Un patrón de medida es la piedra angular en la creación y establecimiento de unidades de medida. Es un hecho aislado y conocido que sirve como fundamento para crear una unidad de medida. Los patrones nunca varían su valor, aunque han ido evolucionando a lo largo del tiempo.
En el sistema métrico solo las unidades básicas tienen patrones de medida. Los patrones de medida son necesarios para conocer la calidad de los resultados obtenidos al aplicar un método de ensayo o realizar una medición. Según el Vocabulario Internacional de Metrología (VIM), los patrones de medida son la realización de la definición de una magnitud dada, con un valor determinado y una incertidumbre de medida asociada, tomada como referencia.
Los patrones de medida se clasifican en patrones nacionales o internacionales y patrones primarios o secundarios, dependiendo de su reconocimiento y establecimiento de valor. Los patrones nacionales son los patrones reconocidos por los organismos nacionales de metrología, mientras que los patrones internacionales son los patrones reconocidos por la Comisión Internacional de Pesos y Medidas.
Los patrones primarios, también conocidos como patrones de medida absoluta, son los patrones que se utilizan para definir las unidades básicas de medida y que, por tanto, son las referencias fundamentales de todas las mediciones. Los patrones secundarios, también conocidos como patrones de uso común, se utilizan para calibrar instrumentos de medida y para establecer la trazabilidad de las mediciones realizadas mediante estos instrumentos.
Los materiales de referencia no siempre disponen de un valor asignado, pero su homogeneidad permite que sean utilizados para el control de la calidad de métodos y procedimientos. Es recomendable el uso de materiales de referencia certificados, que incluyen la documentación con sus propiedades y características.
Los patrones de medida pueden ser medidas materializadas, instrumentos de medida y materiales de referencia. Las medidas materializadas son objetos físicos que se utilizan como referencia para establecer una determinada unidad de medida. Los instrumentos de medida son herramientas que se utilizan para medir una magnitud física con el fin de establecer su valor en una determinada unidad. Los materiales de referencia son sustancias con valores homogéneos que se utilizan como punto de referencia para medir una magnitud física.
Entre los patrones de medida más utilizados se encuentran el patrón del segundo y el patrón del kilogramo. El patrón del segundo se define como la duración de 9 192 631 770 períodos de radiación correspondiente a la transición entre 2 niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133. Este es el patrón establecido por la Comisión Internacional de Pesos y Medidas y es el que se utiliza en todo el mundo para la calibración de relojes atómicos.
El patrón del kilogramo se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas en Francia, y es el único patrón de medida que aún se mantiene como una masa física. Consiste en un cilindro de platino e iridio que se utiliza como referencia para establecer la masa de todos los objetos en el mundo. Han sido hechas varias copias del patrón del kilogramo para varios países.
La 11ª Conferencia de Pesos y Medidas adoptó en 1960 una nueva definición del metro: 1.650.763,73 veces la longitud de onda en el vacío de la radiación naranja del átomo del criptón 86. Esto permitió establecer el metro como una unitaria de longitud a nivel mundial.
La Comisión Internacional de Pesos y Medidas adoptó nuevos prototipos para el metro y el kilogramo el 28 de septiembre de 1889. Los nuevos prototipos consistían en un metro patrón de platino e iridio depositados en cofres situados en los subterráneos del pabellón de Breteuil en Sèvres, Oficina de Pesos y Medidas, en las afueras de París.
Los patrones de trabajo son básicamente herramientas principales en un laboratorio de mediciones y se utilizan para verificar, calibrar la exactitud y comportamiento de las mediciones efectuadas en las aplicaciones industriales. Para una mayor precisión de las mediciones, es esencial trabajar con patrones de medición homogéneos y estables durante largos períodos de tiempo.
La capacidad del patrón para mantener su valor nominal es lo que se conoce como exactitud. La estabilidad de los patrones de medida se refiere a su capacidad para no variar su valor con el tiempo. La trazabilidad hace referencia a la capacidad de los patrones para ser relacionados con una norma nacional o internacional.
La metrología es la ciencia que se encarga del estudio y la aplicación de los patrones de medida. Es una rama esencial en la industria y en la investigación científica, ya que permite establecer medidas precisas y reproducibles de las magnitudes físicas.
En conclusión, los patrones de medida son esenciales para el establecimiento de unidades de medida y para la precisión de las mediciones. Los patrones primarios son las referencias fundamentales de todas las mediciones, mientras que los patrones secundarios se utilizan para calibrar instrumentos de medida y establecer la trazabilidad de las mediciones realizadas. La exactitud, la estabilidad y la trazabilidad son características esenciales de los patrones de medida. La metrología es una ciencia fundamental en la industria y en la investigación científica y permite establecer medidas precisas y reproducibles de las magnitudes físicas.
