Linealidad

Linealidad

Un tipo de error de localización o error sistemático

Antes de iniciar este estudio debe estar asegurada la resolución, la estabilidad, la repetibilidad y la reproducibilidad adecuada del medio de control.

La linealidad es la diferencia de sesgo a través del rango de operación de un sistema de medición. La linealidad puede tomarse como un cambio de sesgo con respecto al tamaño y es un componente de error sistemático del sistema de medición. Posibles causas para errores de linealidad incluyen:

  • El instrumento necesita calibración, reducir el intervalo de calibración.
  • Instrumento o dispositivo desgastado.
  • Mantenimiento deficiente – aire, energía eléctrica, hidráulica, filtros, corrosión, oxidación, limpieza.
  • Patrones desgastados o dañados, error en los patrones – mínimo / máximo.
  • Calibración (no cubriendo el rango de operación) o uso de los patrones de ajuste inapropiados
  • Calidad deficiente del instrumento – diseño o fabricación.
  • Falta de robustez del diseño del instrumento o método.
  • Instrumento equivocado para la aplicación.
  • Diferente método de medición – ajuste, carga, sujeción, técnica
  • Cambios de distorsión del instrumento o de la pieza.
  • Medio ambiente – temperatura, humedad, vibración, limpieza.
  • Violación a algún supuesto, error en la aplicación de una constante
  • Aplicación – tamaño de la pieza, posición, habilidad del operador, fatiga, error de observación (facilidad de lectura, paralelismo).

El estudio para determinar la linealidad tiene las siguientes etapas:

a) Obtener 5 piezas de muestra que cubran el rango de producción (por ejemplo: una al máximo, una al medio, otra al mínimo y otras dos en cada cuarto de la tolerancia).

b) Establecer su valor de referencia en relación a un estándar o patrón rastreable. Esto generalmente se realiza midiendo cada pieza de muestra en sala de metrología con el mejor medio de control existente. Se debe medir varias veces (se aconseja 10 veces) y calcular el valor promedio. Este valor promedio será el Valor de Referencia de cada pieza de muestra (VRj).

C) Se debe seleccionar un operador que este adecuadamente entrenado en el uso del sistema de medición bajo estudio. Realizar previamente los ajustes necesarios al sistema de medición bajo estudio.

d) El operador seleccionado debe medir 10 veces bajo condiciones de repetibilidad cada una de las 5 piezas de muestra en el medio de control bajo estudio y registrar cada uno de los valores (Xij).

e) Para cada valor (Xij) de los 10 obtenidos para cada pieza se calcula el sesgo individual (Sij) como la diferencia de cada valor menos el Valor de Referencia de cada pieza de muestra (VRj).

f) Se calcula el valor promedio de los 10 sesgos de cada pieza de muestra, llamado Sesgo Promedio de cada pieza (Spj). Para cada una de las 5 piezas de muestra se obtienen el Sesgo Promedio (Spj) y estos son los estimadores de la linealidad que es un error sistemático.

g) Graficar los sesgos individuales (Sij) y los Sesgos Promedios (Spj) con respecto a los Valores de Referencia (VRj) sobre una gráfica lineal con su recta de mejor ajuste.

Condición de aceptación

¿Cuándo un sistema de medición tiene una linealidad adecuada? El criterio de evaluación, para determinar si una linealidad es adecuada o no, tiene dos posibilidades:

a) Si el medio de control se utiliza para realizar “Control de Proceso”, el criterio es que cada uno de los valores de Sesgos Promedio (Spj) del estudio de linealidad sea pequeño comparado con la Variabilidad de Repetibilidad del calibre (VE). Lo que implicaría que solo es producido por variaciones aleatorias y que estadísticamente es igual a cero. Por esto es importante para esta etapa tener evaluado con anterioridad la repetibilidad.

b) Si el medio de control se utiliza para realizar “Control de Producto”, el criterio es que cada uno de los Sesgos Promedio (Spj) del estudio de linealidad debería ser pequeño con respecto a la Tolerancia de Especificación de Producto”.