¿Necesita estimar la incertidumbre? Luego, necesitará una calculadora para crear presupuestos de incertidumbre. En esta guía, puede ver un ejemplo de presupuesto de incertidumbre de nuestra Calculadora de incertidumbre simple.
Esta guía cubrirá todos los elementos que forman parte de un presupuesto de incertidumbre y por qué los necesita. Además, verá muchos ejemplos que deberían ayudarlo a saber qué esperan ver sus auditores de usted para que pueda entregar un análisis de incertidumbre que cumpla con sus expectativas.
¿Qué son los presupuestos de incertidumbre?
La mejor herramienta para realizar análisis de incertidumbre
Un presupuesto de incertidumbre es una tabla detallada de componentes que contribuyen a la incertidumbre en los resultados de la medición. Revela información importante que identifica, cuantifica y caracteriza cada fuente de incertidumbre.
Con respecto a la calidad de la medición, es una herramienta esencial que suelen utilizar los físicos, ingenieros y metrólogos para realizar análisis de incertidumbre. El objetivo de un presupuesto de incertidumbre es calcular eficazmente la incertidumbre de medición utilizando un enfoque estructurado y bien organizado (generalmente siguiendo el método GUM). El beneficio es que proporciona al laboratorio un registro formal del proceso de análisis de incertidumbre que se puede compartir con otros profesionales que pueden validar los resultados.
Beneficios de los presupuestos de incertidumbre
Cómo los presupuestos de incertidumbre mejoran la calidad de la medición.
Hay varias formas en que los presupuestos de incertidumbre pueden ayudar a mejorar la calidad de la medición. Aquí hay una lista de beneficios comunes asociados con estos presupuestos:
- Cumplir con los requisitos de la norma ISO 17025.
- Obtener o mantener la acreditación ISO 17025.
- Estimar la incertidumbre de CMC expresada en el alcance de la acreditación.
- Reduzca el tiempo y el esfuerzo calculando la incertidumbre de medición de los resultados de la calibración o las pruebas.
- Proporcionar evidencia objetiva de que se realizó un análisis de incertidumbre.
- Mejorar la calidad mediante la evaluación de los contribuyentes a la incertidumbre (es decir, encontrar los mayores contribuyentes e identificar dónde se pueden hacer reducciones).
- Aumentar la confianza en la toma de decisiones.
- Prevenir o reducir la aparición de errores en los resultados de medición.
- Reducir el riesgo de medición (por ejemplo, declaraciones de conformidad y reglas de decisión).
- Aumente la satisfacción del cliente y mejore el servicio al cliente.
Ejemplo de presupuesto de incertidumbre
En esta guía, verá un ejemplo de presupuesto de incertidumbre y un desglose de nuestra Calculadora de incertidumbre simple. Es la calculadora que más utilizamos para crear presupuestos de incertidumbre. Por lo tanto, es la mejor opción para mostrarte un ejemplo.
En la siguiente imagen, verá un ejemplo de presupuesto de incertidumbre de la versión 5 de la calculadora de incertidumbre simple. Así es como se ven nuestros presupuestos de incertidumbre en 2022.
En esta imagen, verá nuestro antiguo ejemplo de presupuesto de incertidumbre de 2012. Puede ver la diferencia en los presupuestos de incertidumbre desde entonces hasta ahora. De ahí la razón por la que actualizamos esta guía.
Elementos de un presupuesto de incertidumbre
En esta sección, aprenderá más sobre los elementos que componen un presupuesto de incertidumbre y por qué son importantes. Hay mucha información que se incluye en un análisis de incertidumbre y es bueno asegurarse de que sus presupuestos incluyan todo lo que necesita.
Desplácese por las secciones a continuación para obtener más información sobre cada parte del presupuesto de incertidumbre y ver un ejemplo.
Descripción de la función de medición
Cada presupuesto de incertidumbre debe comenzar con una sección que describa la función y el parámetro de medición. Es importante para organizar sus presupuestos de incertidumbre por actividades específicas de laboratorios.
