Metrología

La metrología es el estudio científico de la medición . ^{[ 1 ]} Establece un entendimiento común de las unidades , crucial para vincular las actividades humanas. ^{[ 2 ]} La metrología moderna tiene sus raíces en la motivación política de la Revolución Francesa para estandarizar las unidades en Francia, cuando se propuso un patrón de longitud tomado de una fuente natural. Esto condujo a la creación del sistema métrico decimal en 1795, estableciendo un conjunto de estándares para otros tipos de mediciones. Varios otros países adoptaron el sistema métrico entre 1795 y 1875; para garantizar la conformidad entre los países, la Convención del Metro estableció la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Esto ha evolucionado hasta convertirse en el Sistema Internacional de Unidades (SI) como resultado de una resolución en la 11.ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1960. ^{[ 5 ]}

La metrología se divide en tres actividades básicas superpuestas: ^{[ 6 ] [ 7 ]}

• La definición de unidades de medida
• La realización de estas unidades de medida en la práctica
• Trazabilidad: vincular las mediciones realizadas en la práctica con los estándares de referencia.

Estas actividades superpuestas son utilizadas en distintos grados por los tres subcampos básicos de la metrología: ^{[ 6 ]}

• Metrología científica o fundamental, que se ocupa del establecimiento de unidades de medida.
• Metrología aplicada, técnica o industrial: la aplicación de la medición a la fabricación y otros procesos en la sociedad.
• Metrología legal, que abarca la regulación y los requisitos legales para los instrumentos de medición y los métodos de medición.

En cada país, existe un sistema nacional de medición (SNM) como una red de laboratorios, instalaciones de calibración y organismos de acreditación que implementan y mantienen su infraestructura metrológica. ^{[ 8 ] [ 9 ]} El SNM afecta la forma en que se realizan las mediciones en un país y su reconocimiento por la comunidad internacional, lo que tiene un amplio impacto en su sociedad (incluyendo la economía, la energía, el medio ambiente, la salud, la manufactura, la industria y la confianza del consumidor). ^{[ 10 ] [ 11 ]} Los efectos de la metrología en el comercio y la economía son algunos de los impactos sociales más fácilmente observables. Para facilitar el comercio justo, debe existir un sistema de medición acordado. ^{[ 11 ]}

La capacidad de medir por sí sola es insuficiente; la estandarización es crucial para que las mediciones sean significativas. ^{[ 12 ]} El primer registro de un estándar permanente data del 2900 a. C., cuando se talló el codo real egipcio en granito negro . ^{[ 12 ]} Se decretó que el codo era la longitud del antebrazo del faraón más el ancho de su mano, y se entregaron réplicas de los estándares a los constructores. ^{[ 3 ]} El éxito de una longitud estandarizada para la construcción de las pirámides se evidencia en que las longitudes de sus bases no difieren en más del 0,05 por ciento. ^{[ 12 ]}

En China, las pesas y medidas tenían un significado semirreligioso, ya que eran utilizadas en diversas artesanías por los artesanos y en utensilios rituales, y se mencionan en el libro de ritos junto con la balanza de acero y otras herramientas. ^{[ 13 ]}

Otras civilizaciones produjeron estándares de medición generalmente aceptados, y la arquitectura romana y griega se basaron en sistemas de medición distintos. ^{[ 12 ]} El colapso de los imperios y la Edad Media que siguió supusieron la pérdida de gran parte del conocimiento y la estandarización de las mediciones . Aunque los sistemas de medición locales eran comunes, la comparabilidad era difícil, ya que muchos de ellos eran incompatibles. ^{[ 12 ]} Inglaterra estableció la Assize of Measures para crear estándares para las mediciones de longitud en 1196, y la Carta Magna de 1215 incluyó una sección para la medición del vino y la cerveza. ^{[ 14 ]}

