Estándar (metrología) - Standard (metrology)

El prototipo internacional del kilogramo (IPK) es un artefacto o prototipo que se definió para tener una masa de exactamente un kilogramo.

En metrología (la ciencia de la medición ), un estándar (o etalón ) es un objeto , sistema o experimento que tiene una relación definida con una unidad de medida de una cantidad física . Los estándares son la referencia fundamental para un sistema de pesos y medidas , contra el cual se comparan todos los demás dispositivos de medición. Los estándares históricos de longitud , volumen y masa fueron definidos por muchas autoridades diferentes, lo que resultó en confusión e inexactitud en las mediciones. Las medidas modernas se definen en relación con objetos de referencia estandarizados internacionalmente, que se utilizan en condiciones de laboratorio cuidadosamente controladas para definir las unidades de longitud, masa, potencial eléctrico y otras cantidades físicas.

Jerarquía de estándares

Las unidades estándar de longitud se incrustarían en las piedras angulares de las iglesias o edificios públicos importantes, de modo que todas las personas que comercian en un área podrían ponerse de acuerdo sobre las unidades.

Existe una jerarquía de tres niveles de estándares de medición física. En la parte superior del árbol se encuentran los estándares maestros, conocidos como estándares primarios . Los patrones primarios se elaboran con la más alta calidad metrológica y son la definición o realización definitiva de su unidad de medida. Históricamente, las unidades de medida se definían generalmente con referencia a artefactos únicos que eran la base legal de las unidades de medida. Una tendencia continua en metrología es eliminar la mayor cantidad posible de estándares de artefactos y, en cambio, definir unidades prácticas de medida en términos de constantes físicas fundamentales , como lo demuestra la técnica estandarizada. Una ventaja de la eliminación de los estándares de artefactos es que ya no se requiere la intercomparación de artefactos. Otra ventaja sería que la pérdida o daño de los estándares de artefactos no interrumpiría el sistema de medidas.

El siguiente estándar de calidad en la jerarquía se conoce como estándar secundario . Los patrones secundarios se calibran con referencia a un patrón primario.

El tercer nivel de estándar, un estándar que se calibra periódicamente contra un estándar secundario, se conoce como estándar de trabajo . Los patrones de trabajo se utilizan para la calibración de equipos de medición comerciales e industriales.

Estándares primarios

Se utiliza un conjunto de bloques patrón como patrón de trabajo para verificar la calibración de herramientas de medición como micrómetros .

Un ejemplo de patrón primario fue el prototipo internacional del kilogramo (IPK) que era el kilogramo maestro y el patrón de masa primario para el Sistema Internacional de Unidades (SI). El IPK es una masa de un kilogramo de una aleación de platino-iridio mantenida por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) en Sèvres, Francia.

Otro ejemplo es la unidad de potencial eléctrico, el voltio . Anteriormente se definía en términos de baterías electroquímicas de celda estándar , lo que limitaba la estabilidad y precisión de la definición. Actualmente, el voltio se define en términos de la salida de una unión de Josephson , que tiene una relación directa con las constantes físicas fundamentales.

Por el contrario, el estándar de referencia para el medidor ya no está definido por un objeto físico (como el antiguo prototipo internacional del medidor (IPM) o originalmente el mètre des Archives ). En 1983, el metro estándar se redefinió a medida que la distancia que recorre la luz en el vacío durante 1 /299 792 458 de segundo.

Patrones de referencia secundarios

Los patrones de referencia secundarios son aproximaciones muy cercanas a los patrones de referencia primarios. Por ejemplo, los principales laboratorios nacionales de medición, como el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU., Tendrán varios kilogramos de "estándar nacional", que se calibran periódicamente contra el IPK y entre sí.

Normas de trabajo

Un taller de maquinaria tendrá estándares de trabajo físicos ( bloques patrón , por ejemplo) que se utilizan para verificar sus instrumentos de medición. Los estándares de trabajo y los materiales de referencia certificados utilizados en el comercio y la industria tienen una relación rastreable con los estándares secundarios y primarios.

Se espera que los estándares de trabajo se deterioren y ya no se consideren trazables a un estándar nacional después de que expire un período de tiempo o el recuento de uso.

Estándares de laboratorio

Las organizaciones nacionales proporcionan a los laboratorios industriales privados y de calibración elementos, procesos y / o certificación para que puedan proporcionar trazabilidad certificada a los estándares nacionales. (En los Estados Unidos, NIST opera el programa NVLAP). Estos estándares de laboratorio se mantienen en condiciones controladas para mantener su precisión y se utilizan como referencia para la calibración y la creación de estándares de trabajo. A veces se les llama (incorrectamente) "estándares secundarios" debido a su alta calidad y adecuación de referencia.

Ver también

Referencias