Cómo añadir una calculadora de incertidumbre a su lista de calibración

Introducción

El cálculo de la incertidumbre en la medición puede ser difícil. Especialmente, ahora que se requiere calcular la incertidumbre para cada resultado de medición en los informes de calibración.

Durante años, muchos laboratorios acaban de incluir una declaración de incertidumbre oculta en la letra pequeña de sus informes que sólo proporcionan la declaración de incertidumbre de la CMC publicada en su ámbito de acreditación.

Bueno, ya no. La política de ILAC P14 requiere que informe la incertidumbre de la calibración junto con cada resultado de la medición.

Si no está acostumbrado a este rigor, el cambio de política acaba de crear una abundante cantidad de trabajo para usted y su personal.

Entonces, ¿cómo se calcula rápidamente la incertidumbre de los resultados de la calibración?

Sigue leyendo y te mostraré cómo usar esta calculadora de incertidumbre de calibración para Microsoft Excel.

Fondo

Desde que dejé la Marina y entré en el mundo comercial de la metrología, he usado Microsoft Excel para construir listas de control y plantillas.

Cuando la ILAC publicó la política P14 en 2010, tuve que desarrollar una mejor manera de calcular la incertidumbre de mis resultados de calibración. Necesitaba algo que fuera dinámico, fácil de actualizar y que no interfiriera con mi base de datos SQL.

Así que desarrollé la $0027Calculadora de Incertidumbre de Calibración$0027.

Está diseñado para ayudarle a calcular la incertidumbre de sus resultados de calibración de acuerdo con la política de ILAC P14.

A primera vista, la calculadora no se parece a la mayoría de las calculadoras de presupuesto de incertidumbre que se ven normalmente en otros lugares.

La razón por la que se ve diferente es que diseñé la calculadora para realizar todo el análisis de incertidumbre en una sola fila de la tabla.

El beneficio es que me permitió integrar fácilmente la calculadora en mis listas de verificación de calibración y calcular rápidamente la incertidumbre para los resultados de múltiples mediciones usando copiar y pegar.

Además, no interfirió con mi software de calibración al importar las plantillas a su base de datos SQL porque los datos de cada resultado de medición estaban contenidos en una sola fila.

Listas de verificación de calibración: Excel vs Software

Muchos de ustedes se preguntarán por qué uso Excel para crear listas de calibración en lugar de software de calibración.

Bueno, la respuesta es velocidad y productividad . Puedo crear una lista de verificación de calibración en Excel 400% más rápido de lo que puedo usar un software de calibración como EMX, Mudcats, METCAL o METTEAM.

Después, importo la lista de control de Excel en una tabla SQL que se convierte en parte de mi software de calibración.

Sé que puede parecer una locura, pero funciona; y, puedo conseguir mucho más trabajo completado de esta manera.

Además, sé que hay muchos laboratorios que manejan sus listas de control de calibración y plantillas de esta manera. También hay muchos laboratorios que usan listas de control de Excel como subinformes para sus certificados de calibración.

Si esto empieza a parecerse a su laboratorio, entonces esta guía es para usted.

Calculadora de Incertidumbre en las listas de verificación de Excel

Hoy les mostraré cómo agregar una calculadora de incertidumbre de calibración a una lista de verificación de calibración hecha en Excel.

Hay nueve pasos en este proceso. Así que no se desanime. Este es un proceso realmente fácil.

Ahora, empecemos, para que puedas probarlo tú mismo.

1. Abra la plantilla de su lista de calibración

Todo comienza con tu plantilla de calibración. Elija una plantilla de calibración hecha en Microsoft Excel y abra el archivo.

Al igual que en la imagen de abajo, querrás alejar lo suficiente el zoom para ver una pantalla blanca en blanco a la derecha de tu lista.

La lista de control de este ejemplo es para un Multímetro Digital de Mano Fluke 115. Será el modelo utilizado para enseñarle cómo añadir una calculadora de incertidumbre a su lista de comprobación.

2. Abra la Calculadora de Incertidumbre de Calibración

Ahora, abre la Calculadora de Incertidumbre de Calibración en Microsoft Excel. Si aún no lo has descargado, puedes hacer clic aquí para obtenerlo ahora.

3. Copia la calculadora en tu plantilla

La Calculadora de Incertidumbre de Calibración tiene dos versiones;

– Dispositivos Analógicos

– Dispositivos digitales

Elija la calculadora de incertidumbre que mejor se adapte a su lista.

Si está calibrando un dispositivo con una pantalla digital, entonces seleccione la calculadora en la pestaña Digital. Si está calibrando un dispositivo con una escala analógica, seleccione la calculadora en la pestaña Analógica.