La metrología moderna tiene sus raíces en la Revolución Francesa . Con la motivación política de armonizar las unidades en toda Francia, se propuso un patrón de longitud basado en una fuente natural. ^{[ 12 ]} En marzo de 1791, se definió el metro . ^{[ 4 ]} Esto condujo a la creación del sistema métrico decimal en 1795, estableciendo estándares para otros tipos de mediciones. Varios otros países adoptaron el sistema métrico entre 1795 y 1875; para garantizar la conformidad internacional, la Convención del Metro creó la Oficina Internacional de Pesas y Medidas ( Bureau International des Poids et Mesures , o BIPM) . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Si bien la misión original de la BIPM era crear estándares internacionales para unidades de medida y relacionarlos con los estándares nacionales para garantizar la conformidad, su alcance se ha ampliado para incluir unidades eléctricas y fotométricas y estándares de medición de radiación ionizante . ^{[ 4 ]} El sistema métrico se modernizó en 1960 con la creación del Sistema Internacional de Unidades (SI) como resultado de una resolución en la 11.ª Conferencia General de Pesas y Medidas ( en francés : Conference Generale des Poids et Mesures , o CGPM). ^{[ 5 ]}

La metrología es definida por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) como "la ciencia de la medición, que abarca tanto las determinaciones experimentales como las teóricas en cualquier nivel de incertidumbre en cualquier campo de la ciencia y la tecnología". ^{[ 15 ]} Establece un entendimiento común de las unidades, crucial para la actividad humana. ^{[ 2 ]} La metrología es un campo de amplio alcance, pero puede resumirse en tres actividades básicas: la definición de unidades de medida aceptadas internacionalmente, la realización de estas unidades de medida en la práctica y la aplicación de cadenas de trazabilidad (que vinculan las mediciones con patrones de referencia). ^{[ 2 ] [ 6 ]} Estos conceptos se aplican en diferentes grados a los tres campos principales de la metrología: metrología científica; metrología aplicada, técnica o industrial, y metrología legal. ^{[ 6 ]}

La metrología científica se ocupa del establecimiento de unidades de medida, el desarrollo de nuevos métodos de medición, la realización de patrones de medición y la transferencia de la trazabilidad de estos patrones a los usuarios en una sociedad. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Este tipo de metrología se considera el nivel superior de la metrología, que busca el mayor grado de precisión. ^{[ 2 ]} El BIPM mantiene una base de datos de las capacidades de calibración y medición metrológica de institutos de todo el mundo. Estos institutos, cuyas actividades son revisadas por pares, proporcionan los puntos de referencia fundamentales para la trazabilidad metrológica. En el área de medición, el BIPM ha identificado nueve áreas de metrología: acústica, electricidad y magnetismo, longitud, masa y magnitudes relacionadas, fotometría y radiometría, radiación ionizante, tiempo y frecuencia, termometría y química. ^{[ 16 ]}

A mayo de 2019, ningún objeto físico definía las unidades base. ^{[ 17 ]} La motivación para el cambio de las unidades base es hacer que todo el sistema sea derivable de constantes físicas , lo que requirió la eliminación del prototipo de kilogramo, ya que es el último artefacto del que dependen las definiciones de las unidades. ^{[ 18 ]} La metrología científica juega un papel importante en esta redefinición de las unidades, ya que se requieren mediciones precisas de las constantes físicas para tener definiciones exactas de las unidades base. Para redefinir el valor de un kilogramo sin un artefacto, el valor de la constante de Planck debe conocerse con una precisión de veinte partes por mil millones. ^{[ 19 ]} La metrología científica, a través del desarrollo de la balanza de Kibble y el proyecto Avogadro , ha producido un valor de la constante de Planck con una incertidumbre suficientemente baja como para permitir una redefinición del kilogramo. ^{[ 18 ]}

