Metrologia

Describe las los temas de la materia de Metrología.

1. Metrología
Acústica
Chavero Martinez Maria
Luisa
Garcia Maldonado Jose
Manuel
Juarez Martinez Paola

2. I.-Definicióny
Conceptos
Generales de
Medición

3. Definición de Metrología
Es la ciencia y técnica que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesos y medidas, y la
determinacion de las magnitudes físicas.
La metrología se ocupa hoy en el estudio de los procesos de medición, incluyendo los instrumentos
empleados, así como de su calibración periódica; todo ello con el propósito de servir a los fines tanto
industriales como de investigación científica.

4. Vocabulario empleado en
metrologia
Exactitud.
•Aproximación
en la cual la
lectura de un
instrumento
se acerca al
valor real de
la variable
medida.
Precisión
•Es el grado
de
concordancia
dentro de un
grupo de
mediciones o
instrumentos.
Sensibilidad
•Relación de
la señal de
salida o
respuesta del
instrumento
respecto al
cambio.
Resolución
•Cambio más
pequeño en
el valor
medido al
cual
responde el
instrumento.
Error
•Desviación a
partir del
valor real de
la variable
medida.

5. Tipos de Error
Errores Gruesos: Son en gran parte de origen humano, como mala lectura de los
instrumentos, ajuste incorrecto y aplicación inapropiada, así como equivocaciones
en los cálculos.
Errores sistemáticos: se dividen en dos categorías.
•Errores instrumentales, referentes a los defectos de los instrumentos.
•Errores ambientales, debido a las condiciones externas que afectan las
mediciones.
•Errores Aleatorios: Ocurren por causas que no se pueden establecer
directamente a variaciones aleatoriasen los parámetros o en los sistemas de
medición.

6. Los patronesde medidason la realizacionde la definicionde
unamagnituddada, con un valor determinadoy una
incertidumbrede media asiciada, tomadacomoreferencia.
Los patronesse clasificanen:
Patronesinternacionales: Se definenporacuerdos
internacionales.
Patronesde medida

7. Lospatronesprimarios:
Secalibranindependientementepormedio
demedicionesabsolutasencadauno
deloslaboratoriosnacianales.
Los patronessecundarios:Sonempreadosen
laboratoriosde unaindustria.
Los patronesde trabajo: Se utilizanpara calibraro
controlarmedidas, instrumentosde medidao
materialesde referencia.
Patronesde Medida

8. ●El Centro Nacional De Metrologíade México (Cenam
●El Cenames reconocidoporlos263 institutosde
102Paises y cuatro organizacionesinternacionalesque
son elComitéInternacionalde Pesasy Medidas, que
tienesusedefrancia.
●InstruMetLaboratorio de metrologíaque ofreceservicios
de calibracion, calificaciony validación.
●MetriSoft
●Laboratorio de metrologiadel SENA caldas
Laboratorios Nacionales de
Metrología

9. SNC proporcionalas capacidadesmetrologicaspara
asegurarque losmediosde mediciónque se emplean
enla industria, la cienciay la tecnologiaevalúenlas
magnitudes respectivascon la seguridady exactitud.
Los laboratoriosde calibracion, proporcionanservicios
técnicosde medicióny calibraciónporactividad
especificayconsestabilidada lospatronesnacionales
aprobadosporla SECOFI(Secretariade Economia) e
instaladosenelCenam.
El sistemametrológicoenMéxico.
Sistema Nacional de Calibración
(SNC)

10. ●Es un organismointegradoporelgobiernoy
la iniciativaprivada, elcualtienela función
de auditary acreditarentre otrascosasa
Laboratorios de puebaque formanpartedel
SINALP. Este organismocertificael
cumplimientode un Sistema de
Competenciade loslaboratoriosde
calibraciony pruebas.
●Para lograrobtenerel
reconociminetooficiala travésdel
acreditamientode calidad, loslaboratorios
tienenque cumplircon unaseriede
requisitosque estableceelSINALP.
El Sistema Nacional de
Acreditamientode Labotoriosde
prueba(SINALP)

11. II.-Conceptos
Básicosde
Metrologiay
Acústica

12. ●El decibelio(dB) es unaunidadque se utiliza
para medirla intensidaddel sonidoy otras
magnitudes físicas. Un decibelioes la décima
partede un belio(B), unidadque recibesu
nombreporGraham Bell, elinventor del
telefono.
●Se utilizaunaescalalogaritmicaporquela
sensibilidadque presentaeloìdohumano.
El decibel para expresar
magnitudes eléctricas. El dBm, el
dBuy eldBv.

