GUÍA TÉCNICA
GTC-ISO
COLOMBIANA
33
2014-03-19
USOS DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA
CERTIFICADOS (MRC)
E: USES OF CERTIFIED REFERENCE MATERIALS
CORRESPONDENCIA: esta norma es adopción Idéntica por traducción (IDT) a la ISO GUIDE 33: 2000.
DESCRIPTORES: certificados - materiales de referencia; usos - materiales de referencia; MRC.
I.C.S.: 71.040.30
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
La guía GTC-ISO 33 fue ratificada por el Consejo Directivo de 2014-03-19.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 02 Metrología.
BELCORP S.A. COLOMBIEN EMER COLSEIN LTDA.
EGUIÓN ENERGÍA LTDA.
EMPRESA DE LICORES DE
CUNDINAMARCA
INDUSTRIA SCHMETTERLING S.A.S.
INSTITUTO NACIONAL DE METROLOGÍA
ORGANISMO NACIONAL DE
ACREDITACIÓN -ONAC- PROASEM S.A.
TEAM FOODS
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas:
A´SELLASEG INGENIERÍA LTDA.
ACEITES Y GRASAS VEGETALES S.A. -ACEGRASAS, TEAM FOOD-
ADMECOL LTDA.
ALCANOS DE COLOMBIA S.A. E.S.P. ALPINA PRODUCTOS ALIMENTICIOS S.A. AMG E.U.
AQUIPET LTDA.
ASMECON Y/O JOSÉ MÁRLON VEGA TORRES
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE
PRODUCTORES DE CONCRETO
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DEL PESAJE -ASOPESAJE-
ASOCIACIÓN GREMIAL COLOMBIANA DE COMERCIALIZADIORES DE GAS
ASOCIACIÓN NACIONAL DE CENTROS DE DIAGNÓSTICO AUTOMOTOR -ASO - CDA-
AUDIFARMA S.A.
AVE COLOMBIANA LTDA.
BÁSCULAS PROMETÁLICOS S.A. BTP MEDIDORES Y ACCESORIOS S.A. C.I. AZÚCARES Y MIELES S. A.
CAJA DE COMPENSACIÓN FAMILIAR COMPENSAR
CAJA DE COMPENSACIÓN FAMILIAR DE RISARALDA
CÁLCULO Y CONSTRUCCIONES E.U. CENTRAGAS S.C.A
CENTROAGUAS S.A. E.S.P. CENTRORIENTE S.A.
CHALLENGER S.A.
CIBA ESPECIALIDADES QUÍMICAS S.A. COATS CADENA S.A.
COLGATE PALMOLIVE CÍA.
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE
CERÁMICAS S.A.
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE CLINKER S.A. CORONA
CORPOICA
DISTRIBUCIONES, IMPORTACIONES Y REPRESENTACIONES LTDA.
ECOPETROL S.A.
EMPRESA COLOMBIANA DE CABLES S.A. EMPRESA COLOMBIANA DE GAS -ECOGAS-
EMPRESA COLOMBIANA DE SOPLADO E INYECCIÓN- ECS S.A.
EMPRESA DE ACUEDUCTO Y
ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ E.S.P. ENGICAST LTDA.
EPM BOGOTÁ S.A. E.S.P.
EQUIPOS Y CONTROLES
INDUSTRIALES S.A.
ESCOBAR & MARTÍNEZ S.A.
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ETERNA S.A.
EXTRUSIONES SCHULER LTDA.
FÁBRICA COLOMBIANA DE EXTINTORES MORENO Y ASOCIADOS LTDA.
FEDERACIÓN NACIONAL DE
COMERCIANTES - FENALCO BOGOTÁ FERTIABONOS S.A.
FF SOLUCIONES
FRIGORÍFICO GUADALUPE S.A. FUNDACIÓN VALLE DEL LILI GASEOSAS POSADA TOBÓN S.A.
GASES DE BOYACÁ Y SANTANDER S.A. GRUPO ZAMBRANO S.A.
GUILLERMO POMBO & CÍA. E.U.
HOSPITAL SAN VICENTE ESE DE
MONTENEGRO
HUNTSMAN COLOMBIA LTDA. IGNACIO GÓMEZ IHM S.A.
IMPLEMENTOS Y PRODUCTOS
TÉCNICOS LTDA. INCOLBESTOS S.A.
