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Consejos y trucos al usar MCM Alchimia.

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Si bien MCM Alchimia infinito puede ser utilizada para cualquier aplicación que requiera simulaciones de Monte Carlo, la herramienta ha sido creada con el análisis de incertidumbre de ensayo en mente. Esto es por lo cual muchas de las opciones prediseñadas son únicas en este software y no se encontrarán en ninguna aplicación similar (p. ej. la distribución experimental, el análisis de curvas de calibración o el resultado en formato clásico GUM (JCGM 100). A continuación vamos a detallar algunnos consejos y trucos que lo convertirán en experto en el uso de la aplicación y le permitirá obtener resultados más confiables y rápidos.

Secuencia de trabajo recomendada

Si bien la aplicación es muy intuitiva es bueno siempre seguir una secuencia de trabajo para asegurar tanto la exactitud de los cálculos como también la eficieiencia en la utilización de tiempo. La metodología de trabajo puede resumirse en los siguientes etapas.

  1. Definición del modelo matemático del mesurando. En esta etapa se define el modelo básico (la ecuación de transferencia) de nuestro ensayo, tal cual realizamos los cálculos o se recomienda en nuestros documentos de referencia.
  2. Desglose de magnitudes de entrada en fuentes de incertidumbre. Es necesario evaluar todas las fuentes de incertidumbre que componen cada magnitud de entrada. Por ejemplo, cuando se utiliza un instrumento de medición al menos se tendrán dos fuentes de incertidumbre, una debido a la calibración y otra por la resolución (o división) del equipo. Pero además pueden haber contrribuyentes por evaluaciones adicionales (p. ej. repetibilidad).  Recomendamos calurosamente un diagrama Causa-Efecto para ver en forma general los contribuyentes del modelo.
  3. Escribir una ecuación adicional en renglones subsiguientes para cada magnitud del modelo básico que tenga más de una fuente de incertidumbres utilizando el prefijo "S" para los componentes que tomarán valor = 0 y solo se incluirán por incertidumbre. Esto es mejor explicado en la próxima opción desplegable.
  4. Verificar que, en cada ecuación escrita, el número de paréntesis abriendo sea igual al número de paréntesis cerrando.
  5. Es conveniente antes de asignar los valores y distribuciones hacer una tabla en papel con las columnas:
    Variable / Unidades / Valor(Media) / FDP(distr. de Prob.) / std(o semiintervalo)
    Esto permitirá ir viendo todos los componentes en la generalidad del modelo. Estos datos luego se digitarán en el Paso 3.
  6. Cumpliendo estos pasos se asegurará el éxito en su estimación. Recuerde que la utilización del tiempo en su proyecto será un 80% dedicado al diseño correcto del modelo matemático (la ecuación del ensayo).
Divida modelos complejos en varias ecuaciones sencillas

El potente editor de ecuaciones de MCM Alchimia infinito permite escribir un numero ilimitado de ecuaciones en el area de texto. No es necesario que se escriba todo el modelo matemático del ensayo en una sola línea. Para evitar cometer errores de balance de paréntesis u otros difíciles de encontrar al final, es recomendable comenzar con un modelo básico que contenga variables generales y luego escribir ecuaciones específicas para cada magnitud de base. Puede verse el ejemplo de modelo resuelto, más adelante en la ayuda, que se realiza de esta forma.

Reglas de uso para el Set de ecuaciones

Si bien cualquier modelo es posible de representar en MCM Alchimia infinito, el editor de ecuaciones tiene algunas reglas que es bueno recordar para evitar excepciones debidas a la sintaxis.

