Incertidumbre
El propósito de esta nota técnica no es explicarle a los lectores como calcular las incertidumbres, algo que si hacemos en nuestras capacitaciones, sino dar los conceptos generales de que es la incertidumbre y que es lo que debe contener.
La incertidumbre esta definida como: parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza.
Esto quiere decir que si se mide un valor de 100 con una incertidumbre expandida con el 95% de confianza de 40 , se tiene un 95% de probabilidad (k=2) de que el valor real de la medición este entre 60 y 140. Si se usa un nivel de confianza del 68% (k=1) el valor estará entre 80 y 120 y con un nivel de confianza del 99% (k=3) entre 40 y 160.
El factor de cobertura k depende del nivel de confianza que se usa y además de lo grados de libertad de la incertidumbre, con lo cual si una medición se toman pocas mediciones y la repetibilidad no es buena, se puede tener un factor de cobertura distinto a 2 con un nivel de confianza del 95%.
La incertidumbre en general se asocia mayoritariamente con el proceso de calibraciones, pero la determinación de la incertidumbre es necesaria en todas las mediciones a realizarse donde es necesario tomar una decisión en base a esa medición.
En general en calibraciones se usa probabilidad de 95%, lo cual equivale a un factor de cobertura de 2( k=2), aunque en muchos casos el k puede ser mayor a 2 dependiendo de cuales sean las fuentes más importantes-.
El cálculo de incertidumbre es posiblemente una de las partes más importantes de la calibración, ya que una incertidumbre calculada por defecto hace que la calibración no tenga validez.
El punto más difícil para para el cálculo de incertidumbre es determinar las fuentes de incertidumbre y su aporte a la incertidumbre total. Ejemplo de fuentes de incertidumbre son:
- Incertidumbre de patrones (debería incluir no solo la incertidumbre de calibración, sino un valor esperado de cambio del patrón durante ciclos de calibración, además del error de medición si no se corrigen las mediciones)
- La resolución del equipo a calibrar (si aplica)
- La dispersión de las mediciones durante la calibración
- La incertidumbre debido al medio de generación (si aplica)
- La incertidumbre debido a componentes ambientales
- Incertidumbres especificas del método
Cada una de estas fuentes aporta un valor numérico que se combina para dar una incertidumbre combinada.
Los errores más frecuentes en relación a la incertidumbre son:
- Falta de componentes en la incertidumbre
- Expresión de la incertidumbre de forma incorrecta
Falta de componentes:
Resolución es la mínima división que se puede resolver en un equipo de medición, por ejemplo en la imagen de la derecha se puede ver que la resolución es de 0.1°C y de 1%HR.
Una regla sencilla que detecta un problema común en la falta de componentes es que la incertidumbre no puede ser menor al 60% del valor de la resolución, por ejemplo si la resolución es 0.1 la in certidumbre puede ser como mínimo 0.06. Si la incertidumbre es menor a esto quiere decir que hay un problema (tener en cuenta que esto vale solo para los equipos con display o algún tipo de indicación).
Poder detectar si una incertidumbre es menor a lo que debería en general es difícil para el usuario final y para eso están los expertos técnicos, pero una forma simple podría ser revisar alcances de laboratorios acreditados a nivel nacional o mundial. Si ningún laboratorio acreditado tiene esa incertidumbre es muy probable que este mal calculada.
Expresión de incertidumbre:
La expresión de la incertidumbre si bien no es un problema grave quita confianza al auditor en la calibración. La regla general es que la incertidumbre debe ser expresada con 2 cifras significativas.
Para más información sobre incertidumbres especificas o capacitaciones en cálculos de incertidumbre, contáctenos a info@akrimet.com
AKRIMET | División Metrológica de AKRIBIS