El objetivo de la visita fue conocer el centro y las actividades que realiza en apoyo de la industria mexicana.

Como actividad inicial en su gira de trabajo por el estado de Querétaro, el pasado 26 de febrero, el Dr. Eduardo Sojo Garza Aldape destinó cuatro horas para conocer de cerca el laboratorio primario mexicano. Recibido por las autoridades del Centro, el Secretario de Economía fue informado del trabajo y alcances que como cabeza del sistema nacional de mediciones realiza el CENAM. Una parte importante de la información presentada fueron los retos que el sistema de mediciones mexicano habrá de enfrentar en el mediano plazo y la infraestructura científica que ello requerirá.

Acompañado por el Lic. Carlos Arce Macías, Subsecretario de Normatividad, Inversión Extranjera y Prácticas Comerciales Internacionales, recorrió en primer lugar el laboratorio de Espectrofotometría, donde se caracterizan y desarrollan materiales de referencia para control del color en la industria textil y automotriz, entre otras.

La visita incluyó también el laboratorio de Máquinas de Medición por Coordenadas, uno de los equipos con mayor impacto en la industria metal-mecánica, por su capacidad para verificar la geometría de piezas manufacturadas. A pregunta del Secretario, se le informó que la división de metrología dimensional está integrada por 16 personas con estudios en física, ingeniería mecánica y electrónica, así como especialidades en procesamiento de imágenes y vibraciones mecánicas. Este grupo, integrado hace tan solo 12 años, actualmente alcanza niveles de experiencia que les ha permitido formar parte de los comités técnicos internacionales que coordinan estas magnitudes.
Además de los anteriores, la visita también incluyó los laboratorios de Espectrometría de Masas, Vibraciones y Flujo. Este último de gran importancia para el sector petrolero nacional pues sobre su exactitud recae la confiabilidad en las transacciones realizadas por PEMEX para la comercialización nacional e internacional de los hidrocarburos mexicanos.

La visita finalizó con un recorrido por la construcción del nuevo edificio de laboratorios, que contará con instalaciones únicas en Latinoamérica y dotará al CENAM con capacidades de medición para responder a los retos de la industria en los próximos años.

Sencillas animaciones interactivas permiten al usuario una mejor comprensión de algunos conceptos básicos vinculados con la medición de longitud, tolerancias geométricas y estimación de incertidumbres.

Ante la necesidad de mejores apoyos audiovisuales para los talleres de capacitación, la división de metrología dimensional desarrolló estas animaciones interactivas en formato de applets en 2005. Originalmente, estas “pequeñas aplicaciones,” que pueden visualizarse con facilidad en una página web, eran usadas exclusivamente en los cursos presenciales de capacitación, pero actualmente estas animaciones didácticas están disponibles en el sitio electrónico de la institución. Una parte importante del trabajo de desarrollo fue realizado por estudiantes de la Universidad Tecnológica del Valle del Mezquital, quienes trabajaron en algunos applets como parte de su proyecto de estancia profesional en el CENAM.

Los mensurandos de interés para la metrología dimensional (longitud, esfericidad, rugosidad, ángulo plano) tienen un gran impacto en el sector industrial pues de la correcta medición de estas magnitudes depende el ensamble y calidad de muchos productos. Es por ello que su enseñanza en las carreras universitarias vinculadas directamente con este sector es de gran importancia. Los applets desarrollados por la división de Metrología Dimensional buscan ser una herramienta interactiva que permita al estudiante comprender tanto conceptos como procedimientos comunes en el trabajo de medición dimensional. Conceptos como la lectura de un calibrador vernier, tolerancias geométricas, tolerancias dimensionales, influencia del tamaño del palpador en la medición de rugosidad e impacto de incertidumbre de medición en el costo de fabricación son de uso corriente en estos procesos y corresponden también a los títulos de las animaciones disponibles actualmente en la página del CENAM.

Visite la página de applets en http://www.cenam.mx/dimensional/java. Para su correcta visualización es necesario que el usuario tenga en su equipo una resolución de 1024 X 768 píxeles e instale la máquina virtual de java de Sun (versión jre1.5.0_04 ó superior).

