jueves, 28 de agosto de 2008

METROLOGIA



1. MAGNITUDES Y UNIDADES
1.1 Magnitud (mensurable)
Atributo de un fenómeno, cuerpo o sustancia, que es susceptible de ser distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente.NOTA:1. El término 'magnitud' puede referirse a una magnitud en sentido general [ver ejemplo a)] o a una magnitud particular [ver ejemplo b)].EJEMPLOS:a) Magnitudes en sentido general: longitud, tiempo, masa, temperatura, resistencia eléctrica, concentración en cantidad de sustancia;b) Magnitudes particulares:· longitud de una varilla determinada· resistencia eléctrica de un hilo conductor determinado· concentración en cantidad de sustancia de etanol en una muestra dada de vino2. Las magnitudes que pueden clasificarse unas con respecto a otras en orden creciente (o decreciente) se denominan magnitudes de la misma naturaleza.3. Las magnitudes de la misma naturaleza pueden agruparse juntas en categorías de magnitudes, por ejemplo:· trabajo, calor, energía· espesor, circunferencia, longitud de onda4. Los símbolos de las magnitudes se dan en ISO 31.

1.2 Sistema de magnitudes
Conjunto de magnitudes, en sentido general, entre las cuales existen relaciones definidas

1.3 Magnitud básica
Cualquiera de las magnitudes que, en un sistema de magnitudes, se aceptan por convenio como funcionalmente independientes las unas de las otras.EJEMPLO:Las magnitudes longitud, masa y tiempo son generalmente tomadas como magnitudes básicas en el campo de la mecánica.NOTA:Las magnitudes básicas correspondientes a las unidades básicas del Sistema Internacional de unidades (SI) se dan en la nota del 1.12.

1.4 Magnitud derivada
Magnitud definida, en un sistema de magnitudes, como una función de las magnitudes básicas de este sistema.EJEMPLO:En un sistema que tiene como unidades básicas la longitud, la masa y el tiempo, la velocidad es una magnitud derivada definida como el cociente de la longitud por el tiempo.


1.5 Dimensión de una magnitud
Expresión que representa una magnitud de un sistema de magnitudes como el producto de potencias de factores que representan las magnitudes básicas de este sistema.EJEMPLOS:a) En un sistema que tiene como unidades básicas la longitud, la masa y el tiempo, cuyas dimensiones se designan respectivamente por L, M y T, la dimensión de la fuerza es LMT-2.b) En este mismo sistema de magnitudes, ML-3 es la dimensión tanto de la concentración en masa como la densidad de masa.NOTAS:1. El factor que representa una magnitud básica se denomina ?dimensión? de esta magnitud básica2. Para las particularidades del álgebra de dimensiones, ver ISO 31-0

1.6 Magnitud de dimensión uno o Magnitud adimensional
Magnitud en cuya expresion dimensional todos los exponentes de las dimensiones de las magnitudes básicas se reducen a cero.EJEMPLOS:Dilatación lineal relativa, factor de rozamiento, número de Mach, índice de refracción, fracción molar, fracción en masa.

1.7 Unidad (de medida)
Magnitud particular, definida y adoptada por convenio, con la que se comparan otras magnitudes de la misma naturaleza para expresarlas cuantitativamente con respecto a esta magnitud.NOTAS:1. Las unidades de medida tienen asignados por convenio sus nombres y símbolos.2. Las unidades de las magnitudes que tienen la misma dimensión pueden tener el mismo nombre y el mismo símbolo, incluso si estas magnitudes no son de la misma naturaleza.

1.8 Símbolo de una unidad (de medida)
Signo convencional que designa una unidad de medida.EJEMPLOS:a) m es el símbolo del metrob) A es el símbolo del ampère


1.9 Sistema de unidades (de medida)
Conjunto de las unidades básicas y de las unidades derivadas, definidas según reglas dadas, para un sistema de magnitudes determinado.EJEMPLOS:a) Sistema Internacional de unidades, SIb) Sistema de unidades CGS

1.10 Unidad (de medida) (derivada) coherente
Unidad de medida derivada que puede expresarse como un producto de potencias de las unidades básicas con un factor de proporcionalidad igual a uno.NOTA:La coherencia puede establecerse solamente con respecto a las unidades básicas de un sistema determinado. Una unidad puede ser coherente en un sistema y no serlo en otro.

