Guía para la evaluación de la incertidumbre en pruebas · PDF file20°es la temperatura de referencia (véase ISO-1) u ... 32% de la MPE, la prueba es adecuada. La incertidumbre

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MU -MMC

Guía para la evaluación

de la incertidumbre

en pruebas de MMC

ISO TS 23165:2005 (E)

Guide to the evaluationof CMM test uncertainty

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Guía para la evaluación de incertidumbre

de prueba en MMC ISO TS 23165:2005

�Alcance.

Es una guía para la aplicación de la prueba normalizada mediante la ISO 10360-2:2001

cubriendo la evaluación de la incertidumbre de prueba requerida por la ISO 14253-1.

�Antecedentes

Conocer la prueba del desempeño de MMC ISO-10360-2

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� La incertidumbre de la prueba (de verificación):

� Es asociada únicamente al equipo y su uso en la prueba, la cuál puede modificar las zonas de conformidad de acuerdo a ISO-14253-1.

� Es una medida de la calidad del equipo de prueba (patrones) y su uso durante la prueba, no del desempeño de la MMC.

� Es responsabilidad y controlada por el probador

(el probador/verificador puede ser externo ó interno ó de tercera parte).

Guía para la evaluación de incertidumbre de

prueba

en MMC ISO TS 23165:2005

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prueba en MMC ISO TS 23165:2005

� 6 Prueba de tamaño � 6.1 General � La ecuación recomendada para la incertidumbre estándar del error de

indicación u(E) es:

)()()()()()(22222

fixtaligtcal uuuuuEu εεεεεα

++++=

� donde

� εcal es el error de calibración del patrón materializado de tamaño

� εα es el error debido a la entrada del valor del CTE del patrón materializado de tamaño

� εt es el error debido a la entrada del valor de la temperatura del patrón materializado de tamaño

� εalign es el error debido a la desalineación del patrón materializado de tamaño

� εfixt es el error debido a la fijación del patrón materializado de tamaño

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� 6.2 Análisis de los contribuyentes de incertidumbre � 6.2.1 Incertidumbre debida a la calibración del patrón

materializado de tamaño u(εcal) � La ecuación recomendada para este componente de incertidumbre es

� Donde Ucal es la incertidumbre expandida de calibración del patrón materializado de tamaño reportada en el certificado o informe de calibración

� k es el factor de cobertura de Ucal reportado en el certificado o informe de calibración

� NOTA Un valor típico del factor de cobertura es k = 2

k

Ucalu cal =)(ε

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� 6.2.2 Incertidumbre debida al CET (coeficiente de expansión térmica) del patrón materializado de tamaño, u(ε ⍺)

� Aplica cuando se requiere un dato de entrada del CET. Es descartado para maquinas sin compensación térmica.

� La ecuación recomendada para este componente de incertidumbre es

� U(ε ⍺) = L x (| t – 20°C |) x u(⍺) � donde � L es el tamaño del patrón materializado� t es la temperatura del patrón materializado de tamaño en el momento de la

medición � 20° es la temperatura de referencia (véase ISO-1)

� u(⍺) es la incertidumbre estándar del CTE del patrón materializado de tamaño � El valor de t en la ecuación de arriba debe ser medido o estimado para cada

posición de prueba.

� Si tienes valor de calibración del CET dividir entre 2, si es obtenidos de tablas ó manuales dividir entre √12, si el valor para aceros se asume como 11,5±1 se usa un valor de 0,58x10-6 K-1



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� 6.2.3 Incertidumbre debida a la entrada de la temperatura del patrón materializado de tamaño, u(εt)

� Esta componente de incertidumbre debe ser considerada sólo para CMMs térmicamente compensadas y sólo cuando se basa en la temperatura medida por el probador. La ecuación recomendada para esta componente de incertidumbre es

� U(εt) = L x ⍺ x u(t) � donde � L es el tamaño del patrón materializado a medir

� ⍺ es el CET del patrón materializado� u(t) es la incertidumbre estándar de la temperatura del patrón materializado

� u(εt) = 0 cuando la temperatura es medida por medio de los termómetros incluidos en la CMM, o cuando la CMM no es térmicamente compensada.

