introducción a la metrología [modo de compatibilidad]
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Metrologia dictado por el inenTRANSCRIPT
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INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIN
LABORATORIO DE PRUEBAS DE CALIBRACIN
Ing. Diego Almeida
METROLOGIA
METROLOGA DE : MASA VOLUMEN LONGITUD PRESIN ESTIMACIN DE LA INCERTIDUMBRE
METROLOGA DE : MASA VOLUMEN LONGITUD PRESIN ESTIMACIN DE LA INCERTIDUMBRE
INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIN
LABORATORIO DE PRUEBAS DE CALIBRACIN
Ing. Diego Almeida
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2Es importante que recuerde:Es importante que recuerde:
* * Mantener una actitud positiva, concentrarse Mantener una actitud positiva, concentrarse en el curso,en el curso,
* * Retroalimentar al grupo con sus experiencias Retroalimentar al grupo con sus experiencias respecto al respecto al tema,tema,
* * Aclarar sus dudas y ser puntual.Aclarar sus dudas y ser puntual.
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SEMINARIO DE METROLOGIA:
* Masa* Volumen* Longitud* Presin* Estimacin de la incertidumbre
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3PROGRAMA DEL MODULO ASEGURAMIENTO METROLOGICO
HORARIO LUNES MARTES MIRCOLES JUEVES VIERNES
16:00 A 17:45 PRINCIPIOS BSICOS DE METROLOGA
METROLOGIA DE MASA (BALANZAS)
INCERTIDUMBRE EN BALANZASMETROLOGIA DE VOLUMEN
INCERTIDUMBRE EN VOLUMEN
METROLOGIA DE LONGITUD
17:45 A 18:15RECESO RECESO RECESO RECESO RECESO
18:15 A 20:00 INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES
CONTINUACINMETROLOGA DE MASA (PRACTICAS)
METROLOGIA DE VOLUMEN PRACTICAS
METROLOGIA DE PRESION (PRACTICA)
EVALUACIN
Al final de este programa de capacitacin losparticipantes conocern los criterios para laverificacin de instrumentos de pesar y medir en lasmagnitudes de Masa, Volumen, presin y longitudutilizando:
Procedimientos normativos Criterios de evaluacin internacionales
(error mximo permitido) Criterios para estimacin de la incertidumbre
OBJETIVO GENERAL
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4INFRAESTUCTURA NACIONAL DE LA CALIDAD
Normalizacin y Reglamentos tcnicosMetrologaEnsayosEvaluacin de la calidadCertificacin y acreditacin
7
Resea histrica Organismos metrolgicos internacionales,
regionales y nacionales Aspectos conceptuales
88
PRINCIPIOS BSICOS METROLGICOSRESUMEN
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5Ciencia de las mediciones, de los mtodos y medios que garantizan la uniformidad y las formas de alcanzar la exactitud requerida en las mediciones.
Los principales campos de la metrologa ataen a:
Las unidades de medida y sus patrones su establecimiento, reproduccin, conservacin y diseminacin;
Las mediciones: sus mtodos, su ejecucin, la estimacin de su incertidumbre;
Los instrumentos de medicin: sus propiedades examinadas desde el punto de vista de su utilizacin final;
Los observadores: sus cualidades referidas a la ejecucin de mediciones, por ejemplo la lectura de indicaciones de instrumentos de medicin.
99
METROLOGA
METROLOGIACiencia de la Medida
Nota: La Metrologa comprende todos los aspectos, tanto tericos como prcticos, que se refieren a las mediciones, cualesquiera que sean sus incertidumbres y en cualquiera de los campos de la ciencia y de la tecnologa en que tengan lugar
Norma Tcnica Ecuatoriana NTE INEN 2 056:95Metrologa. Vocabulario Internacional de trminos fundamentales y
generalesNumeral 3.2.2 10
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6La metrologa abarca todos los problemas tantotericos como prcticos relacionados con lasmediciones, cualquiera sea la exactitud de lasmismas.
Segn la magnitud considerada, la metrologa sedivide en: metrologa de longitudes, metrologadel tiempo; metrologa de masa; metrologa demagnitudes elctricas; metrologa de fuerza, etc.
Segn el campo de aplicacin, la metrologa sedivide en metrologa industrial; metrologaastronmica, metrologa mdica, etc.
1111
H2O10 cm = 1 dm
V = 1000 cm3 = 1 dm3 = 1 litro
1000 g
M = 1 kg = 1000 g
5.000 a.d. Cristo. Comienzan a utilizarse las unidades de medida. El hombre eligi su propio cuerpo como base para las primeras unidades de medida(unidades antropomrficas). 2.750 a.d. Cristo. Unidad de longitud ms antigua, el "Real Codo Egipcio". 2.500 a.d. Cristo. Primer patrn sin fundamento corporal.
Es una regla graduada que reposa en las rodillas de dos estatuas del Rey-Dios Gudea. Constitua el patrn legal de la unidad de Lagash. 1.100. Se define la yarda inglesa por la distancia comprendida entre la punta de la nariz de Enrique I hasta su dedo pulgar con el brazo totalmente estirado. 1.287-1.327.Entre los reinados de Enrique III y Eduardo II se dicto diferente normativa, basada en la longitud del pie del regente en ese momento. 1.610. Galileo descubre la ley del pndulo y fabrica un telescopio de potencia. 1.614. John Napier realiza el descubrimiento matemtico de los logaritmos. Basndose en los mismos William Oughtred construy la primera regla deslizante. 1.631. Pierre Vernier descubre el principio de divisin del tornillo micromtrico. Gascoigne fue el primero en utilizar el micrmetro, si bien no lo utiliz para la medicin. 1.668. Se crea en Francia un patrn de longitud denominado Toesa de Chatelet, formado por una barra de hierro empotrada en el exterior de un muro del Gran Chatelet de Pars. 1.791. La Asamblea Nacional Francesa adopta un sistema de medidas cuya unidad bsica es el metro, definido como la diezmillonsima parte del cuadrante del meridiano terrestre. As se creo el primer sistema mtrico decimal, que se denomin genricamente Sistema Mtrico. Se basaba en dos unidades fundamentales: El metro y el kilogramo. 1.799. Se deposita en los archivos de Francia el primer prototipo del metro, formado por una regla de platino sin inscripciones ni marcas.
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7PASES
CONVENCIN DEL METRO INSTITUTOMETROLGICO NACIONAL
NMICONFERENCIA GENERAL DE
PESAS Y MEDIDASCGPM
COMIT INTERNACIONAL DE PESAS Y MEDIDAS
CIPM
OFICINA INTERNACIONAL DE PESAS Y MEDIDAS
BIPM
INDUSTRIA
COMERCIO
C.C. DEL METRO
C.C DEL SEGUNDO
C. C DE ELECT.
C.C DE FOTOMETRA
C.C DE TERMOMET.