Reglas del editor de ecuaciones

  • Todas las ecuaciones deben ser escritas en formato [mesurando] = f([variable 1][variable 2]...[variable n]), es decir, deben incluirse ambos miembros de la ecuación.
  • Solo puede haber una magnitud de salida en el modelo (mesurando)
  • La magnitud de salida debe estar en la primera línea
  • No se permite poner ";" al final de la linea, el retorno de carro (enter) al fin de la linea es suficiente para separar ecuaciones
  • No se permite poner dos ecuaciones con el mismo resultado intermedio.
  • El editor permite los caracteres ASCII (letras mayúsculas, minúsculas, números y subguión y caracteres especiales del teclado virtual que puede desplegarse con el boton αβ. Ejemplo de nombres de variables puede ser "Vol_p", "Temp2", "δ_724", "Δt", etc. No está permitido nombres de variable como "2_t" (por número al inicio) o "ABS" (por ser término restringido, es función)
  • Los nombres de variable deben iniciarse con un caracter alfabético no pueden utilizarse números al inicio del nombre.
  • Los nombres de variables son sensible a las mayúsculas y minúsculas.
  • Existen términos reservados que corresponden a las funciones, los cuales no pueden utilizarse como nombre de variables.
  • El enlace f(s) sobre el área de ecuaciones, abre una botonera de funciones que pueden ser utilizadas directamente en el modelo. Si se marca una porción de la ecuación y luego se selecciona una función con la botonera, esta porción de la ecuación quedará´como parámetro de la función.
  • También se dispone un enlace con letras griegas, que permite el uso del alfabeto griego en los nombres de variable
Cómo incluir variables con varias fuentes de incertidumbre

Un caso muy común en ensayos y calibraciones es que las magnitudes tengan mas de una fuente de incertidumbre. Por ejemplo el uso de un instrumento de medición puede presentar contribuciones de incertidumbre por su calibración, su resolución, repetibilidad, etc. Para incluir todas estas fuentes de incertidumbre pueden procederse de dos formas:

  1. Puede desglosarse la magnitud en tantos sumandos como fuentes de incertidumbre tenga. La primera de ellas tomará el valor medido o leído (como media) y el resto serán distribuciones centradas en cero (valor medio = 0) ya que se usarán solamente para evaluar la incertidumbre y no influirán en el resultado. P. ej. una temperatura tomada 10 veces aportando incertidumbres por calibración, resolución y repetibilidad puede expresarse como:
    T = T_cal + ST_res + ST_rep.
  2. La otra opción es desglosar la magnitud en una constante y luego los contribuyentes de incertidumbre, todos con valor medio = 0. Siguiendo el ejemplo anterior sería:
    T = T_valor + ST_cal + ST_res + ST_rep

Nótese que las variables para incertidumbre, que tomaran valor cero se escribieron con una S inicial. Si bien pueden tomar cualquier nombre, es una buena práctica diferenciar en los nombres con un criterio común como este. De esta forma puede conocerse, ya desde el nombre de las variables, la estructura del modelo.

Incertidumbres tipo A en MCM Alchimia

Un error muy común en el uso del método de Monte Carlo para la estimación de incertidumbres es la asignación de la Función Distribución Normal a las magnitudes que presentan incertidumbres tipo A, asignando a esta distribución como desvío estándar, el desvío estándar de los valores encontrados.

Esto arrojará resultados de incertidumbre erróneos (sub estimados) debido a que no se tiene en cuenta la poca información que se tiene de la población, esto es, los "grados de libertad" tal cual se usan en el enfoque GUM. Al poner directamente el desvío estándar calculado, estoy asumiendo que esa magnitud presenta infinitos grados de libertad, hecho que no es correcto.

Existen tres formas de incluír correctamente las incertidumbres tipo A en MCM Alchimia infinito

  1. La guía JCGM 101 Evaluation of measurement data — Supplement 1 to the. “Guide to the expression of uncertainty in measurement”, indica que para las incertidumbres tipo A debería utilizarse una distribución t de Student (escalada y corrida), en vez de una normal. A esta distribución deberá indicársele como parámetro los grados de libertad, de modo que quedará contemlado el nivel de información que se tenga de la magnitud.
  2. En caso que se desee utilizar la distribución normal, también puede hacerse, aunque como desvío estándard deberá ingresarse el desvío calculado en nuestro ensayo, multiplicado por el factor de cobertura para nuestros grados de libertad y probabilidad de cobertura 95,45% (inv.T), dividido 2. Esta sencilla operación permitirá realizar la simulación teniendo en cuenta los grados de libertad de la magnitud.
  3. Nuestra recomendación. Una especificación Exclusiva de MCM Alchimia infinito, es la inclusión de una FDP llamada Experimental. Este potente panel permite trabajar con incertidumbres tipo A directamente desde los valores crudos de nuentro ensayo, sin necesidad de calcular por nuestra parte nungún desvío estándar ni otra operación. Utilizando esta opción, la aplicación se ocupará automáticamente del problema de los grados de libertad, los desvíos estándar, etc. Pueden incluso utilizarse para modelos más complejos de repetibilidad, por ejemplo Patrón/Muestra/Patrón y otros. Suerte !!
Algunas distribuciones de probabilidad clásicas

