Resumen of Patrones
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7/24/2019 Resumen of Patrones
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Mecnica De Fluidos
Patrones de Medicin Nacional
Introduccin:
En este documento se plasman los Patrones de Medicin Nacional as como lo que
se refiere de l.
Un patrn de medicin es una representacin fsica de una medicin. Una unidad
realiza con referencia a un patrn fsico arbitrario o un fenmeno natural que
incluyen constantes fsicas y atmicas.
Adems de unidades fundamentales ay tipos de patrones de medicin que se
clasifican por sus funciones como son!
Patrones "nternacionales Patrones Primarios
Patrones Secundarios
Patrones de Trabajo
Una medicin es un proceso bsico de la ciencia que consiste en comparar un
patrn seleccionado con el ob#eto o fenmeno cuya ma$nitud fsica se desea medir
para %er cuntas %eces el patrn est contenido en esa ma$nitud.
&ambin est clasificada de la si$uiente manera!
Medicin Directa
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Medicin Indirecta
'ontenido!
(os Patrones de Medicin Nacional son los si$uientes!
Aceleracin Alternante
Este patrn tiene un %alor definido por la sensibilidad promedio de un acelermetro
patrn con cristales piezoelctricos de cuarzo de alta estabilidad cuando se aplica
un mo%imiento armnico simple con frecuencia y ni%el de aceleracindeterminados mediante un interfermetro lser tipo Micelson.
)us unidades son! aceleracin lineal *m+s,-
El Patrn Nacional de ibraciones reproduce las unidades dinmicas lineales
*desplazamiento/ %elocidad y aceleracin alternantes- realizando la medicin con
un interfermetro laser tipo Micelson. A partir de un e0citador de %ibraciones de
tipo electrodinmico se aplica un mo%imiento senoidal de altar pureza espectral
con frecuencia y ni%el de aceleracin lineal que se determina usando tcnicas de
interferometra.
Aceleracin Transitoria en Impacto y
Choque
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(a aceleracin se reproduce mediante el mo%imiento rectilneo acelerado de un
elemento mecnico/ el cual es sometido a un amplio impacto aplicado por unelemento mecnico de masa seme#ante.
)us unidades son! aceleracin *m+s,-
Este patrn tiene la capacidad de producir aceleraciones desde 12 m+s ,asta 1222
m+s,/ con duraciones del impacto de 2/3 ms asta 42 ms y contenidos de
frecuencia desde 5' asta 4/, 67z.
Angulo Plano
Es un con#unto de dos mesas di%isoras de alta e0actitud que este se usa en
n$ulos superiores a 41 minutos de arco/ donde cada mesa est formada por dos
coronas dentadas coa0iales de acoplamiento frontal. En un $enerador de
peque8os n$ulos/ para n$ulos menores a 41 minutos de arco y se basa en el
principio de la barra de senos.
)us unidades son! radin *rad- esto en el sistema "nternacional *)"-. Esta unidad
se define como el n$ulo descrito por un arco de circunferencia de i$ual lon$itud
que el radio de la misma.
A partir del patrn nacional de n$ulo se calibran bloques patrn an$ulares/pol$onos de referencia entre otros y sus beneficios ms $randes se ubican en los
laboratorios secundarios e industrias metalmecnica.
Atenuacin Espectral de ibra !ptica
Monomodo
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9ibra ptica monomodo con trazabilidad a patrones nacionales del NP( *National
Pysical (aboratory- del :eino Unido.
)us unidades son! d;
Est formado por una fibra ptica del tipo monomodal/ la cual est caracterizada
en atenuacin espectral/ basndose en la tcnica de corte. (a medicin de la
atenuacin espectral comprende un %alor puntual dentro de un alcance de 4 ,22
nm a 4 &5:?s.
Cantidad de sustancia de elementos
qu"micos empleando el m#todo de
dilucin Isotpica
Est inte$rado por un sistema de purificacin de a$ua/ dos balanzas analticas/
una campana de e0traccin de %apores cidos y un sistema de espectrometra de
masas de alta resolucin con plasma acoplado inducti%amente.
