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CENTRO ESPAÑOL DE METROLOGÍA. C/ Del Alfar, 2. 28760 Tres Cantos, Madrid | www.cem.es | [email protected]

Informe de actividades 2014

CENTRO ESPAÑOL DE METROLOGÍA

División Científica y de RR.II.

MINISTERIO DE INDUSTRIA, ENERGÍA Y TURISMO. CENTRO ESPAÑOL DE METROLOGÍA

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PREFACIO

“ ... Dad crédito a las obras y no a las palabras.” (El Quijote)

El año 2014 ha sido un año más de ciclo restrictivo, con actividad científica moderada, pero con la generación de nuevas espectativas que fundamentan la Visión y Misión del Centro Español de Metrología, potenciado en todo momento por la nueva Presidenta, Dña. Begoña Cristeto Blasco y la Dirección del Organismo. Es un placer presentar en este informe “en obras y no en palabras” la actividad de la División Científica en materia de I+D, fomento y difusión de la metrología, colaboración institucional y participación en foros internacionales, y por último, pero no menos relevante, la calidad y el número de prestaciones de servicio realizadas, de alto nivel metrológico y en ocasiones estratégicas para la industria nacional. En el año 2014 la División Científica ha mantenido un buen nivel de cumplimiento de los objetivos anuales establecidos, entrando en nuevos proyectos de colaboración de I+D europeos y nacionales, manteniendo los servicios de calibración y trazabilidad y difundiendo el conocimiento de la metrología, haciendo de esta manera más visible al CEM y contribuyendo al desarrollo de la metrología nacional. Desde estas primeras líneas del informe quiero resaltar y reconocer el alto nivel de profesionalidad y valía de todo el personal de la División que, con su entrega y compromiso, ha hecho posible que en un año más de restricciones, se haya mantenido el nivel de servicios y abierto nuevas espectativas para la evolución del Organismo.

Tres Cantos, 31 de marzo de 2015 José Ángel Robles Carbonell Director de la División Científica y RR.II.


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CONTENIDO PREFACIO........................................................................................................................... 2 1. Presentación de la División ................................................................................... 4 2. Hitos relevantes ..................................................................................................... 5

2.1 Desarrollo de Patrones y métodos de medida. Proyectos de I+D.......................... 5 2.2 Progresos en materia de patrones y capacidades de medida ................................. 6 2.3 Servicios y soporte de trazabilidad........................................................................ 7 2.4 Transmisión del conocimiento............................................................................... 8 2.5 Avance de la gestión de la calidad y compromiso con el medioambiente. ........... 9 2.6 Recursos humanos. Fomento y gestión del talento ............................................. 10 2.7 Colaboraciones y Relaciones Institucionales ...................................................... 11

3. La División en cifras ........................................................................................... 13 3.1 Inversiones en equipamiento: .............................................................................. 13 3.2 Nº de servicios prestados por las áreas:............................................................... 13 3.3 Ingresos por áreas: ............................................................................................... 14 3.4 Personal por perfil ............................................................................................... 14 3.5 Nº de proyectos de I+D en curso:........................................................................ 15 3.6 Nº de CMC modificadas o nuevas:...................................................................... 16 3.7 Nº de comparaciones en las que se ha intervenido:............................................. 16 3.8 Documentos de calidad modificados y nuevos: .................................................. 17 3.9 Publicaciones:...................................................................................................... 17 3.10 Asistencia a reuniones, congresos, eventos:........................................................ 18 3.11 Difusión y formación:.......................................................................................... 18 3.12 Horas de formación recibidas por el personal: .................................................... 19

4. Evolución de la División ..................................................................................... 19 5. Líneas estratégicas para el año 2015 ................................................................... 22 6. Actividades por Áreas ......................................................................................... 24

6.1 ÁREA DE LONGITUD ...................................................................................... 24 6.2 ÁREA DE MASA ............................................................................................... 48 6.3 ÁREA DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO.............................................. 68 6.4 ÁREA DE TEMPERATURA ............................................................................. 88 6.5 SERVICIO DE AUTOMÁTICA ...................................................................... 104


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1. Presentación de la División Dentro de la estructura orgánica del CEM, se encuadra la División Científica, establecida por el Real Decreto 1342/2007, de 11 de octubre, por el que se aprueba el Estatuto del Centro Español de Metrología, siendo ésta la responsable de la actividad de desarrollo, mantenimiento de los patrones nacionales, diseminación de las unidades de medida, realización de proyectos de I+D+i y difusión de sus resultados, así como de ayudar a la institución en su labor de enseñanza y divulgación de la metrología. Para llevar a cabo estas tareas, la División está estructurada en cuatro Áreas Científicas: Longitud, Masa, Electricidad-Magnetismo y Temperatura, de las que dependen un conjunto de laboratorios muy especializados, que mantienen y desarrollan los patrones nacionales de las unidades básicas y derivadas correspondientes del Sistema Internacional de Unidades, SI. Además de estas cuatro áreas técnicas, como apoyo en el diseño de software y automatización de procesos de medida, la División cuenta con el Servicio de Automática. La actividad científico técnica de las Áreas Científicas desde el 2007, ha girado en torno a las líneas estratégicas marcadas por la Dirección para la metrología científica:

política intensiva, áreas expansivas: líneas establecidas por el Comité Internacional de

Pesas y Medidas (CIPM), convenios con la comunidad investigadora. coordinación con EURAMET y especialmente con el programa EMRP,

para lo cual se ha trabajado en lograr una mayor colaboración con otras instituciones científicas y académicas, una participación más activa en foros internacionales y en potenciar los proyectos de investigación y desarrollo de patrones de medida. Los logros en materia de mejora de capacidades de medida, de servicios a la industria, de fomento y difusión de la metrología han ido evolucionando tal como muestran los distintos indicadores y recogen los informes de actividades anuales de la División, apreciándose un mantenimiento e incluso algún descenso en ciertos indicadores en los últimos años. Asimismo, el Organismo tiene hoy en día una posición más clara y destacada en el panorama nacional y es más visible y reconocido en el internacional. En el apartado 6 de este informe se recogen en detalle las actividades realizadas por las cuatro Áreas Científicas y el Servicio de Automática durante el año 2014.


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2. Hitos relevantes La actividad de la División ha venido marcada por los objetivos establecidos para el 2014 y fundamentalmente ha seguido girando en torno a cuatro ejes principales:

desarrollo y mantenimiento de los patrones de medida, proporcionar trazabilidad metrológica, participación en proyectos de I+D metrológicos y formación de especialistas y divulgación de la metrología,

y todo ello dentro de un entorno competitivo, de fomento del talento, las colaboraciones, y de mejora continua de la calidad y los servicios. A continuación se resumen los hitos más representativos del ejercicio 2014

2.1 Desarrollo de Patrones y métodos de medida. Proyectos de I+D Entre las funciones del CEM encomendadas por la ley fundacional y desarrollada en su Estatuto, está la ejecución de proyectos de investigación y desarrollo en materia metrológica, que constituye uno de los ejes troncales de la actividad del organismo como Laboratorio Nacional de Metrología. En un entorno europeo de desarrollo intensivo de la sociedad del conocimiento y aplicación de los últimos avances de la ciencia a la metrología, no podría entenderse la existencia y futuro del CEM sin un compromiso claro en materia de I+D+i y el reconocimiento de la necesaria especialización para prestar apoyo a aquellos sectores estratégicos nacionales. La experiencia obtenida en los últimos seis años, desde que se inició el programa europeo de I+D en metrología (EURAMET – iMERA PLUS, dentro del 7º Programa Marco, y posteriormente en el 2009 el EMRP a través del Art. 185), con la participación en 22 consorcios relacionados con proyectos en materia de patrones de medida (JRP), liderando uno de ellos, ha permitido al CEM evolucionar y potenciar su participación en el nuevo programa europeo de I+D+i en metrología, el EMPIR. En la primera convocatoria del programa EMPIR dentro del Horizonte 2020, celebrada en el año 2014, se ha logrado entrar en cuatro JRP financiados, liderando uno de ellos: - “Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards”. (Capacity Building)

(ACQ-PRO). Liderado por el CEM. - “Enhancing process efficiency through improved temperature measurement“.

(EMPRESS) - “Torque measurement in the MN·m range”. (MNm Torque) - “Industrial standards in the intermediate pressure–to–vacuum range” (Pres to Vac)


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Los nuevos JRP se iniciarán en 2015 tras la firma de los contratos respectivos de los consorcios. Los JRP todavía en curso de las convocatorias 2012 y 2013 siguen progresando adecuadamente y se describen en el apartado 6 de este informe. En relación con los proyectos de I+D internos, de desarrollo de patrones, financiados con el presupuesto del CEM, en noviembre de 2014 se dieron por terminados cuatro de los proyectos iniciados en 2010, prolongándose dos de ellos por demoras y/o aparición de tareas complementarias de último momento necesarias de concluir con buen fin dichos proyectos. La información de estos proyectos está recogida en los informes finales redactados para cada uno de ellos. Además de estos se prorrogó internamente el proyecto ALEXANDRIA, subproyecto HIPARCO, proveniente de una convocatoria del Plan Nacional. Siguen en curso 2 proyectos internos iniciados en 2009, cuyas tareas se han retrasado y que terminarán previsiblemente a finales del 2015 o principios del 2016. Durante al año 2014 la actividad en estos proyectos ha sido adecuada. En el apartado 6 de este informe, cada área aporta la información correspondiente a la ejecución de los mismos.

2.2 Progresos en materia de patrones y capacidades de medida Las inversiones en nuevos patrones, equipos e instalaciones ha continuado, un año más, siendo muy limitadas y priorizadas a complementar instalaciones o sistemas empleados en el desarrollo de proyectos de I+D en curso o para garantizar la continuidad de algunos servicios que actualmente se prestan. Entre otras podemos reseñar:

- dos patrones de amplificación, de tipo escalón, de nominales 4,5 µm y 8 µm respectivamente, fabricados en cuarzo y recubiertos de una capa de Cromo de 90 nm,

- actualización del comparador interferométrico para la calibración de patrones materializados de gran longitud,

- puesta a punto del banco de altas presiones, - mejoras en la balanza de brazos iguales de 100 kg, - transductores de fuerza de 2 kN y 100 kN para el aseguramiento de calidad

del laboratorio, - componentes y mecanizado de piezas de los proyectos micropesas,

microfuerzas y maquina patrón de par de 10 kN·m, - fuente sintetizada de tensión en CA, con dos salidas con fase definida, - sensor remoto para medida de frecuencia de microondas, - mejoras en la construcción de un radiómetro de filtro,


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- horno de tres zonas para la realización de puntos fijos, - divisor de tensiones para la calibración de termopares, - actualización del micro GC para determinaciones de O2.

La inversión conjunta de las áreas de la división en nuevos equipamientos, sin incluir costes de investigadores contratados, ascendió a 333,79 k€, siendo de un orden de magnitud ligeramente superior al 2012 (177,1 k€) y al 2013 (127,6 k€). Este bajo nivel de inversiones, ya prolongado durante cuatro años, es difícil de sostener y pone en riesgo el desarrollo tecnológico del Organismo e incluso el mantenimiento de algunos servicios que se prestan en la actualidad. En el año 2014 no se han abierto nuevas líneas de patrones y servicios al exterior sino que se han seguido manteniendo y evolucionando los disponibles, disminuyendo las incertidumbres de medida en alguno de ellos. Entre otros podemos resaltar:

- desarrollo de métodos para la calibración de láseres en el rango visible, mediante batido con la correspondiente frecuencia generada por el sintetizador de frecuencias ópticas del CEM,

- mejora de la trazabilidad a las mediciones realizadas por contacto en el rango de 3 µm a 12 µm,

- consolidación de la automatización y optimización del sistema de calibración de multímetros y calibradores digitales y medida de la linealidad, a partir de los nuevos desarrollos del proyecto PACMED,

- Optimización y validación del sistema trifásico de calibración. En cuanto al número de Capacidades de Medida y Calibración (CMC), durante este año se han publicado 4, entre nuevas y modificadas, por lo que en la actualidad en la KCDB del BIPM, el CEM aparece con 268 CMC internacionalmente aceptadas. Estas CMC vienen avaladas por los resultados obtenidos en las comparaciones internacionales, habiéndose realizado 16 durante el 2014.

2.3 Servicios y soporte de trazabilidad Una de las misiones que fundamentan la actividad del CEM y los desarrollos de patrones de medida, es la prestación de servicios de calibración y el soporte de trazabilidad al SI. En este período, la División ha disminuido del orden del 10% su nivel de actividad respecto al pasado año, habiéndose contabilizado 788 servicios externos en el Sistema de Gestión de Expedientes, que han supuesto unos ingresos para el Organismo de unos 1045 k€. Este año se ha aumentado el número de calibraciones con el marcado CIPM-MRA (alrededor de un 3,6 % más que el pasado año), lo que significa la aceptación internacional de los certificados emitidos en el ámbito del Acuerdo de Reconocimiento Mutuo del CIPM.