1.11 Sistema coherente de unidades (de medida)
Sistema de unidades de medida en el que todas las unidades de medida son coherentes.EJEMPLO:Las unidades siguientes (expresadas por sus símbolos) forman parte del sistema coherente de unidades de la mecánica en el Sistema Internacional de unidades, SI:m; kg; s;m2; m3; Hz = s-1; m·s-1; m·s-2;kg·m-3; N = kg·m·s-2;Pa = kg·m-1·s-2; J = kg·m-2·s-2;W = kg·m2·s-3

1.12 Sistema Internacional de unidades, SI
Sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM).NOTA:El SI se basa actualmente en las siete unidades básicas siguientes:Magnitud________________Nombre________Símbololongitud____________________metro___________mmasa______________________kilogramo________kgtiempo_____________________segundo_________scorriente eléctrica___________ampère__________Atemperatura termodinámica_kelvin____________Kcantidad de sustancia_______mol______________molintensidad luminosa________candela___________cd

1.13 Unidad básica (de medida)
Unidad de medida de una magnitud básica en un sistema de magnitudes dado.NOTA:En todo sistema de unidades coherente, hay una sola unidad básica para cada magnitud básica.


1.14 Unidad derivada (de medida)
Unidad de medida de una magnitud derivada en un sistema de magnitudes dado.NOTA:Determinadas unidades derivadas tienen nombres y símbolos especiales; por ejemplo, en el Sistema SI:Magnitud________Nombre________Símbolofuerza____________newton___________Nenergía___________joule_____________Jpresión___________pascal____________Pa


1.15 Unidad (de medida) fuera del sistema
Unidad de medida que no pertenece a un sistema de unidades dado.EJEMPLOS:a) El electronvolt (aproximadamente 1,602 18 x 10 e-19 J) es una unidad de energía fuera del sistema SIb) El día, la hora, el minuto, son unidades de tiempo fuera del sistema SI

1.16 Múltiplo de una unidad (de medida)
Unidad de medida mayor que una unidad dada y formada a partir de ella según un escalonamiento establecido por convenio.EJEMPLOS:a) Uno de los múltiplos decimales del metro es el kilómetrob) Uno de los múltiplos no decimales del segundo es la hora

1.17 Submúltiplo de una unidad (de medida)
Unidad de medida menor que una unidad dada y formada a partir de ella según un escalonamiento establecido por convenio.EJEMPLO:Uno de los submúltiplos decimales del metro es el milímetro.

1.18 Valor (de una magnitud)
Expresión cuantitativa de una magnitud particular, generalmente en forma de una unidad de medida multiplicada por un número.EJEMPLOS:a) Longitud de una varilla: 5,34 m ó 534 cm;b) Masa de un cuerpo: 0,152 kg ó 152 g;c) Cantidad de sustancia de una muestra de agua (H2O): 0,012 mol ó 12 mmolNOTAS:1. El valor de una magnitud puede ser positivo, negativo o nulo.2. El valor de una magnitud puede expresarse en más de una forma.3. Los valores de las magnitudes de dimensión uno se expresan generalmente en forma de números.4. Ciertas magnitudes, para las que no se puede definir su relación con la unidad, pueden expresarse por referencia a una escala convencional de referencia o a un procedimiento de medida especificado, o a ambos.


1.19 Valor verdadero (de una magnitud)
Valor en consistencia con la definición de una magnitud particular dada.NOTAS:1. Es un valor que se obtendría por una medición perfecta.2. Todo valor verdadero es por naturaleza indeterminado.3. Es mejor utilizar en conjunción con 'valor verdadero' el artículo indefinido 'un' que el artículo definido 'el' porque el valor verdadero puede tener varios valores que se correspondan con la definición de una magnitud particular dada.


1.20 Valor convencionalmente verdadero (de una magnitud)
Valor atribuido a una magnitud particular y aceptado, algunas veces por convenio, como teniendo una incertidumbre apropiada para un uso dado.EJEMPLOS:a) En un lugar dado, el valor atribuido a la magnitud realizada por un patrón de referencia puede ser tomado como un valor convencionalmente verdaderob) El valor de la constante de Avogadro, NA = 6,022 136 7 x 1023 mol-1, recomendado por CODATA (1986)NOTAS:1. El valor convencionalmente verdadero es denominado, a veces, valor asignado, mejor estimación del valor, valor convencional o valor de referencia. En este sentido, el término 'valor de referencia' no debe confundirse con el mismo término utilizado en el sentido de la nota 5.7.2. A menudo se utiliza un gran número de resultados de medida de una magnitud para establecer un valor convencionalmente verdadero.


1.21 Valor numérico (de una magnitud)
Número que multiplica a la unidad de medida en la expresión del valor de una magnitud.EJEMPLOS:En los ejemplos de 1.18, los números:a) 5,34, 534b) 0,152, 152c) 0,012, 12

1.22 Escala convencional de referencia
Para magnitudes particulares de una naturaleza dada, conjunto ordenado de valores, continuo o discreto, definido por convenio como referencia para clasificar en orden creciente o decreciente las magnitudes de esta naturaleza.EJEMPLOS:a) La escala de dureza de Mohsb) La escala de pH en químicac) La escala de índices de octano para los carburantes


2. MEDICIONES
2.1 Medición
Conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar un valor de una magnitud.NOTA:El desarrollo de las operaciones puede ser automático.


