Cómo calcular la incertidumbre del CMC como un profesional

¿Alguna vez ha mirado el alcance de su acreditación y se ha preguntado: «¿Cómo calculo la incertidumbre con esta ecuación?» Si es así, ¡está de suerte! Voy a mostrarles paso a paso, cómo calcular la incertidumbre de CMC usando las ecuaciones de su ámbito.

En los últimos dos meses, he recibido una tonelada de correos electrónicos y llamadas telefónicas preguntando cómo calcular la incertidumbre utilizando las ecuaciones publicadas en el ámbito de acreditación de los laboratorios. Bueno, estoy a punto de responder a sus oraciones. Vamos a empezar.

Alcance de la acreditación

Sólo para aclarar las ecuaciones sobre las que escribo, veamos varios ejemplos de acreditación para ver algunos ejemplos. Aquí hay un ejemplo del alcance de la acreditación del Centro de Servicio Everett de Fluke. Si miran abajo, notarán tanto una declaración de incertidumbre del CMC de punto fijo como una ecuación para el cálculo de la incertidumbre del CMC.

Si haces metrología dimensional, aquí tienes un extracto del alcance de la acreditación de Mitutoyo. Fíjese en la diferencia entre la declaración de incertidumbre de un punto fijo de CMC y la ecuación de incertidumbre de CMC.

Ecuaciones de incertidumbre

Las ecuaciones de incertidumbre son sólo ecuaciones lineales que caracterizan la incertidumbre de la medición en función de un rango de valores de medición. Suelen derivarse del uso de técnicas de regresión para identificar una ecuación que ajuste un conjunto de datos a un modelo matemático. Se denominan comúnmente «línea de mejor ajuste» porque la ecuación se ajusta a un conjunto de datos con un error estándar mínimo. Sin embargo, esto no siempre es así y es posible que necesitemos ampliar nuestra ecuación un segundo orden para la curvatura o un tercer o más órdenes para tener en cuenta las inflexiones; pero, ese es un tema para otro artículo. Aquí, describiremos sólo ecuaciones lineales o de primer orden.

Hay varias fórmulas utilizadas para describir las ecuaciones lineales. Algunos de ustedes pueden estar familiarizados con la ecuación lineal. Convierte una entrada, x, en una salida, y, usando el coeficiente m para la pendiente y el coeficiente b para la intersección y.

Si está familiarizado con el análisis de regresión y las estadísticas, puede que esté más familiarizado con la ecuación lineal que utiliza la letra griega beta para definir la sensibilidad o el coeficiente de ganancia β1 y el coeficiente de compensación β0. Esta es la ecuación que he elegido y la usaré a lo largo de este artículo. Es similar a la ecuación anterior. La única diferencia son las letras utilizadas para representar los coeficientes.

Calculando la incertidumbre del CMC

Para calcular la incertidumbre de la CMC, necesitamos primero identificar la función de medición apropiada y el rango asociado con nuestro proceso de medición. A continuación, querrá encontrar los coeficientes de sensibilidad y compensación. Usen la imagen de abajo como guía.

Para este ejemplo, he seleccionado calcular la incertidumbre del CMC para 10mV. Por lo tanto, usaremos los coeficientes de sensibilidad para «Voltaje DC – Medir y Generar», y el rango $0027(0 a 0.02) V.$0027 Ahora, vas a conectar estos coeficientes en la fórmula de la ecuación lineal que te mostré anteriormente. Debería verse así:

Como estamos estimando la incertidumbre para 10mV, será nuestra variable de entrada. Reemplaza x por 10mV, pero conviértela en voltios para coordinarla con nuestro coeficiente de sensibilidad que es de microvoltios por voltio. Finalmente, resuelva la ecuación.

¿Todavía estás confundido? Vamos a desglosarlo paso a paso.

1. Identificar el proceso de medición (es decir, Parámetro/Función).

«Voltaje DC – Medir y Generar»

2. Seleccione el método o el sistema de medición (es decir, los comentarios).

«Mediciones directas o técnicas de transferencia usando el Fluke 4950»

3. 3. Seleccione el Rango de medición (es decir, el Rango).

$0027(0 a 0.02) V$0027

4. Identificar los coeficientes de sensibilidad de la CMC (es decir, CMC)

Coeficiente de ganancia, β1 = 4 μV/V

Coeficiente de compensación, β0 = 0,21 μV

5. Conecta los coeficientes en la ecuación lineal.

6. Convierte la variable de entrada en unidades de medida compatibles.

7. Reemplaza xi con la variable de entrada (por ejemplo, 0,01 V).

8. Resolver para yI.

¡Todo listo! La incertidumbre de su CMC para nuestro ejemplo es de 0,25 microvoltios. Ves, eso no fue tan malo. Intentemos una más usando una ecuación de CMC de nuestro ámbito dimensional mostrado anteriormente. Así que no tienen que volver a subir, aquí está la imagen de nuevo.

En este ejemplo, estimemos la incertidumbre del CMC para la longitud de un bloque de medición de 1 pulgada comparado con un bloque de medición maestro.

1. Identificar el proceso de medición (es decir, Parámetro/Función).

«Bloqueo de calibre – Longitud»

2. Seleccione el método o el sistema de medición (es decir, los comentarios).

«Comparación con los bloques del calibrador maestro»

3. 3. Seleccione el Rango de medición (es decir, el Rango).

Hasta 4 en$0027

4. Identificar los coeficientes de sensibilidad de la CMC (es decir, CMC)

Coeficiente de ganancia, β1 = 0,80L μin o 0,80 μin/in

Coeficiente de compensación, β0 = 1,3 μin

5. Conecta los coeficientes en la ecuación lineal.

6. Convierte la variable de entrada en unidades de medida compatibles.

7. Reemplaza L o xi con la variable de entrada (por ejemplo, 1 in).

8. Resolver para yI.

CMC Incertidumbre en Excel

¿Todavía quieres más? No te culpo. ¿Quién quiere calcular la incertidumbre de la CMC a largo plazo; toma una eternidad. ¿Y si te diera las fórmulas para hacer estos cálculos en Excel? Entonces, podrías calcular la incertidumbre más rápido y fácilmente repetir el proceso cuando lo necesites.

Para empezar, seleccione las celdas para los siguientes parámetros y póngales un título. Introduzca los valores deseados en las celdas apropiadas, e introduzca la ecuación de abajo en la celda Ucmc. Acabas de crear una calculadora de Excel para la incertidumbre de CMC.

Si planea calcular la incertidumbre para un gran conjunto de parámetros, es mejor poblar las celdas en filas. Es fácil copiar y pegar filas, y hace más fácil llamar a los valores de las celdas, de manera similar a los campos de la base de datos para su uso en otras hojas de cálculo.

Conclusión

Calcular la incertidumbre del CMC no es difícil, pero ayuda a seguir un procedimiento. Espero que este artículo sea útil para aquellos con preguntas y para otros que se tropiecen con este puesto que necesitan respuestas. Si necesitan que elabore más este proceso, siéntanse libres de contactarme en rhogan@isobudgets.com.

Sigue con las preguntas; eso alimenta mi calendario editorial para futuros artículos. Si no eres un suscriptor, únete ahora y recibe nuevos artículos en tu bandeja de entrada. No hago spam y es GRATIS. ¿Qué tienes que perder?

Leave a Comment!