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El apoyo a la trazabilidad metrológica y la credibilidad de los resultados de medida y ensayos que emiten lo laboratorios de calibración, es una faceta clave para la calidad de las medidas y la aceptación de productos, y es por ello que se sigue colaborando dentro de los Subcomités de ENAC, facilitando las comparaciones en las diferentes magnitudes. El número de comparaciones planificadas y realizadas a nivel nacional ha sido de 15, todas ellas pilotadas o coordinadas por el CEM. Otros servicios prestados han sido consultas, asesorías y auditorías externas:

- Consultas: A través de la oficina de atención al ciudadano y de correos recibidos directamente, la División, a través de sus áreas técnicas, ha dado respuesta a más de 200 consultas relacionadas principalmente con equivalencia de unidades, posibilidades de calibración conforme a necesidades específicas y dudas sobre procedimientos de calibración, incluyendo la actualización de los existentes en nuestra página web, nuevos procedimientos a editar, etc.

- “Peer review” al Laboratorio de temperatura y vibraciones del IPQ (Portugal). Proyecto EURAMET 1123.

- “Peer review” sobre magnitudes químicas del INRIM (Italia). Proyecto EURAMET 1123.

- Visitas de seguimiento a los Laboratorios Asociados al CEM. - Auditoría a laboratorios de calibración de ENAC: 28 estudios de

documentación y 33 visitas de auditorías.

2.4 Transmisión del conocimiento La divulgación y difusión de la metrología, como se ha dicho anteriormente, constituye uno de los ejes estratégicos de actuación de la División y como tal es uno de los parámetros que cuantifica su actividad. En el año 2014 se han presentando 30 artículos en congresos y revistas como los que figuran a continuación:

- Joint IMEKO International TC3, TC5 and TC22 Conference, Ciudad del Cabo, Sudáfrica, 2014,

- MacroScale 2014, - AGU Fall meeting 2014. San Francisco (EE UU), diciembre 2014, - AMCTM’14. San Petersburgo (Rusia), septiembre 2014, - ECTP 2014, Oporto (Portugal), septiembre 2004, - MMC 2014, Eslovenia, septiembre 2014, - CYTEF 2014. Tarragona (España), junio 2014, - 29th Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM). Rio

de Janeiro (Brasil). August 2014,


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- Revista Metrología, - Revista Sensors, - Revista e-medida, - International Journal of Thermophysics, - The Journal of Chemical Thermodynamics,

a la vez que se ha participado en diversos cursos y seminarios, tanto internos como externos, siendo algunos de ellos los siguientes:

- Curso a personal de LACOMET (Costa Rica) sobre Vibraciones, Acústica y Materiales de Referencia, financiado por la Unión Europea.

- Curso a personal de LANAMET (Nicaragua) sobre Masa y Termometría, financiado por la Unión Europea.

- La calidad en los laboratorios de ensayo y calibración. Norma UNE-EN ISO 17025. Evaluación de los datos de medición. Cálculo de la incertidumbre de medida, para personal de Magrama.

- Curso sobre Evaluación de la Incertidumbre de medida, para personal del CEM.

- Curso sobre Tratamiento de datos en comparaciones, para personal del CEM.

- Curso sobre evaluación de incertidumbres en uso, para la comunidad meteorológica.

- Curso a EON-ENDESA sobre contadores de energía eléctrica. La telegestión.

Además, en paralelo a las actividades ya mencionadas de transmisión de conocimiento, el CEM oferta becas de formación y realización de prácticas a estudiantes de últimos cursos de universidades y centros de formación profesional. En el 2014 se sigue desarrollando la formación de 8 becarios, 4 de ellos en la División Científica. La formación de los becarios está siendo muy satisfactoria, implicándose en la actividad de las diferentes unidades. A estas becas hay que añadir la continuidad de la beca doctoral iniciada en 2011 sobre la construcción de un radiómetro de filtro para uso como termómetro primario, que ha continuado progresando muy satisfactoriamente en sus objetivos. En el año 2014 no se han realizado estancias de prácticas de estudiantes. Mención aparte merece el continuo apoyo de la División a la edición de la revista e-medida, colaborando con artículos temáticos, de enseñanza y de divulgación, así como en la logística de su corrección y edición. Los dos números editados en 2014 han sido realizados, en su versión web, por el Servicio de Automática.

2.5 Avance de la gestión de la calidad y compromiso con el medioambiente.

La calidad en el CEM es una filosofía de funcionamiento. Es una cultura adquirida y consolidada que fomenta la mejora continua del Organismo, de sus servicios y


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facilita el desempeño de las actividades diarias de las áreas y laboratorios de la División. Las cifras que se aportan abajo reflejan la dinámica de la División en materia de calidad durante el año 2014:

91 documentos del SGC entre revisados, modificados y nuevos, 34 reclamaciones de clientes, 37 desviaciones derivadas de auditorías internas o revisiones por

pares. Se han adoptado las medidas correctivas necesarias, estando en este momento todas cerradas o en fase de cierre,

13 acciones preventivas implantadas. Se ha colaborado activamente con el Servicio de Calidad para el mantenimiento de la certificación de la Norma UNE-EN ISO 14001:2004 y la elaboración del informe anual del TC-Q de EURAMET, que fue aceptado sin problemas por los revisores de EURAMET, manteniendo y confirmando la confianza de EURAMET en el SGC del CEM. Dentro del proyecto EURAMET 1123, fueron visitadas y sometidas a revisión por pares, por expertos de los Institutos IPQ (Portugal) e INRIM (Italia), los laboratorios de las Áreas de Longitud y de Temperatura y el Servicio de Calidad y Medioambiente. Se obtuvieron 5 desviaciones no críticas (observaciones) y 21 recomendaciones, la mayoría de las cuales no aplicaban, como así se respondió en el PAC. El resultado respalda la confianza en el SGC y así se ha reportado al TC-Q de EURAMET. Como se ha podido apreciar en estas líneas, la calidad en el 2014 ha seguido siendo para la División una filosofía y una cultura de funcionamiento, y es por ello que se le ha dedicado un seguimiento detallado, y muchos recursos y tiempo.

2.6 Recursos humanos. Fomento y gestión del talento Los recursos humanos en la División se mantienen y la previsión de su evolución futura es todo un reto para la sostenibilidad de la actividad investigadora e incluso para la prestación de los servicios. El número de recursos humanos efectivos en 2014 ha sido de 32 técnicos cualificados fijos, 11 temporales en proyectos de I+D y 5 becarios, lo que hace un total de 48 técnicos, de los cuales 21 son mujeres. Desde el convencimiento de que el fomento y gestión del talento es uno de los elementos que amortigua la escasez de recursos humanos anteriormente mencionada, y que potencia la vocación por la metrología, el CEM mantiene un


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programa anual continuado de formación y utiliza según sus posibilidades económicas algunas ofertas formativas externas adecuadas a su actividad. Durante el 2014 se ha continuado la política de potenciar diversas actividades encaminadas a esta directriz:

- Programación y celebración de sesiones de difusión científica, impartidas

por ponentes internos. - Facilitar al personal la asistencia a reuniones y congresos así como visitas a

laboratorios de otros INM. - Fomento y facilidades para colaboraciones en publicaciones científicas y en

particular en la revista española de metrología, “e-medida”, editada por el CEM.

En cuanto a la formación interna, se ha continuado apostando por la formación en materias horizontales como la lengua inglesa, y en materias verticales de tecnología y metrología, en función de las necesidades y el presupuesto destinado a este concepto. Podemos resaltar entre otros:

- III Seminario tecnológico de medición ENAGÁS 2014. - Curso presencial de inglés. CEM. - Curso intensivo de inglés. INAP. - Fundamentos de dirección de proyectos según ISO 21500. CEM/AENOR. - Comparaciones, tratamiento de datos. CEM. - Expresión de la Incertidumbre de Medida-Guía GUM. CEM. - Curso virtual de metrología, nivel básico. CEM. - Curso virtual de metrología, nivel intermedio. CEM. - Estimation of Measurement Uncertainty in Chemical Analysis (on line).

Universidad de Tartu. Estonia. - Transferencia de conocimiento: apostando para ganar en riqueza y

bienestar. UIMP. - HBM on tour 2014. HBM. - Jornada Técnicas de Vacío 2014, de Oerlikon Leybold Vacuum. - Jornada de Ingeniería Inversa. Zeiss. - Seguridad en los sistemas informáticos (on line). INAP. - Seminario Agilent sobre tecnología aeroespacial. - 1st Workshop Multi-Mode Optical Profiling". Universidad Rey Juan Carlos. - Cualificación de expertos técnicos de laboratorios (UNE-EN-ISO IEC 17025)

ENAC.

2.7 Colaboraciones y Relaciones Institucionales La actividad de la División Científica en materia de asistencia a reuniones, congresos, seminarios, etc., está marcada por sus compromisos y la necesidad de reforzar la visibilidad en el exterior y el liderazgo a nivel nacional del organismo.


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El nivel de cooperación institucional se ha ampliado con un nuevo memorando de entendimiento:

- Memorando de entendimiento entre el Instituto Nacional de Metrología, Calidad y Tecnología de Brasil, INMETRO, y el Centro Español de Metrología (21 de agosto de 2014)

En 2014 se ha continuado colaborando en los proyectos de la Unión Europea PRACANS (Programa de Apoyo a la Creación de un Sistema Regional de Calidad y a la Aplicación de Medidas Sanitarias y Fitosanitarias en Centroamérica) y PROCALIDAD (Fortalecimiento de la competitividad de las PYMES mediante la mejora de los productos y de la evaluación de la calidad), dentro de los cuales se impartieron cursos de formación para personal de los laboratorios nacionales de metrología de Costa Rica (LACOMET) y de Nicaragua (LANAMET). A nivel europeo, se participa muy activamente en los Comités Técnicos y órganos de dirección de EURAMET, pudiéndose destacar que se ostenta desde el 2011 la presidencia del Comité Técnico de Masa, siendo además el Director Científico del CEM, miembro electo de la Junta Directiva de dicho organismo. A nivel nacional se ha seguido trabajando estrechamente con ENAC, presidiendo la mayoría de sus Subcomités Técnicos de Calibración; con AENOR, llevando la presidencia y secretaría del Comité Técnico de Normalización 82, de metrología (CTN 82) y la presidencia del grupo GET15 sobre “nanotecnologías”; y con la AEC, participando en su Comité de Metrología. En el ámbito de la investigación se ha mantenido el nivel de colaboración con las universidades, como la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad de Valladolid, el ICAI, la Universidad Carlos III, la Universidad Politécnica de Barcelona y la Universidad de Santiago de Compostela, y se han abierto nuevas colaboraciones con otras, siendo una de ellas la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, y la Escuela Técnica Superior de Ingenieros del ICAI, a resultas de la preparación y aprobación dentro del Plan Nacional de I+D+i, del proyecto TRÁTELO.


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3. La División en cifras

3.1 Inversiones en equipamiento:

UNIDAD Capítulo 6 (k€) LONGITUD 86,70 MASA 147,00 ELECTRICIDAD 14,70 TEMPERATURA 85,57 Personal I+D 320,65

Total 654,62 Inversiones 2014 por Área. Capítulo 6

0

50

100

150

200

250

300

350

Área Longitud Área Masa Área Electricidad Área Temperatura Personal I+D

k€

3.2 Nº de servicios prestados por las áreas:

Nº SERVICIOS UNIDAD externos internos

ÁREA DE LONGITUD 140 67 ÁREA DE MASA 503 171 ÁREA DE ELECTRICIDAD 44 73 ÁREA DE TEMPERATURA 101 64 SERVICIO AUTOMÁTICA - 50

TOTAL 788 425 (Datos tomados del SGE)

140

67

503

171

4473

101

64

500

100

200

300

400

500

600

700

ÁREA DELONGITUD

ÁREA DE MASA ÁREA DEELECTRICIDAD

ÁREA DETEMPERATURA

SERVICIOAUTOMÁTICA

Nº de Servicios 2014

Servicios internosServicios externos


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3.3 Ingresos por áreas:

UNIDAD k€ ÁREA DE LONGITUD 202,94 ÁREA DE MASA 481,59 ÁREA DE ELECTRICIDAD 83,60 ÁREA DE TEMPERATURA 276,87

TOTAL 1045,00

202,94

481,59

83,6

276,87

1045

0

200

400

600

800

1000

1200

k€

ÁREA DE LONGITUD ÁREA DE MASA ÁREA DEELECTRICIDAD

ÁREA DETEMPERATURA

TOTAL

Ingresos

(Datos tomados del SGE)

3.4 Personal por perfil

Long. Masa Elect. Temp. Automática Doctores 1 1 - 2 - Tit. Sup. 2 3 6 2 1 Tit. Med. 1 4 - - - Analistas 1 5 - 2 1 Becarios Tit. Sup. Tit. Med. FP

1 - -

2 - -

- - -

2 - -

- - -

Proyectos Doctores Tit. Sup. Tit. Med. FP

1 2 - -

- 3 - -

1 1 2 -

- 1 - -

- - - -

TOTAL 9 18 10 9 2 De los cuales son mujeres

3 4 5 8 1


15

Personal

0

10

20

30

40

50

60

D T. S T. M Analistas Becarios TOTAL De loscuales son

mujeres

AutomáticaTemperaturaElectricidadMasaLongitud

3.5 Nº de proyectos de I+D en curso:

UNIDAD Nº PROYECTOS ÁREA DE LONGITUD 5 ÁREA DE MASA 8 ÁREA DE ELECTRICIDAD 5 ÁREA DE TEMPERATURA 8 SERVICIO AUTOMÁTICA -

TOTAL 26


16

3.6 Nº de CMC modificadas o nuevas:

UNIDAD Nº CMC ÁREA DE LONGITUD 3 ÁREA DE MASA - ÁREA DE ELECTRICIDAD - ÁREA DE TEMPERATURA 1

TOTAL 4

Nº CMC

3

1

ÁREA DE LONGITUDÁREA DE MASA

ÁREA DE ELECTRICIDADÁREA DE TEMPERATURA

3.7 Nº de comparaciones en las que se ha intervenido:

UNIDAD Nacional Internacional ÁREA DE LONGITUD 2 (1P) 6 (1P) ÁREA DE MASA 10 (10P) 6 (1P) ÁREA DE ELECTRICIDAD 1 (1P) 1 ÁREA DE TEMPERATURA 2 (2P) 3 (2P)

