Calculadora de incertidumbre para termopares y RTD
Monta un presupuesto de incertidumbre de medida para la calibración por comparación de un termopar o una RTD. Introduce cada contribución en °C, elige su distribución y obtén la incertidumbre estándar combinada y la incertidumbre expandida con k = 2 por el método de la GUM (JCGM 100). Todo se calcula en tu navegador. Sin registro ni correo electrónico.
Tus contribuciones
Solo para etiquetar. El presupuesto es el mismo; la incertidumbre se informa en este punto.
Contribuciones (cada una en °C)
Deja en 0 la que quieras excluir. Elige la distribución que corresponda a la fuente.
Presupuesto de incertidumbre
Incertidumbre estándar combinada u_c = sqrt(Σ u_i²); incertidumbre expandida U = k·u_c con k = 2 (≈ 95%).
¿Calibras sensores de temperatura reales? Axiospec guarda un presupuesto de incertidumbre por instrumento y lo usa para el TUR en la pestaña Metrología del instrumento cuando una calibración no declara una incertidumbre propia.
Controla tus instrumentos gratisLos presupuestos de incertidumbre en temperatura, en pocas palabras
Qué entra en un presupuesto de incertidumbre en temperatura
Cuando calibras un sensor de temperatura por comparación, poniendo el equipo bajo ensayo junto a una referencia en un baño, un bloque seco o un horno, la diferencia que registras no es perfecta. Un presupuesto enumera cada fuente que añade dispersión o sesgo y convierte cada una en un número comparable. Los términos habituales son el patrón de referencia (de su certificado), la exactitud del indicador o lector, la resolución del indicador, la repetibilidad de la comparación, la uniformidad y estabilidad del baño o del bloque, la resolución del equipo bajo ensayo y, solo en termopares, la compensación de unión de referencia (unión fría). Introducirlos todos en °C mantiene coherente el presupuesto y evita la trampa de convertir microvoltios con un coeficiente de Seebeck que cambia con la temperatura.
Por qué RSS e incertidumbre combinada
Cada valor bruto se convierte primero en una incertidumbre estándar dividiéndolo entre el divisor de su distribución: un valor de certificado con k = 2 se divide entre 2, una exactitud de fabricante o banda de tolerancia (rectangular) entre √3, una resolución digital entre 2√3, una magnitud triangular entre √6, y una desviación estándar de repeticiones ya está en k = 1. Como estas fuentes son independientes, la GUM las combina como raíz de la suma de cuadrados, u_c = sqrt(u_1² + u_2² + …), en vez de sumarlas linealmente. La suma lineal supondría que todos los errores alcanzan su máximo a la vez, un caso extremo poco realista que infla el resultado. Multiplicar el valor combinado por un factor de cobertura k = 2 da la incertidumbre expandida U con una cobertura de en torno al 95%, la forma que se cita en los certificados de calibración.
Contribuciones en termopar frente a RTD
Los presupuestos son casi iguales, con una diferencia. Un termopar genera una pequeña tensión que depende de la diferencia de temperatura entre su unión de medida y una unión de referencia, así que la compensación de unión de referencia (unión fría) es una contribución real y a menudo importante. Una RTD como una Pt100 mide resistencia directamente y no tiene unión termoeléctrica, así que ese término sencillamente no existe. Esta herramienta lo quita cuando eliges una RTD. Los termopares también suelen tener más inhomogeneidad y más deriva, así que sus términos de repetibilidad y de patrón de referencia suelen ser mayores que los de una RTD comparable. Para los métodos normalizados y los ejemplos resueltos detrás de estos presupuestos, mira la GUM (JCGM 100:2008), EURAMET cg-8 para temperatura y ASTM E220 para calibración de termopares por comparación.
Preguntas frecuentes
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¿Cómo calculo la incertidumbre de medida de un termopar?