13. El dBm se encuentraentelefoniay principiosde audio
profesional.
El dBu, estabasadoenelAudio profesionaltomael
mismovoltajede nivelnominal (0.775 v)
El dBv, es la industriade audio domésticoy
semiprofesionaltomacomoreferencia1v
El dBm, dBu, dBv

14. Nivel de potenciaacustica: Es un parametroque
midela forma enque es percibidala potencia
acústica, es decirelvolumen.
Nivel de intensidadacústica: Permite determinarla
cantidadde energiasonoraque radiaunafuente
de un ambienteruidoso. El nivelde intensidad
sonorase mideenw/m2
Nivel de presionacústica:la presionsonoraes la
presiónque se genraenun punto determinado, el
nivelse mideendB.Se midecon un sonometro.
El decibel para expresarmagnitudes
acústicas.

15. Son dispositivoscapacesde recopilarinformacion
sobrediferentesvariables comotemperatura,
humedad, presioncaudal, viscosidady otros
parametrosfisico-quimico.
Hay dos series de sensoresacústicos:
Sensores acústicosfijos: lossensoresconsistenen
unasola pieza, la señalpuedetransmitirseporelaire
o porun líquido.
Sensores Acústicossin contacto: lossensores
consistenenunapartefija(estator) y unaparte
giratoria(rotor), tienendiferentesformasy
dimensionespara elcumplirrequisitosde aplicacion.
La señalse transmitesin contactodirectoentre el
rotor y elestator.
Sensores

16. III.-Organismosde
Normalización,
Patronesde Medida, y
Unidadesde
Medición.

17. Buróinternacional
de Pesasy Medidas
(BIPM)
Es elcoordinadormundial
de lametrología.
Organización
Internacionalde
Normalización
Es unaorganizaciónpara la
creaciónde estandares
internacionalescompuesta
pordiversasorganizaciones
nacionalesde
normalizacion.
Organismosinternacionalesde normalización
Comisión electronica
Internacional(IEC)
Es unaorganización
denormalizaciónenlos
campos:eléctrico,electrónico
y tecnologíasrelacionadas.
Organización internacional
de metrologialegal
Coopera con otrosorganismos
demetrologíapara aumentarla
concienciade la contribución
que unasólidainfraestructura
demetrologíalegalpuedehacer
a unaeconomíamoderna.

18. ●Es elencargadode ejercerlas atribucionesconferidasenla
Ley Federal sobreMetrologíay Normalización, la Ley Federal de
Protecciónal Consumidor, la Ley de Hidrocarburos, Ley Federal
de Telecomunicaciones y Radiodifusión, losreglamentosy
demásdisposicionesaplicablesenmateriade normalización,
metrologíay evaluaciónde la conformidad, asícomolos
acuerdosy tratadosinternacionalesenesamateria.
●Por endeestablecea travésde las Normas Oficiales
Mexicanas(NOM) de aplicaciónobligatoria,losestándares
mínimosde calidadde losproductosy servicios, que se
ofrecena loshabitantesy pormedio de las Normas Mexicanas
(NMX) de aplicaciónvoluntariadeterminala calidadde los
productosy serviciosde que se trate, particularmentepara la
proteccióny orientaciónde losconsumidores
Organismonacionalde normalización:
DirecciónGeneral de Normas (DGN).

19. ●"ACUSTICA -DETERMINACION DE LOS NIVELES DE RUIDO AMBIENTAL".:
En estaNorma Oficialse establecenprocedimientosde campo para determinarelruido
ambientalproducidoporcontribucionesrelativasde diversasfuentesy las accionesreverberantes
y amortiguadorade lospavimentos, edificios, vegetacióny otrosobstáculosenla trayectoriade
dispersiónsonora. Sirve para evaluarelruido, que estápresentedurantelargo tiempoenáreas
definidas, bajo condicionesy variabilidaddiversa.
EstaNorma se complementacon las normasoficialesmexicanasenvigor siguientes:
●NOM-J-149 "TerminologíaempleadaenElectroacústica".
●NOM-C-92"Terminologíade materialesaislantesacústicos".
●NOM-AA-40"Clasificaciónde ruidos".
●NOM-AA-43"Determinacióndel nivelsonoroemitidoporfuentesfijas" NOM-AA-59
"Sonómetrosde precisión".
NOM-AA-62-1978

