organigrama, descripciones de puesto, evidencia de cumplimiento de perfiles de puesto, informe de auditoría interna y revisión por la dirección, etc.
Ejemplo de registros técnicos: informes de pruebas de desempeño del personal, certificados de calibración, validación de métodos, estimación de incertidumbres, comparaciones interlaboratorio, ensayos de aptitud, etc.
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