C.C DE RAD. ION
C.CDE UNIDADES
C.C DE MASA Y MAGNITUDES
RELACIONADAS
LABORATORIO NACIONAL
ORGANISMO INTERNACIONAL DE METROLOGIA
1313
PATRONES INTERNACIONALES
PATRONES NACIONALES
PATRONESSECUNDARIOS
PATRONES DE TRABAJO
ORGANIZACIONES REGIONALES DE METROLOGA ( MROs )
14
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8CIPM - MRA
APNDICE C
SIMAMERICA
34 NMIPAISES
MIEMBROS
EUROMETEUROPA
COOMETEX UNION SOVIETICA
APMPASIA Y EL PACFICO
SADCMETAFRICA
MENAMETAFRICA Y ARABIA
(NMI)PAISES
MIEMBROS
(NMI)PAISES MIEMBROS
(NMI)PAISES
MIEMBROS
(NMI)PAISES
MIEMBROS
(NMI)PAISES
MIEMBROS
JCRBCOMIT DE ENLACE ENTRE LOS ORGANISMOS REGIONALES DE METROLOGA
(RMOS) Y EL BIPM
MRA Acuerdo de Reconocimiento Mutuo es un soporte de la confianza mutua en la validez de los certificados de medicin y calibracin. Es elreconocimiento mutuo de los patrones nacionales de medicin y de los certificados de medicin y calibracin emitidos por los NMIsAPNDICE C. Contiene por cada NMI una lista de magnitudes, rangos y capacidades de medicin y calibracin (CMCs) expresadas como unaincertidumbre. Las Incertidumbres deben ser consistentes con los resultados de las comparaciones claves y suplementarias listadas en el Acuerdo deReconocimiento Mutuo (MRA).El BIPM mantiene el Apndice C electrnicamente en una base de datos y est disponible a los consumidores de los servicios de medicin y calibracin deun NMI.
LOS ORGANISMOS REGIONALES DE METROLOGA (RMOS)Y EL CIPM
1515
1616
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9INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACION
LABORATORIO DE PRUEBAS DE CALIBRACION
17
18
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LA METROLOGIA EN EL ECUADORLABORATORIO DE PRUEBAS DE CALIBRACIN
Funciones del LPC.INFRAESTRUCTURA METROLGICA
* Documentos de referencia* Diseminacin de la informacin* Recurso Humano* Recurso Material
CLIENTES:* Internos* Externos
RESULTADOS OBTENIDOS
RELACIONES INTERINSTITUCIONALES
RELACIONES INTERNACIONALES 1919
Coordinador del Laboratorio de Pruebas de Calibracin
Ing. Qum. Arturo Arvalo
Coordinador de CalidadDra. Mara Altamirano
Asistente Administrativo del LPC
Eulalia Mora
Tcnicos de Recepcin y Entrega
Franciso Ramirez y Marcelo Paucar
Asistente Administrativo de Servicios Tecnolgicos
Roco Paredes
Departamento de Pesas y Medidas
Jefe de Pesas y Medidas, JPyM
Sr. Alberto Tern
Laboratorio de Volumen
Jefe de Laboratorio, JLFs. Manuel Salazar
Laboratorio de Presin y Fuerza
Jefe de Laboratorio, JLFs. Ren Chanchay
Laboratorio de MasaJefe de Laboratorio, JL Fs. Ren Chanchay
Laboratorio de Longitud
Jefe de Laboratorio, JL Fs. Manuel Salazar
Laboratorio de Temperatura
Jefe de Laboratorio, JL Ing. Diego Almeida
Tcnicos de laboratorio
TLMary Amores Marcelo PaucarRal Hidalgo
Tcnico de laboratorio
TLManuel SalazarWilson Gallegos
Tcnico de laboratorio
TLWilson GallegosManuel Salazar
Tcnico de laboratorio
TLRen ChanchayAlexandra Benavides
Tcnicos de laboratorio
TLAlberto TernFrancisco Cevallos
Tcnicos de laboratorio
TLDiego Almeida Marco Proao
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11
CUADRO RESUMEN DE INSTRUMENTOS CALIBRADOS ANUALMENTE
AREA O MAGNITUD
EXISTENCIA SEGN ENCUESTA 1995 EN 161 EMPRESAS No. DE INSTRUMENTOS CALIBRADOS POR LPC/INEN
No. DE PATRONES
1995
No. TOTAL DE
INSTRUMENTOS Y
PATRONES
% POR
AREA 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
1Masa y balanzas 426 646 1705 22,6 1292 1690 2144 1809 2205 2584 2057 2734 2704 2789 3709
2 Presin 0 195 1624 21,6 339 254 231 96 80 97 132 176 172 137 2053 Longitud 79 321 1189 15,8 162 176 213 250 210 337 222 316 286 155 312
4 Temperatura 0 16 1102 14,6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 355
5 Volumen 1 16 867 11,5 202 83 228 294 191 201 154 272 481 371 701
6 Electricidad 0 10 582 7,7 7 35 12 11 0 0 0 0 0 0 0
7 Fuerza 1 8 77 1 41 24 21 23 12 13 12 15 23 35 18
8 Densidad 0 3 34 0,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
9 Otros 7 0 356 4,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
TOTAL 514 1215 7536 100 2043 2262 2849 2483 2698 3232 2577 3513 3666 3487 4945
2222
1435
20432262
28492483
2698
3232
2577
3513 3666 3487
4945
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
A O
TOTAL DE PATRONES, INSTRUM ENTOS, EQUIPOS Y M AQUINAS CALIBRADOS ANUALM ENTE
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23
L de Longitudm
L de Volumenm3
L de Masakg
L de Temperaturak
Laboratorio de Pruebas de Calibracin
INEN - ECUADOR
L de PresinPa= N/m2
L de FuerzaN=Kg*m/s2
Calibracin deBalanzas
Laboratorio de Temperatura
24
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13
Laboratorio de TemperaturaPatrones Primarios
Punto Triple del AguaLa fraccin de 1/273,126 de la temperatura del PTA
25
Resistencias de platino: PT25, PT25,5 y PT100
Termopares: Pt-Pd y Tipo S
Laboratorio de Temperatura
26
Hornos: (200 a 1200) C(-45 a 140) C
Medios Isotermos
Bao de Mantenimiento del PTA: (-5 a 110) CBaos: Alcohol (-38 a 110) CAceite (20 a 250) C
-
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Laboratorio de Temperatura
27
SUPERTERMOMETRO II (Puente)HART-1590Transferencia de exactitud a 25 - 1 ppm 0,00025Rango: 0 a 500 k ohms
MULTMETRO INDICADOR DE TERMOPARESFLUKE 8508 ARango de 0 a 1 000 VExactitud 3 ppm de la lectura
28
Termopar (Tipo N)OMEGA NHXL-14G-RSC-18
TRPP / HART-5681-SSPRTs Pt 25 / Estabilidad:0,001 C
TRPP / HART 5628-20-SSPRTs Pt 25,5/ Estabilidad:0,002 C
Termopar Pt-Pd (Tipo S)ELECTROHERM/ Estabilidad: 0,05 C
TRPI / HART 5614-20-SSPRTs Pt 100/Estabilidad:0,01 C
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15
29
Termo-higrmetroHART-1621-H
Cmara de Generacin de Humedad y Temperatura-20 a 100C / 30 a 95 %HR
Registradores de temp. y humedad:-20 a 50C
TERMMETRO DE PRECISIN HART-1529
Rango: -189 a 960 CInstrumento porttil de alta exactitud desde 0,004 C (-100 C) hasta 0,024 C (600 C)
Laboratorio de Masa
30
-
16
31
Patrones de masa TRANSMETRIC1 mg a 20 kgPatrn Nacional1 kg (un punto)Cert. NISTCert. Del Juego:INEN
32
Patrones de masa HAFNER
1 mg a 20 kg
Patrn de Referncia1 kgCert. NIST
Cert. Del Juego:INEN
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33
Comparador de MasaMettler Toledo AX 1005
Capacidad: 1109 gDiv. Esc.: 0,01 mgRepet: 0,02 mgDes. Est. : 0,017 mg
OIML R111 Clase E1;Rango: 100 mg a 1 kg Patrones del INENOIML R111 Clase E2Para la IndustriaRango 10 mg a 1 kg
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Comparador de Masa Mettler Toledo AX 206
Capacidad: 211 gDiv. Esc.: 0,001 mgRepet: 0,004 mgDes. Est. : 0,0031 mgOIML Clase E2