� La prueba 10360 se debe realizar en los límites de ∆T especificados por el fabricante de la MMC.

� Para evaluar la incertidumbre entrada u(t), se sugiere considerar los siguientes componentes:

� - La incertidumbre de calibración del(os) termómetro(s) usado(s) que es reportada en el certificado de calibración.

� - La incertidumbre debida a la variación de temperatura Vt puede determinarse mediante una prueba sobre un artefacto de dimensiones similares al patrón utilizado.

� Las incertidumbres estándar se suman en forma cuadrática.



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� 6.2.4 Incertidumbre debida a la desalineación del patrón materializado de tamaño, u(εalign)

)()()(2

cos

2

parallalign eueuu +=ε

� dónde:

� U(ecos) es la incertidumbre por el error de coseno,

� U(eparall) es la incertidumbre del paralelismo de las caras de medición

Guía para la evaluación de incertidumbre de prueba

en MMC ISO TS 23165:2005

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� 6.2.5 Incertidumbre de fijación del patrón materializado de tamaño, u(εfixt)

� Es recomendado que sea tomado todo el cuidado para mantener este componente en un mínimo.

� Cuando se cuenta con los dispositivos de fijación y soporte de diseño específicos para aplicaciones metrológicas, este componente debe ser reducido al mínimo y debería tomarse como despreciable. Cuando esto no es así (diseño bajo principios no metrológicos) deberán hacerse experimentaciones para obtener un valor de incertidumbre por la fijación de los patrones.



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�Errores que no se incluyen� 1. Los errores de reproducibilidad no son cargados en esta

evaluación dado que son debidos a causas externas al probador y lo que pretende esta guía es la calidad del probador y no de la MMC y otras causas externas.

� 2. Software se trata como una caja negra.



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�Errores de palpado

)(2

)(2

2

FuF

u form +

=ε

� Donde

� F es el error de forma reportado en el certificado de calibración,

� U(F) es la incertidumbre establecida por el error de forma reportado en el certificado de calibración.

� Este error se utiliza para determinar si la prueba cumple inicialmente con el Mep (máximo error de palpado).



� Es lo primero que se compara para determinar si la incertidumbre es menor que el MPEp

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�Ejemplo para una prueba típica de MMC

)()()()()()(22222

fixtaligtcal uuuuuEu εεεεεα

++++=

--

1,10,5U (k=2)

0,20,05

--

0,140

0,50,25

m * LbFuente (k=1)

)( calu ε

)(α

εu

)( tu ε

)( alignu ε

)( fixtu ε



termómetros propios

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0,5+1,1* L

-10-8-6-4-2

02468

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0 200 400 600 800 1000

3+2*L

�Reglas de decisión conforme a ISO14253-1

0,5+1,1* L-10-8-6-4-202468

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0 200 400 600 800 1000

1+2L

� La incertidumbre representa de un 16 a 32% de la MPE, la prueba es adecuada.

� La incertidumbre representa de un 33 a 60% de la MPE, por lo que la prueba no es adecuada.



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� CONCLUSIONES

� La norma ISO TS 23165 muestra un camino sencillo para homologar los criterios de evaluación de incertidumbre en la evaluación del desempeño conforme a ISO 10360.

� Por fin se homologan los criterios y se separan los componentes de la calidad de prueba vs desempeño de la MMC.

� Existen aún muchos campos de desarrollo en la evaluación de la incertidumbre de calibración pero sobre todo en la medición de objetos.

� El evaluador debe estar conciente de no sobreestimar los valores ni las fuentes de incertidumbre, pero también se corre un riego en el sentido opuesto (al subestimar).



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