TOTAL 15 16 P: piloto C: Coordinador

Comparaciones

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

ÁREA DE LONGITUD ÁREA DE MASA ÁREA DE ELECTRICIDAD ÁREA DE TEMPERATURA

InternacionalNacional


17

3.8 Documentos de calidad modificados y nuevos:

UNIDAD Nuevos/modificados(*) ÁREA DE LONGITUD 41 ÁREA DE MASA 30 ÁREA DE ELECTRICIDAD 10 ÁREA DE TEMPERATURA 10

TOTAL 91 *incluido software y formatos

Documentos SGC nuevos y modificados

41

30

10

10

ÁREA DE LONGITUDÁREA DE MASAÁREA DE ELECTRICIDADÁREA DE TEMPERATURA

3.9 Publicaciones:

UNIDAD NÚMERO DE PUBLICACIONES

ÁREA DE LONGITUD 2 ÁREA DE MASA 6 ÁREA DE ELECTRICIDAD 3 ÁREA DE TEMPERATURA 19 SERVICIO AUTOMÁTICA --

TOTAL 30

NÚMERO PUBLICACIONES

2

6

319

0

ÁREA DE LONGITUD

ÁREA DE MASAÁREA DE ELECTRICIDAD

ÁREA DE TEMPERATURA

SERVICIO AUTOMÁTICA


18

3.10 Asistencia a reuniones, congresos, eventos:

UNIDAD Nº REUNIONES ÁREA DE LONGITUD 10 ÁREA DE MASA 17 ÁREA DE ELECTRICIDAD 10 ÁREA DE TEMPERATURA 24 SERVICIO AUTOMÁTICA -

TOTAL 61

10

17

10

24

61

0

10

20

30

40

50

60

70

Nº REUNIONES

ÁREA DE LONGITUDÁREA DE MASAÁREA DE ELECTRICIDADÁREA DE TEMPERATURASERVICIO AUTOMÁTICATOTAL

3.11 Difusión y formación:

UNIDAD Nº HORAS Actividades

ÁREA DE LONGITUD 10 cursos específicos charlas en jornadas

ÁREA DE MASA 33 charlas en jornadas cursos específicos

ÁREA DE ELECTRICIDAD 23 cursos específicos charlas en jornadas

ÁREA DE TEMPERATURA 43,5 cursos específicos charlas en jornadas

SERVICIO AUTOMÁTICA -- --- TOTAL 109,5

Nº horas de difusión de la metrología

10

33

23

43,5

0

ÁREA DE LONGITUDÁREA DE MASAÁREA DE ELECTRICIDADÁREA DE TEMPERATURASERVICIO AUTOMÁTICA


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3.12 Horas de formación recibidas por el personal:

UNIDAD Nº HORAS(*) ÁREA DE LONGITUD 132 ÁREA DE MASA 276 ÁREA DE ELECTRICIDAD 89 ÁREA DE TEMPERATURA 224 SERVICIO AUTOMÁTICA 35

TOTAL 756 * Horas de idiomas en clases presenciales no incluidas

Nº de horas de formación

132

27689

224

35

ÁREA DE LONGITUDÁREA DE MASAÁREA DE ELECTRICIDADÁREA DE TEMPERATURASERVICIO AUTOMÁTICA

4. Evolución de la División La evolución de la División en este informe se realiza mediante el análisis comparativo de los indicadores: inversión – ingresos, número de servicios internos/externos, otras actividades representativas (comparaciones, publicaciones y realización de proyectos de I+D), horas destinadas a la divulgación de la metrología y a la formación interna, y evolución de su plantilla, que se consideran representativos de la actividad de las áreas científicas. A continuación se recogen las gráficas de los referidos indicadores.


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A grandes rasgos se aprecia una tendencia a la disminución del número de servicios en los últimos 3 años y a un mantenimiento de ingresos debido parcialmente al aumento de otras actividades como la participación en proyectos de I+D financiados, comparaciones, asesorías, cursos, etc. Asimismo se puede observar que las inversiones han ido disminuyendo año tras año, alcanzando en el año 2013 el nivel más bajo desde que se mantienen los registros y comenzando a subir ligeramente en 2014, estando todavía muy lejos del valor del año 2007.

Respecto a las actividades de comparaciones, éstas han subido ligeramente respecto al 2013, mientras que el número de publicaciones ha vuelto al nivel habitual del año en que no hay congreso nacional de metrología. En cuanto al nº de proyectos de I+D en curso, ha disminuido ligeramente respecto a 2013 debido a la finalización de los proyectos europeos y algunos internos del CEM; no obstante, todavía representan un número elevado en relación con el personal investigador disponible.

Actividades

0 10 20 30 40 50 60 70

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

Años

ComparacionesPublicacionesI+D Proyectos


21

Las horas dedicadas a la divulgación y promoción disminuyen ligeramente, y las de formación interna aumentan respecto al año 2013, indicadores que reflejan que el esfuerzo de las áreas se sigue focalizando en otras actividades y servicios.

En cuanto a la plantilla, ésta se mantiene respecto al año anterior, habiendo perdido solo un efectivo.


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5. Líneas estratégicas para el año 2015 Las líneas estratégicas de la División Científica para el año 2015 deben ser muy concretas y supeditadas en cualquier caso al presupuesto asignado al Organismo. Hay que prestar especial atención a: a) Proyectos de investigación y desarrollo

Las áreas deben dedicar su tiempo y recursos a llevar a buen fin los diferentes hitos establecidos en la planificación de los proyectos de I+D en curso. Además, se ha de trabajar para estar presente en la convocatoria EMPIR 2015, pero sin compromiso de gastos extras y siempre que se autorice contratar personal investigador para la ejecución de los proyectos que resulten financiados por la UE.

b) Mantenimiento de la cooperación institucional

Se debe ser muy selectivo al establecer nuevos convenios con empresas y universidades, que puedan generar nuevos compromisos a satisfacer. Se debe mantener el nivel actual de cooperación con entidades como ENAC o AENOR y con departamentos de las universidades españolas. Asimismo, debe mantenerse la actividad dentro de los comités técnicos de EURAMET y comités consultivos del CIPM, no asumiendo nuevas responsabilidades que incrementen el gasto. En 2015 se dejará la presidencia del TC-Masa y posiblemente la membresía de la Junta Directiva de EURAMET.


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c) Mejora continua de la Calidad

Las áreas técnicas deben seguir dedicando recursos al mantenimiento y mejora de la calidad en sus servicios y actividades. Se debe continuar manteniendo la confianza de EURAMET a través de revisiones por pares con los institutos nacionales de metrología de Portugal e Italia. En otoño de 2015, el Servicio de Calidad y algún laboratorio de las áreas de Masa y/o Electricidad deberán estar dispuestos a pasar la revisión por pares.

d) Incremento de la capacidad técnica y de medida

La participación internacional debe mantenerse, no adquiriendo nuevos compromisos. Asimismo, el número de CMC publicadas en la base de datos del BIPM debe revisarse en base a los nuevos desarrollos de patrones o técnicas de medida que se terminen y pongan en funcionamiento, dando de baja aquellos que no justifiquen un determinado número de servicios. Como ratificación de estas CMC, se ha de continuar participando de forma selectiva en las comparaciones estratégicas que se planifiquen tanto en EURAMET como en los Comités Consultivos del CIPM.

e) Continuidad en la gestión del talento

Es conveniente que se continúe con la línea iniciada en el año 2007 y se busquen nuevas herramientas e ideas que potencien la generación de talento en el CEM y que sean compatibles con el presupuesto asignado a este capítulo. Mantener el talento y su posterior desarrollo es la alternativa a la disminución de la inversión en nuevos equipos e instalaciones.

f) Optimización y mejora de servicios

Los servicios que ofrecen las áreas científicas de la División deben optimizarse y adaptarse a los medios disponibles del Organismo, dejando incluso, en algunos casos, de prestar servicios de segundo nivel que puedan ser cubiertos por laboratorios de calibración. Sería conveniente realizar este año una nueva prospectiva sobre necesidades de medición a nivel nacional para el año 2020.

g) Difusión y formación en metrología

La actividad de difusión de la metrología debe mantenerse, profundizando en los medios electrónicos y de formación a distancia. Debe continuar aprovechándose la revista e-medida como canal de difusión de la metrología con un impacto internacional importante. Debe potenciarse la publicación de artículos y noticias de divulgación en la prensa científica, blogs y medios audiovisuales. Asimismo, se ha de continuar apoyando al Máster en Metrología, en colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid.


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6. Actividades por Áreas

6.1 ÁREA DE LONGITUD a) Introducción

El Área de Longitud, encargada de la realización práctica de las unidades del SI metro y radián, así como de su diseminación a escala nacional hasta el nivel metrológico requerido por los distintos usuarios de la metrología, ha ampliado en 2014 su oferta de capacidades de medida y calibración (CMC) reconocidas por el BIPM, y mantenido su andadura en los proyectos del EMRP (European Metrology Research Programme) IND62 “Traceable In-process dimensional metrology” y SIB58 “Advanced angle metrology”, iniciados en 2013. Además ha iniciado su participación en el denominado “TRÁTELO”, con financiación del Plan Nacional de I+D+i. Por otro lado, a pesar de los recortes, gracias al esfuerzo de todo el personal, el área no solo ha logrado mantener los servicios de calibración y asesoramiento a sus clientes, sino que ha experimentado un crecimiento de los mismos del 3,5 % respecto a los prestados en 2013. El presente informe describe más en detalle las distintas actividades del área durante 2014.

b) Proyectos de I+D+i

EMRP JRP IND62: Traceable in-process dimensional measurement (TIM) Proyecto financiado conjuntamente por los países miembros de EURAMET participantes en el programa EMRP y la Unión Europea.

Participantes: PTB (Alemania), CEM (España), CMI (República Checa), LNE (Francia), Metrosert (Estonia), MIKES (Finlandia), NPL (Reino Unido), UM (Eslovenia), Daimler (Alemania), EMO (Eslovenia), Gorenje (Eslovenia), IK4-TEKNIKER (España), MAG IAS (Alemania), RRI (Finlandia), UNIZAR


25

(España), Veplas (Eslovenia), Aalto (Finlandia), KIT (Alemania), Uni HB (Alemania). Coordinador: Dr. Klaus Wendt (PTB, Alemania) Investigadores del área involucrados: 3, Presupuesto del área: 148,54 k€ Interesados españoles en los beneficios: Hexagon Metrology Ibérica y Asociación de Fabricantes de Máquina-Herramienta (AFM) Objetivos:

• Establecimiento de una base científica y técnica para el desarrollo de normas y procedimientos que permitan evaluar y garantizar la trazabilidad de las mediciones realizadas in-process.

• Desarrollo de métodos para la implantación de mediciones dimensionales de alta exactitud en máquinas herramienta, mediante desarrollo de patrones materializados robustos y de alta precisión que puedan ser empleados en máquinas herramienta utilizadas en industrias de fabricación y otros ámbitos.

• Desarrollo de una cámara climática transportable a plantas de producción, en la que situar la máquina herramienta y simular condiciones ambientales variadas, a fin de estudiar la influencia adversa de dichas condiciones sobre la calidad de las piezas fabricadas.

• Generación de procedimientos y guías de buenas prácticas para garantizar la medición fiable con máquinas herramienta.

• Demostraciones industriales y participación de los usuarios finales en la implementación de resultados, con atención especial al impacto tecnológico y económico, en las industrias de fabricación y de la máquina herramienta.

El objetivo es lograr una exactitud de medida de unos pocos micrómetros por metro cúbico. Actividades realizadas hasta la fecha: • Generación de un listado de artefactos disponibles en el mercado,

aplicables a la metrología dimensional in-process, y establecimiento de novedosos conceptos de diseño para el desarrollo de nuevos artefactos.

• Investigación sobre métodos existentes de verificación de mediciones in-process. Desarrollo de un método aplicable a la calibración de máquinas herramienta de control numérico, basado en la utilización de patrones materiales calibrados.

• Diseño y especificaciones constructivas de seis nuevos patrones materiales novedosos, con descripción de características técnicas, funcionales, materiales constructivos, técnicas de fabricación e incertidumbres requeridas, y construcción de algunos de ellos.


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• Documento descriptivo de la evaluación de las propiedades ópticas de diferentes materiales válidos para la fabricación de patrones de medición. Informe sobre el modelo matemático del comportamiento de los diferentes patrones a diferentes temperaturas utilizando técnicas FEA de análisis de elementos finitos para detectar potenciales problemas.

• Especificación de procedimientos y métodos a utilizar para la calibración de determinados patrones materiales.