A continuación le damos una lista de FDP (Distribuciones de probablidad) que puede utilizar para contribuyentes de incertidumbre en MCM Alchimia infinito sin equivocarse:

  • Resolución de un equipo digital - PDF Rectangular con SI (Semi-Intervalo) = división/2
  • División de un instrumento analógico - Rectangular con SI = estimación/2 (también en algunos caso se utiliza Triangular con SI = estimación). Tenga en cuenta que la estimación es la fracción de la división que puedo asegurar visualmente.
  • Incertidumbre expandida - Normal (seleccionando "Usar certificado"), nos pedirá la U y el factor de cobertura.
  • Constante física - PDF constante, no tiene incertidumbre
  • Tolerancia (accuracy) de un equipo - Rectangular con SI = Tolerancia/2
  • Incertidumbre estándar (u) - PDF Normal con desvío estándar = u.
  • Repetibilidad de N lecturas - Experimental con los valores crudos (también puede usarse t Student con (N-1) grados de libertad.
  • Certificado de calibración - Normal (seleccionando "Usar certificado")

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Primer proyecto – Resultados

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Cuando se pulsa el botón de Iniciar simulación, puede verse una barrita bajo el botón que indica en forma continua el avance del muestreo aleatorio. Luego de completar la simulación con los datos indicados, la aplicación se ubica automaticamente en el panel de resultados.

Este panel muestra un selector gráfico arriba a la izquierda, que permite alternar entre los resultados de la simulación de Monte Carlo y el análisis de acuerdo al enfoque GUM, el que también es estimado en todos los casos.

A continuación analizamos la información que brinda la vista de resultados de MCM:

  1. Nombre de la aplicación.
  2. Versión del software utilizado.
  3. Tiempo insumido por la aplicación en la obtención de resultados (en mm.ss, minutos y segundos)
  4. Datos técnicos, con el texto que indicamos en el Paso 1
  5. Nº de iteraciones. 500 000 en nuestro caso.
  6. Análisis estadístico del muestreo
    1. Media = 100.04112
    2. Varianza = 1.99547e-4
    3. Desvío estandar = 1.41335e-2
    4. Skew = -5.43060e-3
    5. Kurtosis = 2.71623
    6. Valor máximo = 100.11225
    7. Valor mínimo = 99.975
    8. Valor más probable = 100.0386
    9. Rango = 0.13726
  7. Test de Normalidad (Jarque – Bera) = 1677.68425 (no cumple)
  8. Resultado = 100.04111. Esto indica el resultado de la calibración sin redondear cifras.
  9. Intervalo de confianza (p = 95,45%): [ 100.01338 , 100.06884 ] (Semi – intervalo = 2.773e-2)
  10. Forma clásica: 100.041 ± 0.028 ml. Esto representa el resultado del ensayo y su incertidumbre expandida asociada para la probabilidad de cobertura indicada en el paso 3.
  11. Lista de contribuciones a la incertidumbre para cada parámetro del modelo.
  12. Sección con datos de entrada y modelo matemático describiendo completamente lo digitado al crear el proyecto de simulación.


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Primer proyecto – Paso 3

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Datos de simulación

Lo único que nos resta por hacer en nuestro primer proyecto es asignar una función distribución de probabilidad a cada variable aleatoria que represente nuestro proyecto. Como se ve en el programa, la grilla está compuesta por varias filas, algunas de ellas están con fondo blanco, y otras conn fondo gris. Las filas que tienen fondo gris corresponden a magnitudes para las cuales no puede asignarse una función distribución, debido a que se trata de resultados o resultados intermedios, esto es, magnitudes que se obtendrán en la simulación como resultado de una ecuación secundaria.

La parte inferior del panel de trabajo presenta un cuadro de comandos que nos ofrecerá una lista desplegable de funciones distribución de probabilidad para que nosotros seleccionemos la que se ajusta a la magnitud de entrada. Luego que hayamos seleccionado una FDP, el cuadro inferior nos pedirá que digitemos los parámetros necesarios para realizar la simulación. Por tanto el proceso de este paso sería como sigue:

  1. Se recomuenda dejar el número de iteraciones en 500 000 ya que se obtiene in excelente rendimiento en la aplicación y los resultados son absolutamente confiables con este número de iteraciones (puede consultarse el paper: Aspectos computacionales en la estimación de incertidumbres de ensayo por el Método de Monte Carlo)
  2. Seleccionamos la probabilidad de cobertura para los resultados. Se recomienda utilizar 95.45% con el fin de obtener resultados para K=2.
  3. Hacemos click en la primer fila con fondo blanco (o llegamos a ella con las teclas de cursor de nuestra computadora)
  4. Seleccionamos una funcion distribución de probabilidad con la lista desplegable.
  5. Llenamos los parámetros de simulación en el panel inferior (tener en cuenta las unidades).
  6. Hacemos click en Aplicar. Si todo es correcto, la fila quedará con fondo verde indicando que la magnitud tiene sus datos de simulación correctamente asignados.

