Post on 01-Nov-2015
Calibracin de densitmetroResumen Introduccin Este trabajo es la culminacin del trabajo realizado en el curso de metrologa, en este se puede su aplicacin directa; En este caso se determin el tiempo optimo de revelado en una placa radiogrfica con ayuda del patrn correspondiente en este caso una tabla de densidades pticas certificadas por el NIST (ver anexo). [1]Revelado de placas fotogrficasPara tener un poco ms de claridad acerca del modo en que se realiz esta prctica de calibracin, es necesario mencionar el proceso de revelado de las placas radiogrficas, las cuales estn compuestas por una pelcula recubierta de una emulsin sensible a la luz; la emulsin se compone de haluros de plata, los cuales son fotosensibles; y de una matriz de gelatina en la que se suspenden los cristales.Los cristales de haluro de plata que actualmente se utilizan estn compuestos por bromuro de plata, estos cristales presentan tamaos muy variados y del tamao depende la sensibilidad de la pelcula; una vez la pelcula es expuesta a la luz y se tiene la imagen latente[2], la pelcula es sumergida al revelador que se encarga de reducir los halgenos de plata expuestos; despus de un tiempo es sacada la pelcula y sometida a un proceso de lavado para detener el revelado; a continuacin, la pelcula es sumergida, esta vez en el fijador que se encarga de eliminar las sales de platas no reveladas que son aun sensibles a la luz. DensitmetroEste dispositivo se encarga de medir el grado de oscuridad (densidad ptica) sobre una superficie reflectante para este caso, aunque tambin puede medir sobre superficies trasparentes un pequeo esquema de su funcionamiento se describe a continuacin: Figura 1: esquema de funcionamiento del densitmetroEn la figura se ve como la fuente (1) suministra una luz blanca[footnoteRef:1] que pasa por una serie de sistemas pticos (2-3) cuya funcin es adaptar y enfocar la luz a la aplicacin correspondiente, el haz de luz es direccionado sobre la pelcula, para este caso la placa radiogrfica; esta absorbe parte de la luz la parte no absorbida es reflejada (Con un ngulo de 45 respecto al rayo incidente) a un sistema de lentes (5) las cuales enfocan este haz a un fotodiodo (6) que convierte este en electricidad que es convertido a un valor numrico con ayuda del sistema electrnico (7); este valor electrnico es el resultado de la comparacin con el valor de referencia (Blanco).[3] [1: La cual es una combinacin de luz roja verde y azul cuando el porcentaje de estas tres es igual.]
El objetivo de describir el funcionamiento del dispositivo es el de remarcar el error humano que se puede cometer si no se posiciona correctamente la placa radiogrfica en el lugar correspondiente, esto no fue tomado en cuenta durante la prctica, por lo cual es un factor que aporta al error de las lecturas.La imagen revelada en este caso fue la escala de grises la cual fue revelada bajo diferentes tiempos, para ver cul era el ptimo. Materiales y Mtodos Para la realizacin de la prctica se utilizaron los siguientes materiales: Sensitmetro Densitmetro Placas Tabla de NIST Reloj Revelador y fijador Agua potable Ganchos de ropa y cuerda Marcador Sharpie Guantes y bata de laboratorioEl proceso de revelado se realiz en un cuarto oscuro que contaba con todas las condiciones necesarias para que no se daaran las pelculas, inicialmente se expuso la pelcula al sensitmetro el cual tena la imagen de la escala de grises, con lo cual se cre la imagen latente; despus, se sumergi la placa en una solucin reveladora durante 2 minutos 1 S; posteriormente, se lav en agua potable la paca y se sumergi en un recipiente con solucin fijadora durante 2 minutos 1 S; seguidamente, se lav nuevamente, para finalmente ser puesta en ganchos a secarse.Este procedimiento fue repetido otras cuatro veces; en cada una se vari el tiempo en el que se sumerga la placa en la solucin reveladora[footnoteRef:2], los tiempos fueron: 3, 4, 5, 6 minutos cada uno con una resolucin de 1 segundo. Una vez se secaron las placas se procedi a medir la densidad ptica de cada una de ellas cuatro veces con ayuda del densitmetro previamente calibrado (Ver anexo); despus, de obtenidos los valores se calcul el promedio y al desviacin estndar para con estos poder determinar el tiempo optimo de revelado. [2: El tiempo que se tena sumergida la pelcula en el fijador se mantuvo constante durante toda la prctica.]
Tabla 1: Especificaciones del densitmetro (colquelas quiceno)Cabe aclarar que las medidas son tomadas directamente[footnoteRef:3] y que no se est tomando en cuenta ninguna otra fuente de incertidumbre como lo son el error humano al posicionar las franjas, las posibles rayas en la pelcula, al realizacin bajo condiciones ambientales no controladas ente otras; solo la del densitmetro adems la desviacin estndar tambin se calcula la incertidumbre expandida (2) en la cual se tiene en cuenta la incertidumbre del instrumento (rectangular) (1) que viene dada por: [3: Con lo cual el coeficiente de sensibilidad es igual a 1.]