Ahora, resalta las dos primeras filas de la calculadora y presiona Ctrl + C para copiar.

A continuación, seleccione la sección de su plantilla que necesita calcular la incertidumbre y pegue la calculadora en su plantilla pulsando Ctrl + V.

CONSEJO PRO : Pegue la calculadora de incertidumbre fuera del área de impresión de su plantilla. Asegúrate de que la calculadora esté en la misma fila que los resultados de tus mediciones.

4. Enlazar unas pocas células para que funcione

Para integrar la calculadora de incertidumbre en su plantilla, necesita enlazar unas cuantas celdas.

En primer lugar, vincular la celda «Punto de prueba» con su valor nominal o el resultado de la medición. Esto se usará para calcular su Incertidumbre CMC, así que deben asegurarse de vincular la celda con la información apropiada.

Sólo escribe $0027=$0027 y selecciona la celda que quieres enlazar.

A continuación, enlaza la celda de «Unidad» con otra celda que contiene información sobre la unidad de medida.

NOTA : Este paso no es necesario para que la calculadora funcione. Por lo tanto, puedes saltarte este paso o eliminar la columna «Unidad» si quieres. Con suerte, tendrás la unidad de medida descrita en otra parte.

Por último, enlaza la celda donde informarás de la incertidumbre de la calibración con la celda $0027EU$0027. Esto es importante para asegurar que sus estimaciones de incertidumbre de calibración se actualizan automáticamente y se muestran correctamente en su informe de calibración o suplementario.

De nuevo, escribe $0027=$0027 y selecciona la celda que quieres enlazar.

5. Ingresa la incertidumbre del CMC desde tu alcance

Ahora que la calculadora de incertidumbre se ha integrado en su plantilla, es hora de ponerla a funcionar y empezar a estimar la incertidumbre.

El primer contribuyente que necesitan calcular es su CMC Incertidumbre.

Para calcular la incertidumbre de su CMC, deben introducir datos de su ámbito de acreditación.

Empiece por identificar la función de medición y el punto de prueba.

Entonces, localice esos parámetros en su ámbito de acreditación.

A. Si la incertidumbre de su CMC es una ecuación:

1. Introduce tu coeficiente de ganancia en la columna «B1».

2. Introduce tu coeficiente de compensación en la columna $0027B0$0027.

Pista : El coeficiente de ganancia puede ser identificado por unidades que aumentan o disminuyen el valor de la incertidumbre en base al valor de entrada. Se expresa típicamente en las siguientes unidades: «%, uV/V, ppm, etc.

B. Si su CMC Incertidumbre es un valor fijo:

1. Ingresen su Incertidumbre del CMC en la columna «B0».

Después, la columna «Ucmc» debería calcular automáticamente su Incertidumbre CMC.

6. Introduzca la resolución UUT

El siguiente factor que contribuye a la incertidumbre y que tendrá que considerar es la Resolución UUT.

La Calculadora de Incertidumbre de Calibración está diseñada para manejar la Resolución UUT para dispositivos digitales de forma diferente a los dispositivos analógicos.

Dispositivos digitales

Los dispositivos digitales suelen tener una mejor resolución que los analógicos. A veces, los dispositivos digitales pueden tener muchos decimales, lo que significa que tienes que teclear muchos ceros.

A menos que…

Utiliza mi superproductiva característica, la columna de $0027Dígitos$0027.

La columna de dígitos sólo permite escribir el número de lugares decimales a la derecha del decimal.

Por ejemplo;

– 10 tiene 0 lugares a la derecha del decimal. Escriba 0 en la columna de $0027Dígitos$0027, la Resolución UUT calculará un valor de 1.

– 10.0 tiene 1 lugar a la derecha del decimal. Escriba 1 en la columna «Dígitos», la Resolución UUT calculará un valor de 0.1.

– 10.00 tiene 2 lugares a la derecha del decimal. Escriba 2 en la columna de $0027Dígitos$0027, la Resolución UUT calculará un valor de 0.01.

– 10.000 tiene 3 lugares a la derecha del decimal. Escriba 3 en la columna de $0027Dígitos$0027, la Resolución UUT calculará un valor de 0.001.

– 10.0000 tiene 4 lugares a la derecha del decimal. Escriba 4 en la columna de $0027Dígitos$0027, la Resolución UUT calculará un valor de 0.0001.

– Y así sucesivamente…

Créase o no, esta característica le ahorrará una tonelada de tiempo al omitir la necesidad de teclear muchos ceros innecesarios.

Dispositivos analógicos

Los dispositivos de escala analógica suelen tener escalas graduadas con marcas uniformemente espaciadas. Por lo tanto, la Calculadora de Incertidumbre de Calibración tiene una columna etiquetada con $0027Res$0027 que significa Resolución.