Los trabajos de cooperación comprenden la Investigación en aceleración angular, materiales para pruebas con ultrasonido, coulombimetría, así como comparaciones inter laboratorio en los ámbitos de vibraciones y acústica.

El Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) fue fundado en 1975 y desde finales de los noventa es por ley el laboratorio primario de Corea. Su actual presidente, La Dra. Kwang Hwa Chung, visitó nuestro país con la intención de renovar los convenios de cooperación que hermanan al CENAM y al KRISS en labores de investigación en metrología científica.

Uno de los trabajos planteados en este nuevo convenio son los sistemas de medición de velocidad angular por interferometría láser. Calibrar estos equipos requiere un sistema de referencia compuesto por un láser y un elemento de movimiento (excitador), ambos caracterizados con alta exactitud y trazabilidad a los patrones nacionales.

El KRISS es uno de los laboratorios de metrología que más rápidamente ha avanzado en la investigación y desarrollo de estos instrumentos de medición. El tema de colaboración es desarrollar, tanto excitadores de mayor exactitud, como sistemas de interferometría especializados en la medición de velocidad angular.

El convenio también integra actividades de investigación conjunta en ultrasonido. Esta energía es de amplia aplicación en el sector salud, sin embargo los procesos de calibración de estos equipos todavía no están muy extendidos. Parte del desarrollo necesario para los procesos de calibración es el estudio de la capacidad de ciertos materiales para absorber o reflejar ondas ultrasónicas. Con esta caracterización es posible definir qué materiales son factibles de ser utilizados como blancos en las pruebas de balance de fuerza de la radiación ultrasónica.

El BFK (Biftalato de Potasio) certificado en fracción de masa (pureza) es un material de referencia empleado en mediciones de diversos sectores entre ellos el ambiental y el alimentario y la disolución de ácido clorhídrico certificada en concentración de cantidad de iones hidronio, es utilizada como materiales de referencia para mediciones de potencial estándar de los electrodos Ag/AgCl del sistema primario de pH. Para la caracterización y certificación de estos materiales se recurre al método de titulación coulombimétrica, considerado primario por su nivel de exactitud. Tanto el KRISS como el CENAM tienen un gran interés por trabajar en los métodos necesarios para caracterizar con mayor exactitud estas dos substancias debido al impacto que tiene la medición de acidez y pH en un gran número de procesos industriales.

El proyecto no busca sólo incluir una materia de metrología en los estudios universitarios, su objetivo es más ambicioso: insertar los conceptos y prácticas metrológicas dentro de los programas de todas las materias que conforman las carreras de las ingenierías y ciencias naturales. Con esto se pretende que los egresados tengan más y mejores competencias para el ejercicio de su profesión y sean, por tanto, más relevantes para el desarrollo social, económico, tecnológico y científico de su región y del país.

La Universidad de Sonora aprobó en el mes de febrero del 2006 la propuesta del CENAM para llevar a cabo el proyecto “Formación en Metrología para profesores y alumnos de los programas educativos de las Divisiones de Ingeniería, Ciencias Exactas y Naturales, Ciencias Biológicas y de la Salud de la UNISON”.

Las acciones iniciaron en el mes de abril del mismo año con la creación de un equipo de trabajo compuesto por 16 profesores de la UNISON y 12 asesores del CENAM y de la Red MESURA Interinstitucional.

En la mayoría de las carreras de ciencias o ingeniería se imparten una o varias materias de física en los primeros semestres. Todo curso de física inicia con una sección sobre mediciones y el Sistema Internacional (SI) de unidades. Posteriormente, aspectos relacionados con medición están explícitos e implícitos en la declaración de contenidos y textos de la mayoría de las materias que se ofrecen en estas carreras. Lo anterior se debe a que la base para el conocimiento objetivo y cuantificable del mundo material está en la medición referida a constantes físicas fundamentales y a las leyes de la física. La filosofía que anima el establecimiento, definiciones y materialización de las unidades del SI es válida y vigente también en mediciones de laboratorio, de campo y en la vida diaria.