20. IV.-Instrumentosde
MediciónenAudio.

21. •Se utilizapara determinary
detectarla intensidady
tambiénelsentidode una
corrienteeléctrica.
Galvanómetro

22. Funcionamiento
Se basaenunaagujaindicadoraque se conectamediante
unresorteal ejede unabobinarectangular.
La corrienteque se quieremedircomienzaa circular por
labobinarectangular plana, estabobinaal encontrarseentre
un campo magnéticode unimánpermanentecomienzaa
girarsobreun ejevertical, haciendodesenroscarelresorteen
espiral.
Este movimientoesproporcionala la corrienteque pasapor
la bobina, haciendoque elmovimientode la agujatambiénlo
sea.Con unaescalaapropiadala agujamarcaraelvalor de
la corriente.

23. Vúmetro
¿Que es?
Elvúmetroes un
dispositivoindicadoren
equiposdeaudiopara
mostrarelnivelde señal
enunidadesdevolumen
Estácompuestopor
ungalvanómetrocon una
ciertaamortiguación
alimentadoporun rectificador
de ondacompletaque se
conectaa unalíneade
audiomedianteuna
resistenciaenserie.
De esaforma, podrámostrar
las variacionesde tensiónde
la señalde audio,
consiguiendoque elusuario
puedaverelnivelde volumen
encadamomento. Lo harán
medianteunaagujaenun dial
sison analógicos, o mediante
LEDs sison digitales.
VU: unidad
Caracteristicas
"El indicadorde volumenmarca
0 VU cuandose conectaa una
salidacon unaresistencia
interna de 600ohmios, para una
señalsinusoidal de 1000Hzy
unaamplitudde +4dBu."

24. Un generadorde audio es un
dispositivoque genera una
señalsenoidalde frecuencia
comprendidaentre 20Hz y
200kHz
Generadores
de audio

25. Generadoresde ruido
Ruidoblanco
•Se consideraruidoblancoa todo
aquelsonidohomogéneoe
ininterrumpidocon unamisma
frecuenciaconstantecapazde
mantenerseuniformey cancelarotros
ruidospresentesenelambiente.
•Ayudancrearun sonidohomogéneoe
ininterrumpidopara cancelarotros
ruidospresentesenelambiente
RuidoRosa
•Es un ruidocuyonivelde presión
sonoraestácaracterizadopor
unadensidadespectralinversamente
proporcionala la frecuencia.
•En la prácticase utilizapara poderecualizar
salasy habitacionesy calibraciónde
material sonoro. Se recogeelsonidode la
sala. Ese sonidose pasaporun analizador
de espectroy se ecualizahasta que se vean
todaslas bandasal mismonivel.

26. Puente de Winstone
Unpuentede Wheatstonees uncircuito
eléctricoque se utilizapara
medirresistenciasdesconocidasmedianteel
equilibriode losbrazosdel puente. Estosestán
constituidosporcuatro resistenciasque formanun
circuitocerrado, siendounade ellasla resistencia
bajo medida.
R
x, que es la resistenciacuyovalor se quiere
determinar; R
1, R
2y R
3son resistenciasde valores
conocidos, ademásla resistenciaR
2es ajustable
para fijarelpunto de equilibrio.

27. V.-Instrumentosde
Mediciónenla
Acústica.

28. El sonómetro
●Elsonómetroes un instrumentode medidaque sirve
para medirnivelesdepresión sonora.En concreto, el
sonómetromideelnivelderuidoque existeen
determinadolugary enun momentodado.
●En lossonómetrosla mediciónpuedeser manual, o
bien, estarprogramadade antemano.
●Sea del tipoque sea, básicamente, elsonómetro
siempreestáformadopor:
-Unmicrófonocon unarespuesta en frecuenciaentre 8
Hz y 22kHz.
-Uncircuitoque procesaelectrónicamentela señal.
-Una unidadde lectura(vúmetro,led,pantalla digital,
etc.).