Todo lo que necesitas hacer es escribir la resolución de tu dispositivo analógico, y la calculadora calculará automáticamente la mitad de la resolución (es decir, 0,5R) en la columna $0027Ures$0027.

Por ejemplo, tienes un manómetro de 10.000 psig con una resolución de 100 psig. Introduce 100 en la columna $0027Res$0027 y la columna $0027Ures$0027 mostrará 50 para 50 psig de incertidumbre de resolución UUT.

7. Introduzca la repetibilidad UUT

El último contribuidor de incertidumbre que debe incluir es la repetibilidad de UUT. Así que, calcula la repetibilidad del UUT e introduce los resultados en la columna «Urpt».

Ahora, probablemente estés pensando, «¿Por qué necesito incluir la repetibilidad UUT? Si tengo que realizar una prueba de repetibilidad para cada punto de prueba de cada calibración, no conseguiremos ningún trabajo.»

He escuchado esta queja unas 1000 veces; y, ¡tienes razón!

Sin embargo, tiene algunas opciones que le ayudarán a minimizar el dolor de este requisito.

Solución 1:

En primer lugar, nadie le exige que recoja 10 o 20 muestras para una prueba de repetibilidad. En su lugar, sólo se recogen de 3 a 5 muestras.

He usado esta técnica durante varios años sin ninguna objeción.

Solución 2:

En segundo lugar, nadie le exige que realice una prueba de repetibilidad para cada calibración. En su lugar, intente recoger un muestreo generalizado que se utilizará para calibrar UUT$0027s similares.

Sólo haga la prueba de repetibilidad una vez y use los resultados para todos los UUT subsecuentes.

8. Formatee sus resultados

Ahora que ha introducido toda la información requerida, la calculadora de incertidumbre debería estimar su incertidumbre de calibración e informar del valor en la celda que ha seleccionado.

Sin embargo, debe reportar su incertidumbre de medición a dos cifras significativas. Por lo tanto, usted tiene dos opciones;

a) Ajustar el número de dígitos mostrados, o

b) Convierta sus resultados en notación científica.

Ajustar el número de dígitos mostrados

(Más profesional, pero que consume tiempo)

¿Quieres parecer profesional y hacer que tu incertidumbre estimada sea fácil de leer?

Entonces, quieres ajustar el número de dígitos mostrados para mostrar sólo dos cifras significativas. Automáticamente redondeará el último dígito para usted.

Confía en mí. Las incertidumbres reportadas en su certificado de calibración serán más fáciles de leer y entender para usted y sus clientes.

Notación científica

(Más rápido y más fácil de hacer el trabajo)

¿Quieres calcular la incertidumbre e informar lo más rápido posible?

Entonces, convierta a la notación científica y saltee el formato. Cuando se utiliza la notación científica, se puede configurar para que sólo muestre dos cifras significativas sin tener el formato de cada estimación de incertidumbre.

Es genial para la productividad. Le quitará mucho tiempo a su proceso de reporte.

El inconveniente es que los resultados serán más difíciles de leer y entender. Esto es malo para su personal de control de calidad y sus clientes.

9. Repita el proceso: Copiar y Pegar

Ahora que ha calculado la incertidumbre de una fila de su lista de calibración, puede agregar fácilmente la calculadora de incertidumbre a más filas usando copiar y pegar.

Aún debe introducir la información necesaria para calcular la incertidumbre, pero la mayoría de sus celdas ya están vinculadas. Así que, sólo tienes que copiar y pegar.

La primera acción que debes hacer es copiar y pegar la calculadora de incertidumbre.

Copiar y Pegar

Resalta y copia una sola fila de la calculadora de incertidumbre. Ahora, pegue la calculadora en filas adicionales que requieran estimaciones de la incertidumbre de la medición.

En segundo lugar, repita el proceso de copiar y pegar para la incertidumbre estimada comunicada.

Resalte y copie una sola celda en la que se informe de sus cálculos de incertidumbre final. Ahora, pegue los resultados en celdas adicionales en la misma columna.

Ingrese sus Coeficientes de Incertidumbre del CMC

Refiérase a su ámbito de acreditación y copie los coeficientes de incertidumbre del CMC en las columnas B1 y B0 del calculador de incertidumbre.

Asegúrate de ajustar los valores del suelo para el orden de magnitud correcto.

Por ejemplo, si su telescopio reporta el valor del suelo en microvoltios (por ejemplo, 6 uV) y los resultados de sus mediciones están en milivoltios (mV), asegúrese de corregir el valor del suelo para el orden de magnitud correcto o 0,006 mV.

