ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE ING. MECÁNICA

METROLOGÍA

Consulta Nº 6

Verificación de instrumentos. Inspección y calibración. Ajuste y reparación. Informe Técnico.

Certificación.

Nombre: Dennis Fabián Vilaña

Fecha: 01/07/2015

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1. Verificación de Instrumentos.

La verificación como control metrológico nos permite conocer si una

magnitud está comprendida dentro de unos ciertos valores, pero no nos

indica su valor numérico concreto sino, si la magnitud cumple o no unas

determinadas condiciones previamente especificadas, es decir si es válida

o inservible, un atributo.

Estos tipos de controles metrológicos se corresponden con diferentes tipos

de instrumentos y equipos de medida.

La verificación de la conformidad de un instrumento de medición es un

método de control establecido por metrología legal. Los instrumentos

reglamentados están obligados a una aprobación de modelo bajo las

directivas de la reglamentación vigente del país que se trate.

Los resultados de la verificación son evaluados para asegurar los

requerimientos legales. Si el instrumento cumple con ello, una marca se fija

sobre el mismo y se emite un certificado de verificación.

1.1. Calibración y verificación de instrumentos.

Los sistemas de aseguramiento de la calidad y cantidad de productos y

servicios exigen la correcta indicación de los instrumentos de medición,

cuya precisión debe ser consistente con su uso.

La serie de normas ISO No. 9000 y No. 17025 requieren, para esto,

trazabilidad con la realización de las unidades del Sistema Internacional (SI).

Es decir, asegurar por medio de una cadena ininterrumpida de

comparaciones su calidad metrológica. Por lo tanto, ser trazables a

patrones nacionales e internacionales.

En nuestros días, la aplicación de la metrología legal y la metrología

industrial, permite asegurar la respuesta de los instrumentos de medición.

La metrología legal lo hace a través de la verificación primitiva y periódica

de los instrumentos involucrados dentro de las regulaciones legales. Por

ejemplo, balanzas, pesas, termómetros, medidores de energía, material de

vidrio para laboratorios, etc.

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Es a través de las calibraciones periódicas que, la metrología industrial,

asegura la indicación de los instrumentos de medición que intervienen en

un sistema de calidad implementado. Los instrumentos involucrados son

los reglamentados y los no reglamentados.

Ambas acciones están relacionadas y están basadas en procedimientos de

medición similares. Sin embargo, han sido establecidas con reglas,

actividades e infraestructuras metrológicas separadas.

Verificación: Es la actividad básica principal de los sistemas de

metrología legal.

Calibración: Es utilizada en el aseguramiento de la calidad y en

metrología industrial. Los organismos de acreditación la refieren

como la acción fundamental que prueba la correcta indicación de un

instrumento de medición.

En la actualidad, se observa que hay una manifiesta demanda de

conocimientos de metrología entre los diferentes grupos de usuarios.

También puede apreciarse en algunos casos cierta confusión en el uso de

términos como "errores límites e incertidumbre de medición".

Muchas veces, el uso de instrumentos verificados legalmente dentro de un

sistema de calidad puede presentar problemas, ya que sólo se indican los

EMP (errores máximos permitidos), sin la determinación de la

incertidumbre.

2. Inspección y Calibración.

De acuerdo al Vocabulario Internacional de Metrología (VIM), la calibración

puede ser definida como: "Una serie de operaciones que establecen, bajo

condiciones específicas, la relación entre valores de la cantidad indicada por

un instrumento de medición o sistema de medida, o valor representado por

un material de referencia, y el valor correspondiente al patrón"

La calibración muestra como el valor nominal de un material o indicación

de un instrumento está relacionado al valor convencional verdadero del

mensurando. El valor convencional verdadero es conocido por medio de un

patrón de referencia trazable. De acuerdo con esta definición, calibración

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no necesariamente involucra acciones de ajuste o mantenimiento de los

instrumentos a ser calibrados.

La calibración es una actividad directamente relacionada con las

características esenciales de los resultados experimentales y

concretamente con la exactitud.

La calibración no solo forma parte de la etapa de medida del proceso

analítico, sino que además deberá tenerse en cuenta en la fase inicial de

diseño o definición del modelo experimental, en la planificación del trabajo

en el laboratorio, en la evaluación interna y externa del laboratorio, y en la

presentación del resultado.

El resultado de calibración permite estimar los errores de los instrumentos

o sistemas de medidas, y modificar las marcas de las escalas.

En la práctica se utilizan diferentes términos que, aun siendo diferentes a la

calibración, se solapan y complementan.

Mantenimiento, ajuste, calibración y estandarización, son operación con

objetivos diferentes aunque todas tienen influencia sobre la exactitud del

resultado.