Llendo entonces a nuestro matraz aforado tendremos que:

  1. V20 : Innhabilitado por ser Resultado, no es posible asignarle una FDP (Función Distribución de Probabilidad)
  2. Ml : Innhabilitado por ser Resultado intermedio, no es posible asignarle una FDP
  3. Mv : Innhabilitado por ser Resultado intermedio, no es posible asignarle una FDP
  4. Dens_w : Asignaremos la PDF Constante de Valor = 0.99829 (g/ml)
  5. Dens_a : Asignaremos la PDF Constante de Valor = 1,2E-3 (g/ml)
  6. Dens_b : Asignaremos la PDF Constante de Valor = 8.000 (g/ml)
  7. CDT : Asignaremos la PDF Constante de Valor = 3.3E-6 (1/ºC)
  8. t : Innhabilitado por ser Resultado intermedio, no es posible asignarle una FDP
  9. Ml_cal : Por provenir de una incertidumbre expandida, asignaremos la PDF Normal con el valor promedio de nuestras lecturas, Media = 162,416, ingresando la info del certificado en «Usar certificado», con la incertidumbre = 0,0047 (g) y k = 2
  10. SM_res : Asignaremos una PDF Rectangular, con Media = 0 (correspondiente a todas las variables que se ingresan solo con fines de estimar incertidumbres) y Semiintervalo = 0,0005, esto es, la mitad de la división de la balanza digital.
  11. SM_rep : Para la repetibilidad MCM Alchimia infinito, pone a disposición una FDP experimental donde podremos poner directamente los valores medidos y la aplicación se encargará de hacer los cálculos estadísticos necesarios para utilizar esta información por nosotros. Como es solo con fines de incertidumbre habremos de seleccionar «Forzar media = 0». Usaremos la opción «Directa» y haciendo click en el botón Valores ingresaremos las 5 lecturas de nuestro ensayo: 162,384 ; 162,431 ; 162,409 ; 162,417 ; 162,439
  12. Mv_cal : Por provenir de una incertidumbre expandida, asignaremos la PDF Normal con media en la lectura de la balanza en oportunidad de pesar el matraz vacío, Media = 62,651, ingresando la info del certificado en «Usar certificado», con la incertidumbre = 0,0047 (g) y k = 2
  13. SMv_res : Asignaremos una PDF Rectangular, con Media = 0 y Semiintervalo = 0,0005.
  14. ti : Innhabilitado por ser Resultado intermedio, no es posible asignarle una FDP
  15. tf : Innhabilitado por ser Resultado intermedio, no es posible asignarle una FDP
  16. corr_t : Asignaremos la PDF Constante de Valor = -0.022 (ºC)
  17. ti_cal : Por provenir de un certificado de calibración, asignaremos la PDF Normal con el valor de nuestra lectura del termómetro Media = 20,05 . Al mismo tiempo seleccionaremos «Usar certificado» y pondremos la incertidumbre expandida = 0,021 (ºC) y k = 2.
  18. Sti_res : Para esta medida utilizamos un termómetro de mercurio en vidrio de división: 0,1ºC, del que podemos estimar  visualmente 1/4 de la división. De acuerdo a esto, asignaremos una distribución Triangular con Media = 0 y semiintervalo = 0.125 (esto es estimación/2)
  19. tf_cal : Se da el mismo caso que en ti_cal pero ahora nuestra media será la temperatura final: Media = 20,075, seleccionaremos «Usar certificado» e indicaremos la incertidumbre expandida = 0,021 (ºC) y k = 2.
  20. Stf_res : igual que Sti_res, esto es, Triangular con Media = 0 y semiintervalo = 0.125.

Al ingresar datos para la última magnitud se iluminará el botón «Iniciar simulación» por lo que ya podremos correr nuestra simulacion y obtener los resultados. Vemos entonces los resultados luego de la simulación.