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Comparador de masaMettler Toledo UMX5
Capacidad: 5 gDiv. Esc.: 0,1 gRepet: 0,4 gDes. Est. : 0,3 g
Calibracin de:Masas de 1 mg a 5 gClase E2
36
Capacidad: 30 100 gDiv. Esc.: 1 mgDesv. Est.: 3 mg
Calibracin de:Masas de 2 kg a 30 kgClase F1
Comparador de masa Voland
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19
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Capacidad: 1 000 kgDiv. Esc.: 1 gDesv. Est.: 0,11 g
Calibracin de:Masas de 50 kg a 1000 kgClase M1
Balanza de brazos iguales Russell
Pesas de 250 kg NBS
Cert. INEN
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Balanza Mettler Toledo XP 8002 S
Capacidad: 8 100 gDiv. Esc.: 10 mgRepet: 8 mgDes. Est. : 5,7 mg
Calibracin de:Masas de 1 kg a 5 kgClase M1
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Balanza Mettler Toledo SR 32 001
Capacidad: 32 100 gDiv. Esc.: 0,1 gRepet: 0,1 gDes. Est. : 0,026 g
Calibracin de:Masas de 10 kg a 25 kgClase M1
Calibracin de balanzas
40
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21
Calibracin de Balanzas
41
Calibracin de Balanzas Gran Capacidad
42
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Calibracin de Balanzas Gran Capacidad
43
Calibracin de Balanzas Gran Capacidad
44
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23
Calibracin de Balanzas Gran Capacidad
45
Calibracin de Balanzas Gran Capacidad
46
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Laboratorio de Presin
47
Laboratorio de Presin
48
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25
Laboratorio de Presin
49
Laboratorio de Presin
50
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26
Laboratorio de Presin
51
Laboratorio de Fuerza
52
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27
Laboratorio de Fuerza
53
Laboratorio de Volumen
54
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28
Laboratorio de Volumen
55
Laboratorio de Volumen
56
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29
Laboratorio de Volumen Grande
57
Laboratorio de Longitud
58
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30
Laboratorio de Longitud
59
Laboratorio de Longitud
60
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Laboratorio de Longitud
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MagnitudUnidad fundamental SI
Nombre Smbololongitudmasatiempocorriente elctricatemperatura termodinmicacantidad de sustanciaintensidad luminosa
metro kilogramosegundoamperiokelvinmole
candela
mkgsAK
molcd
62
UNIDADES FUNDAMENTALESLas 7 unidades fundamentales del SI han sido seleccionadas por razones histricas y prcticas.
NOTA: Se utilizan smbolos para las unidades fundamentales y no debe confundirse con abreviaturas
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DEFINICIONES DE LAS UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SI
El metro es la unidad de longitud del trayecto recorrido en el vaco por la luz, durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo.
El segundo, es la duracin de 9 192 631 770 perodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de Cesio 133.
El amperio, es la intensidad de una corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelos, rectilneos, de longitud infinita, de seccin transversal circular despreciable y colocados a un metro de distancia uno del otro en el vaco, producira entre stos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newtones por metro de longitud.
El kelvin, es la unidad de temperatura termodinmica, es la fraccin 1/273,16 de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.
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DEFINICIONES DE LAS UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SI
El mol, es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como tomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12.Cuando se usa la mole, las entidades elementales deben ser especificadas y pueden ser tomos, molculas, iones, electrones, otras partculas o grupos especificados de tales partculas.
La candela, es la intensidad luminosa en una direccin dada, de una fuente que emite una radiacin monocromtica de frecuencia 540 x 1012hertzios y donde la intensidad radiante en esa direccin es de 1/683 vatios por cada estereoradin.
La sptima unidad fundamental que corresponde a la masa y que se refiere al kilogramo, est definida por medio del prototipo internacional del kilogramo, un cilindro hecho de una aleacin de platino (fraccin de masa 0,90 90%) e iridio (fraccin de masa 0,10 10%). Este es guardado por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (Bureau International des Poids et Mesures, BIPM) en el Pabelln de Breteuil, en Svres, en las afueras de Pars.
64
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33
UNIDADES FUNDAMENTALES DEL SI
65
A K
mol s
cd
kg
m
Temperatura
Tiempo
Longitud
Masa
Intensidadluminosa
Corriente elctrica
Cantidad desustancia
Magnitud Unidad SI derivada Expresada en trminos de
unidades bsicas SI y unidades
derivadas SIngulo planongulo slidofrecuenciafuerzapresin, esfuerzoenerga, trabajo, cantidad de calorpotencia, flujo de energacarga elctrica, cantidad de electricidadpotencial elctrico, diferencia de potencial,tensin elctrica, fuerza electromotrizcapacitanciaresistencia elctricaconductancia elctricaflujo magnticodensidad de flujo magnticoinductanciatemperatura Celsiusflujo luminosoluminanciaactividad (de un radionclido)dosis absorbida, energa especfica
impartida, kerma, ndice de dosisabsorbida
dosis equivalente, ndice de dosisequivalente
actividad cataltica (de las enzimas)
radin, radestereorradin, srhertzio, Hznewton, Npascal, Pajulio, Jvatio, Wculombio, Cvoltio, V
faradio, Fohmio, siemens, Sweber, Wbtesla, Thenrio, Hgrado Celsius1), Clumen, lmlux, lxbecquerel, Bqgray, Gy
sievert, Sv
katal2), kat
1 rad = 1 m/m = 11 sr = 1 m2/m2 = 11 Hz = 1 s-11 N = 1 kg m/s21 Pa = 1 N/m21 J = 1 N m1W = 1 J/s1 C = 1 A s1 V = 1 W/A
1 F = 1 C/V1 = 1 V/A1 S = 1 -11 Wb = 1 V s1 T = 1 Wb/m21 H = 1 Wb/A1 C = 1 K1 lm = 1 cd sr1 lx = 1 lm/m2s-1
J/kg
J/kg
1 kat = mol/s1) El grado Celsius es un nombre especial para la unidad Kelvin para uso en valores declarados de temperatura Celsius2) El katal es un nombre especial para expresar valores de la actividad cataltica de las enzimas en trminos del ndice de conversin de una reaccin indicadora especificada, usada en los campos de la medicina y la bioqumica, materias relacionadas con la salud y la seguridad humanas.