INDUSTRIA COLOMBIANA DE LLANTAS S.A. INDUSTRIA LICORERA DEL CAUCA INDUSTRIA PARA LABORATORIOS S.A.
INDUSTRIAL DE TINTAS LTDA.
-INDUSTINTAS-
INSTITUTO COLOMBIANO DE
PRODUCTORES DE CEMENTO
INTERTEK CALEB BRETT COLOMBIA S.A. LABORATORIO DE METROLOGÍA ICOB LTDA.
LABORATORIOS DE METROLOGÍA
SIGMA EU
MATRICES TROQUELES Y MOLDES CÍA. LTDA.
METROLOGÍA Y CALIBRACIÓN
METROCAL LTDA.
MULTIDIMENSIONALES S.A. OCCIDENTAL DE COLOMBIA, OXY
PHILIPS COLOMBIANA DE
COMERCIALIZACIÓN S.A.
PICCOLINNI AROMAS Y SABORES LTDA. PINTUCO
PINZUAR LTDA.
PRODUCTOS ALIMENTICIOS DORIA S.A.
PROFESIONALES CONTABLES EN
ASESORÍA EMPRESARIAL Y DE
INGENIERÍA LTDA. -PROASEM LTDA.- PROFESIONALES DE LA SALUD S.A. PROGEN PRODUCCIONES GENERALES S.A.
PROMIGAS S.A. E.S.P. PROQUINAL S.A.
PURIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE FLUÍDOS LTDA.
RECTICAR & CÍA. S. EN C. SAYBOLT
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE - SENA - REGIONAL BOGOTÁ
SHELL COLOMBIA S.A. SOANSES LTDA.
SOCIEDAD ANDINA DE SERVICIOS
ESPECIALIZADOS LTDA. -SOANSES- STARTECH LTDA. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO -SIC- SUPERPOLO S.A. SYNTOFARMA S.A. TECNICONTROL S.A.
TERMOMETRÍA COLOMBIANA S.A. TERPEL S.A
TEXTILES SWANTEX S.A.
TOP SUELOS INGENIERÍA LTDA.
TRANSPORTADORA DE GAS DEL
INTERIOR S.A. E.S.P.
UNILEVER ANDINA COLOMBIA LTDA. UNIVERSIDAD DEL VALLE
UNIVERSIDAD ESCUELA DE
UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÁN -
LABORATORIO DE IDENTIFICACIÓN
HUMANA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
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RESUMEN
CONTENIDO Página INTRODUCCIÓN ... i 1. OBJETO ... 1 2. TÉRMINOS Y DEFINICIONES ... 1 3. SÍMBOLOS Y SUBÍNDICES ... 4 3.1 SÍMBOLOS ... 4 3.2 SUBÍNDICES ... 5 4. CONSIDERACIONES ESTADÍSTICAS ... 5 4.1 CONSIDERACIONES BÁSICAS ... 5 4.2 ERRORES DE DECISIÓN ... 55. EL ROL DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA CERTIFICADOS EN LA CIENCIA DE LA MEDICIÓN ... 6
5.1 GENERAL ... 6
5.2 EL PAPEL DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA CERTIFICADOS EN EL ALMACENAMIENTO Y TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN SOBRE LOS VALORES DE LA PROPIEDAD ... 6
5.3 USO DE MATERIALES DE REFERENCIA CERTIFICADOS PARA LA TRAZABILIDAD DE LA MEDICIÓN ... 7
5.4 EL ROL DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA EN EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) ... 7
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RESUMEN
Página
6. EVALUACIÓN DE UN PROCESO DE MEDICIÓN ... 12
6.1 LOS CASOS A CONSIDERAR ... 12
6.2 REQUISITOS DE LOS LÍMITES ... 12
6.3 ELECCIÓN DEL MRC ... 13 6.4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL... 13 6.5 OBSERVACIONES GENERALES ... 24 DOCUMENTO DE REFERENCIA ... 27 ANEXO A (Informativo) BIBLIOGRAFÍA ... 26
Figura 1.Distribución de frecuencias de x ... 24
Tabla 1. Relación de la desviación estándar del proceso de medida a los valores requeridos para varios valores de y grados de libertad ν a =0,05. .... 14
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INTRODUCCIÓN
Las tecnologías del mundo moderno requieren un gran número de materiales de referencia certificados (MRCs) en una amplia variedad de campos, y se espera un incremento en la demanda de tales materiales. La preparación de un MRC es una labor dispendiosa, requiere, de un esfuerzo meticuloso y costoso, consecuentemente no ha sido ni será posible satisfacer la demanda de todos los tipos y cantidades de MRC. Por esta razón, los MRCs deberían ser usados apropiadamente, es decir, efectiva, eficiente y económicamente.
