El presupuesto de incertidumbre es un término que se utiliza frecuentemente en el ámbito de la medición y la metrología. Se refiere a todas aquellas variables que contribuyen a la incertidumbre total de la medición. En este artículo, exploraremos en profundidad qué es exactamente el presupuesto de incertidumbre y cómo se calcula en diferentes situaciones.
¿Qué es la incertidumbre?
Para entender el presupuesto de incertidumbre, primero hay que tener claro qué es la incertidumbre en la medición. La incertidumbre es la medida de la falta de conocimiento sobre el valor verdadero de una magnitud a medir. En otras palabras, es la medida de la imprecisión o el error en la medición. La incertidumbre se mide en la misma unidad que la magnitud a medir.
Variables que contribuyen al presupuesto de incertidumbre
El presupuesto de incertidumbre incluye todas las variables que contribuyen en mayor o menor grado a la incertidumbre total de la medida. Entre las variables que pueden influir en la incertidumbre se encuentran:
- La naturaleza de la magnitud que se mide.
- El instrumento de medición utilizado.
- El observador encargado de realizar la medición.
- Las condiciones externas en las que se realiza la medición, como la temperatura o la humedad.
¿Cómo se calcula el presupuesto de incertidumbre?
El presupuesto de incertidumbre se puede calcular de distintas maneras, dependiendo de la magnitud a medir y las variables que influyen en la medida. En general, el cálculo de la incertidumbre se divide en dos partes: la determinación de la incertidumbre del tipo A y la incertidumbre del tipo B.
Incertidumbre del tipo A
La incertidumbre del tipo A se refiere a la incertidumbre que se puede estimar a partir de una serie de mediciones. Se calcula a partir de la desviación estándar de las mediciones realizadas. Para calcular la incertidumbre del tipo A, se deben realizar varias mediciones y calcular la media de esas mediciones. A partir de la media, se calcula la desviación estándar de las mediciones. Esta desviación estándar representa la incertidumbre del tipo A de la medición.
Incertidumbre del tipo B
La incertidumbre del tipo B se refiere a la incertidumbre que no se puede estimar a partir de una serie de mediciones. Puede deberse a factores como la calibración del instrumento de medición, las características del objeto a medir o las condiciones ambientales en las que se realiza la medición. La incertidumbre del tipo B se calcula a partir de la información disponible sobre estos factores. Esto puede incluir información proporcionada por el fabricante del instrumento de medición, datos meteorológicos o cualquier otra información relevante.
Incertidumbre combinada
Una vez que se han calculado la incertidumbre del tipo A y la incertidumbre del tipo B, se pueden combinar para obtener la incertidumbre combinada de la medición. Esta incertidumbre combinada se calcula sumando las incertidumbres de tipo A y B de forma cuadrática.
Preguntas frecuentes sobre el presupuesto de incertidumbre
¿Cómo se calcula la incertidumbre de un termómetro?
Para calcular la incertidumbre de un termómetro, se deben realizar varias mediciones de la temperatura que se desea medir. A partir de estas mediciones, se calcula la media y la desviación estándar. La desviación estándar representa la incertidumbre del tipo A, mientras que la incertidumbre del tipo B puede depender de factores como la calibración del termómetro y las condiciones ambientales en las que se realiza la medición. Una vez que se han calculado la incertidumbre del tipo A y la incertidumbre del tipo B, se pueden combinar para obtener la incertidumbre combinada del termómetro.
¿Cómo se calcula la incertidumbre de un volumen?
Para calcular la incertidumbre de un volumen, se deben tener en cuenta factores como la precisión del instrumento utilizado para medir el volumen, las condiciones ambientales en las que se realiza la medición y las características del objeto cuyo volumen se desea medir. La incertidumbre del tipo A se calcula a partir de la desviación estándar de varias mediciones del volumen. La incertidumbre del tipo B se puede estimar a partir de información sobre la precisión del instrumento de medición y las condiciones ambientales en las que se realiza la medición. La incertidumbre combinada se obtiene sumando las incertidumbres del tipo A y B de forma cuadrática.
¿Cómo se calcula la incertidumbre de un área?
Para calcular la incertidumbre de un área, se deben tener en cuenta factores como la precisión del instrumento utilizado para medir el área, las condiciones ambientales en las que se realiza la medición y las características del objeto cuya área se desea medir. La incertidumbre del tipo A se calcula a partir de la desviación estándar de varias mediciones del área. La incertidumbre del tipo B se puede estimar a partir de información sobre la precisión del instrumento de medición y las condiciones ambientales en las que se realiza la medición. La incertidumbre combinada se obtiene sumando las incertidumbres del tipo A y B de forma cuadrática.
¿Cómo se calcula la incertidumbre de la densidad?
Para calcular la incertidumbre de la densidad, se deben tener en cuenta factores como la precisión del instrumento utilizado para medir la masa y el volumen, las condiciones ambientales en las que se realiza la medición y las características del objeto cuya densidad se desea medir. La incertidumbre del tipo A se calcula a partir de la desviación estándar de varias mediciones de la masa y el volumen. La incertidumbre del tipo B se puede estimar a partir de información sobre la precisión de los instrumentos de medición y las condiciones ambientales en las que se realiza la medición. La incertidumbre combinada se obtiene sumando las incertidumbres del tipo A y B de forma cuadrática.
¿Cómo se calcula la incertidumbre expandida?
La incertidumbre expandida se utiliza para tener en cuenta la probabilidad de que la incertidumbre sea mayor de lo que se ha calculado. Se obtiene multiplicando la incertidumbre combinada por un factor de cobertura k. Este factor de cobertura se elige para que la probabilidad de que la incertidumbre sea mayor de lo que se ha calculado sea muy baja, generalmente del 95%.
El presupuesto de incertidumbre es una herramienta fundamental en la metrología y la medición. Permite cuantificar la incertidumbre en una medición y tener en cuenta todas las variables que pueden influir en ella. El cálculo de la incertidumbre puede ser complejo, pero es esencial para asegurar que las mediciones sean precisas y confiables. Esperamos que este artículo haya sido de ayuda para comprender qué es el presupuesto de incertidumbre y cómo se calcula en diferentes situaciones.