Por lo general, esta sección debe incluir:
- Un nombre o título de la función de medición,
- El equipo o método utilizado para realizar la prueba o medición; y
- Los rangos de medición cubiertos por el presupuesto de incertidumbre.
Look at the image below to see this in example uncertainty budget.
Punto de prueba evaluado y unidad de medida
Un presupuesto de incertidumbre también debe incluir información sobre el punto de prueba y la unidad de medida evaluados como parte del análisis de incertidumbre.
Look at the image below to see test-point and unit of measurement in the uncertainty budget example.
Fuentes de incertidumbre
Lo más importante es que los presupuestos de incertidumbre deben incluir las fuentes de incertidumbre que contribuyen a la incertidumbre en la medición.
In the image below, you will see a list of factors that contribute to measurement uncertainty.
Coeficiente de sensibilidad
Los coeficientes de sensibilidad son un elemento opcional de una plantilla de presupuesto de incertidumbre. Sin embargo, son muy esenciales si está capacitado para la evaluación de la incertidumbre de medición. Te ayudan a:
- convertir las incertidumbres en unidades de medida similares, y
- ajustar las incertidumbres a niveles equivalentes de magnitud.
Look at the image below to sensitivity coefficients in an uncertainty budget.
Valor cuantificado de la incertidumbre
Una vez identificadas las fuentes de incertidumbre, deberá cuantificarlas e incluirlas en su presupuesto de incertidumbre con su unidad de medida asociada.
Look at the image below to see an example.
Tipos de incertidumbre (A o B)
Después de cuantificar las fuentes de incertidumbre, deberá caracterizar cada una de ellas:
- tipo de incertidumbre, y
- distribución de probabilidad.
El primer paso para caracterizar a los contribuyentes de incertidumbre es seleccionar el tipo de incertidumbre, como:
Look at the image below to see an example of uncertainty types in an uncertainty budget.
Distribución de probabilidad
El segundo paso para caracterizar a los contribuyentes de incertidumbre es seleccionar la distribución de probabilidad. Hay muchos tipos diferentes de distribución de probabilidad, pero algunas de las distribuciones más utilizadas son:
- Distribución normal
- Distribución rectangular,
- Distribución triangular,
- Distribución en forma de U, y
- Distribución de Rayleigh,
Typically, most people only use normal and rectangular distributions. Look at the image below to see probability distributions in an uncertainty budget.
Divisor
Los divisores son importantes. Le ayudan a convertir los contribuyentes de incertidumbre en incertidumbres estándar (es decir, equivalentes de desviación estándar). Los divisores están determinados por la distribución de probabilidad que seleccione.
In the image below, you will see divisors listed in an uncertainty budget calculator.
Incertidumbre estándar
La incertidumbre estándar es su contribuyente de incertidumbre convertida a una desviación estándar equivalente con un nivel de confianza del 68%. Cuando todas sus fuentes de incertidumbre están en el mismo nivel, están listas para el proceso de suma raíz de cuadrados (RSS) recomendado en la Guía para la expresión de la incertidumbre en la medición (GUM) para calcular la incertidumbre combinada.
Look at the image below to see an example of standard uncertainty in an uncertainty budget.
Grados de libertad
Los grados de libertad pueden ser un elemento importante de su análisis de incertidumbre si determina su factor de cobertura utilizando la Tabla T de Student. De lo contrario, probablemente no le importe si solo usa un factor de cobertura de k = 2. No obstante, aún puede usar grados de libertad para evaluar la calidad de sus datos de contribuyentes de incertidumbre y análisis de incertidumbre.
Look at the image below to see degrees of freedom in an uncertainty budget.
Comprobación de importancia
Es importante saber qué fuentes de incertidumbre contribuyen más a su incertidumbre expandida. Especialmente si planea mejorar su incertidumbre de medición estimada. Le informa sobre qué contribuyentes de incertidumbre son significativos y cuáles no. Esta es una gran información para mejorar los resultados de sus mediciones y evitar perder tiempo en la optimización de los contribuyentes incorrectos.