La metrología aplicada, técnica o industrial se ocupa de la aplicación de la medición a la fabricación y otros procesos, así como de su uso en la sociedad, garantizando la idoneidad de los instrumentos de medición, su calibración y el control de calidad. ^{[ 2 ]} La obtención de buenas mediciones es importante en la industria, ya que influye en el valor y la calidad del producto final, y representa un impacto del 10-15% en los costos de producción. ^{[ 6 ]} Si bien el énfasis en esta área de la metrología se centra en las mediciones en sí mismas, la trazabilidad de la calibración del dispositivo de medición es necesaria para garantizar la confianza en la medición. El reconocimiento de la competencia metrológica en la industria puede lograrse mediante acuerdos de reconocimiento mutuo, acreditación o revisión por pares. ^{[ 6 ]} La metrología industrial es importante para el desarrollo económico e industrial de un país, y el estado de su programa de metrología industrial puede indicar su situación económica. ^{[ 20 ]}

La metrología legal «se refiere a las actividades que resultan de requisitos legales y que conciernen a la medición, las unidades de medida , los instrumentos de medición y los métodos de medición, y que son realizadas por organismos competentes». ^{[ 21 ]} Dichos requisitos legales pueden surgir de la necesidad de proteger la salud, la seguridad pública, el medio ambiente, permitir la tributación, la protección de los consumidores y el comercio justo. La Organización Internacional de Metrología Legal ( OIML ) se estableció para ayudar a armonizar las regulaciones a través de las fronteras nacionales para garantizar que los requisitos legales no inhiban el comercio. ^{[ 22 ]} Esta armonización garantiza que la certificación de dispositivos de medición en un país sea compatible con el proceso de certificación de otro país, lo que permite el comercio de los dispositivos de medición y los productos que dependen de ellos. WELMEC se estableció en 1990 para promover la cooperación en el campo de la metrología legal en la Unión Europea y entre los estados miembros de la Asociación Europea de Libre Comercio (AELC). ^{[ 23 ]} En los Estados Unidos, la metrología legal está bajo la autoridad de la Oficina de Pesas y Medidas del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), y es aplicada por los estados individuales. ^{[ 22 ]}

El Sistema Internacional de Unidades (SI) define siete unidades básicas: longitud , masa , tiempo , corriente eléctrica , temperatura termodinámica , cantidad de sustancia e intensidad luminosa . ^{[ 24 ]} Por convención, cada una de estas unidades se considera mutuamente independiente y puede construirse directamente a partir de sus constantes definitorias. ^{[ 25 ] : 129} Todas las demás unidades del SI se construyen como productos de potencias de las siete unidades básicas. ^{[ 25 ] : 129}

Dado que las unidades base son los puntos de referencia para todas las mediciones realizadas en unidades del SI, si el valor de referencia cambiara, todas las mediciones anteriores serían incorrectas. Antes de 2019, si se hubiera roto un trozo del prototipo internacional del kilogramo, aún se habría definido como un kilogramo; todos los valores medidos previamente de un kilogramo serían más pesados. ^{[ 3 ]} La importancia de las unidades del SI reproducibles ha llevado al BIPM a completar la tarea de definir todas las unidades base del SI en términos de constantes físicas . ^{[ 26 ]}

Al definir las unidades base del SI con respecto a constantes físicas, y no a artefactos o sustancias específicas, se pueden realizar con un mayor nivel de precisión y reproducibilidad. ^{[ 26 ]} A partir de la revisión del SI del 20 de mayo de 2019, el kilogramo , el amperio , el kelvin y el mol se definen estableciendo valores numéricos exactos para la constante de Planck ( h ), la carga eléctrica elemental ( e ), la constante de Boltzmann ( k ) y la constante de Avogadro ( N _A ), respectivamente. El segundo , el metro y la candela se han definido previamente mediante constantes físicas (el estándar de cesio (Δ ν _Cs ), la velocidad de la luz ( c ) y la eficacia luminosa de540 × 10¹²  Hz radiación de luz visible ( ^K cd ₎ ), sujeta a corrección a sus definiciones actuales. Las nuevas definiciones tienen como objetivo mejorar el SI sin cambiar el tamaño de ninguna unidad, asegurando así la continuidad con las mediciones existentes. ^{[ 27 ] [ 25 ] : 123, 128}