(1)
(2)
Resultados Tabla 2-6: Densidad ptica para diferentes tiempos de reveladoTabla 2Tiempo de Revelado : 2 min
FranjaMedicin 1Medicin 2Medicin3PromedioDesviacin(Inc. Instrumento)^2IncertidumbreError %
10,010,010,010,0100,00E+008,33333E-060,00387,0130
20,010,010,010,0100,00E+008,33333E-060,00394,7090
300,010,010,0075,77E-038,33333E-060,00698,0564
400,020,020,0131,15E-028,33333E-060,01297,2565
50,020,030,030,0275,77E-038,33333E-060,00695,8005
60,060,060,060,0600,00E+008,33333E-060,00392,2481
70,130,130,130,1300,00E+008,33333E-060,00385,8849
80,290,180,180,226,35E-028,33333E-060,0679,5597
90,580,210,210,332,14E-018,33333E-060,272,1060
100,480,880,870,742,28E-018,33333E-060,244,8975
111,411,411,411,4100,00E+008,33333E-060,0035,93729
121,851,761,761,795,20E-028,33333E-060,058,68245
132,180,70,71,28,54E-018,33333E-060,933,7037
142,450,950,951,58,66E-018,33333E-060,926,2087
152,661,311,311,87,79E-018,33333E-060,817,6030
162,731,591,592,06,58E-018,33333E-060,713,8986
172,742,712,712,721,73E-028,33333E-060,0212,4432
182,782,672,682,716,08E-028,33333E-060,064,67362
192,692,82,792,766,08E-028,33333E-060,062,22222
202,722,762,772,752,65E-028,33333E-060,031,78571
212,712,732,732,721,15E-028,33333E-060,016,79900
Promedio46,7376
Tabla 3Tiempo de Revelado : 3 min
FranjaMedicin 1Medicin 2Medicin3PromedioDesviacin(Inc. Instrumento)^2IncertidumbreError %
10,010,020,010,0130,0057735038,33333E-060,00682,68398
20,020,020,030,0230,0057735038,33333E-060,00687,65432
30,030,030,030,03008,33333E-060,00391,25364
40,030,030,040,0330,0057735038,33333E-060,00693,14129
50,060,060,060,06008,33333E-060,00390,55118
60,150,160,160,1570,0057735038,33333E-060,00679,75883
70,160,160,160,16008,33333E-060,00382,62758
80,340,330,330,3330,0057735038,33333E-060,00668,55346
90,640,640,650,6430,0057735038,33333E-060,00646,16457
101,041,041,041,04008,33333E-060,00322,90586
111,491,491,491,49008,33333E-060,0030,600400
121,671,681,681,6770,0057735038,33333E-060,0061,801255
130,760,760,760,76008,33333E-060,00357,77778
140,480,480,480,48008,33333E-060,00375,57252
151,731,731,731,73008,33333E-060,00319,00749
162,522,522,522,52008,33333E-060,00310,13986
172,592,592,592,59008,33333E-060,0037,06904
182,652,652,662,6530,0057735038,33333E-060,0062,48487
191,761,81,81,790,0230940118,33333E-060,0233,8272
201,761,771,771,770,0057735038,33333E-060,00636,9048
212,72,72,72,7008,33333E-060,0037,59754
Promedio47,52749
Tabla 4Tiempo De Revelado: 4 min
FranjaMedicin 1Medicin 2Medicin3PromedioDesviacin(Inc. Instrumento)^2IncertidumbreError %
10,030,030,040,0330,0057735038,33333E-060,00656,70996
20,040,040,050,0430,0057735038,33333E-060,00677,07231
30,050,060,050,0530,0057735038,33333E-060,00684,45092
40,060,070,070,0670,0057735038,33333E-060,00686,28258
50,080,080,090,0830,0057735038,33333E-060,00686,87664
60,130,130,130,13008,33333E-060,00383,20413
70,210,210,220,210,0057735038,33333E-060,0176,83677
80,410,410,420,4130,0057735038,33333E-060,00661,00629
90,760,760,770,7630,0057735038,33333E-060,00636,12273
101,211,211,211,21008,33333E-060,00310,30393
111,691,691,691,69008,33333E-060,00312,74183
122,122,122,122,12008,33333E-060,00328,71888
132,452,452,452,45008,33333E-060,00336,11111
142,662,662,672,6630,0057735038,33333E-060,00635,53859
152,82,82,82,80008,33333E-060,00331,08614
162,852,852,862,8530,0057735038,33333E-060,00624,70862
172,92,92,92,90008,33333E-060,00319,88425
182,842,832,832,8330,0057735038,33333E-060,0069,43736
192,892,892,892,89008,33333E-060,0037,03704
202,882,882,882,88008,33333E-060,0032,85714
212,752,762,752,7530,0057735038,33333E-060,0065,77230
Promedio41,55998
Tabla 5Tiempo De Revelado: 5 min