Los miembros del equipo de trabajo explican que en los cursos universitarios pocas veces se aborda la metrología con la profundidad requerida y, menos veces aún, con todas sus implicaciones teóricas, experimentales y prácticas. Además, en México la metrología ha evolucionado sustancialmente en los últimos 15 años, con implicaciones que van de la física fundamental a las prácticas industriales y al comercio internacional. Los cambios cuantitativos y cualitativos de la metrología rara vez están actualizados en los programas de estudio de las materias, libros y prácticas de laboratorio. Estas realidades, reconocidas en toda su relevancia por las autoridades de la Universidad de Sonora, han sido determinantes para detonar la realización del presente proyecto y acciones para su seguimiento.

La metodología propuesta para este proyecto parte de las declaraciones y estudios de los perfiles de egresados para cada carrera. Se identificaron en ellos las funciones especificadas para las cuales se requieren competencias en metrología y se declaró el perfil metrológico deseable. Con éste como objetivo se pasó al análisis de los planes de carrera y se priorizaron las materias respecto a sus requerimientos de contenido metrológico. Estas materias se agruparon en familias, conforme a sus ejes temáticos naturales, para dosificar a lo largo de su secuencia conocimientos pertinentes de metrología en las disciplinas de medición relevantes. Finalmente, se está en proceso de diseñar objetos de aprendizaje o cápsulas metrológicas que van desde unidades didácticas conceptuales, complementadas por prácticas de laboratorio y demostraciones video-grabadas, hasta prácticas con instrumentos o laboratorios virtuales.

El grupo de trabajo interinstitucional está seguro de que bajo este esquema se podrá introducir, de manera viva y activa, la metrología en sus programas de estudio de las carreras de ciencias naturales e ingeniería.

El trabajo que se desarrolla en Sonora ha despertado el interés de la Universidad Autónoma de Guanajuato, de la Dirección General de Educación Superior Tecnológica y de manera particular en los Institutos Tecnológicos de Celaya, Toluca, la Laguna y Coahuila, para llevar a cabo acciones similares.

El desarrollo de una red de comparación en tiempo real para los relojes atómicos de TELMEX utiliza una tecnología desarrollada por el CENAM y el National Institute of Standards and Techonolgy (NIST) de los Estados Unidos. Con esta red de comparación se obtendrán datos en tiempo real sobre la sincronía de sus patrones de tiempo y frecuencia. Debido a que los relojes atómicos no pueden ser retirados de su lugar de operación para calibrarlos, estos se someten a un proceso de medición usando la técnica denominada "Vista común del Sistema de Posicionamiento Global (GPS)". La técnica se basa en la medición de las diferencias de tiempo que simultáneamente hacen relojes en tierra contra los relojes a bordo de un satélite del sistema GPS. La comparación de estas diferencias de tiempo permite realizar calibraciones remotas que ofrecen trazabilidad al patrón nacional de tiempo con altos niveles de exactitud.

TELMEX es la primera empresa de comunicaciones a nivel mundial que utiliza esta tecnologìa a tiempo real para realizar comparaciones de muy alta exactitud en sus relojes atómicos. Las nuevas tecnologías en el ámbito de las comunicaciones y el constante aumento en el volumen de tráfico hacen necesario cada vez mejores niveles de sincronía en las redes de comunicación. El desarrollo hecho por el CENAM y el NIST en favor de TELMEX contribuye a fortalecer la capacidad de la empresa en cuanto al manejo de la informaciòn que circula a través de la red de telefonía lo cual, en última instancia, deberá traducirse en servicios de telefonía más confiables y económicos.

En 2006 inició el proceso de negociación para brindar asesoria al Bureau of Standards, Jamaica (BSJ), laboratorio nacional de ese país. El objetivo es contribuir en el aseguramiento metrológico y en el equipamiento de sus laboratorios con base en las necesidades de la industria jamaicana.