Los materiales de referencia certificados deberían ser usados periódicamente para garantizar la confiabilidad de las mediciones. Sin embargo, al hacerlo, es necesario considerar la facilidad de adquisición del MRC, el costo, la disponibilidad y la técnica de medida, es destructiva o no destructiva. También es importante para el usuario el hecho que el uso inadecuado de un MRC puede no suministrar la información deseada.
El uso inadecuado de los MRCs, es diferente del uso incorrecto. Se espera que el usuario de los MRC este familiarizado con toda la información pertinente a su uso como lo especifica su certificado. Él deber acatar factores tales como el periodo de validez del MRC, las condiciones establecidas para el almacenamiento, las instrucciones para el uso y las especificaciones para la validez de las propiedades certificadas del MRC. Un MRC no se debe usar para un propósito diferente al previsto. Sin embargo, de vez en cuando, cuando un usuario debe recurrir a aplicar el MRC en una manera incorrecta debido a la no disponibilidad de un MRC adecuado, él debe estar totalmente consciente de los posibles inconvenientes y por consiguiente asegurar sus mediciones correctamente.
Existen muchos procesos de medición en los cuales los MRCs son de uso general, pero se pueden remplazar por una gran cantidad de estándares de trabajo, tales como materiales homogéneos, materiales previamente analizados, compuestos puros, soluciones de elementos puros, etc. Algunos ejemplos son donde solo se busca una estimación aproximada de la veracidad o precisión del método, en los programas rutinarios de control de calidad donde se emplean muestras de ensayo desconocidas, “ciegas”, y donde únicamente se está evaluando la variación en la veracidad o precisión con parámetros tales como el tiempo, el analista, el instrumento, etc. El primer ejemplo ilustra el uso de un MRC donde el valor certificado y la incertidumbre del MRC son sub-utilizados. Los otros ilustran el caso en el cual una serie evaluaciones de la precisión y veracidad (uno a la vez) son comparados uno con otro. No hay necesidad de basar tal comparación en el valor certificado y la incertidumbre de un MRC. Las ventajas al usar MRCs son que el usuario disponga de los medios para asegurar la veracidad y precisión de su método de medida y establezca la trazabilidad metrológica de sus resultados. Aunque el uso de los MRCs en estos procesos es de hecho “un mal uso” depende, ampliamente, de la disponibilidad y el costo relativo del MRC. Cuando el MRC es poco disponible o muy costoso, su uso sería de hecho un desperdicio. Sin embargo, para los MRCs ampliamente disponibles o donde MRCs similares están disponibles a partir de una o más fuentes, se recomienda usar siempre MRCs en lugar de patrones internos debido a la mayor confianza en los resultados de la medición.
Es importante que los usuarios sean conscientes que la preparación de estándares internos para ser usados en lugar de MRC tiene un costo asociado basado en factores tales como el
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costo del material, uso de instalaciones, tarifas laborales, etc., en los cuales el costo del material es en general menor. Para algunos MRCs tales como materiales de composición compleja certificados para composición química, el costo de preparación de estándares internos para lograr la composición de una muestra real puede exceder el de MRCs disponibles. En estos casos, se recomienda el uso de MRCs.
El usuario debería ser consciente del uso indebido potencial de los MRCs como muestras de chequeo desconocidas “ciegas” en programas de control de calidad. Cuando existen solamente unos pocos MRCs en el área específica, estos son perfectamente reconocidos y pueden por consiguiente no satisfacer el propósito previsto. Por otra parte, el mismo MRC no debe ser usado tanto para propósitos de calibración, como para muestra de chequeo desconocida “ciega” en un proceso de medición.