• Primera especificación sobre requisitos técnicos y características geométricas de la cámara de simulación climática transportable, cuya finalidad es simular las distintas condiciones que se dan en las plantas de producción y a las que las máquinas herramienta se exponen diariamente. El siguiente paso es su construcción. Análisis de factores de influencia, con traslado de conclusiones al diseño.

• Actualización de la página web del proyecto, www.ptb.de/emrp/tim.html.

• Actividades de diseminación de los logros del proyecto: - Participación en actividades de normalización y regulación 10 - Publicaciones en revistas de impacto 4 - Presentaciones en conferencias 22 - Actividades de formación 4 - Otras formas de diseminación 21 - Divulgación entre colaboradores e interesados 17

En este proyecto, el CEM ha preparado y/o colaborado en los siguientes informes:

D111 – Report on relevant written standards for in-process metrology detailing existing standards of dimensional measurements, including those in use and those under development. D122 – Report on achievable measurement accuracies in in-process measurements with specific examples. D142 – Report on technical considerations for the mapping of machine errors. D143 – Report on practical approaches for the evaluation of machine tool measurement errors.

EMRP JRP SIB58: Advanced angle metrology Proyecto financiado conjuntamente por los países miembros de EURAMET participantes en el programa EMRP y la Unión Europea.

http://www.ptb.de/emrp/tim.html


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Participantes: UME-TUBITAK (Turquía), CEM (España), CMI (República Checa), INRIM (Italia), IPQ (Portugal), LNE (Francia), MG-GUM (Polonia), MIKES (Finlandia), PTB (Alemania), SMD (Bélgica), AIST (Japón), FAGOR Automation (España), IK4-TEKNIKER (España), KRISS (Corea), MWO (Alemania), HZB (Alemania). Coordinador: Dr. Tanfer Yandayan (TUBITAK-UME, Turquía) Investigadores del área involucrados: 2, Presupuesto del área: 248,41 k€ Interesados españoles en los beneficios: Sincrotrón ALBA-CELLS, Barcelona. Objetivo:

Garantizar la realización y diseminación de la unidad SI de ángulo plano, el radián, a los distintos niveles de demanda existentes – desde el trabajo científico de alto nivel realizado en los sincrotrones (aceleradores de partículas) y FEL (instalaciones de láseres de electrones libres), hasta las aplicaciones industriales, contribuyendo a un progreso significativo, más allá del estado del arte, en las siguientes áreas: • Autocolimadores y sus aplicaciones en perfilometría, bajo condiciones

de medida críticas (longitudes variables, dos ejes de operación, pequeñas aperturas, sobre superficies curvas, distintas posiciones relativas entre apertura y eje del autocolimador)

• Codificadores (encoders) angulares con distintas configuraciones de cabezas lectoras y nuevos métodos de calibración que consideren las


28

distintas configuraciones ópticas de las cabezas lectoras, la determinación precisa de errores en la interpolación de señales, las distintas fuentes posibles de error)

• Generadores de pequeños ángulos (SAGs) y generadores híbridos, con amplios rangos de medida y sensibilidades sub-nrad (SAGs precisos, económicos y portátiles para la calibración in-situ de autocolimadores, generación de nanoradianes, mejoras en comparadores angulares híbridos)

Actividades realizadas hasta la fecha: • Generación de 4 informes “definitorios” del estado del arte en

metrología angular, relativos a autocolimadores, perfilometría, encoders angulares y generadores de pequeños ángulos, respectivamente.

• Simulación sobre trayectorias de haces en autocolimadores (AC), investigando el efecto de la distancia entre muestra y AC.

• Desarrollo de dos configuraciones distintas e innovadoras para la calibración bidimensional (2D) de AC, la primera de ellas ya verificada, así como nuevas aplicaciones de los AC en condiciones críticas en perfilometría.

• Calibración de autocolimadores sobre diferentes superficies reflectantes, con generación de nuevos conocimientos aplicables al diseño de AC y a su utilización en sincrotrones, mejorando la resolución lateral de los perfilómetros de superficie basados en deflectometría angular (autocolimador comercial con un novedoso detector de cero).

• Medición de planitud de superficies de baja reflectividad mediante spots láser de 1 mm de diámetro, alcanzando una repetibilidad inferior a 0,6 nm. Desarrollo de un nuevo dispositivo para el centrado de aperturas (con reproducibilidad inferior a 0,1 mm) junto a un procedimiento normalizado, para el eficiente uso de los autocolimadores en perfilometría mediante deflectometría.

• Aplicación por vez primera de técnicas avanzadas de shearing (separación de errores de la muestra y del sistema de medida sin recurrir a patrón externo alguno) a la calibración precisa de autocolimadores mediante encoders angulares. Errores sistemáticos por debajo de 2 nrad (0,0004”) tras la separación de los errores del autocolimador y del encoder angular. Desarrollo de modelos de estimación de incertidumbres alcanzando una incertidumbre típica inferior a 5 nrad (0,001”).

• Diseño de tres tipos diferentes y novedosos de interferómetros angulares (dos de diferente configuración, basados en la medición de desplazamientos, y el tercero basado en interferometría de Fizeau) junto a mecanismos también novedosos de generación precisa de


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ángulos. Construcción de tres generadores de pequeños ángulos, de rango amplio (LRSAGs), distintos entre sí.

• Publicación de 8 artículos en revistas de impacto (Measurement Science and Technology, Journal of Synchrotron Radiation, Physical Review, SPIE Proceedings), y realización de 15 presentaciones en conferencias internacionales, otras 7 ante distintos comités (Synchrotron Optics, High Level Experts on Asphere Metrology, etc.), 5 acciones formativas y 8 acciones de diseminación.

• Creación de un Comité de Interesados (Stakeholder Committee, SC), compuesto por miembros de diferentes áreas relacionadas con la metrología angular (centros sincrotrón y FEL, Institutos nacionales de metrología, Grupo WG-MRA del CCL y presidencia del CCL-DG3 “Angle”), los cuales reciben información regularmente, a la vez que el proyecto considera sus opiniones y valoraciones.

• Actualización de la página web del proyecto, http://www.anglemetrology.com, a la que próximamente se incorporarán los 4 informes mencionados anteriormente, definitorios del estado del arte en metrología angular, los cuales podrán descargarse libremente en versión PDF.

• Actividades de diseminación de los logros del proyecto: - Participación en actividades de normalización y regulación 7 - Publicaciones en revistas de impacto 8 - Presentaciones en conferencias 16 - Actividades de formación 5 - Otras formas de diseminación 9 - Explotación por parte de usuarios 2 - Divulgación entre colaboradores e interesados 8 - Solicitudes de patentes 1

En este proyecto, el CEM ha preparado y/o colaborado en los siguientes informes:

D111 – Report on autocollimator application, performance and calibration. D311 – Report on current performance of encoders and calibration methods for encoders depending on the applications. D361 – Investigation Report for influencing parameters in encoder-encoder calibration. D411 – Report on current performance of small angle generators and hybrid angle comparators. D431 – Report on features and parameters of required large range small angle generators (LRSAG).

http://www.anglemetrology.com/


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MAFM (AFM metrológico) Proyecto nacional Coordinador: Dr. Emilio Prieto (CEM) Objetivos generales:

Este proyecto acomete el desarrollo de un sistema de medida de gran exactitud para la calibración de patrones y muestras, con incertidumbre nanométrica y subnanométrica, empleados posteriormente en la calibración de sistemas de medida utilizados en nanotecnología. El sistema integra técnicas de microscopía de campo cercano (SPM, Scanning Probe Microscopy) y técnicas interferométricas de alta resolución basadas en el uso de fuentes láser estabilizadas, directamente trazadas al patrón nacional de longitud, sobre un nanoposicionador (NMM) con volumen de medición de (25 x 25 x 5) mm3 y resolución de 0,1 nm. En una primera etapa, el sistema NMM-SPM había mostrado inestabilidades y falta de repetibilidad en las medidas. Tras una investigación exhaustiva se identificó el origen de los problemas en los sistemas interferométricos del nanoposicionador (NMM), aplicándose las correcciones necesarias. Tras las variadas modificaciones, tanto de software como de firmware, introducidas en el equipo, más las variables adicionales derivadas del ajuste del SPM, se decidió utilizar un sensor láser “Laser Focus Sensor” (LFS), compatible con el nanoposicionador NMM, como sensor de cero. A diferencia del SPM este sensor no produce desplazamiento adicional alguno en el eje Z, lo que permite comprobar la integridad del NMM, puesto que todo el movimiento lo realiza él.

Vista del NMM con el sensor óptico LFS Esquema del sensor LFS


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Con esta combinación LFS-NMM se han medido patrones de escalón de 44 nm, 70 nm, 300 nm, 890 nm y 1800 nm. En la evaluación de este tipo de patrones, en el algoritmo del cálculo del parámetro de altura H, se evitan las zonas próximas a las paredes de los escalones. Por esto, aunque el conjunto LFS-NMM es más lento que el conjunto SPM-NMM y tiene menor resolución lateral, resulta adecuado para la medida de este tipo de patrones, siempre que la anchura del escalón sea superior a 50 µm. Por otra parte aunque el rango del sensor LFS está limitado a 2,5 µm se han medido patrones de mayor altura sustituyendo la medida en continuo por una medida en tramos y tratando los datos mediante Matlab™. Se ha comprobado la compatibilidad de los resultados de las medidas realizadas con ambos métodos (continuo y por tramos) en el patrón de 1,8 µm. También se han medido por el método a tramos patrones de 14 µm y 23,5 µm. Todos ellos han permitido dotar de trazabilidad al perfilómetro KLA-Tencor P8, con el que se ha participado en la comparación internacional de rugosidad EURAMET.L-K8.2013 y de la que se muestra una imagen de los resultados provisionales de las mediciones sobre un patrón de rugosidad.

Type D1, KNT 2070/03, S/N 0986, Ra

‐0,080

‐0,060

‐0,040

‐0,020

0,000

0,020

0,040

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0,080

METAS

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‐CGM

MIKES IPQ

BEV SP

INRIM LNE

CEM

GUM

DMDM

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NIM

T

NMC/A*Star

CMS/ITRI

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CEM

Type D1, KNT 2070/03, S/N 0986, Ra

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METAS

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CEM

GUM

DMDM

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NIM

T

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INMETRO

Type D1, KNT 2070/03, S/N 0986, Ra

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METAS

DTU

‐CGM

MIKES IPQ

BEV SP

INRIM LNE

CEM

GUM

DMDM

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NIM

T

NMC/A*Star

CMS/ITRI

NMISA

INMETRO

CEM

Resultados parciales provisionales obtenidos por el CEM en la comparación EURAMET.L-K8.2013 (octubre 2014)

FORMER Proyecto nacional Coordinador: Dr. Emilio Prieto (CEM) Objetivos generales:


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Proyecto destinado a desarrollar e implantar técnicas de separación de errores (“reversal” y “multi-step”) en las mediciones de formas, obteniendo una disminución sustancial de las incertidumbres de calibración de los patrones empleados en este campo, además de lograr el reconocimiento internacional de nuestras capacidades. Por acuerdo del Comité Técnico de Longitud de EURAMET en 2012, el CEM se ha encargado de organizar y pilotar la comparación suplementaria EURAMET.L-S23.2013, sobre determinación del error de redondez por el método multi-step, en la que han participado, además del CEM, VSL (Holanda), DTI (Dinamarca), SMD (Bélgica), INRIM (Italia), IPQ (Portugal) y LNE (Francia). Los patrones circulados, propiedad del CEM, han sido un hemisferio de vidrio, de 50 mm de diámetro, y una esfera patrón de cerámica, de 30 mm de diámetro.

Patrones de redondez del CEM empleados en la comparación EURAMET.L-S23

Tras la medición de ambos patrones por todos los participantes, el CEM ha efectuado una primera valoración estadística de aquellos resultados que se ciñeron exactamente al protocolo técnico, dado que algunos participantes no han aplicado las técnicas de separación de errores exigidas. A la vista de los primeros estudios, parece quedar demostrada la compatibilidad de todos los laboratorios analizados. Se está desarrollando un nuevo procedimiento para la determinación del error de rotación radial de la máquina medidora de formas (MMF) MITUTOYO RA-H5100 CNC con que cuenta el laboratorio. El procedimiento pretende determinar dicho error en un rango comprendido entre 70 mm y 510 mm de altura, con respecto a la mesa de rotación, empleando para ello un hemisferio patrón medido mediante la técnica multi-step a diferentes alturas, y ajustando posteriormente los datos


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mediante una recta de regresión, a partir de la cual se obtendrá la expresión general aplicable a la máquina.

Hemisferio patrón de redondez situado sobre la mesa indexada que permite su posicionamiento relativo respecto a la mesa giratoria de la MMF y algunas de las mediciones realizadas a distinta altura utilizando bases apilables.

Se han incorporado al sistema de gestión de la calidad los siguientes ítems desarrollados en el proyecto: PT-0170-00 Determinación de diámetros exteriores en máquina de una coordenada horizontal. P-0248-00 Software de operación y control de la máquina medidora de una coordenada horizontal Pratt & Witney Labmaster Universal LMU 2300 P-0207-01 Software para la determinación de diámetros exteriores en máquina de una coordenada horizontal.