2.2 Metrología
Ciencia de la medida.NOTA:La metrología comprende todos los aspectos, tanto teóricos como prácticos, que se refieren a las mediciones, cualesquiera que sean sus incertidumbres, y en cualesquiera de los campos de la ciencia y de la tecnología en que tengan lugar.

2.3 Principio de medida
Base científica de una medición.EJEMPLOS:a) El efecto termoeléctrico utilizado para la medición de la temperaturab) El efecto Josephson utilizado para la medición de la tensión eléctricac) El efecto Doppler utilizado para la medición de la velocidadd) El efecto Raman utilizado para la medición del número de ondas de las vibraciones moleculares.

2.4 Método de medida
Sucesión lógica de las operaciones, descritas de una forma genérica, utilizadas en la ejecución de las mediciones.NOTA:El método de medida puede ser calificado de diversas formas tales como:· Método de sustitución· Método diferencial· Método de cero

2.5 Procedimiento de medida
Conjunto de operaciones, descritas de forma específica, utilizadas en la ejecución de mediciones particulares según un método dado.NOTA:El procedimiento de medida está habitualmente descrito en un documento a menudo él mismo denominado 'procedimiento de medida' (o 'método de medida') que da suficientes detalles para que un operador pueda efectuar una medición sin necesidad de otras informaciones.

2.6 Mensurando
Magnitud particular sometida a medición.EJEMPLO:Presión de vapor de una muestra dada de agua a 20 ºC.NOTA:La definición del mensurando puede necesitar indicaciones relativas a magnitudes tales como el tiempo, la temperatura y la presión.

2.7 Magnitud de influencia
Magnitud que no es el mensurando pero que tiene un efecto sobre el resultado de la medición.EJEMPLOS:a) Temperatura de un micrómetro en la medida de una longitudb) Frecuencia en la medida de la amplitud de una tensión eléctrica alternac) Concentración de bilirrubina en la medida de la concentración de hemoglobina en una muestra de plasma sanguíneo humano.


2.8 Señal de medida
Magnitud que representa al mensurando y con el que está funcionalmente relacionado.EJEMPLOS:a) La señal eléctrica de salida de un transductor de presiónb) La frecuencia dada por un convertidor de tensión-frecuenciac) La fuerza electromotriz de una célula electroquímica de concentración utilizada para medir una diferencia de concentraciónNOTA:La señal de entrada de un sistema puede denominarse 'estímulo'; la señal de salida puede denominarse 'respuesta'.

2.9 Valor transformado (de un mensurando)
valor de una señal de medida que representa a un mensurando dado.

3. RESULTADOS DE MEDICIÓN
3.1 Resultado de una medición
Valor atribuído a un mensurando, obtenido por medición.NOTAS:1. Cuando se da un resultado, se indicará claramente si se refiere:· A la indicación· Al resultado sin corregir· Al resultado corregidoy si aquél proviene de una media obtenida a partir de varios valores.2. Una expresión completa del resultado de una medición incluye información sobre la incertidumbre de medida.


3.2 Indicación (de un instrumento de medida)
Valor de una magnitud proporcionado por un instrumento de medida.NOTAS:1. El valor leído sobre el dispositivo visualizador puede denominarse indicación directa; la cual deberá multiplicarse por la constante del instrumento para obtener la indicación.2. La magnitud puede ser el mensurando, una señal de medida o cualquier otra magnitud utilizada para calcular el valor del mensurando.3. Para una medida materializada, la indicación es el valor que le es asignado.

3.3 Resultado sin corregir
Resultado de una medición antes de la corrección del error sistemático.

3.4 Resultado corregido
Resultado de una medición después de la corrección del error sistemático.

3.5 Exactitud de medida
Grado de concordancia entre el resultado de una medición y un valor verdadero del mensurando.NOTAS:1. El concepto 'exactitud' es cualitativo.2. El término 'precisión' no debe utilizarse por 'exactitud'.

3.6 Repetibilidad (de los resultados de las mediciones)
Grado de concordancia entre resultados de sucesivas mediciones del mismo mensurando, mediciones efectuadas con aplicación de la totalidad de las mismas condiciones de medida.NOTAS:1. Estas condiciones se denominan condiciones de repetibilidad.2. Las condiciones de repetibilidad comprenden- El mismo procedimiento de medida- El mismo observador- El mismo instrumento de medida utilizado en las mismas condiciones- El mismo lugar- Repetición durante un corto periodo de tiempo3. La repetibilidad puede expresarse cuantitativamente por medio de las características de dispersión de los resultados.