La realización de una unidad de medida es su conversión en realidad. ^{[ 28 ]} El vocabulario internacional de metrología (VIM) define tres posibles métodos de realización: una realización física de la unidad a partir de su definición, una medición altamente reproducible como reproducción de la definición (como el efecto Hall cuántico para el ohmio ) y el uso de un objeto material como patrón de medición. ^{[ 29 ]}

Un patrón (o etalón) es un objeto, sistema o experimento con una relación definida a una unidad de medida de una magnitud física. ^{[ 30 ]} Los patrones son la referencia fundamental para un sistema de pesos y medidas al realizar, preservar o reproducir una unidad con la que se pueden comparar los dispositivos de medición. ^{[ 2 ]} Hay tres niveles de patrones en la jerarquía de la metrología: patrones primarios, secundarios y de trabajo. ^{[ 20 ]} Los patrones primarios (de la más alta calidad) no hacen referencia a ningún otro patrón. Los patrones secundarios se calibran con referencia a un patrón primario. Los patrones de trabajo, utilizados para calibrar (o verificar) instrumentos de medición u otras medidas materiales, se calibran con respecto a patrones secundarios. La jerarquía preserva la calidad de los patrones superiores. ^{[ 20 ]} Un ejemplo de patrón serían los bloques patrón para medir la longitud. Un bloque patrón es un bloque de metal o cerámica con dos caras opuestas rectificadas con precisión planas y paralelas, separadas por una distancia precisa. ^{[ 31 ]} La longitud del recorrido de la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de segundo está incorporada en un patrón de artefacto como un bloque patrón; este bloque patrón es entonces un patrón primario que puede usarse para calibrar patrones secundarios a través de comparadores mecánicos. ^{[ 32 ]}

La trazabilidad metrológica se define como la «propiedad de un resultado de medición por la cual dicho resultado puede relacionarse con una referencia a través de una cadena documentada e ininterrumpida de calibraciones, cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de la medición». ^{[ 33 ]} Permite la comparación de mediciones, ya sea que el resultado se compare con el resultado anterior en el mismo laboratorio, con un resultado de medición de hace un año o con el resultado de una medición realizada en cualquier otro lugar del mundo. ^{[ 34 ]} La cadena de trazabilidad permite que cualquier medición se referencie a niveles superiores de mediciones hasta la definición original de la unidad. ^{[ 2 ]}

La trazabilidad se obtiene directamente mediante la calibración , estableciendo la relación entre una indicación en un instrumento de medición trazable estándar y el valor del comparador (o instrumento de medición comparativo). El proceso determinará el valor de medición y la incertidumbre del dispositivo que se está calibrando (el comparador) y creará un vínculo de trazabilidad con el estándar de medición. ^{[ 33 ]} Las cuatro razones principales para las calibraciones son proporcionar trazabilidad, asegurar que el instrumento (o estándar) sea consistente con otras mediciones, determinar la exactitud y establecer la fiabilidad. ^{[ 2 ]} La trazabilidad funciona como una pirámide; en el nivel superior se encuentran los estándares internacionales, que contienen los estándares mundiales. El siguiente nivel son los institutos nacionales de metrología que tienen estándares primarios que son trazables a los estándares internacionales. Los estándares de los institutos nacionales de metrología se utilizan para establecer un vínculo de trazabilidad con los estándares de laboratorio locales; estos estándares de laboratorio se utilizan luego para establecer un vínculo de trazabilidad con la industria y los laboratorios de ensayo. A través de estas calibraciones subsiguientes entre los institutos nacionales de metrología, los laboratorios de calibración y la industria y los laboratorios de ensayo, la realización de la definición de la unidad se propaga a través de la pirámide. ^{[ 34 ]} La cadena de trazabilidad funciona hacia arriba desde la base de la pirámide, donde las mediciones realizadas por la industria y los laboratorios de ensayo pueden relacionarse directamente con la definición de la unidad en la cima a través de la cadena de trazabilidad creada por la calibración. ^{[ 3 ]}