FranjaMedicin 1Medicin 2Medicin3PromedioDesviacin(Inc. Instrumento)^2IncertidumbreError %
10,060,050,060,0570,0057735038,33333E-060,00626,40693
20,050,060,060,0570,0057735038,33333E-060,00670,01764
30,070,070,070,07008,33333E-060,00379,59184
40,080,080,090,0830,0057735038,33333E-060,00682,85322
50,010,010,010,01008,33333E-060,00398,42520
60,130,130,130,13008,33333E-060,00383,20413
70,220,220,220,22008,33333E-060,00376,11292
80,40,410,410,4070,0057735038,33333E-060,00661,63522
90,730,730,730,73008,33333E-060,00338,91213
101,141,151,151,1470,0057735038,33333E-060,00614,99876
111,581,581,581,58008,33333E-060,0035,40360
12222,12,030,0577350278,33333E-060,0623,45679
132,322,332,332,3270,0057735038,33333E-060,00629,25926
142,62,592,62,5970,0057735038,33333E-060,00632,14589
152,742,732,742,7370,0057735038,33333E-060,00628,12110
162,792,792,792,79008,33333E-060,00321,94056
172,812,812,812,81008,33333E-060,00316,16370
182,812,812,812,81008,33333E-060,0038,53611
192,82,82,82,80008,33333E-060,0033,70370
202,812,812,812,81008,33333E-060,0030,35714
212,792,792,812,800,0115470058,33333E-060,014,28930
Promedio38,35882
Tabla 6Tiempo de Revelado: 6 min
FranjaMedicin 1Medicin 2Medicin3PromedioDesviacin(Inc. Instrumento)^2IncertidumbreError %
10,230,230,230,23008,33333E-060,003198,70130
20,230,230,240,2330,0057735038,33333E-060,00623,45679
30,240,240,250,2430,0057735038,33333E-060,00629,05734
40,260,260,260,26008,33333E-060,00346,50206
50,30,30,30,30008,33333E-060,00352,75591
60,360,360,360,36008,33333E-060,00353,48837
70,490,490,490,49008,33333E-060,00346,79696
80,740,740,740,74008,33333E-060,00330,18868
91,081,081,091,0830,0057735038,33333E-060,0069,34449
101,491,491,491,49008,33333E-060,00310,45219
111,661,661,671,6630,0057735038,33333E-060,00610,96286
122,252,252,242,2470,0057735038,33333E-060,00636,40963
132,472,472,472,47008,33333E-060,00337,22222
142,662,662,662,66008,33333E-060,00335,36896
152,752,752,752,75008,33333E-060,00328,74532
162,82,82,82,80008,33333E-060,00322,37762
172,812,812,812,81008,33333E-060,00316,16370
182,812,812,812,81008,33333E-060,0038,53611
192,822,832,822,8230,0057735038,33333E-060,0064,56790
202,832,832,832,83008,33333E-060,0031,07143
212,822,822,822,82008,33333E-060,0033,49076
Promedio33,60289
Tabla 7: Promedios de error total para cada tiempo de secado
Tiempo de reveladoPromedio % de error
246,74
347,53
441,56
538,36
633,60
Conclusiones Es claro al ver esta ultima tabla que los resultados obtenidos durante esta practica son bastante alejados de la tabla patrn del NIST con lo cual se puede decir que el instrumento en cuestin debe estar descalibrado. Para tener un mejor criterio a la hora de presentar una no conformidad en el equipo, se sugiere disear un modelo fsico que cuantifique los errores humanos as como las posibles rayas que puede presentar la pelcula. Si bien se dar una no conformidad con el estado del densitmetro, se encuentra que el revelado durante 6 minutos dio el mejor resultado de todos.Certificado de calibracin Bibliografa[1] gua de metrologa[2] http://quimica.laguia2000.com/general/quimica-del-revelado-fotografico[3] http://www.usink.com/acrobat/COMOFUNCIONAUNDENSITOMETRO.pdf[4] Ejemplos del GUM
AnexosTabla 5: Patrn de la NIST
Calibracin del densitmetro Para cada medida con el densitmetro primero oprima el botn denominado ZERO; luego tome la tira de densidades pticas certificadas por la NIST y mida cada paso con el sensitmetro. Si la medida no corresponde a la de la tira, con el destornillador mueva el botn denominado ADJUST hasta que la lectura en la pantalla coincida con la de la tira de calibracin.Figura 2: Patron para calibracin del densitometro8