66
Unidades Derivadas del SI con nombres y smbolos especiales
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34
Mltiplos SubmltiplosFactor Nombre Smbolo Factor Nombre Smbolo
102410211018
10151012109
106103102101
yottazettaexa
petateragiga
megakilo
hectodeca
YZE
PTG
Mkh
da
10-110-210-3
10-610-910-12
10-1510-1810-2110-24
decicentimili
micronanopico
femtoatto
zeptoyocto
dcM
nP
fazy
67
PREFIJOS DEL SI
6868
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35
JERARQUIA DE LA CALIBRACIN Y TRAZABILIDAD
EQUIPOS DE TRANSFERENCIA
PATRONES DE TRABAJOLABORATORIO O CENTRO
DE CALIBRACIN EN EMPRESA
INSTRUMENTOS DE MEDICIN
PRODUCCIN EN EMPRESA
PATRONES NACIONALES
PATRONES DE REFERENCIA
ASPECTOS CONCEPTUALES DE METROLOGIA
PATRON INTERNACIONAL (DE MEDICIN): Patrnreconocido por un acuerdo internacional para servircomo referencia internacional para la asignacin devalores a otros patrones de la magnitud considerada.
PATRN DE MEDICIN: Medida materializada,instrumento de medida, material de referencia osistema de medida destinado a definir, realizar,conservar o reproducir una unidad o uno o variosvalores de una magnitud para que sirvan dereferencia.
7070
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36
PATRN NACIONAL: Patrn reconocido por unadecisin nacional, en un pas, para servir comoreferencia para la asignacin a otros patrones de lamagnitud considerada.
PATRN DE REFERENCIA: Patrn, en general de la ms alta calidad metrolgica disponible en un lugar dado o en una organizacin determinada, de la cual se derivan las mediciones hechas en dicho lugar.
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37
EXACTITUD DE MEDIDA: Grado de concordanciaentre el resultado de una medicin y un valorverdadero del mensurando.NOTAS:
1. El concepto exactitud es cualitativo2. El trmino precisin no debe utilizarse por
exactitud
7373
CALIBRACIN. Conjunto de las operaciones que establecen, encondiciones especificadas, la relacin entre los valores indicados por uninstrumento de medicin, un sistema de medicin o los valoresrepresentados por una medida materializada, y los correspondientes valoresconocidos de una determinada magnitud medida.
El resultado de una calibracin permite determinar los errores de indicacin del instrumento de medicin, del sistema de medida, o de la medida. materializada, o bien asignar valores a seales de referencia sobre escalas arbitrarias.
Una calibracin puede tambin determinar otras propiedades metrolgicas.
El resultado de una calibracin puede consignarse en un documento llamado certificado de calibracin o informe de calibracin.
7474
valores indicados por un instrumento de medicin,
un sistema de medicin los valores representados
por una medida materia-lizada
Valores conocidos de una determinada magnitud medida
ERROR
X - S = E
-
38
Indicacin Del
Instrumento (lectura)
Valor verdadero (patrn)
ERROR
X - S = E
ERROR MXIMO PERMITIDO (DE UN INSTRUMENTO DE MEDICIN):Valores extremos de un error permitido por especificaciones, reglamentos, etc., para un instrumento de medida dado.
NOTA: Este Trmino es denominado frecuentemente como tolerancia.7575
ERROR: Indicacin de un instrumento de medida menos un valor verdadero de la magnitud de entrada correspondiente.
INCERTIDUMBRE DE MEDIDA: Parmetro, asociado al resultado deuna medicin, que caracteriza la dispersin de los valores que podranrazonablemente ser atribuidos al mensurando.
7676
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39
=ix FACTOR DE INFLUENCIA
=y RESULTADO DE LA MEDICIN
MODELO MATEMTICO
EFECTOS ALEATORIOSPATRNEQUIPOSOPERADORLECTURA DE CEROHISTRESIS DEL INSTRUMENTOEXENTRICIDADESCONDICIONES AMBIENTALES
TEMPERATURAHUMEDADPRESION ATM.VIBRACIONES
[ ]=
=
N
ii
ic xu
x
fyu1
22
)()(
v
m=
[ ] [ ]22
22
2
)()(1)( vuv
mmu
vuc
+
=
vm
1=
2v
m
v=
)(2)( uU =cuU 2=
VERIFICACIN. Confirmacin, mediante el examen y provisin deevidencia de que se ha cumplido con los requisitos especificados.
NOTA: Con respecto al manejo de un equipo de medicin, la verificacin proporciona una manera para controlar que las desviaciones entre los valores indicados por un instrumento de medicin y los correspondientes valores conocidos de una cantidad medida, son consecuentemente ms pequeos que el error mximo permitido en una norma, regulacin o especificacin propia para el manejo del instrumento de medicin.
El resultado de una verificacin conduce a una decisin ya sea para restablecer el equipo al servicio, para realizar ajustes, para reparar o dar de baja, o para declararlo obsoleto. En todos los casos se requiere conservar en los registros individuales de los instrumentos de medicin una constancia escrita de la verificacin efectuada.
-
40
7979
8080
101 kg
Valor verdadero 100 kg
99 kg
errorerror
error
Incertidumbre 1/3 emp
Error mximo permitido (tolerancia)
Valor promedio ( V )+U
- U
-
41
EXACTITUD DE UN INSTRUMENTO DE MEDIDA
Aptitud de un instrumento de medida para darrespuestas prximas a un valor verdadero.
CLASE DE EXACTITUD:
Grupo de instrumentos de medida que satisfacendeterminadas exigencias metrolgicas destinadas aconservar los errores dentro de lmites especificados.
NOTA: Una clase de exactitud se indica habitualmente por unnmero o smbolo adoptado por convenio y denominado ndicede clase.Ejemplo: E1, E2, F1, F2, M1, M2, M3 8181
ERRORES MXIMOS PERMITIDOS
8282
Valor Nominal m en mg
Clase E1 Clase E2 Clase F1 Clase F2 Clase M1 Clase M2 Clase M35 000 kg 25 000 85 000 250 000 850 000 1 250 000
2 000 kg 10 000 33 000 100 000 330 000 1 000 000
1 000 kg 1 600 5 000 16 000 50 000 160 000 500 000
500 kg 800 2 500 8 000 25 000 80 000 250 000
200 kg 300 1 000 3 000 10 000 30 000 100 000
100 kg 160 500 1 600 5 000 16 000 50 000
50 kg 25 80 250 800 2 500 8 000 25 000
20 kg 10 30 100 300 1 000 3 000 10 000
10 kg 5 16 50 160 500 1 600 5 000
5 kg 2,500 8 25 80 250 800 2 500
2 kg 1,000 3 10 30 100 300 1 000
1 kg 0,500 1,600 5 16 50 160 500
500 g 0,250 0,800 2,500 8 25 80 250
200 g 0,100 0,300 1,000 3 10 30 100
100 g 0,050 0,160 0,500 1,600 5 16 50
50 g 0,030 0,100 0,300 1,000 3 10 30
20 g 0,025 0,080 0,250 0,800 2,500 8 25
10 g 0,020 0,060 0,200 0,600 2,000 6 20
5 g 0,016 0,050 0,160 0,500 1,600 5 16
2 g 0,012 0,040 0,120 0,400 1,200 4 12
1 g 0,010 0,030 0,100 0,300 1,000 3 10
500 mg 0,008 0,025 0,080 0,250 0,800 2,500
200 mg 0,006 0,020 0,060 0,200 0,600 2,000
100 mg 0,005 0,016 0,050 0,160 0,500 1,600
50 mg 0,004 0,012 0,040 0,120 0,400
20 mg 0,003 0,010 0,030 0,100 0,300
10 mg 0,003 0,008 0,025 0,080 0,250
5 mg 0,003 0,006 0,020 0,060 0,200
2 mg 0,003 0,006 0,020 0,060 0,200
1 mg 0,003 0,006 0,020 0,060 0,200
-
42
83
IncertidumbreBIPM
PATRN DE REFERENCIA
PATRN DE TRABAJOLABORATORIO
SECUNDARIO
ORGANIZACIN
INEN
PATRN DE TRABAJO
PATRN NACIONAL
PATRN DE TRANSFERENCIA
INSTRUMENTO DE MEDICIN
PATRN DE TRABAJO
Trazabilidad
ComparacionesPATRONESNACIONALES
DE OTROSPASES
PATRN DE REFERENCIA
Calibraciones
84
CADENA DE TRAZABILIDAD
8484
-
43
85
PATRN NACIONALDE VOLUMEN (50 litros)
Calibracin de volumen (hidrocarburos)
50 LTemperatura
Densidad
Masa
50 L
100l3 000L
500L
500L
Cadena de trazabilidad de PEMEX Ductos
Calibracin de los Sistemas de Medicin dePEMEX en Ductos, Carga y Descarga de Auto,Carro y Buques - tanque.