2.1. Clasificación de Calibración.

2.1.1. Métodos Absolutos.

La medida física se relaciona directamente con la cantidad de materia. Por

ejemplo, las gravimetrías. Éstos apenas necesitan calibración, sino

simplemente el ajuste o mantenimiento preventivo. No por ellos son menos

importantes, sobre todo la calibración de la escala de la balanza analítica.

2.1.2. Métodos Estequiométricos.

La calibración de un reactivo permite relacionar la cantidad patrón con la

cantidad analítica. Por ejemplo, volumetría. Éstos consisten en determinar

el factor de normalidad o el título de la disolución valorante, realizando la

experiencia contra patrones químicos.

2.1.3. Método Comparativo.

En los que los valores obtenidos en las mismas condiciones experimentales,

para una serie de patrones y para la muestra se relacionan entre sí a través

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de un factor o una función de calibración. Son ejemplo de método

comparativo la mayoría de las técnicas instrumentales.

2.2. Proceso de Calibración.

El proceso de calibración se inicia con el diseño del instrumento de medida

que ha de ser calibrado. El diseño tiene que ser capaz de "soportar la

calibración" a través de su intervalo de calibración. Es decir, el diseño tiene

que ser capaz de tomar medidas que se encuentren dentro de la "tolerancia

ingenieril" cuando se utiliza en condiciones ambientales durante un periodo

de tiempo razonable. El mecanismo exacto para la asignación de valores de

tolerancia varía según el país o el tipo de industria.

En general, los fabricantes de equipos de medida, asignan la tolerancia en

la medición, sugieren un intervalo de calibración y especifican el rango de

utilización y almacenaje normales. El hecho de tener un diseño de estas

características aumenta la probabilidad de que los instrumentos de medida

actuales se comporten de la manera esperada. El siguiente paso es definir

el proceso de calibración. La selección del estándar o estándares es la parte

más visible del proceso de calibración. Idealmente, el estándar ha de tener

menos de una cuarta parte de la incertidumbre de medida que viene dada

por el aparato que ha de ser calibrado.

El proceso consiste en elegir un estándar que cumpla la norma

anteriormente mencionada sobre la incertidumbre de medida y hacerlo

servir para comparar su medida con la del aparato calibrado. Después de

elegir un estándar con un grado de incerteza más ajustado y se repita la

operación anterior. Este proceso se repite hasta que se llegue al estándar

con la mayor certeza posible del cual se dispone en el laboratorio de

calibración o de metrología. Este proceso establece la trazabilidad de la

calibración.

Hay que decir que este proceso de calibración mediante estándares está,

prácticamente siempre, precedido de una inspección visual del

instrumento, donde se comprueba que este no presente ningún daño físico

que se pueda apreciar a simple vista. Los resultados de esta inspección se

denominan comúnmente como los datos "as-found" de la inspección (datos

del instrumento, tal como se han encontrado). Normalmente todo el

proceso de calibración es encargado a un único técnico especializado que

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será el que se ocupe de documentar que la calibración se ha completado

con éxito.

2.3. Parámetros a considerar en toda calibración.

Error de medición Desviación

Error relativo

Error sistemático

Corrección

Ajuste

Patrón primario

Patrón secundario

Patrón de referencia

Patrón de trabajo

Patrón de medida

El cuadro siguiente muestra la comparación de objetivos y acciones entre

calibración y verificación:

Fuente: http://www.labci.com.ar/nota4.html

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3. Ajuste y Reparación.

Al proceso de corrección se le denomina ajuste, y es la operación destinada

a llevar un instrumento de medida a un estado de funcionamiento

conveniente para su utilización. El ajuste puede ser automático,

semiautomático o manual.

Durante el calibrado, se contrasta el valor de salida del instrumento a

calibrar frente a un patrón en diferentes puntos de calibración. Si el error

de calibración, error puesto de manifiesto durante la calibración es inferior

al límite de rechazo, la calibración será aceptada. En caso contrario se

requerirá ajuste del instrumento y una contrastación posterior, tantas

veces como sea necesario hasta que se obtenga un error inferior al límite

establecido. En equipos que no disponen de ajuste, como termopares, etc.,

en caso de no satisfacer las tolerancias marcadas deberían ser sustituidas

por otros previamente calibrados.

Realizar la verificación periódica y después de una reparación o

modificación de los instrumentos de medida sometidos a control

metrológico legal.

La reparación se define como la acción o efecto de restituir a su condición

normal y de buen funcionamiento, a un instrumento deteriorado o roto.

4. Informe Técnico.

El informe técnico es la hoja de datos de la calibración del instrumento

donde se coloca toda la información obtenida en la calibración acerca del

instrumento. Además debe contener los errores encontrados y las

indicaciones correspondientes.

Al final del informe se debe colocar el resultado de la prueba de calibración

que es la incertidumbre de medición y finalmente se añade los datos

ambientales en el que se realizó la calibración.

