Cómo calcular la incertidumbre relativa de una manera fácil dentro del laboratorio

Última actualización

Jun 27, 2022
Escrito por: Oscar Delgado
Director y Fundador de SGC - Lab

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El concepto de incertidumbre relativa es un tema conocido desde hace muchos años. Con seguridad la has visto en los documentos de incertidumbre, sin embargo, en pocas ocasiones es tratada de la forma que se requiere.

 

Este tema siempre ha generado dudas en los profesionales del laboratorio, y por eso hoy aprenderás:

 

  1. Qué es la incertidumbre relativa.
  2. Por qué debes usarla.
  3. Cuál es el tipo de incertidumbre relativa más usado.
  4. Cómo calcular la incertidumbre relativa.
  5. Cómo expresar la incertidumbre relativa.

 

Además, veras algunos ejemplos de cómo los laboratorios acreditados reportan la incertidumbre en términos relativos.

 

Empecemos!

¿Qué es la incertidumbre relativa?

 

De acuerdo con el Vocabulario Internacional en Metrología o VIM la incertidumbre relativa corresponde al cociente entre la incertidumbre típica y el valor absoluto del valor medido.

 

En otras palabras, es la relación que existe entre la incertidumbre y el resultado de la medida. Dependiendo del caso, esta incertidumbre puede ser la incertidumbre estándar o la incertidumbre expandida.

¿Por qué debes usar la incertidumbre relativa?

 

Las principales razones por las cuales debes usar este tipo de incertidumbre son:

 

  • Hace que la incertidumbre de la medida sea más fácil de entender.
  • Permite que la incertidumbre de la medida sea más fácil de aplicar a otras cantidades.
  • Es una práctica frecuente en la industria.
  • Se aplica para casi cualquier tipo de modelo de medición.

 

En la mayor parte de las situaciones, el estimar la incertidumbre relativa permite simplificar los cálculos realizados durante el proceso de estimación de incertidumbre, especialmente cuando se tratan modelos de medición o expresiones matemáticas complejas.

 

Desde el punto de vista práctico, resulta más fácil aplicar o entender una incertidumbre relativa expresada, ya sea en unidades porcentuales o en unidades relativas a la cantidad medida, que una incertidumbre en unidades absolutas.

 

Existen otras situaciones en las cuales su aplicación es común, algunos ejemplos son:

 

  • Concentraciones químicas.
  • Medidas dimensionales.
  • Medidas mecánicas.
  • Medidas eléctricas.
  • Medidas termodinámicas.

 

Sin embargo, debes tener cuidado. La incertidumbre relativa no siempre es apropiada. Existen momentos en donde se puede sobreestimar o subestimar la incertidumbre expandida. Esto ocurre cuando la incertidumbre relativa está asociada a su magnitud de entrada y no a la magnitud de salida.

Si las incertidumbres relativas son asociadas a magnitudes de entrada, es bueno considerar el uso de los coeficientes de sensibilidad. Estas situaciones se presentan generalmente cuando se tienen modelos de medición complejos.

 

Como regla general, la incertidumbre relativa es adecuada cuando se relaciona la incertidumbre con la magnitud de salida relacionada.

Tipos de incertidumbre relativa.

 

El tipo más común de incertidumbre relativa que se expresa en los certificados o alcances de acreditación de los laboratorios, es la incertidumbre relativa porcentual.

 

Obsérvala a continuación.

 

Incertidumbre relativa porcentual.

 

Este tipo de incertidumbre relativa es la más usada por los laboratorios. Resulta muy fácil tanto de aprender como de aplicar.

 

Se reporta con frecuencia en los alcances de acreditación y hojas de datos de equipos.

¿Cómo calcular la incertidumbre relativa?

 

Recuerdo que alguna vez surgió el tema de incertidumbre relativa en nuestras conversaciones con el personal de laboratorio. Las principales inquietudes a las cuales llegábamos con mi equipo de trabajo eran las siguientes:

 

  • ¿Cómo calcular la incertidumbre relativa?
  • ¿Cómo estimar la incertidumbre absoluta a partir de incertidumbre relativa?

 

En esta sección obtendrás una respuesta a cada una de estas dudas.

Fórmula para calcular incertidumbre relativa porcentual.

 

Este tipo de incertidumbre corresponde a la relación entre la incertidumbre expandida y el resultado de la medida expresada en una escala relativa al 100%.

Donde:

 

U% es la incertidumbre relativa expresada en unidades porcentuales.

Ui es la incertidumbre expandida asociada al resultado de la medida .

yi es el resultado de la medida .

Pasos para calcular la incertidumbre relativa porcentual.

 

Sigue estos dos sencillos pasos:

 

  • Divide el valor de la incertidumbre expandida entre el valor del resultado de la medida.
  • Toma el valor obtenido en el paso 1 y multiplícalo por 100.

 

Cómo convertir la incertidumbre relativa porcentual a incertidumbre absoluta.

 

La incertidumbre absoluta es la incertidumbre expandida expresada en las mismas unidades que posee el resultado de la medida. Para obtener esta incertidumbre a partir de la incertidumbre relativa porcentual realiza los siguientes pasos:

 

  • Toma el valor de la incertidumbre relativa porcentual y divídelo entre 100.
  • Toma el valor obtenido en el paso 1 y multiplícalo por el resultado de la medida.

Cómo reportar la incertidumbre relativa.

 

En esta parte te muestro algunos ejemplos de cómo los laboratorios acreditados usan la incertidumbre relativa en sus alcances de acreditación.

 

Ejemplo No. 1. Incertidumbre relativa porcentual.

 

En el siguiente ejemplo observarás como un laboratorio de calibración acreditado usa la incertidumbre relativa en su alcance de acreditación.

Fuente: http://consultaema.mx:75/directorio_lc/PDFs/V-75.pdf

 

En este caso se reporta el valor de incertidumbre en términos porcentuales (0,15%) y aparte de eso existe una casilla en donde se enfatiza que la incertidumbre de la medida es relativa al volumen medido.

 

Ejemplo No. 2. Incertidumbre relativa porcentual.

 

En este ejemplo un laboratorio acreditado usa la incertidumbre relativa en su alcance de acreditación.

Fuente: https://onac.org.co/certificados/19-LAC-001.pdf

 

EL valor de 0,02% hace referencia a la incertidumbre relativa expresada en unidades porcentuales.

 

 

 

Conclusión

 

La incertidumbre relativa es una manera conveniente de expresar el valor de incertidumbre. Permite a los usuarios interpretar y usar su valor en diferentes escenarios.

En esta breve guía has aprendido:

 

  • Que es la incertidumbre relativa.
  • Por qué deberías usarla.
  • Cómo calcular la incertidumbre relativa.
  • Cómo reportar la incertidumbre relativa.

 

La información de esta guía te será muy útil para cuando desees reportar tu incertidumbre en términos relativos.

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Hasta la próxima!

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