Si no se corrige esto, se producirán incertidumbres mal calculadas.

Introduzca su Resolución UUT

Consulte su unidad bajo prueba o las especificaciones del fabricante para determinar la resolución UUT. Luego, introduzca la Resolución UUT en la Calculadora de Incertidumbre.

Introduzca su repetibilidad UUT

Realice una prueba de repetibilidad en su UUT e introduzca los resultados en la columna Urpt.

Formatea tus resultados

Asegúrate de mostrar sólo dos cifras significativas.

Eso es todo. Ahora has aprendido a integrar una calculadora de incertidumbre en tus listas de calibración de Microsoft Excel.

Por qué calcular la incertidumbre de calibración en Excel

Si ha leído hasta aquí, estoy seguro de que probablemente utilice Microsoft Excel y esté interesado en añadir una calculadora de incertidumbre a sus plantillas de calibración.

Sin embargo, hay otros que me preguntan: «¿Por qué no usas tu software de calibración?»

La respuesta es porque el software de calibración es LENTO !

De hecho, es increíblemente lento construir listas de verificación de calibración y plantillas; incluso si usas algunas de sus características de asistente para generar plantillas.

El software de calibración no es exactamente fácil de usar cuando se trata de hacer plantillas. La mayoría de los programas de calibración requieren que realices varios pasos y que hagas clic en «Guardar» cien veces para crear una plantilla.

Puede que no parezca tan malo cuando se hace una plantilla con sólo 10 puntos de prueba. Sin embargo, intenta hacer una plantilla con 100 o más puntos de prueba y hazme saber lo que piensas.

Desde el punto de vista de la productividad, es una pesadilla.

En su lugar, construyo plantillas de calibración en Microsoft Excel y las importo a la base de datos de mi software de calibración.

Usando este método, típicamente veo una mejora de más del 400% en la productividad.

De hecho, comparé el tiempo que me llevó construir esta misma plantilla tanto en Excel como en Fluke MET/TEAM. Crear la plantilla en Fluke MET/TEAM me llevó 36 minutos, mientras que construir la misma plantilla en Excel me llevó menos de 8 minutos.

Además, sólo tomó 20 segundos importar la plantilla a la base de datos SQL.

¡Eso es un 476% de aumento en la productividad!

Esto significa que pude construir esta plantilla en Excel casi 5 veces en el tiempo que me llevó crearla una vez en MET/TEAM.

Si no ves el beneficio que eso conlleva, mejor cierra las puertas y cierra tu negocio.

Para recapitular, aquí está el tiempo que me llevó construir una plantilla de calibración para un Multímetro Fluke 115.

Microsoft Excel: 7 minutos, 37 segundos

Fluke MET/TEAM: 36 minutos, 17 segundos

El resultado: 476% de mejora en la productividad

CONSEJO PROFESIONAL : ¡Fluke añadirá una función para importar plantillas de calibración de Excel en una próxima versión de METTEAM en 2017!

Bono – Esconde tus cálculos para proteger tus datos

Es buena idea proteger todo el trabajo duro que acabas de hacer añadiendo una calculadora de incertidumbre a tu lista de control de calibración. Una forma rápida y fácil de hacerlo es ocultar tu trabajo.

Al ocultar estas células, se evita que los técnicos manipulen sus archivos y causen errores en sus cálculos.

Ahora, este no es un método a prueba de tontos para proteger sus datos. Si quieres llevar las cosas un paso más allá, intenta proteger tus hojas de cálculo.

Para empezar, resalta las columnas que quieres ocultar. Recomiendo comenzar con la primera columna de la calculadora y resaltar hasta llegar a la última columna de la calculadora.

A continuación, haga clic con el botón derecho del ratón en los encabezados de las columnas y seleccione «Ocultar» al final de la lista.

Como por arte de magia las columnas están ahora escondidas y fuera de la vista.

Conclusión

Añadir la incertidumbre de la medición a sus informes de calibración no tiene por qué ser difícil. Si utiliza Microsoft Excel para crear listas de verificación de calibración, esta guía le ha mostrado cómo agregar rápidamente estimaciones de la incertidumbre de la medición con la Calculadora de Incertidumbre de la Calibración.

Si implementa estas técnicas, no tendrá problemas en informar de la incertidumbre de acuerdo con la política de ILAC P14:01/2013. Además, podrá crear plantillas y calcular la incertidumbre hasta un 400% más rápido.

Así que, pruebe este método. Primero, necesitas descargar la Calculadora de Incertidumbre de Calibración. A continuación, intégrela en las listas de control de calibración de Microsoft Excel. Luego, deja un comentario y dime cuánto más rápido has calculado la incertidumbre.

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