86
JERARQUIA DE LA CALIBRACIN Y TRAZABILIDAD
8686
EQUIPOS DE TRANSFERENCIA
PATRONES DE TRABAJOLABORATORIO O CENTRO
DE CALIBRACIN EN EMPRESA
INSTRUMENTOS DE MEDICIN
PRODUCCIN EN EMPRESA
PATRONES NACIONALES
PATRONES DE REFERENCIA
8686
EQUIPOS DE TRANSFERENCIA
PATRONES DE TRABAJOLABORATORIO O CENTRO
DE CALIBRACIN EN EMPRESA
INSTRUMENTOS DE MEDICIN
PRODUCCIN EN EMPRESA
PATRONES NACIONALES
PATRONES DE REFERENCIA
-
44
TRAZABILIDAD:Propiedad del resultado de una medicin o de unpatrn tal que pueda relacionarse con referenciasdeterminadas, generalmente a patrones nacionaleso internacionales, por medio de una cadenaininterrumpida de comparaciones teniendo todas lasincertidumbres determinadas.
8787
VALIDACIN:Verificacin de aptitud para el uso.CONFIRMACIN METROLGICA:Conjunto de las operaciones requeridas paraasegurar la conformidad de un equipo de medicincon los requisitos prescritos para la utilizacinprevista.CORRECCIN:Valor que sumado algebraicamente al resultado deuna medicin, compensa un supuesto errorabsoluto.
8888
-
45
AJUSTE:Operacin destinada a llevar un aparato demedicin a un estado de funcionamiento y de faltade error sistemtico, conveniente para su uso.
RESOLUCIN:Expresin cuantitativa de la aptitud de undispositivo indicador para permitir distinguir demanera significativa entre valores de la magnitudindicada, vecinos entre s.
8989
ESTABILIDAD:Aptitud de un instrumento de medicin paraconservar constantes las caractersticasmetrolgicas.
DERIVA (DRIFT):Variacin lenta en el tiempo de una caractersticametrolgica de un instrumento de medicin.
9090
-
46
91
MedirComparar una magnitud desconocida con una magnitud de la misma naturaleza, tomada como referencia (patrn de medicin).
Se expresa por un valor numrico acompaado de una incertidumbre.
Incertidumbre de medicin: parmetro asociado al resultado de una medicin que caracteriza la dispersin de valores que podran ser razonablemente atribuidos al mensurando.
Las unidades de medicin se seleccionan por convencin. En la actualidad con referencia a fenmenos fsicos fundamentales.
92
La medicin de magnitudes fsicas y qumicas es una actividad que incide en todos los aspectos de la vida en una sociedad moderna:
En la industria En las transacciones comerciales Prcticas de equidad en el comercio En los sistemas de salud En la proteccin del ambiente La investigacin tecnolgica y cientfica
-
47
93
Una pobre infraestructura en metrologa, pruebas y calidad, llev en 1999 a la Unin Europea a establecer un embargo sobre las importaciones de la Perca del Nilo, provocando prdidas de 100 millones de US dlares/ao y la prdida de 150 000 empleos.
Importancia de la infraestructura metrolgica en
pases en desarrollo o economas emergentes.
94
La comercializacin y almacenaje de los granos involucraaspectos relacionados con el manejo de granos, en el cualel contenido de humedad juega un papel importante. Porejemplo: una carga de 25,000 toneladas de arroz con 14 %de humedad, representa 3500 toneladas de agua. Si elcontenido de humedad fuera 13%, entonces la cargacontiene 3250 toneladas de agua. Si suponemos que elprecio de un 1 kg del grano cuesta (US$ 0,70), entonces ladiferencia (ganancia o prdida) es de $175,000 dlares.
*Rice Quality Workshop 2003
*Efectos en la comercializacin del arroz
-
48
95
Fig. 1a Mean values and standard deviation for Glucose concentration in sample 1
Certified value U 3U
CERTIFIED VALUE: 88.7 mg/dLUncertainty (U): 1.68 mg/dL
70.0
80.0
90.0
100.0
110.0
7390
2315
4817
5429
2710
3811
7375
9359
5437
6344
2556
7663
1740
9900
8063
7636
7266
1524
5528
6527
8127
2161
7242
2890
4617
4953
6865
4891
3337
6840
6986
6234
8224
3554
2667
9983
7786
8004
1952
2991
2884
4483
3207
3683
LABORATORY CODE
CONC
ENTR
ATIO
N (m
g/dL
)
*Colorimetric (QH) Dried Chemestry (QS) O2 Electrod (O2Z)Not reported (NR)METHOD:
EU Directive on IVD: CEN/TC 140ISO/TC 212 for IVD test systems
Ejemplo: Ensayos de aptitud para la medicin de glucosa, colesterol y creatinina en suero humano Impacto sobre la salud y el comercio
En octubre de 2002 el CENAM organiza un ensayo de aptitud para medir glucosa, colesterol, creatinina y calcio en suero humano. Envan resultados 46 laboratorios de los 80 invitados a travs de 4 asociaciones clnicas.
De acuerdo con la NOM-064-SSA1-1993 se requiere una variacin < 5% reproducibilidad y exactitud para los equipos de reactivos utilizados para diagnostico
50 % de los laboratorios participantes estn fuera de especificaciones para exactitud y 7 % para reproducibilidad
96
Contribuciones del NIST a los materiales de referencia
Mediciones de Colesterol en E.U.A.