ALEXANDRIA (Hiparco) Proyecto nacional Coordinador: Dr. Emilio Prieto (CEM) Objetivos generales:

Proyecto enfocado a la verificación y calibración en Metrología Geométrica sin contacto, desarrollando técnicas metrológicas innovadoras de utilización en los sectores industriales eólico, ferroviario, aeronáutico y naval. Los principales objetivos planteados para el año 2014, junto a otros, eran los siguientes: 1) Verificación/Calibración de sistemas Láser Tracker. 2) Caracterización final de la máquina de visión Mitutoyo UQV 350 Pro.


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1) La verificación/calibración de sistemas Láser Tracker sigue siendo un objetivo prioritario de este proyecto, si bien durante el 2014 los avances se han visto ralentizados.

Medición de la malla mediante el propio Láser Tracker.

Tal y como muestra la anterior figura, la idea en desarrollo es determinar las longitudes de referencia de los ensayos volumétricos empleando el sistema interferométrico del propio Láser Tracker. La solución presentada permitirá realizar la verificación de un Láser Tracker en base a lo establecido en la norma ASME B89.4.19. Actualmente se está analizando la posibilidad de reorganizar la malla y cubrir un rango más amplio de verificación, tal y como indica la recientemente publicada ISO 10360-10 (ver siguiente figura).

Ejemplo de malla según la norma ISO 10360-10.


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Las indicaciones de la norma ISO 10360-10, ponen en evidencia la necesidad de disponer de unas longitudes de referencia más grandes que las disponibles actualmente. La malla actual permite obtener longitudes de referencia de hasta 5,8 metros, siendo lo recomendable según dicha norma, unos 12 metros. Estas dificultades técnicas, junto con otras de tipo presupuestario, no han permitido realizar avances significativos en este objetivo. No obstante, se continúa trabajando para encontrar las soluciones adecuadas. 2) La máquina de visión Mitutoyo UQV 350 Pro instalada en el laboratorio de Longitud (figura 2) es un instrumento muy potente que permite realizar mediciones tanto por métodos ópticos como por contacto. Gracias a su versatilidad, se emplea en calibraciones de numerosos instrumentos.

Máquina híbrida (visión y contacto) Mitutoyo UQV 350 Pro.

Tal y como se indicó en el informe correspondiente al año 2013, se realizó la verificación de la misma empleando un patrón de trazos de alta precisión, y se comenzó la verificación mediante un sistema interferométrico láser, a fin de obtener un mejor conocimiento de los errores de la máquina. El volumen caracterizado con este método ha sido el mismo que en los anteriores ensayos, (200 x 200 x 100) mm3. Este método requiere el alineamiento del cabezal láser con los ejes de la máquina, y montar el retrorreflector en el mismo eje de medida, minimizando así el posible error de Abbe. Por ello, se diseñó y mecanizó un accesorio que permitiera sustituir el objetivo de la máquina por un retrorreflector.


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Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, observándose que la máquina se encuentra dentro de las especificaciones dadas por el fabricante para la medición de distancias punto a punto. Esto permite trabajar con la máquina en modo absoluto, considerando el error máximo permitido (EMP) por el fabricante en los cálculos de incertidumbre.

En total se han invertido 444 horas de trabajo en los dos proyectos europeos EMRP (IND62 y SIB58) en los que participa el área, y 4992 horas en los proyectos nacionales (MAFM, FORMER y ALEXANDRIA).

c) Inversiones, reposiciones y mejoras en instalaciones

En 2014 el área no ha realizado inversiones destacables, dado el recorte presupuestario impuesto. Únicamente se adquirió:

1. un distanciómetro electrónico de tipo bolsillo para el laboratorio de instrumentos topográficos, para ser utilizado como instrumento testigo propio en la línea base del laboratorio, a fin de comprobar en las calibraciones externas que se realicen, la estabilidad de los apoyos intermedios de la base y el mantenimiento de las capacidades de medida declaradas.

2. dos patrones de amplificación, de tipo escalón, de nominales 4,5 µm y 8 µm respectivamente, fabricados en cuarzo y recubiertos de una capa de Cromo de 90 nm, para la calibración dinámica de palpadores de contacto, para poder dar trazabilidad en el laboratorio de calidad superficial a las medidas realizadas en el rango de 3 µm a 12 µm, y tres patrones para caracterización metrológica de microscopios de fuerza atómica.

También se acometieron diversas reparaciones y actualizaciones, entre ellas la del comparador interferométrico para la calibración de patrones materializados de gran longitud, el cual presentaba ya problemas de obsolescencia, tanto de hardware como de software. La actualización consistió en sustituir su sistema de gestión, basado en un programa bajo MS-DOS, por una solución actualizada soportada sobre Windows XP/Windows 7 y desarrollada en el entorno Labview™ de National Instruments, aprovechando la circunstancia para incorporar nuevos modos de operación simplificados y otros de mayor utilidad, desde el punto de vista de la gestión de los datos de medida. También se reparó el sintetizador óptico de frecuencias (al que se incorporó una fibra de cristal fotónico optimizada para trabajar en 543 nm), el sistema UPS que cuida de la alimentación de los relojes atómicos (en el que se incorporó una nueva batería especial), los propios relojes de Cs y de Rb, la


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máquina universal de medición horizontal por láser y el interferómetro tipo Fizeau para la determinación óptica de defectos de planitud. En cuanto a material bibliográfico, se adquirió el siguiente:

• Libros: o Laser Safety in the Lab. o Interferometry for Precision Measurement

• Colección de 54 normas UNE e ISO d) Actividades y servicios

Mantenimiento y desarrollo de patrones. Este apartado entronca con lo comentado en el apartado c) sobre inversiones y mejoras, dado que algunas de estas se centraron en el mantenimiento y mejora de los patrones del área. Así, es de destacar el desarrollo de métodos para la calibración de láseres en el rango visible, mediante batido con la correspondiente frecuencia generada por el sintetizador de frecuencias ópticas MenloSystems FC1500, de forma que se amplia grandemente el rango de longitudes de onda que es posible calibrar. Por su parte, la actualización del comparador interferométrico CEM-TEK 1200 ha permitido reducir el tiempo de programación y ejecución de las mediciones, además de agilizar el tratamiento de los datos. Asimismo, la adquisición de los patrones específicos por parte del laboratorio de calidad superficial, mejorará la trazabilidad a las mediciones realizadas por contacto en el rango de 3 µm a 12 µm, así como la caracterización del AFM metrológico. Nuevas líneas de patrones y servicios desarrolladas y puestas a disposición. Véase más abajo el apartado correspondiente a las mejoras en las capacidades de medida. Asesorías realizadas a la industria o a instituciones. A través de la oficina de atención al ciudadano y de correos recibidos directamente en el área se ha dado respuesta a más de cien solicitudes interesadas principalmente en equivalencia de unidades, posibilidades de calibración conforme a sus necesidades y dudas sobre procedimientos de calibración, incluyendo la actualización de los existentes en nuestra página web, nuevos procedimientos a editar, etc.


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Difusión y formación externa incluyendo estudiantes en prácticas En este capítulo cabe mencionar las siguientes acciones: - Curso sobre Evaluación de la incertidumbre de medida. CEM. 2º trimestre

2014. 15 horas. Participación como profesores de Joaquín Rodríguez y Mª del Mar Pérez.

- Curso sobre Tratamiento de datos en comparaciones. CEM. 3er trimestre. 10 horas. Participación como profesora de Mª del Mar Pérez.

- Aportación de la metrología a la Innovación y Desarrollo, Cuaderno divulgativo, CEM, 9 de julio de 2014

- ¿Sabías que la trazabilidad que emana de los institutos nacionales de metrología se asienta sobre comparaciones internacionales? E. Prieto, e-medida, revista española de metrología, nº 7, Diciembre 2014.

Mejoras en las capacidades de medida: En 2014 el JCRB aprobó tres nuevas CMCs del área, referidas a la determinación de diámetros exteriores, que fueron incorporadas a la base de datos del BIPM (http://kcdb.bipm.org/appendixC/default.asp) el 17 de julio.

CMCs

nuevas CMCs

modificadas CMCs en

revisión por EURAMET

3 - -

Tabla de CMCs

Las nuevas CMCs están basadas en la utilización, como comparador respecto a bloques patrón longitudinales, de una máquina universal horizontal de medida carente de error de Abbe, con palpado mecánico en oposición y medición por láser. Las características de las CMCs aprobadas son las siguientes:

Patrón: Mensurando Rango del mensurando (min ÷ máx)

U (k=2)Valor

Patrones de referencia Origen

Cilindros externos (tampones): Diámetro (5 ÷ 100) mm 0,15 µm bloques

patrón CEM

Cilindros externos (tampones): Diámetro (100 ÷ 200) mm 0,25 µm bloques

patrón CEM

Bolas (esferas): Diámetro externo (5 ÷ 60) mm 0,10 µm bloques patrón CEM

http://kcdb.bipm.org/appendixC/default.asp


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Tras la aprobación de las nuevas CMCs, todos los certificados de calibración de este tipo de patrones emitidos por el laboratorio de formas portan el logo CIPM-MRA. Servicios de calibraciones La tabla siguiente muestra las calibraciones realizadas por los distintos laboratorios que componen el área, contadas como expedientes. Algunos de estos expedientes engloban varios patrones individuales, como es el caso de los bloques patrón longitudinales, en los que un único expediente suele incluir la calibración de una caja con 122 patrones. Un dato reseñable es que de las 207 calibraciones realizadas, 138; es decir, el 67 %, son calibraciones CMC de alto nivel, que portan en sus certificados el logotipo CIPM-MRA de reconocimiento internacional.

Laboratorio Calibraciones internas

Calibraciones externas Total

Primario 13 28 41 Metrología Dimensional 30 43 73 Mediciones Angulares 4 7 11 Formas 6 12 18 Calidad Superficial 1 8 9 Instrumentos Topográficos 13 42 55

TOTAL 67 140 207

Tabla de calibraciones En cuanto a ingresos generados por servicios y actividades externas, fueron los siguientes:

Laboratorio Actividades externas (con IVA)

€

Ingresos por proyectos

€

Total

€

Primario 28 943,20 Metrología Dimensional 107 055,96 Mediciones Angulares 10 260,80 Formas 12 947,00 Calidad Superficial 4 858,15 Instrumentos Topográficos 19 638,30

Proyecto TRÁTELO 19 239 183 703,41 19 239 202 942,41

Tabla de Ingresos


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e) Comparaciones En 2014, el Área ha estado involucrada en las siguientes comparaciones:

Nº Coordinadas por el CEM

(S/N) Comparaciones Nacionales LC-ENAC-2014/D01 N

LC-ENAC-2014/D02 S Comparaciones Internacionales EURAMET.L-K1.2011 S

EURAMET.L-K3a.2009 N

EURAMET.L-K8.2013 N

EURAMET.L-S20 N

EURAMET.L-S22 N

EURAMET.L-S23 S

Tabla de Comparaciones Nacionales: LC-ENAC-2014/D01 sobre calibración por comparación de bloques patrón longitudinales de acero (4) y de cerámica (2), de longitud inferior a 100 mm. Coordinador: LGAI (UPB). LC-ENAC-2014/D02 sobre calibración por comparación de bloques patrón longitudinales de acero, de longitud superior a 100 mm. Lab. Piloto: CEM, 14 participantes. Internacionales: EURAMET.L-K1.2011: Comparación clave sobre calibración interferométrica de bloques patrón (8 bloques de acero y 8 de cerámica, inferiores a 100 mm, más 3 bloques de acero de 150 mm, 300 mm y 500 mm). Coordinador: BEV (Austria), 25 participantes europeos distribuidos en 2 lazos de medida. Buenos resultados provisionales del área. EURAMET.L-K3a.2019: Comparación clave sobre mediciones angulares realizadas con un autocolimador fotoeléctrico Elcomat 3000 que se circula entre los participantes. Lab. piloto y coordinador: PTB (Alemania), 31 participantes de todo el mundo, distribuidos en 4 lazos de medida y 2 niveles, según que U < 0,1” ó U > 0,1”. Buenos resultados provisionales del área.


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EURAMET.L-K8.2013: Comparación clave sobre calibración de patrones de calidad superficial. Lab. piloto: METAS (Suiza), 17 participantes europeos. Calibración de los siguientes patrones:

- Patrón de escalón, de vidrio, 6 ranuras con fondo redondeado, valores nominales entre 0,33 μm y 8,93 μm, parámetros: d, Pt.

- Patrón de espaciamiento, de vidrio, perfil senoidal, Valores nominales: Ra 2,3 μm, RSm 100 μm, parámetros: Ra, Rz, Rt, RSm.

- Patrón de rugosidad, metálico, electro-formado, perfil irregular unidireccional, valor nominal Ra 0,15 μm, parámetros: Ra, Rz, Rt.

- Patrón de rugosidad de níquel duro, perfil irregular unidireccional, valor nominal Ra 0,06 μm. parámetros: Ra, Rz, Rt.

- Patrón de espaciamiento, de acero, perfil senoidal, valores nominales: Ra 1 μm, RSm 100 μm, parámetros: Ra, Rz, Rt, RSm.