3.7 Reproducibilidad (de los resultados de las mediciones)
Grado de concordancia entre los resultados de las mediciones del mismo mensurando, mediciones efectuadas bajo diferentes condiciones de medida.NOTAS:1. Para que una expresión de la reproducibilidad sea válida, es necesario especificar las condiciones que han variado.2. Las condiciones variables pueden comprender:- principio de medida- método de medida- observador- instrumento de medida- patrón de referencia- lugar- condiciones de utilización- tiempo3. La reproducibilidad puede expresarse cuantitativamente por medio de las características de dispersión de los resultados.4. Los resultados aquí considerados son habitualmente resultados corregidos.

3.8 Desviación estándar experimental
Para una serie de n mediciones de un mismo mensurando, la magnitud s que caracteriza la dispersión de los resultados, dada por la fórmula:siendo xi el resultado de la i-ésima medición y x_ la media aritmética de los n resultados considerados.NOTAS:1. Considerando la serie de n valores como muestra de una distribución, x_ es un estimador insesgado de la media µ, y s2 es un estimador insesgado de la varianza s2 de dicha distribución.2. La expresión s/n es una estimación de la desviación estándar de la distribución de x_ y se denomina desviación estándar experimental de la media.3. La desviación estándar experimental de la media en ocasiones se denomina, incorrectamente, error de la media.

3.9 Incertidumbre de medida
Parámetro, asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían razonablemente ser atribuídos al mensurando.NOTAS:1. El parámetro puede ser, por ejemplo, una desviación estándar (o un múltiplo de ésta) o la semiamplitud de un intervalo con un nivel de confianza determinado.2. La incertidumbre de medida comprende, en general, varios componentes. Algunos pueden ser evaluados a partir de la distribución estadística de los resultados de series de mediciones y pueden caracterizarse por sus desviaciones estándar experimentales. Los otros componentes, que también pueden ser caracterizados por desviaciones estándar, se evalúan asumiento distribuciones de probabilidad, basadas en la experiencia adquirida o en otras informaciones.3. Se entiende que el resultado de la medición es la mejor estimación del valor del mensurando, y que todos los componentes de la incertidumbre, comprendidos los que provienen de efectos sistemáticos, tales como los componentes asociados a las correcciones y a los patrones de referencia, contribuyen a la dispersión.Esta definición es la de la 'Guía para la expresión de la incertidumbre de medida' donde sus bases están expuestas con detalle (en particular ver 2.2.4 y el anexo D [10]).

3.10 Error (de medida)
Resultado de una medición menos un valor verdadero del mensurando.NOTAS:1. Considerando que un valor verdadero no puede ser determinado, en la práctica se utiliza un valor convencionalmente verdadero (ver 1.19 y 1.20).2. Cuando sea necesario hacer la distinción entre 'error' y 'error relativo', el primero es a veces denominado 'error absoluto de medida'. No hay que confundirlo con el valor absoluto del error, que es el módulo del error.

3.11 Desviación
Valor menos su valor de referencia.


3.12 Error relativo
Relación entre el error de medida y un valor verdadero del mensurando.NOTA:Considerando que un valor verdadero no puede ser determinado, en la práctica se utiliza un valor convencionalmente verdadero (ver 1.19 y 1.20).

3.13 Error aleatorio
Resultado de una medición menos la media de un número infinito de mediciones del mismo mensurando, efectuadas bajo condiciones de repetibilidad.NOTAS:1. El error aleatorio es igual al error menos el error sistemático.2. Como no pueden hacerse más que un número finito de mediciones, solamente es posible determinar una estimación del error aleatorio.

3.14 Error sistemático
Media que resultaría de un número infinito de mediciones del mismo mensurando efectuadas bajo condiciones de repetibilidad, menos un valor verdadero del mensurando.NOTAS:1. El error sistemátaico es igual a error menos el error aleatorio.2. El valor verdadero, como el error sistemático y sus causas, no pueden ser conocidos completamente.3. Para un instrumento de medida, ver 'error de justeza' (5.25).

3.15 Corrección
Valor sumado algebraicamente al resultado sin corregir de una medición para compensar un error sistemático.NOTAS:1. La corrección es igual al opuesto del error sistemático estimado.2. Puesto que el error sistemático no puede conocerse perfectamente, la compensación no puede ser completa.

3.16 Factor de corrección
Factor numérico por el que se multiplica el resultado sin corregir de una medición para compensar un error sistemático.NOTA:Puesto que el error sistemático no puede conocerse perfectamente, la compensación no puede ser completa.

4. INSTRUMENTOS DE MEDIDA
4.1 Instrumento de medida, aparato de medida
Dispositivo destinado a utilizarse para hacer mediciones, sólo o asociado a uno o varios dispositivos anexos.