Se ha estimado que la mejora en la precisin iniciada desde 1969,
produce ahorros de $100 M/ao en el costo de tratamientos
1967 SRM 911 Colesterol Puro1980 Mtodo definitivo para Colesterol
en suero
1981 1er SRM 909 Colesterol en suero humano
1988 SRMs 1951 & 1952 Colesterol en suero
1996-97 Valores totales para HDL, LDL y Triglicridos
1949 23.7%
1969
1980
1986
1990-1994
18.5%
11.1%
6.4%
5.5-7.2%
Enfermedad mal atendida
Tratamientos innecesarios
Decesos Gasto $$Valor correcto
FalsosNegativos
FalsosPositivos
2000 3%
-
49
97
468$ 6.33640 mL (0,2 %)
Prdida anualmillones de pesos
Precio efectivo por litro
Diferencia entre volumen pagado y volumen
despachado en 20 L
$ 6,654
$ 6,355
$ 6,324
$ 6,323
12 216995 mL (4,5%)
1 172100 mL (0, 5%)
58,35 mL (0,025%)
11, 71 mL (0,005 %)
468$ 6.33640 mL (0,2 %)
Prdida anualmillones de pesos
Precio efectivo por litro
Diferencia entre volumen pagado y volumen
despachado en 20 L
$ 6,654
$ 6,355
$ 6,324
$ 6,323
12 216995 mL (4,5%)
1 172100 mL (0, 5%)
58,35 mL (0,025%)
11, 71 mL (0,005 %)
PROY-NOM-005 SCFI 2005Especificacin ajuste del error a cero
Se ha considerado un precio ponderado promedio de los precios oficiales de las gasolinas Magna y Premium en 2004 de $6,3 229 por litro.
98
Los errores en la mediciones son costosos
USA Programa Nacional de pesas y medidasCosto por ciudadano 0,50 dlares
5 galError de
Perjuicio econmico de 125 millones US/ao, equivalente al costo anual de todos los programas de W & M combinadas.
Considerando las decenas de miles de productos que se venden o compran
cada da Magnitud de las dimensiones econmicas que esto implica
Dr. Stephen Carpenter, NIST. Asamblea General del SIM, Sept., 2003
-
50
99
Impacto Econmico
Si se considera una mejora del 0,1% en laincertidumbre de medicin la reduccin del conflictoeconmico en las transacciones comerciales degasolina magna, diesel y turbosina, considerando unprecio promedio de los tres productos de $5.00 porlitro, sera de $ 2,5 millones de pesos diarios que alao representan 912,4 millones, ms de 4 veces elpresupuesto del CENAM en el ao 2000.
100
Mide todo lo que es mesurable
y haz mesurableaquello que parece que no
puede ser medidoGalileo Galilei, Circa 1600(Traduccin Libre)
DIMENSIN CIENTFICA DE LA METROLOGA
Retrato por Justus Sustermans, 1636 Tomado de:http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/PictDisplay/Galileo.html
-
51
Metrologa: un punto de vista religioso
Numero pondere et mensura Deus omnia condidit
Sir Isaac Newton Dios cre todo por nmero, peso y
medida
101
A manera de conclusiones algunas reflexiones
Metrologa, la ciencia de las mediciones:
Dependemos crecientemente de mediciones exactas y confiables sustentadas en constantes fundamentales de la naturaleza.
Desde la ms temprana existencia de la humanidad, mediciones confiables fueron necesarias para un comercio equitatativo.
102
-
52
A manera de conclusiones algunas reflexiones
La salud y seguridad humanas dependen de mediciones confiables para el diagnstico y la terapia, as como la produccin y el comercio de productos alimenticios y medicamentos.
103
GRACIAS POR SU ATENCIN
104
-
53
105105
VERIFICACIN DE INSTRUMENTOS DE PESAR NO AUTOMTICOS
BALANZASOIML R 76-1; NTE INEN 2 134ClasificacinError mximo permitidoProcedimiento de Ensayos- Carga, excentricidad y repetibilidad- Evaluacin y conclusin
PLATAFORMA DE LA BALANZA
PESASOIML R 111; NTE INEN 2 145ClasificacinError mximo permitido
BALANZAS
ERRORES MXIMOS PERMITIDOS
106106
Valor Nominal m en mg
Clase E1 Clase E2 Clase F1 Clase F2 Clase M1 Clase M2 Clase M35 000 kg 25 000 85 000 250 000 850 000 1 250 000
2 000 kg 10 000 33 000 100 000 330 000 1 000 000
1 000 kg 1 600 5 000 16 000 50 000 160 000 500 000
500 kg 800 2 500 8 000 25 000 80 000 250 000
200 kg 300 1 000 3 000 10 000 30 000 100 000
100 kg 160 500 1 600 5 000 16 000 50 000
50 kg 25 80 250 800 2 500 8 000 25 000
20 kg 10 30 100 300 1 000 3 000 10 000
10 kg 5 16 50 160 500 1 600 5 000
5 kg 2,500 8 25 80 250 800 2 500
2 kg 1,000 3 10 30 100 300 1 000
1 kg 0,500 1,600 5 16 50 160 500
500 g 0,250 0,800 2,500 8 25 80 250
200 g 0,100 0,300 1,000 3 10 30 100
100 g 0,050 0,160 0,500 1,600 5 16 50
50 g 0,030 0,100 0,300 1,000 3 10 30
20 g 0,025 0,080 0,250 0,800 2,500 8 25
10 g 0,020 0,060 0,200 0,600 2,000 6 20
5 g 0,016 0,050 0,160 0,500 1,600 5 16
2 g 0,012 0,040 0,120 0,400 1,200 4 12
1 g 0,010 0,030 0,100 0,300 1,000 3 10
500 mg 0,008 0,025 0,080 0,250 0,800 2,500
200 mg 0,006 0,020 0,060 0,200 0,600 2,000
100 mg 0,005 0,016 0,050 0,160 0,500 1,600
50 mg 0,004 0,012 0,040 0,120 0,400
20 mg 0,003 0,010 0,030 0,100 0,300
10 mg 0,003 0,008 0,025 0,080 0,250
5 mg 0,003 0,006 0,020 0,060 0,200
2 mg 0,003 0,006 0,020 0,060 0,200
1 mg 0,003 0,006 0,020 0,060 0,200
-
54
CLASIFICACIN DE LAS BALANZAS
Exactitud Especial I
Exactitud Alta II
Exactitud Media III
Exactitud Ordinaria IIII
107107
DEFINICIONES
1. Intervalo de escala Real (d)Valor expresado en unidades de masa de:
* La diferencia entre los valores quecorresponden a dos marcas de escalaconsecutivas, en indicadores analgicos.
* La diferencia entre dos valores deindicacin consecutivos, en indicadoresdigitales.
108108
-
55
2. Intervalo de escala de Verificacin (e)
Valor expresado en unidades de masa, usadopara la clasificacin de la balanza.