Excelentes resultados provisionales del área, con todos los valores compatibles y errores normalizados muy inferiores a la unidad. EURAMET.L-S20: Comparación suplementaria sobre calibración de distanciómetros láser (EDMs) de tipo bolsillo hasta una distancia de 50 m. Circulación de 4 EDMs. Lab. piloto: GUM (Polonia), 13 participantes europeos. Buenos resultados del área, aunque hay lugar para la mejora, ya iniciada. EURAMET.L-S22: Comparación suplementaria sobre calibración de bloques patrón de acero por comparación mecánica, longitudes entre 0,5 mm y 100 mm, Lab. piloto: DTI (Dinamarca), 12 participantes europeos. Buenos resultados provisionales del área. EURAMET.L-S23: Comparación suplementaria sobre mediciones de redondez de alta precisión, mediante técnicas de separación de errores. Pilotada por el CEM (España). 7 participantes europeos. Patrones en circulación: Hemisferio de vidrio de Ø 50 mm, esfera de cerámica de Ø 30 mm, parámetro: Distancia Pico-Valle (RONt). Excelentes resultados provisionales del área, con todos los valores compatibles y errores normalizados muy inferiores a la unidad.

f) Cooperación con otras instituciones y organismos

Se han realizado visitas de seguimiento a los laboratorios asociados al CEM, en su calidad de depositarios de patrones nacionales. Con ENAC, se mantiene la presidencia del subcomité de dimensiones STC-3 y se pilotan las comparaciones interlaboratorios organizadas a nivel nacional.


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Con AENOR, se participa activamente en los subcomités técnicos SC1 y SC2, del comité técnico CTN 82 “Metrología”, y se mantiene la presidencia del grupo GET15 sobre “normalización en nanotecnologías”.

g) La calidad en el Área

Tipo de

documento Nuevo o

Modificado Nº

Procedimiento / Instrucción

nuevo PT-0170-00 Determinación de diámetros exteriores en máquina de una coordenada horizontal. PT-0176-00 Calibración de línea base patrón con láser tracker IT-0136-00 Medidas de control para el trabajo seguro con radiación láser IT-0137-00 Programación del comparador interferométrico CEM-TEK 1200 para la calibración de patrones materializados a cantos

Procedimiento / Instrucción

modificado PT-0173-01 Calibración de láseres en el rango visible mediante batido con el sintetizador de frecuencias ópticas FC1500 PT-0168-00 Calibración de patrones longitudinales por comparación mecánica PT-0022-01 Calibración de autocolimadores PT-0060-02 Calibración de bloques angulares PT-0062-01 Calibración de polígonos ópticos y mesas giratorias IT-0134-00 Conexión y sintonización de los láseres de referencia CEM-2 y CEM-3

Programa informático

nuevo P-0241-00 Control del generador angular y toma de datos P-0243-00 Tratamiento de datos en la calibración de polígono óptico de 4 caras medido con autocolimador Elcomat P-0244-00 Tratamiento de datos en la calibración de polígono óptico de 8 caras medido con autocolimador Elcomat P-0247-00 Cálculo de incertidumbres en la calibración de medidas materializadas de longitud P-0248-00 Software de operación y control de la máquina medidora de una coordenada horizontal Pratt & Witney Labmaster Universal LMU 2300 P-0252-00 Tratamiento de datos de cuña óptica con autocolimador Elcomat P-0253-00 Tratamiento de datos para la calibración de la línea base del área de longitud con láser tracker P-0261-00 Toma y tratamiento de datos del telescopio de alineamiento


modificado P-0074-02 Tratamiento de medidas de bloques angulares de valor nominal αN. P-0075-01 Tratamiento de medidas de autocolimadores RTH. P-0198-01 Calibración de distanciómetros láser de bolsillo o “distos” y cálculo de la incertidumbre. P-0207-01 Software para la determinación de diámetros exteriores en máquina de una coordenada horizontal. P-0225-01 Tratamiento de las medidas de cuñas ópticas

Formato nuevo F-0310-00 Calibración de teodolitos. Hoja de toma de datos. F-0311-00 Sistemas interferométricos láser. Hoja de


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comprobación de funcionamiento F-0317-00 Hoja de inspección de entrada de equipos F-0318-00 Calibración interferométrica de BPL. Hoja de toma de datos en el interferómetro NPL/TESA F-0321-00 Calibración de BPL. Hoja de inspección de entrada F-0322-00 Calibración interferométrica de BPL. Hoja de toma de datos para el cálculo de la corrección de fase (método de la pila de bloques) F-0323-00 Calibración de BPL > 100 mm por comparación interferométrica. Hoja de inspección de entrada F-0324-00 Informe de participación en comparaciones F-0325-00 Batido de frecuencias. Hoja de toma de datos para la determinación del signo de la desviación de frecuencia F-0326-00 Sistemas interferométricos láser. Hoja de toma de datos para el cálculo de la desviación del factor de compensación automático. Sistema completo F-0327-00 Sistemas interferométricos láser. Hoja de toma de datos para la evaluación del contador F-0330-00 Equipos utilizados en la calibración F-0331-00 Calibración de nivel topográfico. Toma de datos F-0332-00 Calibración de miras topográficas. Toma de datos F-0333-00 Calibración de miras ínvar de 2 m. Toma de datos F-0334-00 Calibración de miras ínvar de 3 m. Toma de datos

Formato modificado F-0055-05 Actualización de los criterios de aceptación y rechazo para equipos propios del área F-0118-01 Calibración de circómetros. Hoja de toma de datos

Tabla de documentos de calidad (1)

Nº Abiertas

en el año Nº Cerradas en el año

Acciones preventivas 3 0

No conformidades 5 3 Reclamaciones 5 5


h) Participación en eventos y reuniones

Nombre Nacional / Internacional/

Lugar

Fecha Tipo (reunión, seminario,

congreso…)

Entidad convocante

Reunión Grupo AEN GET 15

Nacional, Madrid

9 de enero Reunión periódica AENOR

2ª Reunión proyecto EMRP IND62 "TIM"

Internacional, Praga

19-22 de mayo

Reunión EMRP (CMI)

Reunión Grupo Nacional, 29 de mayo Reunión periódica AENOR


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AEN GET 15

Madrid

2ª Reunión proyecto EMRP IND62 "TIM"

Internacional, Varsovia

3-6 de junio Reunión de socios EMRP (GUM)

Conferencia MacroScale + WG-MRA + EURAMET TC-L

Internacional, Viena

27-31 de octubre

Reuniones sucesivas de miembros del CCL y del TC-L de EURAMET

BEV

2ª Workshop proyecto EMRP IND62 "TIM"

Internacional, Teddington (UK)

4-7 de noviembre

Workshop EMRP (NPL)

25 Conferencia General de Pesas y Medidas

Internacional, París

16-20 de noviembre

Conferencia CGPM

Total 7Tabla de eventos

i) Artículos y comunicaciones a Congresos

− Presentación de Abstract y póster en Conferencia MacroScale 2014,

bajo el título “Study on height-dependent spindle error of a form measuring machine”. A. Arce, R. Muñoz and E. Prieto, CEM, Length Area.

− “Recent developments in angle metrology”, Yandayan T., Geckeler R. D., Pisani M., Prieto E. and Siewert F., MacroScale 2014, Recent Developments in Traceable Dimensional measurements, 28-30 Oct. 2014, BEV - Wien, Austria.

j) Formación del personal

Título Asistentes Entidad

organizadora Horas lectivas

1st Workshop Multi-Mode Optical Profiling"

Milagros Ozaíta Laura Carcedo

Universidad Rey Juan Carlos 6 x 2

Evaluación de la incertidumbre de medida

Aelio A. Arce Rafael Muñoz CEM 10 x 2

Cualificación de expertos técnicos de laboratorios (UNE-EN-ISO IEC 17025) Mª del Mar Pérez ENAC 16 x 1

Fundamentos de dirección de proyectos según ISO 21500

Juan Antonio Ruiz Mª del Mar Pérez Joaquín Rodríguez Rafael Muñoz Milagros Ozaíta Laura Carcedo

CEM, AENOR. 14 x 6

Total 132Tabla de cursos


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k) Recursos humanos

Los recursos humanos son técnicamente competentes pero muy escasos para atender debidamente a la demanda de servicios y a todas las tareas que hay que realizar y documentar, encontrándose muy por debajo de la masa crítica necesaria, tanto en valor absoluto como comparativamente con otros centros europeos. Además, la pérdida periódica de personal cualificado, cuando concluyen los proyectos en marcha, detiene los avances realizados y perjudica nuestra posición nacional y europea, al dejar desatendido el equipamiento de altísimo nivel y coste con el que se cuenta.

TITULACIÓN Total Situación Administrativa

Mujeres

Doctores universitarios 2 Funcionario

Contratado -

Licenciados, ingenieros y similares

5 2 Funcionarios 2 Contratados 1 Becario

3

Diplomados universitarios, ingenieros técnicos y similares

1 Contratado -

Ciclos formativos de grado superior

1 Contratado -

Ciclos formativos de grado medio, bachiller y similares

Otros estudios TOTAL PERSONAL 9 3

menor

de 25 de 25 a 34

de 35 a 44

de 44 a 54

de 55 a 65

mayor de 65

Total 2 2 2 3 De ellos, mujeres

1 2

l) Objetivos prioritarios para el año 2015 El programa plurianual 2015 -2018 del CEM sobre metrología científica, gira en torno a:

• Mantenimiento y desarrollo de los patrones e instrumentación que materializan las unidades de medida del SI en función de las necesidades de trazabilidad de los sectores productivos y de investigación, priorizando los estratégicos para el país.


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• Investigación y desarrollo en línea con las hojas de ruta de desarrollos metrológicos de EURAMET y el BIPM, enfocadas al horizonte 2020, cuyas temáticas son: Sistema Internacional SI, Industria, Salud, Energía y Medio Ambiente) y a las necesidades nacionales.

En base a lo anterior, el área pretende abordar los siguientes proyectos, clasificados por temáticas: Sistema Internacional (SI)

1. L-SI-1 Desarrollo de generador interferométrico de pequeños ángulos con muy baja incertidumbre, basado en el principio del seno. Para reducir el nivel de incertidumbre en la realización y diseminación de las unidades de longitud y ángulo plano y estar en disposición de participar en proyectos EMPIR y otros relacionados con el SI

Industria

- L-in-1 Caracterización dimensional de superficies funcionales micro y nanoestructuradas, mediante técnicas ópticas y microscopía de campo cercano. Al objeto de dar respuesta a necesidades industriales existentes, muchas de las cuales requieren de trazabilidad en los métodos de medición aplicables o en desarrollo.

Salud

- L-sa-1: Caracterización de nanoobjetos patrón, para la posterior calibración de instrumentos de medición basados en distintas tecnologías. Para contribuir al desarrollo de nanosensores que permitan controlar y dar respuesta individualizada a problemas de salud, así como colaborar en los estudios sobre nanopartículas y sus aplicaciones en el campo medioambiental y de la salud, además de contribuir a la normalización en el campo de las nanotecnologías.

Además, el área continuará con sus trabajos en los proyectos EMRP en marcha, IND62 y SIB58, así como en el proyecto TRÁTELO (Plan Nacional de I+D+i 2013) y en el desarrollo de nuevas CMCs, para lo que ha solicitado la contratación de 2 titulados superiores. En cuanto a nuevo equipamiento, se prevé la adquisición de, al menos, los siguientes elementos:

- Tubo de Cesio para reloj atómico HP5071A, referencia de frecuencia del sintetizador óptico con el que se realiza de forma práctica la definición del metro, por agotamiento del actual.

- Adquisición de fibra nanoestructurada, con transmisión optimizada para los rangos visible e infrarrojo cercano y componentes opto-electrónicos.


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- Patrones materializados (y software) para puesta a punto de equipos y control periódico de la calidad de las calibraciones.

- Actualización del sistema automatizado de calibración de patrones a trazos 2D por interferometría diferencial, ampliándolo a la medición de motivos circulares.

- Autocolimador fotoeléctrico de doble eje, para diseminación de la unidad de ángulo plano.

- Sistema interferométrico láser, con unidad portátil de control y tratamiento de datos, para diseminación de la unidad de longitud


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6.2 ÁREA DE MASA

a) Introducción El Área de masa es el área más grande dentro de la División Científica. Es la responsable de la realización, mantenimiento y desarrollo de la unidad básica de masa (kg) y de las unidades derivadas de presión (Pa), fuerza (N), par (N⋅m), volumen (m3), densidad (kg/m3), acústica (dB) y vibraciones (m/s2). A parte de proporcionar trazabilidad en la magnitudes referidas anteriormente a los niveles metrológicos inferiores, desde laboratorios de calibración de primer nivel y centros tecnológicos a la industria, durante el 2014 cabe destacar su participación en proyectos, tres proyectos internos y cuatro proyectos europeos, lo que permite el desarrollo continuado desde el punto de vista técnico del área. Como cifras a destacar dentro del Área cabe subrayar que se han realizado 674 calibraciones, se han obtenido unos ingresos de 482 k€, se han pilotado 10 intercomparaciones, se ha participado en 17 eventos metrológicos y se han emitido o modificado 16 procedimientos/ instrucciones técnicas de calidad, todo ello sin olvidar el papel especialmente relevante que personal del Área de Masa desempeña en EURAMET, AENOR y ENAC. No hay que olvidar también la colaboración activa del Área dentro de la metrología legal en relación con los instrumentos de pesaje y células de carga, manómetros, sonómetros, dosímetros y calibradores acústicos. Dadas las dificultades presupuestarias actuales a medio plazo los posibles desafíos a realizar quedan limitados. De todas formas se espera poder participar activamente en los proyectos EMRP y en la próxima convocatoria del EMPIR, así como continuar con los desarrollos de la máquina de microfuerzas, máquina de 10 kN·m y en las mejoras de las máquinas de 10 MN y de 500 kN, y en el desarrollo del sistema de almacenamiento en gases inertes para pesas.