4.2 Medida materializada
Dispositivo destinado a reproducir o a proporcionar, de una manera permanente durante su utilización, uno o varios valores conocidos de una magnitud dada.EJEMPLOS:a) masa contrastadab) medida de volumen (de uno o varios valores, con o sin escala)c) resistencia eléctrica patrónd) bloque patróne) generador de señales patrónf) material de referenciaNOTA:La magnitud en cuestión puede denominarse magnitud proporcionada.

4.3 Transductor de medida
Dispositivo que hace corresponder a una magnitud de entrada otra de salida según una ley determinada.EJEMPLOS:a) termoparb) transformador de intensidadc) galga extensométricad) electrodo de pH

4.4 Cadena de medida
Serie de elementos de un instrumento de medida o de un sistema de medida que constituye el camino que recorre la señal de medida desde la entrada hasta la salida.EJEMPLO:Una cadena de medida electroacústica comprendiendo un micrófono, un atenuador, un filtro, un amplificador y un voltímetro.

4.5 Sistema de medida
Conjunto completo de instrumentos de medida y otros equipos ensamblados para ejecutar mediciones específicas.EJEMPLOS:a) equipamiento para medir la conductividad de los materiales semiconductoresb) equipamiento para calibrar termómetros clínicosNOTAS:1. El sistema puede comprender medidas materializadas y reactivos químicos.2. Un sistema de medida instalado permanentemente se denomina instalación de medida.

4.6 Instrumento (de medida) visualizador
Instrumento de medida que muestra una indicación.EJEMPLOS:a) voltímetro con indicación analógicab) frecuencímetro digitalc) micrómetroNOTAS:1. La indicación puede ser analógica (continua o discontinua) o digital.2. Los valores de varias magnitudes pueden indicarse simultáneamente.3. Un instrumento de medida visualizador puede, además, proporcionar un registro.

4.7 Instrumento (de medida) registrador
Instrumento de medida que proporciona un registro de la indicación.EJEMPLOS:a) barógrafob) dosímetro termoluminiscentec) espectrómetro registradorNOTAS:1. El registro (visualización) puede ser analógico (línea continua o discontinua) o digital.2. Los valores de varias magnitudes pueden registrarse (visualizarse) simultáneamente.3. Un instrumento registrador también puede visualizar una indicación.

4.8 Instrumento (de medida) totalizador
Instrumento de medida que determina el valor de un mensurando por adición de los valores parciales de este mensurando obtenidos simultánea o consecutivamente de una o varias fuentes.EJEMPLOS:a) báscula-puente totalizadora para ferrocarrilesb) instrumento de medida totalizador de potencia eléctrica

4.9 Instrumento (de medida) integrador
Instrumento de medida que determina el valor de un mensurando integrando una magnitud en función de otra magnitud.EJEMPLO:Contador de energía eléctrica

4.10 Instrumento de medida (con indicación) analógico
Instrumento de medida en el cual la señal de salida o la visualización es una función continua del mensurando o de la señal de entrada.NOTA:Este término se refiere a la forma de presentación de las señales de salida o de la visualización, no al principio de funcionamiento del instrumento.


4.11 Instrumento de medida (con indicación) digital
Instrumento de medida que proporciona una señal de salida o una visualización en forma digital.NOTA:Este término se refiere a la forma de presentación de las señales de salida o de la visualización, no al principio de funcionamiento del instrumento.

4.12 Dispositivo visualizador, dispositivo indicador
Parte de un instrumento de medida que visualiza una indicación.NOTAS:1. Este término puede incluir el dispositivo por medio del cual el valor suministrado por una medida materializada se visualiza o ajusta.2. Un dispositivo visualizador analógico proporciona una visualización analógica; un dispositivo visualizador digital proporciona una visualización digital.3. Una forma de presentación de la visualización, bien por medio de una visualización digital en el que la cifra de menor valor significativo se desplaza continuamente, permitiendo también la interpolación, o bien por medio de una visualización digital suplementada por una escala y un índice, se denomina visualización semi-digital.

4.13 Dispositivo registrador
Parte de un instrumento de medida que proporciona un registro de una indicación.

4.14 Sensor
Elemento de un instrumento de medida o de una cadena de medida que está directamente sometido a la acción del mensurando.EJEMPLOS:a) unión de medida de un termómetro termoeléctricob) rotor de un caudalímetro de turbinac) tubo Bourdon de un manómetrod) flotador de un instrumento de medida de nivele) receptor fotoeléctrico de un espectrofotómetroNOTA:En ciertos campos, se utiliza para este concepto el término 'detector'.

4.15 Detector
Dispositivo o sustancia que indica la presencia de un fenómeno sin proporcionar necesariamente un valor de una magnitud asociada.EJEMPLOS:a) detector de fugas de halógenob) papel de tornasolNOTAS:1. Una indicación puede producirse solamente cuando el valor de la magnitud alcanza un umbral dado, algunas veces denominado umbral de detección del detector.2 En determinados campos, el término 'detector' se utiliza para el concepto 'sensor'.