El proyecto se realizó bajo la metodología del programa Mesura, el programa de asesoría integral ofrecido por el CENAM para fortalecer los sistemas de medición de la industria y de otros organismos que requieren garantizar la validez de sus mediciones. Esta particular metodología permite una aplicación sistemática y flexible, acorde con las necesidades del usuario.

En la primera etapa del proyecto, llevada a cabo en el mes de Agosto de 2006, se realizó un diagnóstico y un estudio de benchmarking de las necesidades de la industria de Jamaica con la situación actual del BSJ. Con base en esta información se identificaron de manera general nuevas áreas y servicios necesarios que serán tomados en cuenta en la planeación estratégica del Centro caribeño.

Una parte del análisis consistió en realizar un foro, un taller y visitas a seis industrias con el objetivo de conocer las necesidades metrológicas de las empresas más representativas de los principales sectores productivos de Jamaica (Construcción, Químico, Energético, Telecomunicaciones y Alimentos). Se reconocieron las necesidades metrológicas en la industria alimentaria de productos como el ackee (una fruta muy popular en el país) y el Café cuey, así como el cemento en la industria de la construcción.

Se impartió en el mes de Noviembre del año pasado el Curso de Metrología y Estimación de la Incertidumbre, con la finalidad de estandarizar conceptos metrológicos. La información derivada del diagnóstico realizado en la Etapa I dio las bases para continuar con las Etapas II y III del Programa MESURA en las áreas de mediciones electromagnéticas, química analítica, presión, fuerza y par torsional, óptica, temperatura y materiales cerámicos. Las visitas de los Asesores Especialistas para realizar estas dos últimas etapas se llevaron a cabo el pasado mes de Enero.

Como resultado de las actividades realizadas a la fecha, el BSJ cuenta con las recomendaciones puntuales para el re-equipamiento de laboratorios y aseguramiento metrológico en las áreas que requieren una acción inmediata y sobre aquellas de posible mejora, enfocadas a llevar al BSJ a ser potencialmente un laboratorio de referencia en la región del Caribe.

En el transcurso de este año se prevé continuar con la Etapa IV del Programa MESURA que consiste en llevar a cabo y dar seguimiento a las recomendaciones realizadas en las Etapas anteriores.

El grupo de trabajo se enfocará a fortalecer el trabajo, actividades e intereses del CENAM en el campo de los materiales de referencia y sus propiedades.

• Promover el desarrollo integral del conocimiento en CENAM con relación a los materiales de referencia y propiedades de los materiales.
• Brindar apoyo técnico en el proceso de acreditación de los laboratorios de calibración que pertenezcan al subcomité de propiedades de los materiales y analizadores específicos.
• Brindar apoyo técnico a los laboratorios de prueba. 
   

Un material de referencia es aquel material en el que el valor de una o varias de sus propiedades es lo suficientemente homogeneo y bien definido como para permitir su uso para la calibración de un instrumento, la evaluación de un método o la atribución de valores a otros materiales.

El aseguramiento de las mediciones químicas confiables y comparables de los laboratorios, requiere de una infraestructura de medición que involucre: materiales de referencia de sustancias puras y de matriz acorde al problema de medición, métodos validados, procedimientos para determinar la incertidumbre de la medición, procedimientos y herramientas para establecer la trazabilidad, patrones de calibración, pruebas de aptitud y la acreditación a una norma internacional.

Es por ello que el Centro Nacional de Metrología ha venido fortaleciendo su capacidad de medición con los Instrumentos de mayor adelanto tecnológico, desarrollando métodos de medición por el personal capacitado en algunos institutos homólogos y reconocidos a nivel internacional, y ha desarrollado y certificado cerca de 350 materiales de referencia, como parte de sus funciones primordiales establecidas en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Así mismo, desde 1995, el CENAM ha estado realizando pruebas voluntarias de aptitud y/o de tipo reglamentario para los laboratorios que buscan la acreditación o reconocimiento en el área de pruebas químicas, para el análisis de determinados mensurandos en agua, gases, alimentos o suelos.

Para cualquier información o duda el Grupo de Materiales pone a su disposición el correo electrónico gprop_mat@cenam.mx como ventana de contacto.