Proyecto Micropesas

El proyecto “Desarrollo de patrones de masa menores del miligramo” es un proyecto financiado íntegramente por el CEM cuyo coordinador es Nieves Medina y tiene como objetivo principal la creación de patrones de masa por debajo del miligramo desde los 50 μg hasta los 900 μg, pero engloba además otros objetivos tales como la determinación de propiedades magnéticas de pesas, la


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determinación de la densidad del aire mediante el método gravimétrico, el desarrollo de un método para la calibración/caracterización de microbalanzas y comparadores y el diseño y fabricación de un sistema de almacenamiento estanco en gases inertes para pesas. Este proyecto, que termina en 2015, está siendo realizado por un titulado superior a tiempo completo y actualmente ya está muy avanzado, ya que se han realizado la mayor parte de las tareas quedando pendientes sólo el diseño y fabricación del sistema de almacenamiento en gases inertes para pesas y el desarrollo del método para la calibración/caracterización de microbalanzas y comparadores. Los recursos requeridos para las tareas ya realizadas ya estaban disponibles en el laboratorio, excepto el material de las micropesas, con lo cual la inversión requerida hasta el momento ha sido mínima. El impacto del proyecto en el CEM se aprecia en las nuevas capacidades adquiridas por el Laboratorio de Masa reflejadas en dos nuevas metodologías implantadas para la caracterización magnética de pesas y la determinación de la densidad del aire por método gravimétrico; así como los nuevos patrones de masa que permiten explorar las capacidades de los comparadores del laboratorio, además de abrir posibilidades de calibración de microbalanzas de una forma mucho más precisa. Proyecto Microfuerzas El proyecto “Desarrollo de patrones en el campo de las microfuerzas” es un proyecto financiado íntegramente por el CEM cuyo coordinador es Nieves Medina y tiene como objetivo principal de este proyecto, es la creación de un patrón nacional de fuerza para un rango de trabajo que abarque desde 1 μN hasta los 100 N. Este proyecto durante 2014 estuvo siendo realizado por un titulado superior a tiempo completo. En principio comprendía la realización de dos máquinas, una desde 100 N a 0,1 N y otra que solapase con la anterior y llegase al micronewton. Dada la situación actual se decidió centrar los esfuerzos en la de rango mayor optándose por el principio de carga directa. Actualmente se da por terminado el desarrollo y los correspondientes cálculos de resistencia de las piezas más significativas; se han elaborado los planos definitivos de las piezas de la máquina y se ha montado la mayor parte de la parte mecánica de la máquina. Se espera terminar esta máquina en 2015.


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El impacto de esta máquina es importante ya que servirá para cubrir el vacío que existe en rangos bajos dentro del laboratorio de fuerza con una incertidumbre relativa expandida máxima de 1 x 10-4. Proyecto ALABPRE El proyecto “Ampliación, mejora y diseminación de las capacidades de medida y calibración del laboratorio de presión del CEM” es un proyecto financiado íntegramente por el CEM cuyo coordinador es Nieves Medina y tiene como objetivos básicos la obtención de trazabilidad propia por medio de la columna de mercurio y a la caracterización dimensional de los conjuntos pistón–cilindro y la mejora de las capacidades de medida de vacío incluyendo la ampliación del rango de medida a ultra alto vacío (UHV) y la implementación de un sistema de calibración de fugas y presiones parciales.

Este proyecto, que ha terminado en 2014, estaba siendo realizado por un titulado superior a tiempo completo. La primera parte de proyecto ya se había realizado casi en su totalidad cuando se consiguió la

autorización para comenzar dicho proyecto, por lo que los trabajos se han focalizado en la mejora de las capacidades de media de vacío. Dicho proyecto ha servido para reforzar las capacidades de medida y calibración del laboratorio. En concreto se ha conseguido integrar el sistema de expansión dinámico como patrón primario en la sistemática rutinaria de calibración del laboratorio. También se ha modificado el sistema de expansión estático para simplificar las rutas de expansión y reducir la desgasificación en los volúmenes centrales y se ha integrado en la sistemática de calibración rutinaria del laboratorio. La parte de calibración de fugas no se ha podido realizar por falta de presupuesto Proyecto VACUUM El proyecto EMRP IND12, "Vacuum metrology for production enviroments" (Metrología de vacío para entornos productivos) era un proyecto europeo cuyo coordinador era Karl Jousten del PTB y tenía como objetivos básicos la mejora de la trazabilidad de las medidas de desgasificación, presiones parciales y fugas y las medidas de vacío en dinámico. Nuestra contribución en este proyecto, que ha terminado en 2014, eran 5 personas mes en total y estaba focalizada en la calibración de medidores de presiones parciales (espectrómetros de masa). Ello estaba englobado


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en el paquete de trabajo 3 "Partial pressure and outgassing rate measurement" (medida de presión parcial y desgasificación), en el cual se ha trabajado intensamente para el desarrollo de procedimientos adecuados para la caracterización y calibración de este tipo de instrumentos. Los resultados del proyecto son positivos, ya que nos ha permitido incrementar nuestros conocimientos en la materia. Está pendiente la publicación de un artículo titulado “Effect of different operational conditions on sensitivity and cracking patterns of QMS” dirigido por J. Setina del INM de Eslovenia y con participación del CEM. Por otra parte, está pendiente de lectura la tesis doctoral “Método primario de calibración de medidores de presión parcial” codirigida por personal de la Universidad de Valladolid y del CEM. Proyecto METEOMET El proyecto EMRP ENV07 " Metrology for pressure, temperature, humidity and airspeed in the atmosphere" (Metrología de presión, temperatura, humedad y velocidad del viento in la atmósfera) era un proyecto europeo cuyo coordinador era Andrea Merlone del INRIM y trataba sobre la mejora de técnicas y procedimientos de medición en las medidas de temperatura, presión, humedad y velocidad del viento para aumentar la confianza y reducir las incertidumbres de los modelos climáticos. Nuestra contribución en este proyecto, que ha terminado en 2014, estaba focalizada en la evaluación de estaciones meteorológicas proporcionadas por AEMET y distintos fabricantes. Proyecto FORCE El proyecto EMRP SIB 63, "Force traceability within the meganewton range” (Trazabilidad de la fuerza en el rango del meganewton) es un proyecto europeo cuyo coordinador es Rolf Kumme del PTB y tiene como objetivos básicos el establecer procedimiento de calibración de sistemas “build up” y transductores multicomponentes de alto rango, la investigación de la influencia del “creep”, el retorno de cero y la reversibilidad, el estudio de la interpolación y la extrapolación a valores mayores y el establecimiento de requisitos de calibración y parámetros dependiendo del uso de los sensores de fuerza en el rango del meganewton. Nuestra contribución en este proyecto, que comenzó en septiembre de 2013, son 10,5 personas mes en total y participamos en todos los paquetes de trabajo excepto en el dedicado a transductores multicomponentes. Durante 2014 se han realizado numerosos ensayos relativos la influencia del “creep”, del retorno del cero y de la sensibilidad, y para el estudio de la interpolación y la extrapolación a valores mayores. Por otra parte, se está


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trabajando también en el procedimiento de calibración de sistemas “build up” y se está recogiendo información sobre los parámetros a establece en el uso posterior de sensores de fuerza. Proyecto DYNAMICS

El proyecto EMRP SIB 63, "Traceable dynamic measurement of mechanical quantities” (Medidas dinámicas trazables de magnitudes mecánicas) era un proyecto europeo cuyo coordinador era Thomas Brunns del PTB y trataba sobre el desarrollo de técnicas y procedimientos de medición en magnitudes mecánicas dinámicas, fuerza, par de torsión y presión, sometidas a frecuencias de choque y sinusoidales. Nuestra contribución en este proyecto, que ha terminado en 2014, eran 14 personas mes en total

y estaba focalizada en el paquete de trabajo 3 “Dynamic Forces” dedicado a fuerzas dinámicas. Dentro de este proyecto el CEM ha desarrollado un patrón primario para la calibración de fuerzas sinusoidales. El patrón está formado por un vibrómetro láser, sensores de fuerza, masas, acoplamientos, un excitador y un sistema de adquisición de datos, de los cuales el CEM ya disponía de las partes más caras, el excitador y el vibrómetro, por lo que la inversión requerida ha sido mínima. El patrón se ha caracterizado, así como también se han estudiado los posibles factores de influencia de la medida. Además se ha realizado una comparación con el PTB donde se ha obtenido buenos resultados. El impacto para el CEM es muy positivo, ya que dispone de un patrón primario para fuerzas sinusoidales contrastado internacionalmente que funciona en el rango de frecuencias de 5 Hz a 2400 Hz. Se han conseguido dos publicaciones al respecto, y se espera conseguir otra dos para 2015. Por otra parte, está pendiente de lectura la tesis doctoral “Calibración de sensores de fuerza bajo estímulos sinusoidales: contribuciones a su caracterización” dirigida por personal de la Universidad Politécnica de Madrid. También es importante destacar los conocimientos adquiridos en otras áreas del proyecto gracias a la asistencia a las reuniones del mismo. Proyecto Máquina de par de torsión de 10kN·m La realización de este proyecto tiene como objetivo desarrollar un patrón de par de torsión que permita dar trazabilidad al más alto nivel a los laboratorios de calibración y ensayo así como a la industria. Este patrón se materializará con una máquina de par de torsión que trabajará en el rango de 1 kN·m a 10 kN·m.


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El principio físico que se utilizar para el diseño de este patrón es el de carga directa, cuyo principio está fundamentado en la acción de fuerzas causadas por unas masas de valor conocido en el campo de la gravedad terrestre sobre un brazo de palanca de longitud conocida. El desarrollo del proyecto requiere un diseño tecnológico puntero y la

utilización de materiales especiales tales como ínvar o tipos especiales de acero. También hay elementos tales como el cojinete neumático donde se apoyará el brazo de palanca y motores con sistema harmonic drive, cuyas características serán críticas para el adecuado funcionamiento del patrón. Por otra parte, se requiriere además la fabricación de masas de excelentes características metrológicas y que sean adecuadas para el patrón. Actualmente Ya se ha montado todo la parte mecánica menos el brazo y las masas. Durante 2014 se ha trabajado en el desarrollo del brazo. Se espera terminar la parte mecánica para el 2015.


Durante el año 2014 se han realizado importantes inversiones en los proyectos de microfuerzas, micropesas y máquina de par de torsión de 10 kN·m. Aparte, durante el año 2014, se han adquirido dos transductores de fuerza de 2 kN y 100 kN para el aseguramiento de calidad del laboratorio de fuerza. También se ha invertido en la puesta a punto de la máquina de 10 MN. Por otra parte, en el laboratorio de presión se ha hecho una importante inversión en la puesta a punto del banco de altas presiones y en el laboratorio de masa se ha mejorado la balanza de 100 kg. La inversión total ha sido de 147 k€.

d) Actividades y servicios

Dentro de las actividades de mantenimiento y desarrollo de patrones destacan:

- Mejora de la balanza de 100 kg.


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- Continuación del estudio del marcado con láser en pesas de 50 kg, clase mejor que E2.

- Estudio del efecto del menisco en agua en las calibraciones de densidad de sólidos

Se han realizado un estudio de determinación de densidad de varias pesas con distintas alturas de líquido sobre la pesa. Se ha comprobado que si dicha altura está entre 17 cm y 27 cm el efecto es despreciable. Dentro de las actividades de difusión realizados en el área de Masa destacan los siguientes:

- Curso a personal de LACOMET (Costa Rica) de Vibraciones y Acústica, financiados por la Unión Europea, en el que personal del Área de Masa ha impartido un total de 15 horas lectivas.

- Curso a personal de LANAMET (Nicaragua) de Masa, financiados por la Unión Europea, en los que personal del Área de Masa ha impartido un total de 8 horas lectivas.

- La calidad en los laboratorios de ensayo y calibración. Norma UNE-EN ISO 17025. Evaluación de los datos de medición. Cálculo de la incertidumbre de medida, para personal de Mangrama en el que personal del Área de Masa ha impartido un total de 8 horas lectivas

- Incertidumbres para personal del CEM, en el que personal del Área de Masa ha impartido un total de 2 horas lectivas

Mejoras en las capacidades de medida: Este año se han mantenido las capacidades de medida y calibración. Actualmente se está a la espera de obtener resultados en comparaciones de masa y vibraciones y poder solicitar nuevas capacidades en 2015. Servicios de calibraciones:

Laboratorio Calibraciones

internas Calibraciones externas

Masa 52 45 Densidad-Volumen 24 96 Presión 29 149 Fuerza 29 9 Par de torsión 16 154 Acústica y Vibraciones

21 50

TOTAL 171 503Tabla de calibraciones


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Ingresos recibidos por servicios y actividades externas (calibraciones, cursos, asesorías, acreditaciones, proyectos, intercomparaciones......):

Laboratorio Actividades

externas (IVA incl.)