Debe tener la firma de la persona que realizó la calibración y de quien la

recibe.

A continuación tenemos un formato de informe técnico de calibración:

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Fuente: RESTREPO, Jaime; Metrología II.pag-120.

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5. Certificación.

La certificación del instrumento es un proceso mediante el cual un

organismo da constancia de manera documental de que un producto

cumple con las especificaciones establecidas en normas oficiales, esto con

base en la información técnica de los productos y en los resultados de los

informes de pruebas efectuadas conforme a la Norma que aplique a los

mismos y que son realizadas por Laboratorios oficialmente acreditados y

aprobados conforme a la Ley sobre Metrología y Normalización

dependiendo de cada país.

Para cada calibración se debe emitir un certificado de calibración o informe

de calibración especificando el estado en el que se encontró y cómo quedo

el quipo después de la calibración.

Un certificado debe, como mínimo, contener lo siguiente:

Un encabezado donde aparezca el nombre de la empresa y logo. Un número de certificado. Datos técnicos del quipo calibrado. Información sobre el solicitante de la calibración. Una breve descripción del sistema de calibración empleado. Condiciones ambientales de la calibración. Trazabilidad de los patrones de referencia utilizados. Recomendaciones generales. Firma de quien elaboró y quién revisó. Un anexo que consiste en el registro de calibración o resultados de

prueba.

Modelo de un certificado de Calibración:

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Fuente: RESTREPO, Jaime; Metrología II.pag-34,35.

6. Resumen.

La verificación, consiste en revisar, inspeccionar, ensayar, comprobar,

supervisar, o realizar cualquier otra función que establezca y documente

que los elementos, procesos, servicios o documentos están conformes con

los requisitos especificados.

La calibración, es el conjunto de operaciones que establecen, en

condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud

indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los

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valores representados por una medida materializada o por un material de

referencia, y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por

patrones.

La calibración determina las características metrológicas del instrumento o

del material de referencia y se realiza mediante comparación directa con

patrones de medida o materiales de referencia certificados. La calibración

da lugar a un Certificado de Calibración y, en la mayoría de los casos, se fija

una etiqueta al instrumento calibrado.

La reparación se define como la acción o efecto de restituir a su condición

normal y de buen funcionamiento, a un instrumento deteriorado o roto.

El ajuste es la operación destinada a llevar un instrumento de medida a un

estado de funcionamiento conveniente para su utilización.

Para cada calibración se debe emitir un certificado de calibración o informe

de calibración especificando el estado en el que se encontró y cómo quedo

el quipo después de la calibración.

7. Conclusiones.

Calibración y verificación son diferentes conceptos pero que se relacionan

estrechamente en la metrología, en cierto modo, puede decirse que la

verificación es una calibración “relativa” ya que no se está tan interesado

en el resultado final como en saber si, a partir de ese resultado, se cumplen

o no unos requisitos especificados. Para pronunciarse al respecto, debe

tenerse en cuenta la incertidumbre asociada al resultado.

La verificación ofrece la seguridad de cumplimiento con reglamentaciones

y especificaciones establecidas como así también de una correcta medida

en instrumentos de medición, especialmente en aquellos que requieren de

verificación y aprobación de modelo.

La calibración es una acción estrictamente vinculada con las características

metrológicas del instrumento. Permite asegurar la calidad de medición del

mismo dentro de los márgenes de incertidumbre establecidos, por lo que,

es considerada un procedimiento básico por la actividad de la metrología

legal y también, fundamental dentro de las aplicaciones de metrología

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científica y metrología industrial. La calibración da lugar a un Certificado de

Calibración y, en la mayoría de los casos, se fija una etiqueta al instrumento

calibrado.

La certificación de un producto, permite: identificar y distinguir un producto

de otro similar, dar credibilidad al producto y a su diferenciación, crear valor

agregado en la venta e introducción, ser mejor conocido y reconocido por

el consumidor final, dar confianza del consumidor.

Las actividades metrológicas aseguran la exactitud de las mediciones que

se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las

certificaciones ya que permite asegurar la comparabilidad internacional de

las mediciones y por tanto la intercambiabilidad de los productos a escala

internacional.

8. Fuentes de Consulta

RESTREPO, Jaime; Metrología II; ITM. 2011

MORO PIÑEIRO, María; Metrología Introducción Conceptos e Instrumentos;

Universidad de Oviedo, 2000.

https://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa#Calibrado_de_instrume

ntos_de_medida

http://www.labci.com.ar/nota4.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Calibraci%C3%B3n#Instrumentos_de_medic

i.C3.B3n

http://es.slideshare.net/loboema/sistema-de-unidades-y-

patrones?next_slideshow=1

https://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa

http://www.inn.cl/faq/portada/index.php?sec=3

http://www.nyce.org.mx/index.php/cert-productos/instrumentos