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Primer proyecto – Paso 2-C : Modelo final

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Determinación del modelo matemático final para el ensayo.

En el punto anterior vimos que nuestro ensayo de calibración de matraz podria representarse por el diagrama siguiente;

Desglosando las magnitudes de entrada en sus contribuciones nos quedarían entonces:

  • Ml = Ml_cal + SMl_res + SMl_rep, donde los sufijos «cal», «res» y «rep» serán por calibración, resolución del instrumento y repetibilidad respectivamente. Los prefijos «S» indican que esta componente tendrá valor cero ya que se agrega solo con fines de estimación de incertidumbres.
  • Mv = Mv_cal + SMv_res
  • La temperatura dijimos antes que se obtendrá de un promedio, por lo que podemos desgosar la ecuación en este promedio de lecturas. Por otra parte, este termómetro tiene correcciones, podriamos agregar este valor de corrección (corr_t) al promedio como valor constante sin incertidumbre, ya que ésta quedará asociada a los valores originales de temperatura leída.
    t=(ti + tf)/2 + corr_t
  • pero cada uno de estos valores estarán afectados por la calibración y la resolución del termómetro. Entonces:
    ti=ti_cal + Sti_res
    tf=tf_cal + Stf_res

Por tanto para concluir este paso 2:

  1. Escribimos el modelo completo en el área de texto para el Set de ecuaciones:
    V20=((Ml-Mv)/(Dens_w-Dens_a))*(1-(Dens_a/Dens_b))*(1-CDT*(t-20))
    Ml=Ml_cal+SMl_res+SMl_rep
    Mv=Mv_cal+SMv_res
    t=(ti+tf)/2+corr_t
    ti=ti_cal+Sti_res
    tf=tf_cal+Stf_res
  2. Llenamos la grilla de parámetros (inferior) con los siguientes datos:
V20
ml
 Volumen contenido a 20 ºC
Ml
ml
 Masa del matraz enrasado con agua
Mv
ml
 Masa del matraz vacío
Dens_w
g/ml
 Densidad del agua de relleno
Dens_a
g/ml
 Densidad del aire
Dens_b
g/ml
 Densidad de las masas de ajuste de la balanza
CDT
1/ºC
 Coeficiente de deformación térmica
t
ºC
 Temperatura media del ensayo
Ml_cal
ml
 Masa del matraz enrasado incluyendo incertidumbre de calibración
SM_res
ml
 Contribución de incert. de Ml por resolución de la balanza
SM_rep
ml
 Contribución de incert. de Ml por repetibilidad
Mv_cal
ml
 Masa del matraz vacío incluyendo incertidumbre de calibración
SMv_res
ml
 Contribución de incert. de Mv por resolución de la balanza
ti
ºC
 Temperatura inicial de ensayo
tf
ºC
 Temperatura final de ensayo
corr_t
ºC
 Corrección de temperatura
ti_cal
ºC
 Temperatura inical con incertidumbre de calibración del termómetro
Sti_res
ºC
 Contribución de incert. de ti por resolución del termómetro
tf_cal
ºC
 Temperatura final con incertidumbre de calibración del termómetro
Stf_res
ºC
 Contribución de incert. de tf por resolución del termómetro


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Primer proyecto – Paso 2-B : Incertidumbres de entrada

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Análisis de las magnitudes de entrada y sus incertidumbres

En esta etapa es recomendable analizar las magnitudes que componen el modelo de entrada para determinar las contribuciones de incertidumbre que aportan. Lo recomendable en este caso es definir un modelo que represente lo más fielmente posible el desarrollo de nuestro análisis o ensayo, de manera que los aportes de incertidumbre se ajusten a los que realmente representarán el modelo.  Si bien nosotros a continuación propondremos una forma de realizarlo, se entiende que cada experto lo realizará a su manera y, por tanto, los diferentes procesos supondran diferentes modelos matemáticos finales para el ensayo. No es el cometido de esta ayuda la discusión de fondo sobre metrología de volumen, sino que, dado un modelo de ensayo encontrar una forma de representarlo fielmente.