In the image below, you will see the significance check listed in an uncertainty budget calculator.
Incertidumbre combinada
La incertidumbre estándar combinada es el resultado de combinar todas sus fuentes de incertidumbre utilizando el método de la suma raíz de cuadrados del JCGM 100: 2008 (es decir, GUM).
Look at the image below to see how the combined uncertainty is expressed in the uncertainty budget.
B.2. Límite superior de tolerancia único
Los grados de libertad efectivos son un promedio aproximado y ponderado de los grados de libertad asociados con sus fuentes de incertidumbre. Se calcula utilizando la ecuación de aproximación de Welch Satterthwaite.
Si usa la tabla T de Student para encontrar su coeficiente de expansión, entonces este valor será importante para usted. Si solo usa un factor de cobertura de k = 2, entonces conocer los grados de libertad efectivos es opcional.
Look at the image below to see the effective degrees of freedom in an uncertainty budget.
Coeficiente de expansión
El coeficiente de expansión, o factor de cobertura, es un multiplicador utilizado para expandir la incertidumbre combinada al nivel deseado de confianza, como el 95%. El coeficiente de expansión se basa en el nivel de confianza seleccionado y los grados de libertad.
La mayoría de las personas seleccionan un 95% de confianza donde k = 2 asumiendo un infinito grado de libertad. Otros usarán la tabla T de Student para encontrar el valor de k.
Look at the image below to the expansion coefficient.
Incertidumbre expandida
La incertidumbre expandida es el resultado de multiplicar la incertidumbre combinada por el coeficiente de expansión deseado. Es el resultado final de su análisis de incertidumbre que utilizará para describir la incertidumbre de los resultados de su medición (es decir, el resultado de la medición ± incertidumbre expandida).
In the image below, you will see the expanded uncertainty in the uncertainty budget example.
Notas y referencias de incertidumbre
Todo presupuesto de incertidumbre debe tener notas. Debe usar esta sección para proporcionar más detalles sobre los componentes de incertidumbre, como:
- De dónde vinieron,
- Cómo se calcularon, y
- Por qué son importantes o no.
Sin notas, a su presupuesto de incertidumbre le falta información importante que debe comunicarse a usted, a sus compañeros de trabajo y a los evaluadores.
Look at the image below to see the notes section of an uncertainty budget.
¿Quién hace presupuestos de incertidumbre?
¿Quién hace estos informes?
La mayoría de los laboratorios tienen personal, como metrólogo, físico o ingeniero, como miembros de su personal técnico o de calidad que evalúan rutinariamente sus procesos de medición para detectar incertidumbre.
Por lo general, este personal es el que realiza el análisis de incertidumbre y crea presupuestos de incertidumbre. Algunos laboratorios no pueden contratar y mantener a este personal con salarios altos. Por lo tanto, subcontratan su análisis de incertidumbre a un especialista o envían a su personal a cursos de formación y realizan la tarea internamente.
Siempre hay pros y contras en cualquiera de los dos enfoques. Cualquiera que sea el método que elija, siempre es una buena idea obtener una validación y consulta externas antes de las evaluaciones. Además, siempre revise las políticas, requisitos y guías de su organismo de acreditación. Finalmente, asegúrese de comparar sus resultados con el alcance de la acreditación de otros laboratorios.
Si su organización tiene alguna pregunta o desea que un profesional administre sus presupuestos de incertidumbre, comuníquese con ISOBudgets LLC al [email protected]. Nuestros presupuestos de incertidumbre son informes profesionales y de alta calidad que cumplen con los requisitos de la norma ISO 17025. Nos aseguramos de que los presupuestos de incertidumbre que proporcionamos cumplan con las políticas y requisitos de su organismo de acreditación.
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Publicado originalmente: 29/10/2012
Actualizado el: 24/05/2022
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