La incertidumbre de medición es un valor asociado a una medición que expresa la dispersión de los posibles valores asociados a la magnitud medida —una expresión cuantitativa de la duda existente en la medición. ^{[ 35 ]} La incertidumbre de una medición tiene dos componentes: la amplitud del intervalo de incertidumbre y el nivel de confianza. ^{[ 36 ]} El intervalo de incertidumbre es un rango de valores dentro del cual se espera que se encuentre el valor de la medición, mientras que el nivel de confianza indica la probabilidad de que el valor verdadero se encuentre dentro del intervalo de incertidumbre. La incertidumbre se expresa generalmente de la siguiente manera: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle Y=y\pm U}$

Factor de cobertura: k = 2

Donde y es el valor de medición, U es el valor de incertidumbre y k es el factor de cobertura . ^{[ a ]} ​​indica el intervalo de confianza. El límite superior e inferior del intervalo de incertidumbre se puede determinar sumando y restando el valor de incertidumbre al valor de medición. Un factor de cobertura de k = 2 generalmente indica una confianza del 95 % de que el valor medido caerá dentro del intervalo de incertidumbre. ^{[ 2 ]} Se pueden usar otros valores de k para indicar una mayor o menor confianza en el intervalo; por ejemplo, k = 1 y k = 3 generalmente indican una confianza del 66 % y del 99,7 %, respectivamente. ^{[ 36 ]} El valor de incertidumbre se determina mediante una combinación de análisis estadístico de la calibración y la contribución de incertidumbre de otros errores en el proceso de medición, que se puede evaluar a partir de fuentes como el historial del instrumento, las especificaciones del fabricante o la información publicada. ^{[ 36 ]}

Varias organizaciones internacionales mantienen y estandarizan la metrología.

La Convención del Metro creó tres organizaciones internacionales principales para facilitar la estandarización de pesos y medidas. La primera, la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), proporcionó un foro para los representantes de los Estados miembros. La segunda, el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM), fue un comité asesor de metrólogos de alto nivel. La tercera, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), proporcionó servicios de secretaría y laboratorio a la CGPM y al CIPM. ^{[ 37 ]}

La Conferencia General de Pesas y Medidas ( en francés : Conférence générale des poids et mesures , o CGPM) es el principal órgano decisorio de la convención, compuesto por delegados de los Estados miembros y observadores sin derecho a voto de los Estados asociados. ^{[ 38 ]} La conferencia se reúne habitualmente cada cuatro o seis años para recibir y debatir un informe del CIPM y aprobar los nuevos desarrollos en el SI según lo recomendado por el CIPM. La última reunión se celebró del 13 al 16 de noviembre de 2018. El último día de esta conferencia se votó la redefinición de cuatro unidades básicas, que el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) había propuesto a principios de ese año. ^{[ 39 ]} Las nuevas definiciones entraron en vigor el 20 de mayo de 2019. ^{[ 40 ] [ 41 ]}

El Comité Internacional de Pesas y Medidas ( CIPM ) está integrado por dieciocho (originalmente catorce) ^{[ 42 ]} personas de un Estado miembro de alto prestigio científico, designadas por la CGPM para asesorarla en asuntos administrativos y técnicos. Es responsable de diez comités consultivos (CC), cada uno de los cuales investiga un aspecto diferente de la metrología; un CC analiza la medición de la temperatura, otro la de la masa, y así sucesivamente. El CIPM se reúne anualmente en Sèvres para debatir los informes de los CC, presentar un informe anual a los gobiernos de los Estados miembros sobre la administración y las finanzas del CIPM y asesorar a la CGPM en asuntos técnicos según sea necesario. Cada miembro del CIPM procede de un Estado miembro diferente, y Francia (en reconocimiento a su papel en el establecimiento del convenio) siempre tiene un asiento. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas ( en francés : Bureau international des poids et mesures , o BIPM) es una organización con sede en Sèvres, Francia, que custodia el prototipo internacional del kilogramo , presta servicios de metrología a la CGPM y la CIPM, alberga la secretaría de ambas organizaciones y organiza sus reuniones. ^{[ 45 ] [ 46 ]} A lo largo de los años, los prototipos del metro y del kilogramo han sido devueltos a la sede de la BIPM para su recalibración. ^{[ 46 ]} El director de la BIPM es miembro de oficio de la CIPM y miembro de todos los comités consultivos. ^{[ 47 ]}