Supondremos entonces, para nuestro análisis, que las características del ensayo serán:

  • El matraz inicialmente se lava, se seca en estufa, se deja enfriar y se pesa una única vez a 20 ºC en una balanza digital. Esta magnitud, entonces, supondrá contribuciones de incertidumbre por la calibración de la balanza
  • La masa del matraz lleno con agua se determinará repitiendo 5 veces la medida, pesanndo en una balanza calibrada. Por tanto esta magnitud aportará incertidumbre por la calibración de la balanza, la resolución de la misma y por la repetibilidad de la medida.
  • La temperatura del agua de ensayo se tomará al inicio y al final del ensayo con un termómetro de mercurio en vidrio, utilizándose para el cálculo, el promedio de estas dos medidas. Las contribuciones seran entonces por la calibración del termómetro, la división del mismo y por la deriva encontrada en la medida a lo largo del ensayo.
  • Las demás magnitudes (densidades y coeficiente de expansión) se tomarán de tablas y se supondrán constantes en esta oportunidad (sin aporte de incertidumbre)

El diagrama Causa-Efecto (Ishikawa) para nuestro ensayo será entonces:

Para esctibir el modelo completo, entonces se debería desglosar las magnitudes básicas en sus contribuyentes, agregando nuevas lineas al modelo. Esto se discutirá en la siguiente etapa pinchando este enlace.


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Primer proyecto – Paso 2-A : Modelo básico

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Determinación del modelo matemático del ensayo

En este paso dos definiremos el modelo matemático del ensayo. La guía ISO 4787 detalla dos formas de cálculo para obtener el volumen contenido en un matraz aforado. La primera indica el calculo del volumen integrando a la ecuación todos las magnitudes participantes en el modelo. Para un ensayo, particularmente para una temperatura definida, un material constructivo (vidrio) definido, etc. muchos de estos valores, como por ejemplo la densidad del agua, el coeficiente de expansión, pueden considerarse constantes por lo que esta norma además propone un factor tablulado para simplificar el cálculo. En este caso nosotros utilizaremos la ecuación completa de modo de estudiar las variables y su incnertidumbre asociada. La ecuación (modelo de ensayo) será:

El editor de ecuaciones de MCM Alchimia es un editor ASCII que no cuenta con caracteres especiales por los que habrá que sustituir las letras griegas por un nombre de variable común. La ecuación principal que se pondrá en Set de ecuaciones será V20 = ((Ml-Mv)/(Dens_w-Dens_a))*(1-(Dens_a/Dens_b))*(1-CDT*(t-20)) donde:

V20 : Volumen del matraz a 20ºC.
Ml : Masa (leída en la balanza) del matraz enrasado con agua detilada (en g).
Mv : Masa (leída en la balanza) del matraz vacío (en g).
Dens_w : Densidad del agua utilizada en la calibración (en g/ml).
Dens_a : Densidad del aire (en g/ml).
Dens_b : Densidad de las masas con las que ha sido ajustada la balanza (en g/ml).
CDT : Coeficiente de expansión térmica cúbica del material del matraz (en 1/ºC).
t : Tempertura del agua de ensayo (en ºC)..

Es recomendable hacer un análisis más profundo de las fuentes de incertidumbre de las magnitudes de entrada del modelo. De este modo si alguna magnitud tiene más de una fuente de incertidumbre se desglosará en una suma de tantas variables como fuentes de incertidumbre contenga, una de ellas tomará el valor de la magnitud y el resto tendrán valor cero ya que se agregan solo con fines de evaluación de incertidumbres.

Este proceso puede verlo siguiendo este enlace.


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Primer proyecto – Paso 1

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Varios cálculos de incertidumbre realizados con MCM Alchimia infinito para modelos avanzados de ensayos, calibraciones o técnicas analíticas, pueden consultarse en varios trabajos científicos publicados, tanto por el desarrollador del software, así como por otros investigadores en diversas ramas de la ciencia. No obstante para un primer contacto con la aplicación, en este documento vamos a realizar un primer proyecto simple de cálculo para conocer el funcionamiento y las posibilidades de la aplicación. Como ejemplo, realizaremos los calculos pertinentes a un proceso de calibración de un matraz aforado por el método gravimétrico, consistente con la guía iSO 4787: 2010 Laboratory glassware – Volumetric glassware – Methods for use and testing of capacity.