DATOS PARA LA CLASIFICACION DE LA BALANZA
1. Intervalo de escala real (d)
2. Intervalo de escala de verificacin (e)
3. Nmero de intervalos de escala de verificacin (n)
n= Mx / e
-
56
CLASIFICACIN DE LOS INSTRUMENTOSClase de exactitud
Intervalo de escala de
verificacin e
Nmero de intervalos de escala de verificacin
n = Max/eCapacidad mnima Mn
(lmite inferior)MNIMO MXIMO
EspecialI
0,001 g e* 50 000 - 100 e
AltaIl
0,001g e 0,05 g0,1 g e
1005000
100 000100 000
20 e50 e
MediaIII 0,1 g e 2 g
5 g e100500
10 00010 000
20 e20 e
OrdinariaIIII 5 g e 100 1 000 10 e
Generalmente no es factible ensayar y verificar un instrumento para e
-
57
Errores Mximos permitidos (emp)NOTA: Los emp en servicio son el doble de los emp en la verificacin inicial
Clase II Exactitud alta
Clase III Exactitud media
Clase IIII Exactitud ordinaria
+1,0 e
50 000 e
5 000 e
500 e
50 e
+0,5 e
200 000 e
20 000 e
2 000 e
200 e
+1,5 e
-1,5 e+1,5 e
-1,5 e
-1,5 e
-1,5 e
-1,0 e
+1,0 e
-1,0 e
+1,0 e
-1,0 e
+1,0 e
-1,0 e
Max
Max
Max
Max
100 000 e
10 000 e
1 000 e
+1,5 e
+1,5 e
-0,5 e
0
+0,5 e
-0,5 e
+0,5 e
-0,5 e
+0,5 e
-0,5 e
0
0
0
Clase I Exactitud especial
113113
Clase II Exactitud alta
+1,0 e
5 000 e
+0,5 e
20 000 e
+1,5 e
-1,0 e
Max
-0,5 e
0
-1,5 e
-
58
Clase III Exactitud media
+1,0 e
500 e
+0,5 e
2000 e
+1,5 e
-1,0 e
Max
-0,5 e
0
-1,5 e
Clase IIII Exactitud ordinaria
+1,0 e
50 e
+0,5 e
200 e
+1,5 e
-1,0 e
Max
-0,5 e
0
-1,5 e
-
59
ERRORES MAXIMOS PERMITIDOS PARA BALANZAS EN USO (NTE INEN 2 134)
x 1e x 2 e x 3 e x Capac. Mx.
BALANZAS 1er RANGO 2do RANGO 3er RANGO VALOR e
CLASE I 50 000 e 200 000 e Max. e = d
CLASE II 5 000 e 20 000 e 100 000 e
CLASE III 500 e 2 000 e 10 000 e
CLASE IIII 50 e 200 e 1 000 e
Nota: Cuando d menor o igual a 1 mg ; e = 1 mg
Ejemplod = 0,1 mg d = 0,01mgd = 0,005mg
117117
LOS PATRONES PARA LA VERIFICACION
Los patrones usados para la verificacin debentener un error no mayor a 1/3 del error mximopermitido del instrumento para la carga aplicada.
Este requisito se cumple cuando las pesas estnconforme al sistema de clasificacin de la OIML yson usadas as:
118118
-
60
CLASE DE PESA CLASE DE EXACTITUDDEL INSTRUMENTO
E2, F1 I en verificacin inicialF1, F2 II en verificacin inicialM1, M2 III en verificacin inicialM2, M3 IIII en verificacin inicial
119119
CLASE DE PESA CLASE DE EXACTITUDDEL INSTRUMENTO
E2, F1 I en verificacin inicialF1, F2 II en verificacin inicialM1, M2 III en verificacin inicialM2, M3 IIII en verificacin inicial
-
61
Lugar de la calibracin
La calibracin se realiza normalmente en el lugar donde se usa el instrumento para pesar.
Si un instrumento para pesar se cambia a otro lugar despus de la calibracin, posibles efectos debidos a:
diferencia en la aceleracin de la gravedad local, variacin en las condiciones ambientales, condiciones mecnicas y trmicas durante el transporte
pueden alterar muy probablemente el funcionamiento del instrumento y posiblemente invalidar la calibracin. Por este motivo el movimiento del instrumento despus de la calibracin se debe evitar si no se ha demostrado la inmunidad a estos efectos en el instrumento para pesar en particular, o para ese tipo de instrumentos. Si eso no ha sido demostrado no se debera aceptar el certificado de calibracin como prueba de trazabilidad.
Prerrequisitos
Verificar la validez de la calibracin de los patrones de masa requeridos
Verificar que la balanza este en buenas condiciones de operacin.
La persona que ejecuta el ensayo debe haber adquirido aptitudes para la calibracin de balanzas mediante una experiencia previa.
-
62
Pruebas en la calibracinExcentricidadRepetibilidadCarga
Ensayo de excentricidad:La prueba consiste en poner una carga de prueba Lecc en diferentes posiciones del receptor de carga, de tal manera que el centro de gravedad de la carga ocupe, tanto como sea posible, las posiciones que se indican a continuacin:1. Centro2. Superior izquierda3. Inferior izquierda4. Inferior derecho5. Superior derecho
-
63
4
5
3
2
1
3 4
52
1
Ensayo de Excentricidad
Ensayo de Excentricidad
Para un alcance de pesada reducido, la carga de prueba Leccdebera ser al menos de Max/3, o como mnimo Min + (Max -Min)/3 . Si estn disponibles, se deberan considerar las indicaciones del fabricante, y limitaciones evidentes debidas al diseo del instrumento, p.e. ver OIML R76 [4] para balanzas de plataforma.
La carga de prueba no requiere ser calibrada ni verificada a menos que los resultados sirven para la determinacin de los errores de indicacin.
Antes de la prueba la indicacin se ajuste a cero. La carga de prueba se coloca primero en la posicin 1, y despus se mueve a las otras 4 posiciones en orden arbitrario. Al final se puede colocar nuevamente en la posicin 1.
Las indicaciones ILi se registran para cada carga. Despus de remover cada vez la carga se tiene que verificar si la indicacin regresa a cero y si es necesario se ajusta a cero la indicacin, se registran las indicaciones sin carga I0j
-
64
Ensayo de repetibilidad
La prueba consiste en la colocacin repetitiva de la misma carga en el receptor de carga, bajo condiciones idnticas de manejo de la carga y del instrumento, y bajo las mismas condiciones de prueba, tanto como sea posible.
La(s) carga(s) de prueba no requiere ser calibrada ni verificada a menos que los resultados sirvan para la determinacin de errores de indicacin.
La carga de prueba debera ser, hasta donde sea posible, de una sola pieza.
La prueba se realiza con al menos una carga de prueba LT la cual debera ser elegida con una relacin razonable al Max y la resolucin del instrumento, que permita una valoracin del desempeo del instrumento.
Ensayo de Repetibilidad
Para instrumentos con una divisin de escala d constante, una carga de 0,5Max LT Max es muy comn; este valor es comnmente reducido para instrumentos en donde LT > 0,5 Max podra acumular varios miles de kilogramos.
Para instrumentos multiintervalo se puede preferir una carga cerca de Max1.
Ambas partes pueden acordar un valor especial de LT que se justifique considerando la aplicacin especfica del instrumento.
La prueba se puede realizar en varios puntos de prueba, con cargas de prueba LTj, 1 j kL con kL = nmero de puntos de prueba.
Antes de la prueba, la indicacin se ajusta a cero. La carga se tiene que aplicar por lo menos 5 veces, y al menos 3 veces cuando LT 100 kg.
-
65
Ensayo de Repetibilidad
Se registran las indicaciones ILi para cada colocacin de la carga.
Cada vez que se remueve la carga, se tiene que verificar si la indicacin regresa a cero, y la indicacin debe ajustarse a cero si esta no regresa a cero; registrando las indicaciones sin carga I0i.