La Organización Internacional de Metrología Legal ( en francés : Organisation Internationale de Métrologie Légale , u OIML) es una organización intergubernamental creada en 1955 para promover la armonización global de los procedimientos de metrología legal que facilitan el comercio internacional. ^{[ 48 ]} Esta armonización de los requisitos técnicos, los procedimientos de ensayo y los formatos de los informes de ensayo garantiza la confianza en las mediciones para el comercio y reduce los costos de las discrepancias y la duplicación de mediciones. ^{[ 49 ]} La OIML publica una serie de informes internacionales en cuatro categorías: ^{[ 49 ]}

• Recomendaciones: Reglamentos modelo para establecer las características metrológicas y la conformidad de los instrumentos de medición.
• Documentos informativos: Para armonizar la metrología legal
• Directrices para la aplicación de la metrología legal
• Publicaciones básicas: Definiciones de las reglas de funcionamiento de la estructura y el sistema OIML.

Aunque la OIML no tiene autoridad legal para imponer sus recomendaciones y directrices a sus países miembros, proporciona un marco jurídico estandarizado para que estos países puedan desarrollar una legislación apropiada y armonizada para la certificación y calibración. ^{[ 49 ]} La OIML ofrece un acuerdo de aceptación mutua (MAA) para instrumentos de medición sujetos a control metrológico legal, que, una vez aprobado, permite que los informes de evaluación y ensayo del instrumento sean aceptados en todos los países participantes. ^{[ 50 ]} Los participantes emisores en el acuerdo emiten Informes de Evaluación de Tipo MAA de Certificados MAA tras demostrar el cumplimiento de la norma ISO/IEC 17065 y un sistema de evaluación por pares para determinar la competencia. ^{[ 50 ]} Esto garantiza que la certificación de dispositivos de medición en un país sea compatible con el proceso de certificación en otros países participantes, lo que permite el comercio de los dispositivos de medición y los productos que dependen de ellos.

La Cooperación Internacional para la Acreditación de Laboratorios (ILAC) es una organización internacional para agencias de acreditación involucradas en la certificación de organismos de evaluación de la conformidad. ^{[ 51 ]} Estandariza las prácticas y procedimientos de acreditación, reconoce instalaciones de calibración competentes y ayuda a los países a desarrollar sus propios organismos de acreditación. ^{[ 2 ]} ILAC comenzó originalmente como una conferencia en 1977 para desarrollar la cooperación internacional para resultados de ensayos y calibración acreditados para facilitar el comercio. ^{[ 51 ]} En 2000, 36 miembros firmaron el acuerdo de reconocimiento mutuo (MRA) de ILAC , lo que permite que el trabajo de los miembros sea aceptado automáticamente por otros signatarios, y en 2012 se amplió para incluir la acreditación de organismos de inspección. ^{[ 51 ] [ 52 ]} A través de esta estandarización, el trabajo realizado en laboratorios acreditados por signatarios es reconocido automáticamente a nivel internacional a través del MRA. ^{[ 53 ]} Otras actividades de ILAC incluyen la promoción de la acreditación de laboratorios y organismos de inspección, y el apoyo al desarrollo de sistemas de acreditación en economías en desarrollo. ^{[ 53 ]}

El Comité Conjunto para Guías en Metrología (JCGM) es un comité que creó y mantiene dos guías de metrología: Guía para la expresión de la incertidumbre en la medición (GUM) ^{[ 54 ]} y Vocabulario internacional de metrología: conceptos básicos y generales y términos asociados (VIM). ^{[ 33 ]} El JCGM es una colaboración de ocho organizaciones asociadas: ^{[ 55 ]}

• Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM)
• Comisión Electrotécnica Internacional (IEC)
• Federación Internacional de Química Clínica y Medicina de Laboratorio (IFCC)
• Organización Internacional de Normalización (ISO)
• Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC)
• Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP)
• Organización Internacional de Metrología Legal (OIML)
• Cooperación Internacional para la Acreditación de Laboratorios (ILAC)

El JCGM tiene dos grupos de trabajo: JCGM-WG1 y JCGM-WG2. JCGM-WG1 es responsable del GUM y JCGM-WG2 del VIM. ^{[ 56 ]} Cada organización miembro designa un representante y hasta dos expertos para asistir a cada reunión, y puede designar hasta tres expertos para cada grupo de trabajo. ^{[ 55 ]}

Un sistema nacional de metrología (SNM) es una red de laboratorios, instalaciones de calibración y organismos de acreditación que implementan y mantienen la infraestructura de metrología de un país. ^{[ 8 ] [ 9 ]} El SNM establece estándares de medición, asegurando la exactitud, consistencia, comparabilidad y confiabilidad de las mediciones realizadas en el país. ^{[ 57 ]} Las mediciones de los países miembros del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo del CIPM (ARMCIPM), un acuerdo de institutos nacionales de metrología, son reconocidas por otros países miembros. ^{[ 2 ]} A marzo de 2018, hay 102 signatarios del ARMCIPM, que consisten en 58 estados miembros, 40 estados asociados y 4 organizaciones internacionales. ^{[ 58 ]}

El papel de un instituto nacional de metrología (INM) en el sistema de medición de un país es realizar metrología científica, realizar unidades base y mantener patrones nacionales primarios. ^{[ 2 ]} Un INM proporciona trazabilidad a los patrones internacionales para un país, anclando su jerarquía nacional de calibración. ^{[ 2 ]} Para que un sistema nacional de medición sea reconocido internacionalmente por el Acuerdo de Reconocimiento Mutuo del CIPM, un INM debe participar en comparaciones internacionales de sus capacidades de medición. ^{[ 9 ]} El BIPM mantiene una base de datos de comparación y una lista de capacidades de calibración y medición (CMC) de los países que participan en el ARM del CIPM. ^{[ 59 ]} No todos los países tienen un instituto de metrología centralizado; algunos tienen un INM líder y varios institutos descentralizados que se especializan en patrones nacionales específicos. ^{[ 2 ]} Algunos ejemplos de INM son el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ^{[ 60 ]} en los Estados Unidos, el Consejo Nacional de Investigación (NRC) ^{[ 61 ]} en Canadá, el Instituto Federal de Física y Tecnología (PTB) en Alemania, ^{[ 62 ]} y el Laboratorio Nacional de Física (Reino Unido) (NPL). ^{[ 63 ]}

Los laboratorios de calibración son generalmente responsables de la calibración de la instrumentación industrial. ^{[ 9 ]} Los laboratorios de calibración están acreditados y brindan servicios de calibración a empresas industriales, lo que proporciona un vínculo de trazabilidad con el instituto nacional de metrología. Dado que los laboratorios de calibración están acreditados, ofrecen a las empresas un vínculo de trazabilidad con los estándares nacionales de metrología. ^{[ 2 ]}

Una organización está acreditada cuando un organismo autorizado determina, mediante la evaluación de su personal y sistemas de gestión, que es competente para prestar sus servicios. ^{[ 9 ]} Para el reconocimiento internacional, el organismo de acreditación de un país debe cumplir con los requisitos internacionales y, por lo general, es producto de la cooperación internacional y regional. ^{[ 9 ]} Un laboratorio se evalúa según normas internacionales como la ISO/IEC 17025, requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración. ^{[ 2 ]} Para garantizar una acreditación objetiva y técnicamente creíble, los organismos son independientes de otras instituciones nacionales de sistemas de medición. ^{[ 9 ]} La Asociación Nacional de Autoridades de Ensayo ^{[ 64 ]} en Australia y el Servicio de Acreditación del Reino Unido ^{[ 65 ]} son ​​ejemplos de organismos de acreditación.