El uso indebido de MRCs también puede ocurrir cuando el usuario no toma en cuenta la incertidumbre de la propiedad certificada. La incertidumbre combinada estándar de una propiedad certificada de un MRC puede tener contribuciones de la no homogeneidad del material, la incertidumbre dentro del laboratorio y, cuando aplique, la incertidumbre entre laboratorios. El nivel de homogeneidad definido por el proveedor para un MRCs dependiente tanto del diseño estadístico usado para evaluarlo como de la repetibilidad del método de medición. Para ciertos MRCs, el nivel de homogeneidad es válido para una porción de ensayo definida por masa, dimensión física, tiempo de medición, etc. El usuario debe ser consciente que el uso de una porción de ensayo que no cumpla o exceda esa especificación podría incrementar severamente la contribución en la no homogeneidad a la incertidumbre de la propiedad certificada del MRC, hasta el punto donde los parámetros estadísticos del certificado ya no son válidos.
La variación en la repetibilidad de diferentes métodos tiene otras implicaciones para el usuario. Dado que el grado de no homogeneidad de un MRC es dependiente de la repetibilidad del método de medición, es posible que un usuario, aplicando un método con una mejor repetibilidad, pueda detectar no homogeneidad en ese MRC. En tales casos, la no homogeneidad observada se debe tener en cuenta en los parámetros estadísticos para la propiedad certificada y por lo tanto, aunque el diseño estadístico presentado en esta guía es válido, las bases científicas para el uso de ese MRC particular para dar estimaciones confiables en el método del usuario deben nuevamente ser cuestionados.
Es bien sabido que diferentes métodos de medición de una propiedad no son capaces de producir una misma repetibilidad. Por lo tanto, podrían existir casos en los que el usuario desea evaluar un método con una mayor repetibilidad, que aquella usada en la certificación del MRC. En tales casos, las pruebas estadísticas presentadas en esta guía siguen siendo válidas pero las bases científicas para el uso de ese MRC en particular en la evaluación de la precisión (y posiblemente la veracidad) normalmente esperada desde el método del usuario debería ser cuestionadas. Se recomienda que el usuario recurra a un MRC de menor incertidumbre, si se encuentra disponible.
Para MRCs certificados por un método primario, el usuario no debe asumir que este método es capaz de igualar la precisión y veracidad reportada para el MRC. Es por consiguiente poco razonable aplicar los procedimientos estadísticos de esta guía para evaluar la veracidad y precisión de un método aplicado a un MRC usando los parámetros de certificación de una propiedad reportada en el certificado. En consecuencia, el usuario debería establecer experimentalmente o hacer estimaciones basadas sobre la información disponible para aquellos parámetros que son más apropiados. Igualmente, cuando un usuario aplique un método a un MRC que ha sido certificado por un método ligeramente diferente, el usuario no debería asumir que los parámetros de certificación para la propiedad certificada son aplicables
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en ambos métodos, excepto en los casos donde se sabe quela veracidad y la precisión posibles por ambos métodos son comparables.
Una de las consideraciones más importantes en la selección de un MRC para su uso, ya sea en la evaluación de la veracidad y la precisión de un método o en la calibración de instrumentos en un método, es el nivel de incertidumbre requerido por el uso final del método. Obviamente, el usuario no debería emplear un MRC de mayor incertidumbre que el permitido por el uso final.
La selección de los MRCs debería tener en cuenta no solo el nivel de incertidumbre requerida para el uso previsto sino también su disponibilidad, costo e idoneidad física y química. Por ejemplo, la indisponibilidad o el alto costo de un MRC podrían forzar a un usuario a usar otro MRC de mayor incertidumbre que el primero. Además, en análisis químicos, un MRC de una incertidumbre mayor, pero todavía aceptable, en la propiedad certificada, podría preferirse sobre otro debido a su similitud en la composición con las muestras reales. Esto podría resultar en la disminución de efectos químicos o de “matriz” en el proceso de medición, los cuales son capaces de producir errores mayores que la diferencia entre la incertidumbre de los MRCs. En conclusión, los MRCs pretenden cumplir muchos propósitos. En consecuencia, un MRC usado apropiadamente para un propósito en un laboratorio puede ser usado indebidamente para otro propósito en otro laboratorio. Se recomienda que el usuario considere la pertinencia de un MRC para el propósito previsto de acuerdo con cada caso.
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USOS DE LOS MATERIALES DE REFERENCIA CERTIFICADOS (MRC)
1. OBJETO
Esta guía discute el uso de materiales de referencia certificados (MRCs) y sus correctas aplicaciones.
