¿Qué es la Metrología?

Todo el tiempo necesitamos medir. En el comercio, en la industria, en la vida diaria, debemos tomar decisiones en base a resultados de medición. Por la mañana, lo primero que hacemos al despertamos, es mirar la hora (medición de tiempo). En base al resultado de esta medición decidimos si debemos levantarnos o podemos seguir durmiendo.
Al manejar un auto estamos midiendo permanentemente la velocidad, la temperatura del motor, el nivel de nafta. En una estación de servicio medimos la presión de aire de los neumáticos, la cantidad de combustible cargado, etc.

¿Para qué medimos? Básicamente, para tomar decisiones. Entonces, si medimos mal corremos el riesgo de tomar decisiones equivocadas. ¿Y qué significa, o qué debemos hacer para medir bien? La ciencia de las mediciones, o Metrología responde este tipo de preguntas

Es bastante común que aquellos que por primera vez escuchan o leen la palabra Metrología la confundan con Meteorología. Si bien es necesario medir mucho y bien para pronosticar el clima y para realizar otras actividades meteorológicas, ambas disciplinas son muy diferentes. La Metrología se ocupa de explicarnos cómo medir bien. Para hacerlo bien y de forma exacta, debemos tener claro qué queremos medir y cuál será la unidad de medida empleada, luego utilizar instrumentos y métodos confiables, saber cómo usarlos, y cómo expresar e interpretar un resultado.

La Trazabilidad es la propiedad de un resultado de medición de estar relacionado a referencias establecidas llamadas patrones de medida.

¿Cómo hacemos, por ejemplo, para saber que el valor que nos indica la balanza de un comercio es confiable? Para ello, se pesa con dicha balanza un conjunto de pesas de referencia, llamadas pesas patrones, y se compara el valor indicado con el previamente conocido de estas pesas, verificando que coincidan (o que “casi” coincidan). Este proceso se denomina calibración, y es la manera de brindar trazabilidad a las mediciones que se efectúen con la balanza.

Pero ¿cómo sabemos que los valores de esas pesas patrones son confiables? Debemos entonces calibrarlas contra otros patrones de categoría superior. Y a su vez, éstos contra otros de categoría aún más elevada. Y esto sería la historia del huevo o la gallina si no hubiera algo a lo que llamamos “un patrón primario”, una referencia internacional vinculada a la misma definición de las unidades de medida. El patrón primario de masa es una pesa de 1 kg de platino iridiado mantenida en los laboratorios del Bureau Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) de Francia.

Otros patrones primarios, en cambio, no son artefactos materiales, se realizan a través de una experiencia física. Por ejemplo, todos sabemos cómo hacer para alcanzar una temperatura de 100ºC, basta con poner a hervir agua. Y para alcanzar 0ºC, basta con enfriarla hasta que se vuelva hielo. Así se podrían realizar patrones primarios de temperatura en forma sencilla y calibrar termómetros que midan en 0ºC y 100ºC. Los patrones primarios de temperatura usados en los principales laboratorios del mundo siguen básicamente estos principios. Si calentamos un trozo de plata hasta fundirlo, sabemos que alcanzaremos (aproximadamente) los 961ºC, y si enfriamos mercurio hasta solidificarlo llegaremos a –39ºC. Se obtienen así otros dos “puntos fijos”, o patrones primarios de temperatura: el de la plata y el del mercurio. Para definir temperaturas intermedias entre dos puntos fijos se utilizan fórmulas matemáticas de interpolación adecuadas.

Si pensamos en todo esto, nos damos cuenta que no nos hizo falta ningún artefacto material para obtener referencias primarias de temperatura (a diferencia de las referencias en masa, donde sí necesitábamos al kilogramo patrón). Al independizarnos de los patrones materiales, logramos una Metrología que podríamos describir como “más democrática”, ya que cualquiera que tenga los medios y el conocimiento adecuado podría, en principio, realizar sus propios patrones primarios, independizándose de las calibraciones periódicas contra otras referencias.

Los patrones primarios para las mediciones eléctricas se realizan también a través de ciertos experimentos físicos (lamentablemente, algo más complicados que hervir agua). Estos son: el llamado efecto Josephson, para realizar un patrón primario de tensión eléctrica, y el efecto Hall cuántico, para realizar un patrón primario de corriente. En otras palabras, la realización del Volt y del Ampère , respectivamente.

Metrología Científica

El objeto de estudio de la llamada Metrología Científica es el desarrollo y mantenimiento de patrones primarios internacionales o nacionales, que permitan sostener todas las otras actividades metrológicas. La Metrología Científica se desarrolla generalmente en institutos o laboratorios oficiales de los distintos países del mundo llamados Institutos Nacionales de Metrología, responsables de realizar y mantener los patrones nacionales de medida en cada país .

Metrología Legal

La Metrología Legal es la rama de la Metrología que se ocupa de asegurar las mediciones relacionadas con la ley y el comercio, proteger al consumidor, al medio ambiente y a la sociedad en general.

Cuando cargamos 20 litros de nafta, ¿cómo sabemos que nos venden realmente 20 litros y no 19,8?; cuando compramos un paquete de 1 kg de azúcar, ¿cómo sabemos que nos dan realmente 1 kg?; cuando pagamos una factura por consumo de gas o de electricidad, ¿cómo sabemos que el volumen de gas o la energía que nos facturan es realmente la consumida?

El Estado debe proteger a los consumidores, quienes no poseen los medios técnicos para comprobar si éstas u otras mediciones están bien realizadas y si los resultados obtenidos son los correctos.

Metrología Industrial

La Metrología Industrial se ocupa de asegurar las mediciones necesarias para la fabricación de productos. Las industrias hacen lo posible para controlar, asegurar y mejorar la calidad y confiabilidad de sus productos. Para esto, deben realizar mediciones sobre las materias primas, los procesos y condiciones de fabricación y los productos terminados. La calidad de un producto nunca puede ser mejor que la calidad de las mediciones realizadas para fabricarlo. Estas mediciones pueden ser necesarias para garantizar que los productos fabricados estén en conformidad con normas o especificaciones de calidad, o para el control de los procesos de fabricación, o bien para el diseño de los productos, entre muchas otras aplicaciones.

Las dimensiones de una pieza que deberá ser ensamblada en otra para armar la carrocería de un automóvil, la rugosidad de un disco de frenos que asegure adherencia, la potencia eléctrica de una estufa de cuarzo, el contenido de principio activo en un medicamento para la presión arterial, el porcentaje de grasa de una hamburguesa, la resistencia de una bobina de papel, la temperatura que debe tener un horno donde se elabora pan lactal, son ejemplos de mediciones que se realizan habitualmente en las industrias, y que deben realizarse bien, esto es, con criterios metrológicos adecuados. El primer requisito a cumplir en este sentido, es la calibración de instrumentos de medición contra patrones que sean trazables.

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Fuente: http://www.inti.gov.ar/sabercomo/sc36/inti2.php