29. ●Undosímetroes un instrumentode medicióndedosis
absorbida(comodosisequivalente) enun contexto
deprotecciónradiológica.
●Eldosímetroacústicoes undosímetrodestinadoa la
mediciónde nivelesderuido, que vaacumulandocon
un contadordigital. De estaforma se obtieneelvalor
de la dosisde ruidoeneltiempoconsiderado.
●Los dosímetrosdigitalesse sirvende sensores
electrónicosy procesamientode señalesy muestrala
dosisde radiaciónrecibidaenunapantalla,
mayoritariamenteenµSv. Estosdispositivosse
puedenconfigurarde forma que sise alcanzaun nivel
determinadose emitaunaseñal(porejemplo
acústica).
Dosímetro

30. ●Es un micro con un diseñode sistemamuyparecido
a losmicrófonospara grabar.
●En cuantoa sufunción, estosmicrófonos
proporcionaninformaciónsobrela cantidad
delruidoambiental, del aire, mideelniveldel sonido
del micrófonoque se utilizapara grabar, son
funcionesque ayudana que hayaun mayor control
con respectoa lacalidaddel sonidoque se emitey
de lasinterferenciasambientales.
●Los micrófonosde medidaestánoptimizadospara
unarespuestade frecuenciaplana enelrangode
5Hz -20 kHz. Existenvariosmodelospara mediciones
de SPL de hasta 155dB. Todos losmicrófonosde
mediciónson omnidireccionalesy funcionancon
alimentaciónPhantom de 48V.
Microfonosde medición

31. ●Tambien llamadopistofono, es un instrumentoque se
utilizapara asegurarelbuenfuncionamientode
unsonómetro.
●Funcionagenerandoun tonoestablede nivela
unafrecuenciapredeterminada. La lecturaque
realizaelsonómetrola hacecoincidircon elnivelque
genera elpistófono.
●Permitenverificarlosdiferentesequiposde medición
de ruidoa uno o variosnivelesde presiónsonoraen
unao diferentesfrecuencias. De estamanerase
cuentacon un equipoenelcampo elcualnos
indicaraantes y despuésde cadamediciónelestado
del equipoy nospermiteconocersielequipose
encuentraaptopara las laboresde medición.
Calibradoresacústicos

32. ●Un analizadorde espectromidela magnitudde unaseñalde entrada enfunciónde la
frecuenciadentrodel rangode frecuenciacompletodel instrumento. El usoprincipal es
medirla potenciadel espectrode señalesconocidasy desconocidas.
●Los analizadoresde espectrose utilizanenvariasaplicacionespara obtenerimágenesy
representarlosdatosadquiridosde unamaneraque ayudea losusuariosa extraermás
informacióny, porlo tanto, a lograrunamejorcomprensión.
Analizadoresde espectro

33. •Cuandose utilizaun analizadorde espectropara el análisis de
sonido y vibración, los datos de tiempo adquiridos x (t) se
transforman del dominio del tiempo a otro dominio. Este otro dominio
es muy a menudo eldominiode frecuenciaX (f)
•Normalmente, losanalizadoresde espectroutilizanFFT
(Transformada rápida de Fourier)para obtenerla representaciónde
frecuenciaa partirde la representaciónde tiempo.

34. ●Elanálisisde octavases unaherramientaindispensable para lamedicióndel
sonidoporquebrindaunaaproximacióncercanade cómorespondeeloído
humano
●Los filtrosde octavaverdaderosrepresentanexactamentelosconjuntos de filtros
definidosporlosestándaresIEC 61260 y brindanal usuariounarespuestaen
tiemporeal para unavisualizaciónvívidaenvivo de losdatos, crucial para el
análisisacústicoavanzado
●El analizadorde octavaestáperfectamenteintegradocon elnivelde sonido, la
potenciadel sonido, la intensidaddel sonidoy otrosmódulospara un análisisde
sonidoavanzado
Analizadoresde espectro: por
bandasde 1/1 y 1/3 de octava.

35. VI.
Procesamiento de
señales digitales

36. Procesamiento de
señales digitales
Conversión analógico-digital (A/D) y (D/A)
Elprocesodeconversiónanálogico-digital
esaquelenelcualunaseñaleléctricaes
convertidaennúmerosbinariosdigitales
(bits)paraserprocesadaporunaparato
digital.ConversiónADC-DCAParaconvertir
laseñalanalógicaendigitalseutilizaun
convertidorllamadoADC,AnalogtoDigital
Converter.

37. Conversor analógico a digital
Se utiliza en equipos electrónicos como ordenadores, grabadores de sonido
y de vídeo, y equipos de telecomunicaciones.
Lamayoríadelasseñalesde
audiomodernassealmacenande
formadigital(porejemplo,MP3sy
CDs)ypara poder ser
escuchadasatravésdealtavoces
deben serconvertidas en
analógicas.

38. ¿Qué es un DSP? DSP (Digital SignalProccessor)
Procesadores digitales de señal. Un DSP es un
microprocesador específico para el tratamiento de señales,
esta especialización se necesita a la hora de procesar
señales de cualquier tipo en tiempo real. La mayoría de los
sistemas de audio, video y transmisión de datos digitales
usados en la actualidad, requieren algoritmos de una
elevada complejidad matemática.
•Programación
de DSPs.