  • Ejecutar la aplicación desde el escritorio. Estra ya se abrirá en el paso 1.
  • Escribimos en el campo Título: Calibración de un Matraz aforado según ISO 4787:2010
  • En el campo Datos técnicos sustituímos el texto preexistente por la descripción técnica de nuestro ensayo. Ahí podemos escribir el siguiente texto:
    Este proyecto consiste en la evaluación e la incertidumbre de calibración de un matraz aforado  de 100 ml por el método gravimétrico consistente con ISO 4787:2010.Para esto se cuenta con una balanza calibrada de división 1 mg, con su certificaco de calibración, que nos dice que si asignamos la corrección máxima de la lectura en el intervalo de trabajo a la incertidumbre, resulta en una incertidumbre expandida de 0,0054 g para k (factor de cobertura) = 2. 
    Tenemos además un Termómetro de mercurio en vidrio de división 0,01ºC, que cuennta además con un certificado de calibración que indica que en 20,00ºC tiene un error de -0,022ºC y una incertidumbre expandida  de 0,012ºC para k=2.
    El matraz se secará completamente en una estufa, se dejará enfriar a 20ºC, se llenará con agua destilada y luego se pesará en la balanza. Esta operación se realizará 5 veces, tomando los 5 valores de masa. Al promedio de estos 5 valores de masa y la temperatura del agua de llenado, se le aplicarán las ecuaciones de la norma para convertir el valor de masa en Volumeen contenido por el matraz a 20ºC
  • Habiendo ingresado estos datos podemos seguir al próximo paso. Haciendo click en el enlace o en el botón de Paso 2.


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Entender la interfaz de MCM Alchimia infinito

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Si bien la interfaz de MCM Alchimia se ha diseñado de forma moderna, se ha intentado hacer la misma lo suficientemente sencilla e intuitiva para que la estimación de incertidumbres de los modelos de ensayo pueda ser reaizada por técnicos que no necesariamente tengan conocimientos de informática ni estadística. Para facilitar el acceso a las diferentes ponencialidades del software, esta interfaz se diseño en forma secuencial y con el minimo de menúes anidados para el operador. La interfaz se compone de las siguientes secciones:

1 .- Menú principal: Este menú se compone solamente de 6 botones que realizan la administración de archivos y documentos del programa así como de los módulos de idioma:

Guardar Guardar: Permite actualizar cambios en un modelo guardado previamente. Si se está trabajando sobre un modelo nuevo, produce un efecto idéntico al botón Guardar como.
Guardar como: Crea un nuevo archivo de modelo con la información agregada en pantala. El modelo guardado contendrá la información del modelo y las magnitudes de entrada con información de su función distribución de probabilidad. Esta opción NO permite guardar curvas conectadas al modelo.
Cargar modelo: carga en la aplicación la información de un modelo previamente guardado.
Imprimir resultados: Envía a impresora los datos de entrada y resultados del proyecto de trabajo.
Cambiar idioma: Esta opción permite cambiar el módulo de idioma de la aplicación. El procedimiento detallado para cambiar el lenguaje de la aplicación puede consultarse siguiendo este enlace.
Información: Muestra datos de propiedad de la aplicación.

2 .- Barra de la aplicación: Cumple la función clásica de la barra de títulos de Windows. Desde esta zona se puede mover la ventana de MCM Alchimia por la pantalla. A la derecha contiene íconos de Minimizar, Cerrar y Ayuda.

3 .- Menu secuencial: Determina el flujo de trabajo recomendado para la elaboración de un proyecto de estimación de incertidumbres. Si bien la aplicación permite ir de un paso al otro solo presionando el boton, Es muy recomendable completar los campos, áreas de texto y menúes desplegables en cada paso. De esta forma podrá, no solo obtener resultados confiables, sino también reutilizar el proyecto guardado en el futuro referenciando fácilmente los datos de entrada.