)us unidades son! mol por 6ilo$ramo *mol+6$-
Este patrn permite certificar el contenido de cantidad de plomo *Pb-/ en materiales
de referencia primarios de matriz.
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Capacitancia
'on base en el patrn nacional de capacitancia/ el alcance de medicin cubre un
inter%alo comprendido entre 4 p9 *42@4, 9- a 4 9. Para establecer los %alores de
capacitancia de 4 p9 a 422 p9 se emplean capacitores de dielctrico de slica
fundida. Para realizar el escalamiento a partir del patrn nacional/ se utiliza un
puente de capacitancia basado en un di%isor inducti%o de tensin y capacitores de
balance/ los cuales permiten realizar mediciones con relaciones de 4!4 y 42!4/ con
una resolucin de 2/4 a9.
)us unidades son! farad *9-
(a principal funcin del patrn nacional de capacitancia es ser el punto de
referencia para establecer la escala de capacitancia que brinda ser%icios de
calibracin confiables a laboratorios secundarios y a la industria.
Coe$ciente de %e&e'in y par(metros
de Dispersin
El patrn est conformado por un con#unto de < lneas de transmisin de precisin
en $eometra coa0ial con conector tipo N y dielctrico de aire. El coeficiente de
refle0in y los parmetros de dispersin de las lneas son calculados/ en funcin de
la frecuencia/ a partir de las dimensiones mecnicas y las propiedades elctricas
de los materiales con que estn fabricadas.
)us unidades son! +
(a instrumentacin empleada en la medicin de estas caractersticas elctricas
consiste principalmente de analizadores %ectoriales de redes y escalares
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Calorimetr"a
Es un sistema de medicin que incluye como patrones de referencia superficies de
%idrio palo y cermicas blancas/ ne$ras y de color y un espectrofotmetro con
accesorio para reflectancia. El instrumento es caracterizado peridicamente con
patrones fsicos absolutos y con los patrones de referencia.
)us unidades son! 4 *uno-
Conducti)idad Electrol"tica
'onsiste en determinar mediante un puente de medicin de impedancias/ la
resistencia elctrica de una solucin contenida en una celda.
(a conducti%idad electroltica es uno de los parmetros cuantificado un mayor
nmero de %eces en una amplia di%ersidad de industrias! farmacutica/ alimenticia/
el sector elctrico/ entre otras aplicaciones.
)us unidades son! )+m
Conducti)idad T#rmica
Es la caracterstica fsica de los materiales para conducir calor.
El mtodo primario de medicin de conducti%idad trmica utiliza un Aparato de
Placa 'aliente con Buarda para medir la conducti%idad trmica de materiales
aislantes.
)e miden materiales slidos aislantes trmicos que se utilizan en la industria de la
construccin/ en refri$eracin/ en acondicionamiento ambiental/ en otros
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(a densidad es una ma$nitud fsica importante en la industria/ ciencia/ in$eniera/ y
tecnolo$a. 5eterminaciones de densidad de lquidos y slidos son realizadas conpropsitos tecnol$icos/ comerciales/ fiscales y cientficos.
Densidad de &ujo Mec(nico enCorriente Continua
)u unidad! tesla *&-
)e establece con el fin de proporcionar trazabilidad a los sistemas de medicin y
$eneracin asociados con esta ma$nitud y brindar ser%icios de calibracin de
medidores de densidad de flu#o ma$ntico a0ial y trans%ersal/ as como de imanes
de referencia de flu#o a0ial y trans%ersal/ y de bobinas de $eneracin de densidad
de flu#o ma$ntico.
De titulacin Coulombimetrica a
Corriente cte
)u unidad! mol
)e establece con el fin de proporcionar trazabilidad a los sistemas de medicin y
$eneracin asociados con esta ma$nitud y brindar ser%icios de calibracin de
medidores de densidad de flu#o ma$ntico a0ial y trans%ersal/ as como de imanes
de referencia de flu#o a0ial y trans%ersal/ y de bobinas de $eneracin de densidadde flu#o ma$ntico.