4.16 Índice
Parte fija o móvil de un dispositivo indicador cuya posición, con referencia a los trazos de una escala, permite determinar un valor indicado.EJEMPLOS:a) agujab) punto luminosoc) superficie de un líquidod) plumilla registradora


4.17 Escala (de un instrumento de medida)
Conjunto ordenado de trazos con cualquier numeración asociada, que forma parte de un dispositivo indicador de un instrumento de medida.

4.18 Longitud de escala
Para una escala dada, longitud de la línea uniforme comprendida entre el primero y el último trazo y que pasa por los puntos medios de los trazos más pequeños.NOTAS:1. La línea puede ser real o imaginaria, curva o recta.2. La longitud de la escala se expresa en unidades de longitud, cualquiera que sea la unidad del mensurando o la unidad marcada sobre la escala.

4.19 Rango de indicación
Conjunto de valores limitado por las indicaciones extremas.NOTAS:1. Para una visualización analógica, este conjunto puede denominarse 'rango de escala'.2. El rango de las indicaciones se expresa en unidades de la visualización, cualquiera que sea la unidad del mensurando y se especifica normalmente por sus límites inferior y superior, por ejemplo 100 ºC a 200 ºC.3. Ver nota de 5.2

4.20 División (de escala)
Parte de una escala comprendida entre dos trazos consecutivos cualesquiera.

4.21 Longitud de una división (de escala)
Distancia entre dos trazos sucesivos, medida a lo largo de la misma línea que para la longitud de la escala.NOTA:La longitud de una división se expresa en unidades de longitud, cualquiera que sea la unidad del mensurando o la unidad marcada sobre la escala.

4.22 Escalón, valor de una división (de escala)
Diferencia entre los valores correspondientes a dos trazos sucesivos.NOTA:El escalón se expresa en las unidades marcadas sobre la escala, cualquiera que sea la unidad del mensurando.

4.23 Escala lineal
Escala en la que la longitud y el valor de cada división están relacionados por un coeficiente de proporcionalidad constante a lo largo de la escala.NOTA:Una escala lineal cuyos escalones son constantes se denomina escala regular.

4.24 Escala no lineal
Escala en la que la longitud y el valor de cada división están relacionados por un coeficiente de proporcionalidad no constante a lo largo de la escala.NOTA:Ciertas escalas no lineales se designan con nombres especiales tales como escala logarítmica, escala cuadrática.

4.25 Escala con cero decalado
Escala cuyo rango no incluye el valor cero.EJEMPLO:Escala de un termómetro clínico.

4.26 Escala expandida
Escala en la que una parte del rango ocupa una longitud relativamente más grande que las otras partes.


4.27 Dial
Parte fija o móvil de un dispositivo visualizador que lleva la o las escalas.NOTA:En ciertos dispositivos de visualización, el dial toma la forma de rodillos o de discos cifrados desplazándose con respecto a un índice fijo o a una ventana.

4.28 Numeración de una escala
Conjunto ordenado de números asociados a los trazos de la escala.

4.29 Marcado de escala (de un instrumento de medida)
Posicionamiento material de cada marca (eventualmente de determinadas marcas principales solamente) de un instrumento de medida en función del valor correspondiente del mensurando.

4.30 Ajuste (de un instrumento de medida)
Operación destinada a llevar un instrumento de medida a un estado de funcionamiento conveniente para su utilización.NOTA:El ajuste puede ser automático, semiautomático o manual.

4.31 Reglaje (de un instrumento de medida)
Ajuste utilizando únicamente los medios puestos a disposición del usuario.



5. CARACTERÍSTICAS DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA
5.1 Rango nominal
Rango de las indicaciones que pueden obtenerse mediante ajustes particulares de los controles de un instrumento de medida.NOTAS:1. El rango nominal se expresa normalmente pos sus límites inferior y superior; por ejemplo, '100 ºC a 200 ºC'. Cuando el límite inferior es cero, el rango nominal se expresa habitualmente solo por el límite superior; por ejemplo, un rango nominal de 0 V a 100 V como '100 V'.2. Ver nota de 5.2



5.2 Intervalo de medida
Módulo de la diferencia entre los dos límites de un rango nominal.EJEMPLO:Para un rango nominal de -10 V a +10 V, el intervalo de medida es 20 V.NOTA:En ciertas áreas científicas, la diferencia entre los valores mayor y menor se denomina rango.