La metrología tiene impactos de amplio alcance en varios sectores, incluyendo la economía, la energía, el medio ambiente, la salud, la manufactura, la industria y la confianza del consumidor. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Los efectos de la metrología en el comercio y la economía son dos de sus impactos sociales más evidentes. Para facilitar un comercio justo y preciso entre países, debe existir un sistema de medición acordado. ^{[ 11 ]} La medición y regulación precisas del agua, el combustible, los alimentos y la electricidad son fundamentales para la protección del consumidor y promueven el flujo de bienes y servicios entre socios comerciales. ^{[ 66 ]} Un sistema de medición común y estándares de calidad benefician al consumidor y al productor; la producción con un estándar común reduce el costo y el riesgo para el consumidor, asegurando que el producto satisfaga las necesidades del consumidor. ^{[ 11 ]} Los costos de transacción se reducen a través de una mayor economía de escala . Varios estudios han indicado que una mayor estandarización en la medición tiene un impacto positivo en el PIB . En el Reino Unido, se estima que el 28,4 por ciento del crecimiento del PIB de 1921 a 2013 fue el resultado de la estandarización; En Canadá, entre 1981 y 2004, se estimó que el nueve por ciento del crecimiento del PIB estaba relacionado con la estandarización, y en Alemania, el beneficio económico anual de la estandarización se estima en un 0,72% del PIB. ^{[ 11 ]}

La metrología legal ha reducido las muertes y lesiones accidentales con dispositivos de medición, como radares y alcoholímetros , al mejorar su eficiencia y fiabilidad. ^{[ 66 ]} Medir el cuerpo humano es un desafío, con baja repetibilidad y reproducibilidad , y los avances en metrología ayudan a desarrollar nuevas técnicas para mejorar la atención médica y reducir los costos. ^{[ 67 ]} La política ambiental se basa en datos de investigación, y las mediciones precisas son importantes para evaluar el cambio climático y la regulación ambiental. ^{[ 68 ]} Además de la regulación, la metrología es esencial para apoyar la innovación; la capacidad de medir proporciona una infraestructura técnica y herramientas que luego se pueden usar para impulsar la innovación. Al proporcionar una plataforma técnica sobre la cual se pueden construir, demostrar y compartir nuevas ideas fácilmente, los estándares de medición permiten explorar y expandir nuevas ideas. ^{[ 11 ]}

• Exactitud y precisión  : medidas del error de observación
• Metrología dimensional  – EspecializaciónPáginas que muestran descripciones breves sin espacios
• Metrología forense  : ciencia de la medición aplicada a la ciencia forense.
• Dimensionamiento y tolerancias geométricas  : sistema para definir y representar tolerancias de ingeniería.
• Metrología histórica  – Estudio de los sistemas de medición
• Vocabulario internacional de metrología
• Medición de longitud  : formas en que se puede medir la longitud, la distancia o el alcance.
• Medición (revista)
• Metrificación  – Conversión al sistema métrico de medición
• Metrologia  – Revista que trata los aspectos científicos de la metrología
• Metrología cuántica  : aplicación del entrelazamiento cuántico a la medición de alta precisión.
• Metrología inteligente  : un enfoque para la metrología industrial.
• Metrología de superficies  : medición de características a pequeña escala en superficies.
• Metrología del tiempo  : aplicación de la metrología para la medición del tiempo.
• Día Mundial de la Metrología  : celebración anual de las unidades del SI.

• Incertidumbres de medición en ciencia y tecnología, Springer 2005
• Presentación sobre la planificación de la calidad del producto que incluye un "Plan de control dimensional" típico de la industria.
• Formación en metrología en química (TrainMiC)
• Ciencia de la medición en química