39. Aplicaciones
LasaplicacionesmáshabitualesenlasqueseempleanDSPson
elprocesadodeaudioyvídeo;ycualquierotraaplicaciónque
requieraelprocesadoentiemporeal.Conestasaplicacionesse
puedeeliminarelecoenlaslíneasdecomunicaciones,lograr
hacermásclarasimágenesdeórganosinternosenlosequipos
dediagnósticomédico,cifrarconversacionesenteléfonos
celularesparamantenerprivacidadyunalargalistade
elementosquepuedenserrelacionadosconelprocesode
señales.

40. Transformada Rápida de Fourier
LatransformadarápidadeFourier(TRF)esunmétodo
matemáticoparalatransformacióndeunafuncióndel
tiempoenunafuncióndelafrecuencia.Avecesse
describecomolatransformacióndeldominiodeltiempo
aldominiodefrecuencia.Esmuyútilparaelanálisisdelos
fenómenosdependientesdeltiempo.
(Donde k es la frecuencia discreta)
Llamada Transformada Discreta de Fourier

41. En una amplia variedad de aplicaciones, desde eltratamiento digital de
señalesyfiltrado digitalen general a la resolución deecuaciones en
derivadas parcialeso losalgoritmosde multiplicación rápida de grandes
enteros. Cuando se habla del tratamiento digital de señales,
elalgoritmoFFT impone algunas limitaciones en la señal y en el espectro
resultante ya que la señal muestreada y que se va a transformar debe
consistir de un número de muestras igual a una potencia de dos.muestreo.
LaFFTesdegranimportancia

42. VII.
Herramientas
Computacionales en
las Mediciones
Acústicas y de Audio.

43. SellamaProgramaciónalaimplementaciónde
unalgoritmoenundeterminadolenguajede
programación,pararealizarunprograma.
Algoritmoesunasecuencianoambigua,finitay
ordenadadeinstruccionesquehandeseguirse
pararesolverunproblema.
Programa(Softwareeninglés)esunasecuencia
deinstruccionesqueunacomputadorapuede
interpretaryejecutar.
Fundamentos de la programación
de sistemas.

44. Programación
de entrada y
salida de
datos.
ENTRADA DE
DATOS
La tarea de entrada obtiene los
datos necesarios para el programa
de algún medio externo (por
ejemplo, el teclado, o un fichero
externo) y lo almacena en la
memoria del ordenador para que
sean procesados
cín>> a >> b; // Leer a yb
desde el teclado
PROCESO DE
DATOS
El proceso de datos dará lugar a
unos resultados que serán
almacenados temporalmente en la
memoria.
c = a + b; // sumar a y b:
resultado se almacena en
c
SALIDA DE
DATOS
La tarea de salida envialos
resultados obtenido a otro kugar
(pantalla, impresorta, disco). La
operación de salida no borra los
datos de la memoria ni cambia la
forma en la que están
almacenados. Simplemente hace
una copia de los mismos y la
envía al lugar especificado.
cout« c « endl; // Muestra
el resultado por pantalla

45. Elementos de la programación
gráfica.
Sedefinecomounsoftwarequepermiteelaccesodedatos
remotosdeunprocesoytambiénpermite,utilizandolas
herramientasdecomunicacionesnecesarias,elcontroldel
mismo.
Atendiendoaestadefiniciónpodemosdeducirquenose
tratadeunsistemadecontrol,sinodeunautilidad
softwaremonitorizaciónosupervisiónquerealizalatareade
interfaseentrelosnivelesdecontrol.

46. Java
Alconjuntodecomponentesgráficosque
posibilitanlainteracciónentreelusuarioyla
aplicación.Esdecir,ventanas,botones,
combos,listas,cajasdediálogo,camposde
texto,etc.
Primerotenemosdiseñarlaque
aplicación,programarlayporúltimolos
eventosquesegeneranamedidaqueel
usuariointeractúaconlaInterfaz.
VB NET
EllenguajedeprogramaciónVisualBasices
unodeloslenguajesdeprogramaciónque
utilizaunainterfazvisualesdecirquenos
permiteprogramarenunentornográfico,nos
permiterealizarungrannúmerodetareassin
escribircódigo,simplementerealizando
operacionesconelratónsobrelapantallade
lacomputadora.

47. Gracias
por su
atención!!