5.3 Valor nominal
Valor redondeado o aproximado de una característica de un instrumento de medida que sirve de guía para su utilización.EJEMPLOS:a) El valor 100 W marcado sobre una resistencia patrónb) El valor 1 L marcado sobre una vasija calibrada con un único trazoc) El valor 0,1 mol/L de la concentración en cantidad de sustancia de una solución de ácido clorhídrico, HCld) El valor 25 ºC del punto de control de un baño termostático




5.4 Rango de medida
Conjunto de valores del mensurando para los que el error de un instrumento de medida se supone comprendido entre los límites especificados.NOTAS:1. El error se establece por referencia a un valor convencionalmente verdadero.2. Ver nota de 5.2




5.5 Condiciones nominales de funcionamiento
Condiciones de utilización para las que las características metrológicas específicas de un instrumento de medida se supone que están comprendidas entre límites dados.NOTA:Las condiciones nominales de funcionamiento especifican generalmente valores nominales asignados para el mensurando y para las magnitudes de influencia



5.6 Condiciones límite
Condiciones extremas que un instrumento de medida debe poder soportar sin daño y sin degradación de sus características metrológicas específicas cuando con posterioridad es utilizado en sus condiciones nominales de funcionamiento.NOTAS:1. Las condiciones límite pueden ser diferentes para el almacenamiento, el transporte y el funcionamiento.2. Las condiciones límite pueden comprender valores límite para el mensurando y para las magnitudes de influencia.



5.7 Condiciones de referencia
Condiciones de utilización prescritas para los ensayos de funcionamiento de un instrumento de medida o para la intercomparación de los resultados de las medidas.NOTA:Las condiciones de referencia comprenden generalmente valores de referencia o rangos de referencia para las magnitudes de influencia que afecten al instrumento de medida.



5.8 Constante (de un instrumento)
Coeficiente por el cual debe multiplicarse la indicación directa de un instrumento de medida para obtener el valor indicado del mensurando o de una magnitud a utilizar en el cálculo del valor del mensurando.NOTAS:1. Los instrumentos de medida multirrango que no llevan más que un solo visualizador tienen varias constantes que se corresponden, por ejemplo, con diferentes posiciones de un mecanismo selector.2. Cuando la constante es el número uno, generalmente no se indica sobre el instrumento.



5.9 Respuesta característica
Relación entre una señal de entrada y la respuesta correspondiente, en condiciones definidas.EJEMPLO:Fuerza electromotriz de un termopar en función de la temperatura.NOTAS:1. La relación puede expresarse en forma de una ecuación matemática, de una tabla numérica o de un gráfico.2. Cuando la señal de entrada varía en función del tiempo, la función de transferencia (cociente de la transformada de Laplace de la señal de salida por la transformada de Laplace de la señal de entrada) es una forma de la respuesta característica.



5.10 Sensibilidad
Cociente del incremento de la respuesta de un instrumento de medida por el incremento correspondiente de la señal de entrada.NOTA:El valor de la sensibilidad puede depender del valor de la señal de entrada.



5.11 (Umbral de) discriminación
Máxima variación de la señal de entrada que no provoca variación detectable de la respuesta de un instrumento de medida, siendo la variación de la señal de entrada lenta y monótona.NOTA:El umbral de discriminación puede depender, por ejemplo, del ruido (interno o externo) o del rozamiento. También puede depender del valor de la señal de entrada.



5.12 Resolución (de un dispositivo visualizador)
La menor diferencia de indicación de un dispositivo visualizador que puede percibirse de forma significativa.NOTAS:1. Para un dispositivo visualizador digital, diferencia de la indicación que corresponde al cambio de una unidad en la cifra menos significativa.2. Este concepto se aplica también a un dispositivo registrador.



5.13 Zona muerta
Máximo intervalo en cuyo interior puede hacerse variar la señal de entrada en los dos sentidos sin provocar una variación de la respuesta de un instrumento de medida.NOTAS:1. La zona muerta puede depender de la rapidez de las variaciones.2. Algunas veces, la zona muerta se aumenta deliberadamente para evitar las variaciones de la respuesta debidas a pequeñas variaciones de la señal de entrada.



5.14 Estabilidad
Aptitud de un instrumento de medida para conservar constantes sus características metrológicas a lo largo del tiempo.NOTAS:1. Cuando se considera la estabilidad en función de una magnitud distinta del tiempo, es necesario mencionarlo explícitamente.2. La estabilidad puede expresarse cuantitativamente de varias formas, por ejemplo:- Por la duración durante la cual una característica metrológica evoluciona en una cantidad dada, o- Por la variación de una característica en el curso de un período de tiempo dado.



5.15 Transparencia
Aptitud de un instrumento de medida para no alterar el mensurando.EJEMPLOS:a) Una balanza es un instrumento transparente para la medición de masasb) Un termómetro de resistencia que calienta el medio cuya temperatura debe medir no es transparente



5.16 Deriva
Variación lenta de una característica metrológica de un instrumento de medida.



5.17 Tiempo de respuesta
Intervalo de tiempo comprendido entre el instante en que una señal de entrada sufre un cambio brusco especificado y el instante en que la señal de salida alcanza y permanece dentro de límites especificados alrededor de su valor final en régimen estable.