La sección 2 de esta guía presenta las definiciones de los términos usados (con indicación de sus fuentes), y la sección4 expone las consideraciones estadísticas sobre las que se basó esta guía.
La sección 5 discute el papel de los MRCs en la ciencia de la medición y en la realización de escalas convencionales de medición.
La sección 6 presenta las recomendaciones para el desarrollo de criterios para la evaluación de la precisión y la veracidad de un procedimiento de medición mediante el uso de MRCs. Esta concierne solamente a los MRCs caracterizados como homogéneos de acuerdo con lo descrito en la Guía 35. [4]
NOTA El uso de MRCs es esencial para la evaluación de la veracidad y opcional para la evaluación de la precisión.
Esta guía no describe el uso de los materiales de referencia certificados para la calibración. Este tema es tratado en la GTC ISO 32. [3]
2. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para el propósito de esta guía, se aplican los siguientes términos y definiciones.
2.1 Proceso de medición. Toda la información, equipos y operaciones relevantes para a una
medición dada.
NOTA Este concepto acoge todos los aspectos relacionados con la realización y la calidad de las mediciones, incluye, por ejemplo, el principio, el método, el procedimiento, el valor de las magnitudes de influencia y los estándares de medición.
[VIM:1993]
2.2 Magnitudes de influencia. Magnitud que, en una medición directa, no afecta a la magnitud
que realmente se está midiendo, pero sí afecta a la relación entre la indicación y el resultado de medida.
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EJEMPLO 1 La frecuencia en la medición directa de la amplitud constante de una corriente alterna con un amperímetro.
EJEMPLO 2 La concentración de la cantidad de sustancia de bilirrubina en una medición directa de la concentración de la cantidad de sustancia de hemoglobina en plasma sanguíneo humano;
EJEMPLO 3 La temperatura de un micrómetro utilizado para medir la longitud de una varilla, pero no la temperatura de la propia varilla, que puede aparecer en la definición del mensurando;
[VIM]
2.3 Material de referencia MR. Un material o sustancia de la cual uno o más de los valores de
sus propiedades son suficientemente homogéneas y bien establecidas para ser usados en la calibración de un instrumento, la evaluación de un método de medición, o para la asignación de valores a los materiales.
[GTC ISO 30]
2.4 Material de referencia certificado MRC. Un material de referencia, acompañado por un
certificado, donde uno o más de los valores de sus propiedades son certificados por un procedimiento que establece su trazabilidad a una realización exacta de la unidad en la cual los valores de la propiedad son expresados, y para el cual cada valor certificado está acompañado de una incertidumbre y un nivel de confianza establecido.
[GTC ISO 30]
2.5 Precisión. Grado de concordancia entre resultados independientes obtenidos bajo
condiciones establecidas. [ISO 3534-1]
2.6 Repetibilidad. Precisión bajo condiciones de repetibilidad.
[ISO 3534-1] …
ANEXO A
(Informativo)
BIBLIOGRAFÍA
[1] ISO Guide 30:1992, Terms and Definitions Used in Connection With Reference Materials.
[2] ISO Guide 31, Reference Materials. Contents of Certificates and Labels.
[3] ISO Guide 32:1997, Calibration in Analytical Chemistry Using Certified Reference Materials.
[4] ISO Guide 35:1989, Certification of Reference Materials. General and Statistical Principles.
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RESUMEN
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[6] ISO 2173:1978, Fruit and Vegetable Products. Determination of Soluble Solids Content. Refractometric method.
[7] ISO 3534-1:1993, Statistics. Vocabulary and Symbols. Part 1: Probability and General Statistical Terms.
[8] ISO 5163:1990, Motor and Aviation-Type Fuels. Determination of Knock Characteristics. Motor Method.
[9] ISO 5164:1990, Motor fuels. Determination of Knock Characteristics. Research Method. [10] ISO 5725 (all parts), Accuracy (Trueness and Precision) of Measurement Methods and
Results.
[11] ISO 7027:1999, Water Quality. Determination of Turbidity. [12] ISO 11095:1996, Linear Calibration Using Reference Materials.
[13] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM), 1993, BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML.
[14] IUPAC, Recommended Reference Materials for the Realization of Physico-Chemical Properties. K.N. Marsh (editor), Blackwell Scientific Publication, Oxford, 1987
[15] International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology (VIM), 1993, BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML.
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