  • Paso 1 .- Información del proyecto. Este panel permite indicar un titulo y la descripción técnica del proyecto. Estos campos forman parte del informe final de resultados que puede ser enviado a impresora, por lo que es recomendable completar estos campos esta información.
  • Paso 2 .- Definición de modelo. En el campo superior de este panel se encuentra un editor de ecuaciones donde debe indicar el modelo matemático del ensayo. Para desglosar los parámetros contribuyentes del modelo indicado solo debe pinchar el enlace Actualizar parámetros y la aplicación dividirá el modelo matemático que Ud. indicó, llenando automáticamente la lista inferior de ese panel y la del paso 3.
  • Paso 3 .- Datos de simulación. En este panel se determinan las características operativas de la simulación. El Nº de iteraciones aquí indicado determinará el tamaño del vector de valores pseudoaleatorios que contendrá cada variable y por consiguiente también quedará determinado la cantidad de valores que se obtendrán para el mesurando. Arriba a la derecha se elije la probabilidad de cobertura para el análisis de incertidumbre y en la parte inferior del panel se indican las distribuciones de probabilidad para cada contribuyente.
  • Paso 4 .- Matriz de correlaciones. Este panel permite trabajar con modelos de variables correlacionadas. Los parámetros de la matriz de correlaciones se llenan automáticamente al definir el modelo. Los valore de correlación deben estar entre -1 y 1.
  • Paso 5 .- Resultados. Luego de ejecutar la simulación, se obtiene una lista de resultados y datos estadísticos del vector mesurando, Este panel se abre automáticamente luego de terminar la simulación.
  • Datos de Regresión. En esta versión de MCM Alchimia se incluye la posibilidad de conectar una curva de regresión (curva de calibración / regresión lineal) con un ensayo, de forma de utilizar una interpolación de la curva (en cualquiera de las dos direcciones) en el modelo matemático del ensayo.

4 .- Panel de trabajo: Esta es la zona de la pantalla donde se intercambia información con el usuario.

5 .- Botón de simulación: Este botón permanece inactivo hasta que se han completado todos los datos necesarios para realizar la simulación. Cuando se han indicado las funciones distribución de probabilidad  para todos los parametros del modelo, este botón se ilumina permitiendo ejecutar la simulación y obtener el resultado del cálculo con su incertidumbre asociada.


Más ayuda

Establezca su idioma predeterminado

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MCM Alchimia infinito puede ser descargado en sus versiones en inglés o español desde los botones de descarga del sitio web de la aplicación. Sin defecto de esto en cualquier momento puede descargarse un nuevo módulo de lenguaje (o incluso generarse un nuevo lenguaje en linea) e instalarlo en la aplicación siguiendo los siguientes pasos.

Para instalar un nuevo plugin de idioma en MCM alchimia siga los siguientes pasos.

  • Verifique si existe un plugin para el idioma que busca siguiendo este enlace.
    • Si existe el idioma que busca, lo puede descargar haciendo click sobre el enlace con el nombre del idioma.
    • Si no existe el idioma que busca, lo puede generar Ud. mismo traduciendo los términos en inglés del formulario que aparece abajo. Los términos que no sean traducidos quedarán en inglés en la aplicación.
    • Al presionar el botón Submit al final del formulario, se descargará un archivo de idioma con extensión «.mcl»
  • Pinche sobre el botón Instalar archivo de idioma
  • Seleccione el archivo de idioma descargado y pulse en Abrir
  • A continuación el software ofrece que este idioma sea predeterminado. Si así lo desea pulse aceptar, de lo contrario el lenguaje del software se cambiará nuevamente al idioma predeterminado la próxima vez que lo abra.
    ¿El archivo de lenguaje corresponde a una versión anterior? Click aquí

    En la medida que se actualiza el software pueden aparecer nuevos términos que indiquen nuevas especificaciones o posibilidades del software. En estos casos es posible que el archivo de lenguaje no se haya actualizado aún conteniendo menos términos de los necesarios.
    Qué hacer: En estos casos el software soluciona automáticamente estos problemas agregando los términos faltantes en inglés. Solo necesita pulsar Aceptar en esa ventana y continuar.


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Activar MCM Alchimia infinito

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Las licencias de MCM Alchimia infinito tienen una duración de 1 año y son totalmente gratuitas. La primera vez que se ejecuta la aplicación luego de la instalación, se verá una pantalla con dos campos denominados Short key y Long key. Lo mismo ocurrirá luego de 1 año de ser utilizada la aplicación. Para activar MCM Alchimia infinito siga los siguientes pasos:

  1. Ejecute la aplicación. Se mostrará una ventana con indicaciones graficas para activar el software
  2. Pinche el el enlace Click here to get a FREE FULL FEATURED 1 year license.
  3. Si la acción anterior no abre el navegador web en la página de MCM Alchimia, siga este enlace.
  4. Copie el texto de short key en la página web y péguelo en el campo con mismo nombre en la aplicación, Luego haga lo mismo con Long key.
  5. Click en el botón Continue.
  6. Si aparece un mensaje diciendo Successful!!! indica que el programa se activo correctamente. Ya puede presionar el botón Close para comenzar a usar la aplicación.
  7. Si aparece un error, refresque la página web (se renovarán las claves) y vuelva a copiar las claves en la alicación.


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