5.18 Exactitud de un instrumento de medida
Aptitud de un instrumento de medida para dar respuestas próximas a un valor verdadero.NOTA:El concepto de 'exactitud' es cualitativo.


5.19 Clase de exactitud
Grupo de instrumentos de medida que satisfacen determinadas exigencias metrológicas destinadas a conservar los errores dentro de límites especificados.NOTA:Una clase de exactitud se indica habitualmente por un número o símbolo adoptado por convenio y denominado índice de clase.

jueves, 14 de agosto de 2008

GASES COMBURENTES.

Comburentes

Aire


El comburente es el agente que aporta el oxigeno a una reacción de combustión y la fuente mas usual y económica de oxígeno disponible es el aire.

Si dos reactivos participan en una reacción y uno de ellos es considerablemente más costoso que el otro, es muy común que el reactivo más económico se utilice en exceso con respecto al reactivo mas caro. Esto se justifica a efecto de aumentar la conversión del reactivo más caro a expensas del costo del reactivo en exceso. En consecuencia, como el reactivo mas económico es el aire, que además es gratis, las reacciones de combustión se realizan invariablemente con más aire del que se necesita, para asegurarse en proporcionar oxigeno en cantidad estequiométrica al combustible.

Propiedades y definiciones

En el manejo de las ecuaciones de reacciones de combustión generalmente se emplean algunos conceptos importantes a saber:

Aire teórico o requerido

Es la cantidad de aire que contiene el oxígeno teórico

Oxígeno teórico

Son las moles (para un proceso intermitente) o la velocidad de flujo molar (para un proceso continuo) de oxigeno que se necesitan para efectuar la combustión completa del combustible en el reactor, suponiendo que todo el carbono del combustible se oxida para formar CO2 y todo el H2 se oxida para formar H2O.

Exceso de aire

Es la cantidad de aire en exceso con respecto al teórico o requerido para una combustión completa.

Para su cálculo pueden emplearse las siguientes expresiones equivalentes:

% de exceso de aire = (O2 que entra al proceso - O2 requerido/O2 requerido) x 100

% de exceso de aire = (O2 de exceso / O2 de entrada - O2 de exceso) x 100

Para los cálculos de aire teórico y aire en exceso deben tenerse en claro los siguientes conceptos:


· El aire teórico requerido para quemar una cierta cantidad de combustible no depende de la cantidad que realmente se quema. El combustible puede reaccionar parcialmente y puede quemarse parcialmente para formar CO y CO2 pero el aire teórico es aquel que se requeriría para reaccionar con todo el combustible para formar solo CO2

El valor del porcentaje de aire en exceso depende solo del aire teórico y de la velocidad de alimentación de aire y no de cuanto O2 se consume en el reactor o bien de que la combustión sea completa o parcial.

Composición del aire

El aire atmosférico presenta la siguiente composición

componente % en volumen usual % en peso Usual

Nitrógeno 78,03 79 75,45 76,8

Oxígeno 20,99 21 23,20 23,2

Argón 0,94 1,30

CO2 0,03 0,05

gases varios 0,01

Peso molecular Kg / Kgmol 28,967 29







En la mayoría de los cálculos de combustión es aceptable utilizar esta composición simplificada a 79 % de N2 y 21 % de O2 en base molar.

Así un Kmol de aire contiene 0,21 Kmol de oxigeno y 0,79 Kmol de nitrógeno, siendo la relación de 79/21 = 3,76 Kmol de N2 / Kmol de O2 o también puede expresarse como la cantidad de 4,76 Kmol de aire / Kmol de oxigeno que equivale a la cantidad de aire necesaria para contener 1 Kmol de oxígeno.

Recordar y no confundir que estas relaciones son válidas únicamente para composiciones molares.

En términos de composiciones de masa o kilogramos, estas cantidades son diferentes: 1 kg de aire contiene 0,233 kg. de oxigeno y 0,766 kg. de nitrógeno y la cantidad de aire necesaria para contener 1 kg. de oxigeno es de 4,292 kg. de aire.

Composición en base seca o análisis de Orsat:

Es la composición de todos los gases que resultan del proceso de combustión sin incluir el vapor de agua.

Composición en base húmeda:

Es la composición de todos los gases que resultan del proceso de combustión incluyendo el vapor de agua.

La composición expresada mediante el Análisis de Orsat hace referencia a un tipo de aparato de análisis de gases denominado Orsat en el que los volúmenes de los gases respectivos se miden sobre y en equilibrio con agua.