Enumera todas las contribuciones que añaden dispersión o sesgo a la lectura: el patrón de referencia según su certificado, la exactitud y la resolución del indicador, la repetibilidad, la uniformidad y estabilidad del baño o del bloque, la resolución del equipo bajo ensayo y la compensación de unión de referencia (unión fría). Convierte cada una en incertidumbre estándar dividiéndola entre el divisor de su distribución (normal con k = 2 entre 2, rectangular entre √3, y así). Combínalas en cuadratura, u_c = sqrt(Σ u_i²), y expande con k = 2 para obtener U en torno al 95%. Ese es el método de la GUM (JCGM 100) que sigue esta calculadora.
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¿Qué es k = 2 (incertidumbre expandida)?
La incertidumbre estándar combinada u_c es un valor de una sigma: un intervalo de cobertura de en torno al 68%. Para informar un intervalo del 95% la multiplicas por un factor de cobertura k. En un resultado aproximadamente normal, k = 2 da una cobertura de alrededor del 95%, y U = k·u_c = 2·u_c es la incertidumbre expandida. Los certificados de calibración casi siempre citan U con k = 2, así que esta herramienta usa k = 2 por defecto.
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¿Incluyo la incertidumbre de unión de referencia en una RTD?
No. El término de unión de referencia (unión fría) se aplica solo a los termopares, donde el circuito de medida necesita una temperatura conocida en la unión con el indicador. Las RTD como una Pt100 son sensores de resistencia sin unión termoeléctrica que compensar, así que no hay contribución de unión de referencia. Esta calculadora oculta ese campo cuando eliges una RTD.
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¿Por qué se combinan las contribuciones en cuadratura en vez de sumarlas?
Las contribuciones son fuentes de error independientes, así que no empujan todas la lectura en el mismo sentido a la vez. Sumarlas linealmente supondría un caso extremo que casi nunca ocurre e inflaría la incertidumbre. La GUM combina incertidumbres estándar independientes como raíz de la suma de cuadrados, u_c = sqrt(u_1² + u_2² + …), que es la forma estadísticamente correcta de propagar varianzas independientes.
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¿Qué divisor de distribución uso en cada entrada?
Usa un valor de certificado de calibración con k = 2 en el ajuste k = 2 (÷2). Usa rectangular (÷√3) para una especificación de exactitud del fabricante o una banda de tolerancia donde cualquier valor del rango es igual de probable. Usa el ajuste de resolución (÷(2√3)) para el dígito menos significativo de una pantalla digital. Una desviación estándar de lecturas repetidas ya es una incertidumbre estándar, así que usa k = 1 (÷1). La triangular (÷√6) encaja con una magnitud que tiende a quedar cerca del centro de su rango.
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¿Sustituye a un presupuesto de incertidumbre completo o a un procedimiento acreditado?
No. Es un estimador que aplica la combinación estándar de la GUM a las contribuciones que introduces, para que dimensiones un presupuesto y veas qué término manda. Un presupuesto riguroso puede necesitar coeficientes de sensibilidad, correlación entre fuentes, un análisis de tipo A con suficientes grados de libertad y el factor de cobertura efectivo de la ecuación de Welch-Satterthwaite. Trata el resultado como una estimación de trabajo y valídalo contra tu procedimiento documentado (EURAMET cg-8, ASTM E220) antes de informarlo.
Esta calculadora es un estimador de presupuesto de incertidumbre que aplica la combinación por raíz de la suma de cuadrados de la GUM (JCGM 100:2008) a las contribuciones que introduces. No es un análisis completo de tipo A y tipo B y no incluye coeficientes de sensibilidad, correlación entre fuentes, grados de libertad efectivos ni tu capacidad de medida y calibración acreditada. No sustituye a la GUM, a EURAMET cg-8, a ASTM E220 ni al procedimiento documentado de tu laboratorio. Trata el resultado como una estimación de trabajo y valídalo contra tu propio sistema de calidad antes de informarlo.
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