Adicionalmente, se registra el estado del dispositivo de indicacin a cero, si este est disponible.
Ensayo de carga
El objetivo de esta prueba es una estimacin deldesempeo del instrumento en el alcance completo dela medicin
Esta prueba se realiza con kL 5 diferentes cargas deprueba LTj, 1 j kL, distribuidas uniformemente sobreel alcance normal de medicin o sobre puntos de pruebaindividuales acordados
Cuando fue acordado un alcance de calibracinsignificantemente mas pequeo, se puede reducir elnmero de cargas de prueba, proporcionando por lomenos 3 puntos de prueba incluyendo Min y Max y ladiferencia entre dos cargas de prueba consecutivas esno mayor a 0,15Max
-
66
Ensayo de Carga
Es necesario que las cargas de prueba estncompuestas de pesas patrn apropiadas ocargas de sustitucin
Antes de iniciar la prueba, se ajusta a cero laindicacin
Las cargas de prueba LTj normalmente seaplican de alguna de las siguientes maneras:
8888888
m5
m4
m3
m1
m2
ENSAYO DE CARGAa) Aumento por pasos con descarga
entre los mismos
-
67
8888888
m1
m2
m3
m4
m5
ENSAYO DE CARGAb) Aumento continuo por pasos
8888888
m1
m2
m3
m4
m5
ENSAYO DE CARGAc) Aumento continuo por pasos y
descarga continua por pasos
-
68
m1 m2m3
m4 m5
8888888
ENSAYO DE CARGAd) Descarga continua por pasos
Ensayo de carga
Con instrumentos multi-intervalos, los mtodos anteriores se pueden modificar para alcances de carga menores que Max, aplicando cargas de tara en forma ascendente y/o descendente, manipulando la funcin de ajuste automtico a cero, y aplicando una carga de prueba cercana pero no superiores a Max1 para obtener indicaciones con d1.
Se pueden realizar pruebas adicionales para evaluar el desempeo del instrumento bajo condiciones especiales de uso, p.e. la indicacin despus del ajuste a cero, la variacin de la indicacin bajo una carga constante durante un tiempo especificado, etc.
Todo este ensayo, o cargas individuales, pueden ser repetidas para combinar esta prueba con la prueba de repetibilidad.
Las indicaciones ILj se registran para cada carga. Despus de que cada carga es removida, se tiene que verificar si la indicacin se mantiene en cero y se ajusta a cero si no es as, se registran las indicaciones sin carga I0j
-
69
ClculosExcentricidad mxima, : Con los valores de lectura de la balanza en el
ensayo de excentricidad se encuentra la excentricidad mxima como sigue:
= Lectura mxima Lectura mnima
Error en el ensayo de carga: Por cada punto verificado en el ensayo de carga se determina el error de la balanza en esos puntos de la siguiente manera:
Error = Lectura de la balanza Valor de la carga de prueba
Error mximo de repetibilidad: Con los valores de lectura de la balanza en el ensayo de repetibilidad se encuentra el error mximo de repetibilidad de la siguiente manera:
Error Mximo de Repetibilidad = Lectura mxima Lectura Mnima
Histresis Mxima: Con los valores de lectura de la balanza obtenidos en el ensayo de carga (siempre que se haya hecho asenso y descenso) se encuentra la histresis de la balanza para cada punto verificado de la siguiente manera:
Histresis Mxima = (Lectura en Descensoi Lectura en Ascensoi)Max
MaxExcI
INCERTIDUMBRE EN CALIBRACION DE BALANZAS
-
70
Modelo Matemtico
CerodeLecturaporCorreccinCerodeLecturabalanzaladehistresisporCorreccinHistresis
balanzaladedadexcentriciporCorreccindadExcentricierrorbalanzaladeasistemticCorreccinL
balanzaladeresolucinporCorreccinsolucinbalanzaladeplatoelencolocadapatrnmasaladealconvencionmasaladeValorm
balanzaladeLecturaL
CerodeLecturaHistresisdadExcentriciLsolucinmL
p
p
==
==
==
=
+++++=
)(Re
Re
[ ]=
=
N
ii
ic xu
x
fyu1
22
)()(
INCERTIDUMBRE COMBINADA
2222Re
2Re
2CerodeLecturaHistresisdadExcentricidpetibilidasolucinpc uuuuuuu +++++=
-
71
LA CALIBRACIN DE UNA BALANZA ES EN FORMA DIRECTAFACTORES DE INFLUENCIA:1.Patrones (pesas) uP2.Resolucin uResolucin3.Repetibilidad urepetibilidad4.Excentricidad uExcentricidad5.Histresis uHistresis6.Lectura de cero uLectura de cero
Incertidumbre de los patrones (pesas) upSea m1, m2, m3,,mn, las masas utilizadas en la calibracin de la balanza, cada una asociada a su incertidumbre de calibracin u1, u2, u3,,un,respectivamente. La incertidumbre de los patrones viene dada por
223
22
21 ... np uuuuu ++++=
-
72
La incertidumbre de cada masa se la puede obtener de dos maneras:1.Si se utiliza el certificado de calibracin de las pesas
2.Si se utiliza la clase de exactitud de las pesas
kU
ui =
3.. pme
ui =
Del certificado de calibracin de lapesaFactor de cobertura = 2
INCERTIDUMBRE POR RESOLUCION
INCERTIDUMBRE POR REPETIBILIDAD
32Re
Resolucin
u solucin =
=dpetibilidauRe Desviacin estndar de losDatos del ensayo de repetibilidad
( )=
=
n
ii yy
n 1
2
11
-
73
INCERTIDUMBRE POR EXCENTRICIDAD
INCERTIDUMBRE POR HISTERESIS
INCERTIDUMBRE POR LECTURA DE CERO32MximaHistresis
uHistresis =
32CerodeLectura
u CerodeLectura =
32MximadadExcentrici
u adExentricid =
INCERTIDUMBRE COMBINADA
2222Re
2Re
2CerodeLecturaHistresisdadExcentricidpetibilidasolucinpc uuuuuuu +++++=
INCERTIDUMBRE EXPANDIDA
cuU 2=
-
74
Factores de Influencia Ecuacin Clculo
1.- Pesas
2.- Resolucin
3.- Repetibilidad
4.- Histresis
5.- Excentricidad
6.- Lectura Cero
Presupuesto de Incertidumbre en la calibracin de Balanzas
( ) ( )2125 uu +
cuU 2=
LresLLiR ++=
R=RESULTADO DE LA MEDICINLi= LECTURA DEL INSTRUMENTO
L= CORRECCIN SISTEMTICA DEL INST.lres = CORRECCIN POR RESOLUCIN
DIRECTA
Incertidumbre de una medicin
-
75
[ ] [ ] [ ]222 )()()()( LresuLuLuRuc ++=
)(2)( RuRU c=
-
76
GRACIAS POR SU ATENCION
-
77
153153
154154
-
78
155155
156156
-
79
157157
158158
-
80
INEN Diego Almeida
BALANZAS upesa
uderiva
urept.
ulec. cero
uexect.
extresrepderivapesa uuuuuU 222222 ++++=
Balanza Gran Capacidad
extresrepderivapesa uuuuuU 22222 222 ++++=