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Escalas de Tiempo
Unidad! se$undo *s-
En las sociedades modernas el tiempo es la ma$nitud fsica ms medida/ teniendo
este eco un impacto de $ran trascendencia en la economa nacional. Mediciones
de tiempo de alto ni%el de e0actitud son requeridas/ entre otras mucas
aplicaciones/ para la operacin de redes de comunicacin/ sistemas dena%e$acin/ astronoma/ sismolo$a/ comercio electrnico y se$uridad informtica.
lujo %adiante
Unidad! Catt
El alcance del patrn nacional de flu#o radiante es de 42 mC a F22 mC. El alcance
espectral de la radiacin ptica que puede ser medida con el patrn nacional
depende de la transmitancia de la %entana de cuarzo del instrumento. 'on la
%entana actual se puede medir radiacin ptica desde los ,22 nm asta 12 mm de
lon$itud de onda.
lujo *uminoso Total
Unidad! lumen *lm-
'on#unto de lmparas patrn con trazabilidad a patrones nacionales de N")&
*EUA- y esferas de inte$racin luminosa. (os elementos que conforman al sistema
de esferas permiten determinar el flu#o luminoso total de lmparas incandescentes.Mediante el mtodo de sustitucin se obtiene la calibracin en flu#o luminoso.
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lujo +olum#trico de ,as -de ./.0 *1min
a 0. *1min23
Unidades! mG+s/ cmG+min/ (+min/ 6$+s
Es el ori$en de la cadena de trazabilidad en nuestro pas en materia de medicin
de flu#o de $as.
El patrn nacional de flu#o de $as tipo pistn es un equipo de desplazamiento
positi%o. )u principio de funcionamiento se basa en la determinacin con#unta del
%olumen de aire desplazado por el pistn y el tiempo en el cual se realiza dico
desplazamiento de %olumen.
lujo +olum#trico de ,as -de 0. *1min a
45. *1min23
Unidades! mG+s/ cmG+min/ (+min/ 6$+s
El patrn nacional de flu#o de $as tipo campana es un equipo de desplazamiento
positi%o. )u principio de funcionamiento se basa en la determinacin con#unta del
%olumen de aire desplazado en la parte interna de un cilindro in%ertido *campana- y
el tiempo en el cual se realiza dico desplazamiento de %olumen.
El patrn nacional de flu#o de $as es el ori$en de la cadena de trazabilidad en
nuestro pas en materia de medicin de flu#o de $as.
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lujo de *"quidos -de 6. *1min a 57 ...
*1min23
Unidades! 6$+s/ mF+s/ (+min
El patrn est constituido por los si$uientes sistemas!
8Sistema de bombeo 9ormado por dos
bombas )erticales tipo turbina de 7:.
6C y 1 6C que son controladas por un %ariador de frecuencia que permite
obtener los flu#os deseados a la m0ima eficiencia de las bombas.
H)ecciones de prueba construidas en acero ino0idable para e%itar la corrosin/ la
lon$itud de la zona de prueba es de 4 m con el ob#eto de lo$rar flu#os turbulentos
completamente desarrollados y con tama8os de tubera desde ,1
mm asta ,22 mm.
HUn sistema de medicin de flu#o constituido por dos tanques de pesado montadossobre celdas de car$a con capacidad de 4 122 6$ y 42 222 6$.
Hluido de trabajo; agua
9uerza *de , MN a 1 MN-.
Unidad! neIton *N-.
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(os patrones nacionales de fuerza de 122 6N/ , MN y 1 MN/ estn basados en un
sistema de transferencia formado por una celda de car$a y una mquina uni%ersalidrulica de car$a sostenida estable.
(a ma$nitud de fuerza es utilizada en una $ran di%ersidad de industrias/ entre las
cuales se encuentran la automotriz/ de la construccin/ metal@mecnica/
comunicaciones/ desarrollo de materiales/ minera/ aeronutica y espacial/ por citar
las ms importantes.
