LABORATORIO NACIONAL DE TEMPERATURA DE CHILE

Transcripción

1 LABORATORIO NACIONAL DE TEMPERATURA DE CHILE

2 ERROR NORMALIZADO, SU DEFINICIÓN Y USO EN TERMOMETRÍA Mauricio Araya Castro Laboratorio Nacional de Temperatura de Chile, CESMEC S.A. Avenida Marathon 2595, Macul, Santiago - Chile 56 (2) maraya@cesmec.cl

3 INTRODUCCIÓN En termometría, el uso del Error Normalizado (E N ) está ampliamente difundido como método estadístico válido a usar, cuando se evalúa el desempeño de los participantes de un ensayo de aptitud. Importante resulta entonces conocer éste método, su correcta aplicación y alcance.

4 TÉRMINOS Y DEFINICIONES Comparación interlaboratorios; organización, realización y evaluación de mediciones o ensayos sobre el mismo ítem o ítems similares por dos o más laboratorios de acuerdo con condiciones predeterminadas. Valor Asignado; valor atribuido a una propiedad particular de un ítem de ensayo de aptitud. Ítem de ensayo de aptitud; muestra, producto, artefacto, material de referencia, parte de un equipo, patrón de medida, conjunto de datos u otra información utilizada en un ensayo de aptitud.

5 PROPÓSITO DE LAS COMPARACIONES Evaluar el desempeño de los laboratorios de calibración de termómetros, para llevar a cabo mediciones y/o calibraciones y, hacer seguimiento al desempeño continuo de los mismos. Identificar problemas en los laboratorios e iniciar acciones para la mejora que, por ejemplo, pueden estar relacionadas con procedimientos inadecuados de medición y/o calibración, eficacia de la formación y supervisión del personal o la calibración de los patrones de referencia.

6 PROPÓSITO DE LAS COMPARACIONES Proporcionar confianza adicional a los clientes de los laboratorios de calibración. Identificar diferencias entre los laboratorios de calibración. Validar las estimaciones de incertidumbre declaradas.

7 PROPÓSITO DE LAS COMPARACIONES Apoyar las declaraciones de equivalencia de las mediciones de los Institutos Nacionales de Metrología a través de comparaciones claves y comparaciones complementarias, realizadas en nombre de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) y las organizaciones de metrología regionales asociadas.

8 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS La norma ISO describe los métodos específicos preferidos para algunas situaciones específicas, sin embargo también indica que se pueden utilizar otros métodos, siempre y cuando sean estadísticamente válidos. Todo método estadístico asociado a un programa de ensayo de aptitud debe cubrir algunos pasos fundamentales comunes, estos son;

9 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS La determinación del valor asignado Comúnmente en termometría, el valor asignado al ítem bajo comparación puede ser obtenido mediante un valor de referencia certificado o mediante un valor de referencia dado por un patrón de referencia trazable a un patrón nacional o internacional.

10 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS El cálculo de estadísticas de desempeño Las estadísticas comúnmente utilizadas para resultados cuantitativos y específicamente en termometría son; La diferencia, D, que se calcula utilizando la ecuación Donde, D = (x X) x : es el resultado del participante, X : es el valor asignado.

11 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS El Error normalizado, E N, se calcula utilizando la ecuación E = x X U + U Donde, U : corresponde a la incertidumbre expandida del resultado del participante, U : corresponde a la incertidumbre expandida del valor asignado del laboratorio de referencia.

12 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS Nota 1 : La fórmula de la ecuación [b.2] es correcta solo si x y X son independientes. Nota 2 : La diferencia simple entre el resultado de un participante y el valor asignado puede llegar a ser adecuada para determinar el desempeño de un participante. Nota 3 : La estimación del error normalizado, asociado a los resultados de medida de cada participante, solo serán significativos si las estimaciones de la incertidumbre son determinadas de manera coherente por el participante.

13 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS La evaluación del desempeño Para el caso del error normalizado, el criterio utilizado para evaluar la puntuación obtenida por el participante corresponde al siguiente; E 1,0 indica un desempeño satisfactorio y no genera ninguna señal, E > 1,0 indica un desempeño insatisfactorio y genera una señal de acción.

14 MÉTODOS ESTADÍSTICOS ADECUADOS La determinación de la homogeneidad y estabilidad del ítem de ensayo de aptitud La homogeneidad, en termometría, prácticamente no tiene incidencia dado que a cada ítem se le asigna un valor de referencia único y propio a sus características. La estabilidad, en termometría, se verifica normalmente con el fin de asegurar que el ítem de ensayo de aptitud no ha cambiado durante el transcurso del ensayo de aptitud.

15 Ejemplo: En el Ensayo de Aptitud T-14, organizado por la Red Nacional de Metrología (RNM) y ejecutado por el Laboratorio Custodio de los Patrones Nacionales de Temperatura (LCPN-T), fueron comparadas las medidas de un conjunto de termómetros de líquido en vidrio. Cada participante debió medir éste conjunto de termómetros y entregar sus resultados según fue establecido en el protocolo. El valor de referencia asignado para cada termómetro fue definido por el LCPN-T. Fueron calculados la Desviación D respecto al valor de referencia asignado y el Error Normalizado E N para cada temperatura medida. Adicionalmente, a modo de facilitar la interpretación de los resultados, fueron usados algunos gráficos como se muestran en las figuras.

16 Desviación observada a una temperatura de -10 C.

17 Error Normalizado para la temperatura de -10 C

18 Ejemplo: El LCPN-T participó como laboratorio piloto en los años 2007 y 2008 en una comparación bilateral con Laboratorio de Temperatura del instituto Nacional Ecuatoriano de Metrología INEN, dentro de un programa definido como parte de una cooperación bilateral entre ambas instituciones. El programa contemplo la evaluación de la equivalencia de las medidas asociadas a la calibración de termómetros de resistencia de platino. En las siguientes figuras se muestran los resultados obtenidos en una primera evaluación realizada en el 2007, en la cual algunos valores de E N > 1. Algunas acciones fueron acordadas con el INEN, las cuales permitieron mejorar los resultados en una segunda evaluación.

19 Laboratorio Nacional de Temperatura Resultados evaluación 2007 sobre la equivalencia de medidas asociadas a la calibración de TRP.

20 Laboratorio Nacional de Temperatura Resultados evaluación 2008 sobre la equivalencia de medidas asociadas a la calibración de TRP.

21 CONCLUSIÓN El uso del Error Normalizado como herramienta estadística en la evaluación de la equivalencia de medidas provee de evidencia suficiente para asegurar la competencia del laboratorio evaluado. Sin embargo, su uso debe ser criterioso y constante, de modo que se asegure además la consistencia del desempeño en el tiempo. Además, la aplicación del Error Normalizado, debe contemplar el seguimiento y cierre de las acciones que correspondan si E N > 1.

22 Muchas gracias