La importancia del instrumento de medida en el mundo

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25 noviembre, 2019

La medición es la base de la ciencia y la ingeniería en la actualidad. Por lo tanto, el instrumento de medida es un eslabón importante en la cadena de eventos que giran en torno a la investigación y el desarrollo. Los eventos pueden estar involucrados, pero la cadena es tan fuerte como su eslabón más débil y aquí la medición válida no es menos importante que cualquier otra fase del trabajo.

La medición es necesaria para la operación, mantenimiento y control adecuados de los equipos y procesos en la fabricación. El mantenimiento y el control adecuados son los requisitos previos para una producción eficiente, que es la recompensa final en la fabricación.

Sin los equipos de medición, la automatización tampoco sería factible. De hecho, la revolución industrial fue posible gracias a la introducción de la potencia mecánica, cuyo éxito dependía del gobernador centrífugo para medir y controlar la velocidad de la máquina de vapor.

Los ingenieros también recurren a mediciones incluso para objetos tradicionales. Un campo de pruebas de automóviles es un ejemplo. En el diseño complejo, como el sistema de control de una aeronave, también se realiza experimentación basada en mediciones.

Mediciones válidas

Con datos no válidos, ninguna cantidad de análisis sofisticado dará la respuesta correcta a un problema objeto de estudio. La utilidad de las estadísticas y otras técnicas nunca se cuestiona, pero se aplicarían incorrectamente si los datos se analizaran antes de garantizar su validez. Si una medición no tiene que ser válida, cualquiera puede realizar cualquier medición en cualquier proceso con cualquier instrumento de medida.

La propia repetibilidad de los resultados podría implicar una medición válida o simplemente la repetibilidad de los errores. Los datos son válidos si proveen la información deseada, que puede ser solo una parte de la información de un evento estudiado. Alternativamente, los datos pueden haber sido modificados al acondicionar la señal para obtener la información deseada.

Una medición es válida cuando los datos reflejan el valor del mensurando con la precisión requerida. Debido al ruido y la carga inherentes en las mediciones, no es posible una medición perfecta, pero se puede realizar con cierto grado de precisión. Por lo tanto, es responsabilidad del investigador diseñar el experimento y verificar que los datos son válidos y que la precisión cumple con las especificaciones. El equipo más caro no generará automáticamente datos válidos.

Experimentación

Además de las pruebas de rutina, la experimentación suele ser diversa e incluye saber qué y cómo medir, predecir si los resultados de la prueba resolverán el problema y obtener la información de manera eficiente por el tiempo, el esfuerzo y los gastos.

Saber qué medir y si los resultados resolverán el problema son los aspectos diagnósticos de la experimentación. En medicina, el diagnóstico forma parte de una habilidad que representa el paso fundamental hacia el tratamiento de un paciente; en ingeniería, el investigador debe estar familiarizado con el tema sobre el que se realiza una medición. Por el contrario, saber cómo utilizar un instrumento de medida sin saber qué medir es un ejercicio inútil.

Nomenclatura y unidades

La información de diversos campos técnicos se encuentra en la medición y la instrumentación. Por lo tanto, se usa el mismo símbolo para denotar diferentes cantidades. En general, las letras iniciales del alfabeto se usan para representar constantes y parámetros, mientras que las letras finales se utilizan para las variables. Las letras mayúsculas denotan valores totales instantáneos o constantes, y las letras minúsculas los valores incrementales correspondientes.

Con respecto a las unidades, casi todas las disciplinas solían tener su propio sistema de unidades hasta hace unos pocos años, pero por acuerdo internacional (incluyendo EE. UU.) se adoptó el Sistema Internacional (SI) que constituye una nueva versión del sistema métrico. Por lo tanto, se pronostica que otros sistemas de unidades eventualmente serán eliminados.

El sistema internacional está constituido por las unidades fundamentales, dos unidades adicionales y las unidades derivadas necesarias. Las unidades fundamentales son el metro, el kilogramo y el segundo; otras unidades base definidas independientemente son el kelvin, el amperio, el mol y la candela. Las unidades suplementarias son el radián y el estereorradián. Las unidades derivadas se forman a partir de las unidades base según relaciones algebraicas que unen las cantidades correspondientes.

Referencias

Francis, S. T., & Morse, I. E. (2018). Measurement and instrumentation in engineering: principles and basic laboratory experiments (Vol. 67). CRC Press.

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