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Unidad! 7enry *7-
En M0ico e0isten sectores producti%os que requieren medir inductancia para
%erificar el cumplimiento de especificaciones de producto terminado/ como motores
elctricos/ $eneradores/ bobinas/ transformadores/ lneas de transmisin de
ener$a y+o datos/ componentes elctricos y electrnicos/ etc. En la industria se
emplean tambin transductores inducti%os/ que permiten medir parmetros de
calidad o proceso/ que requieren ser calibrados y+o caracterizados
Intensidad *uminosa
Unidad! candela *cd-
'on#unto de lmparas patrn calibradas por P&; en Alemania/ detectores de
respuesta fotopica y un banco fotomtrico instrumentado.
El uso de esta fue una prctica comn ace al$unos a8os de los laboratorios
nacionales/ asta la transferencia relati%amente reciente a detectores fotomtricos.
)ir%e de referencia para otras ma$nitudes fotomtricas tales como la iluminancia/
luminancia/ sensibilidad de detectores fotomtricos y flu#o luminoso.
Intensidad de corriente alterna
Unidad! ampere *A-
(a realizacin de esta unidad se lo$ra mediante efecto termoelctrico que consiste
en la transferencia de ener$a elctrica a calor/ obser%ado en termocon%ertidores
de unin sencilla/ donde la ener$a elctrica e0istente es proporcional a la
intensidad de corriente alterna.
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(o constituye un con#unto de termocon%ertidores de unin sencilla en con#unto con
deri%adores de c.a.Lc.c. El patrn nacional de intensidad de corriente alterna operaen el inter%alo de 42 mA a ,2 A y a frecuencias de 2 7z a
4 67z/ con las si$uientes incertidumbres
Intensidad de corriente continua
Unidad! ampere *A-
&iene un alcance de 422 A a 4 A. Para cubrir ese inter%alo se tienen! un resistor
patrn de 42 6 con el que se obtienen los %alores de referencia de 422 Ay 4 mA/
un deri%ador de corriente continua de referencia/ para obtener los %alores de 42
mA a 4 A/ as como un medidor de tensin de alta resolucin y ba#a incertidumbre
para medir las cadas de tensin en los resistores.
Irradiancia Espectral
Unidad! C+*m,Onm-
(a "rradiancia Espectral es una ma$nitud radiomtrica usada para medir la
cantidad de luz o potencia radiante que incide sobre una superficie determinada/independientemente del ori$en de la radiacin.
)e encar$a de diseminar la escala de "rradiancia aca los usuarios mediante la
calibracin de estndares de traba#o y de instrumentos *radimetros-.
*ongitud
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Unidad! metro *m-
'on mtodos de comparacin de frecuencia/ los lseres estabilizados al yodo
calibran lseres a la misma lon$itud de onda nominal/ sin embar$o empleando
arre$los interferomtricos se e0tiende el inter%alo de calibracin a toda la re$in
%isible del espectro electroma$ntico permitiendo de esta manera la calibracin de
lseres estabilizados de diferentes lon$itudes de onda.
*ongitud de ibra !ptica Monomodo de 5
=m a 7.. =m
Unidad! metro *m-
(a lon$itud de una fibra ptica #ue$a un papel muy importante para quienes acen
uso de stas/ principalmente en la instalacin y uso de redes de comunicacin atra%s de fibra ptica. . (a medicin de la lon$itud de una fibra ptica se realiza
mediante un instrumento llamado >&5: *:eflectmetro =ptico en el 5ominio del
&iempo-. El Patrn Nacional de (on$itud en 9ibra =ptica Monomodo est dise8ado
para realizar la calibracin de la escala de distancia de un >&5:
Masa
Unidad! 6ilo$ramo *6$-
(a unidad de masa se aplica tambin en la cuantificacin de la produccin y para
los intercambios comerciales que se realizan en los mercados nacionales e
internacionales.
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)u aplicacin es determinante en las mediciones qumicas para la preparacin de
materiales de referencia y la realizacin de mtodos analticos usados en laindustria y en los campos de control ambiental y de la salud umana.
Para medicin de p