€


€

Total

€

Masa 74 256,68 74 256,68Densidad-Volumen 88 983,12 88 983,12Presión 120 829,82 120 829,82Fuerza 106 463,9 106 463,9Par de torsión 37 103,84 37 103,84Acústica y Vibraciones

22 757 31 197 53 954

481 591,36Tabla de Ingresos

e) Comparaciones

Las comparaciones nacionales finalizadas en 2014 son las siguientes. El CEM ha sido siempre el piloto-coordinador de las mismas: - CEM-14-01: Micropipetas variables (100 μL a 1000 μL) Esta comparación se ha hecho con 4 pipetas iguales de 100 µl a 1000 µl y se ha realizado un estudio de reproducibilidad de las mismas. Ha habido 10 participantes. Se eliminó una pipeta de la comparación pues presentaba una deriva anormal. Aún así, ha habido algunas discrepancias. - CEM-14-02: Masas no normalizadas La comparación consistía en la calibración de 4 masas no normalizadas consistentes en un bloque de 23 g, un disco con ranura de peso aproximado de 500 g, un disco de peso aproximado de 5 kg y una campana porta pesas de unos 500 g. Hubo 20 participantes. A la vista de los resultados preliminares en la masa de 23 g hay 3 laboratorios discrepantes, y en general muy distintas incertidumbres. El disco de 500 g estaba magnetizado y no se ha realizado su evaluación. Para el disco de 5 kg ha habido un laboratorio discrepante e incertidumbre muy dispar. En la campana de 500 g ha habido un laboratorio discrepante y las incertidumbres más homogéneas. - CEM-14-03: Báscula multiescalón La comparación consistía en la calibración de una báscula multiescalón de 6 kg y contaba con 36 participantes.


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No ha habido ningún laboratorio discrepante en ninguna de las medidas. Todas las incertidumbres han sido muy homogéneas. Solamente puede comentarse que dos laboratorios no han presentado alguna de las medidas. - CEM-14-04: Tolva simulada Para simular la tolva se instaló una vasija sobre una báscula de manera que se podían hacer las sustituciones con agua. El sistema ha sido muy reproducible y ha dado buenos resultados. Hubo 12 participantes. No ha habido ningún resultado discrepante en ninguna de las medidas y todas las incertidumbres han sido homogéneas. - CEM-14-05: Vasijas En la comparación era necesario calibrar dos vasijas, una de vidrio de 5 L y otra de acero de 20 L. Hubo 5 participantes Durante la comparación una ligera deriva en la vasija de 5 L. Todos los resultados han sido compatibles en las dos vasijas. - CEM-14-2.5A: Comparación de presiones relativas hidráulicas de 40 MPa a 500 MPa. Han participado nueve laboratorios. Solamente un laboratorio ha presentado un índice de compatibilidad mayor que uno en un punto, por lo que los resultados se consideran satisfactorios. Únicamente cuatro laboratorios han medido por encima de 180 MPa y tres por encima de 300 MPa. - CEM-14-2.5B: Comparación de presiones absolutas neumáticas (vacío). Han participado siete laboratorios. Los resultados han sido satisfactorios, aunque hay dos laboratorios que han presentado un valor puntual con índice de compatibilidad mayor que uno. - CEM-13-2.9A: Comparación de calibrador acústico (94 dB, 1 000 Hz). Han participado trece laboratorios incluido un laboratorio de Portugal. Los resultados de la comparación han mostrado gran acuerdo entre los valores de medida obtenidos para las incertidumbres declaradas por los participantes para la medida del nivel de presión acústica y de la distorsión. No obstante ha habido dos laboratorios que presentan índices de compatibilidad mayores que uno, en la medida del nivel de presión acústica. Sin embargo, la medida de la distorsión de la señal acústica


57

emitida por el calibrador ha presentado diferencias significativas entre los participantes, pudiéndose agrupar los laboratorios en tres grupos, aquellos que han medido distorsión armónica total, aquellos que han medido distorsión armónica total más ruido mediante análisis de señal y aquellos que han medido distorsión armónica total más ruido mediante filtrado de la señal. De forma general, los laboratorios no han especificado en sus certificados exactamente qué es lo que han medido. Por esto, se han comparado los resultados de distorsión de los laboratorios por grupos, de esta forma se han obtenido índices de compatibilidad menores de uno en todos los casos. Se ha creado un grupo de trabajo dentro del subcomité técnico de calibración de acústica de ENAC para tratar este aspecto. - CEM-13-2.9B: Comparación de sonómetro. Han participado once laboratorios incluido un laboratorio de Portugal. Los resultados de la comparación muestran gran acuerdo entre los valores de medida obtenidos para las incertidumbres declaradas por los participantes encontrándose un 94,6 % de valores compatibles para un total de 1094 mediciones, por lo que, de forma general, los resultados se pueden considerar satisfactorios.

- CEM-FM-1/13: Llave de par de referencia y transductor de 1 kN·m Han participado 6 laboratorios incluido un laboratorio de Portugal. La deriva de los patrones ha sido adecuada. Para la llave de referencia ha habido un laboratorio discrepante, para el transductor no ha habido ningún laboratorio discrepante. En cuanto a las comparaciones internacionales el Área de Masa se están esperando informes de las siguientes: - EURAMET.M.P-K8: Comparación en medio gas (absoluto y relativo) de

25 kPa a 200 kPa. - EURAMET.M.P-S9: Comparación en medio gas para presiones

relativas negativas de 0 hPa a -950 hPa. - EURAMET.M.D-K.1.1: Determinación de densidad de esferas de

silicio. - EURAMET.M.P-K1.C: Comparación en medio gas de 0.7 MPa a 7

MPa. - EURAMET.M.F-K3: Comparación de fuerza de 0,5 MN a 4 MN. - CCM.M-K7: Comparación de masas de 500 mg, 5 g, 10 g, 100 g y 5

kg. - EURAMET Project 1297: Comparación de un picnómetro de 50 mL y

un matraz de 500 mL.


58

- EURAMET.AUV.A-K5: comparación de micrófonos en campo de presión.

Se ha recibido el informe final de las comparaciones siguientes: - CCM.M-K4: Pesa de 1 kg de acero. Esta es la repetición de la comparación CCM.M-K1, la primera comparación de masa que se hizo dentro del Comité Consultivo de Masa. Se han utilizado distintos métodos de evaluación de la comparación, obteniendo el CEM buenos resultados en todos los casos. Se incluye una gráfica de resultados como ejemplo:

- CCAUV.V-K2: Calibración primaria de acelerómetros de 10 Hz a 10 kHz, donde se determina el módulo y la fase de la sensibilidad. En esta comparación se utilizaron dos patrones de transferencia, un acelerómetro “back to back” y otro “single ended”. El “back to back” sufrió una deriva considerable, por lo que sólo se toma en cuenta su fase a la hora del análisis. Los grados de equivalencia son compatibles en todos los casos. Se incluye una gráfica como ejemplo donde se muestran los resultados para la sensibilidad del acelerómetro “single ended” para 1000 Hz:


59

- EURAMET.M.M-S1: Comparación de 500 kg Esta es una comparación en la que el CEM ha tenido muy buenos resultados, que le servirán para mejorar sus capacidades de medida y calibración. A continuación se muestra un gráfico con los grados de equivalencia de los participantes.

- SIM.M.M-S14: Comparación suplementaria en masa para los valores: 200 mg, 1 g, 50 g, 200 g, 1 kg y 2 kg.


60

Esta es una comparación que se ha realizado dentro del programa PRACAMS donde el CEM ha actuado como piloto y ha proporcionado los valores de referencia. Los patrones de transferencia han sido pesas E2 y los participantes han sido los Institutos Nacionales de Metrología de Centroamérica. La comparación se ha realizado correctamente. No había ninguna desviación significativa en la masa de cualquiera de los patrones de transferencia. De los seis institutos participantes hay tres laboratorios que no presentan resultados discrepantes. Hay un instituto que presenta todos sus resultados discrepantes, otro que presenta resultados discrepantes para 200 mg y otro presenta resultados discrepantes para 1 g y 1 kg.

Se ha recibido el borrador B de las comparaciones siguientes:

- CCM.M-K6: Pesa de 50 kg. En esta comparación el CEM es el laboratorio 8 y los resultados se presentan en la siguiente gráfica:

- EURAMET.AUV.V-K3: Calibración de acelerómetros en bajas frecuencias El rango de frecuencias que cubre es de 0 Hz a 200 Hz, y se tenía que determinar tanto el módulo como la fase. Todos los resultados han sido compatibles. Como ejemplo se presentan los resultados para 10 Hz en módulo (a la izquierda) y en fase (a la derecha).


61

10 Hz

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

LNE

CMISP

METAS

INRIMGUM

CEMPTB

DPLAMIK

ES

devi

atio

n fr

om K

CR

V in

mV/

(m/s

²)10 Hz

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

LNE

CMISP

METAS

INRIM

GUMCEM

PTBDPLA

MIKES

devi

atio

n fr

om K

CR

V in

°

Nº Coordinadas por el CEM (S/N) Comparaciones Nacionales

10 10

Comparaciones Internacionales

6 1

Tabla de Comparaciones

f) Cooperación con otras instituciones y organismos Durante el año 2014 el Área de Masa ha cooperado con los siguientes organismos de las siguientes formas: - El Área colabora muy estrechamente con EURAMET ya que personal

de la misma ha sido elegido Presidente del Comité Técnico de Masa y Magnitudes Derivadas de EURAMET. En especial es el responsable del proyecto EURAMET 1205 para la revisión de la guía EURAMET cg 18 para la calibración de instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático.

- El Área ha colaborado con ENAC desempeñando la presidencia de tres de sus Subcomités Técnicos de Calibración: Masa y Volumen, Presión y Vacío y Acústica. También participa en el Subcomité de Fuerza, Par de Torsión y Dureza.

- Personal del Área participa en el Comité de metrología CTN 82 de AENOR y, en concreto se tiene:

- la presidencia del grupo 3 "SC3 Metrología de fluidos". - la presidencia del grupo 5 "SC5 Metrología mecánica y térmica".

El Área ha participado como experto técnico en las siguientes visitas:

- “Peer review” para el Laboratorio de Vibraciones del IPQ. - Visita de seguimiento al Real Observatorio de la Armada (Patrón de

Tiempo y Frecuencia).


62

- Visita de seguimiento al Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (Patrón de Humedad).

- Visita de seguimiento al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Patrones de Radiaciones Ionizantes).


Este año se ha realizado una auditoría interna a todos los laboratorios del área. Algunas de las acciones correctivas a implantar como resultado de los hallazgos de la auditoría interna se implantarán durante el primer trimestre de 2015. A continuación se incluyen los documentos de calidad nuevos o modificados durante 2014.

Tipo de documento Nuevo o Modificado

Nº

Procedimiento /instrucción técnica nuevo CEM-PT-0075

Procedimiento /instrucción técnica nuevo CEM-PT-0174

Procedimiento /instrucción técnica modificado CEM-IT-0051



Procedimiento /instrucción técnica modificado CEM-PT-0095











Programa informático modificado CEM-P-0238

Programa informático nuevo CEM-P-0245






63


Formato técnico modificado CEM-F130

Formato técnico modificado CEM-F281

Formato técnico nuevo CEM-F289






Nº Abiertas en el año

Nº Cerradas en el año

Acciones preventivas

0 0

No conformidades 11 7 Reclamaciones 23 23



Nombre Nacional / Internacional/

Lugar

Tipo (reunión,

seminario, congreso…)

Entidad convocante

Reunión del Grupo de Trabajo de Presión del

CCM

Internacional/ París (Francia)

Reunión CIPM

Reunión del Grupo de Trabajo de Fuerza del

CCM

Internacional/ Kajani (Finlandia)

Reunión CIPM

Reunión de la Junta Directiva - Presidentes

de los Comités Técnicos de EURAMET

Internacional/ Praga (R. Checa)

Reunión EURAMET

Reunión del EURAMET TC Flujo

Internacional/ Turín (Italia)

Reunión EURAMET

Reunión del STAIR EMPIR

Internacional/ Bruselas (Bélgica)

Reunión EURAMET/CEN/CENELEC

Reunión del EURAMET TC Masa


Reunión EURAMET

Reunión para la revisión de la guía EURAEMT cg

18


Reunión EURAMET

Reunión del EURAMET TC AUV

Internacional/ Turín (Italia)

Reunión EURAMET

Taller Internacional de Internacional/ Seminario EURAMET


64

Análisis de Medidas Dinámicas

Turín (Italia)

Asamblea General de EURAMET

Internacional/ Cavtat (Croacia)

Reunión EURAMET

Seminario SPEKTRA Internacional/

Dresden (Alemania)

Seminario SPEKTRA

Congreso IMEKO TC3, TC 5 y TC 22

Internacional/Ciudad del Cabo (Sudáfrica)

Congreso IMEKO

Reunión del Subcomité de Masa y Volumen

(2 reuniones)

Nacional/Madrid Reunión ENAC

Reunión del Subcomité de Fuerza, Par de Torsión y Dureza

(2 reuniones)


Reunión del Subcomité de Presión y Vacío


Reunión del Subcomité de Acústica


Total 17 Tabla de eventos


- “Realization of sinusoidal forces at CEM”, N. Medina, J. Robles, J. de Vicente, Proc. of Joint IMEKO International TC3, TC5 and TC22 Conference, Ciudad del Cabo, Sudáfrica, 2014.

- “Enlargement of the torque measurement capabilities at CEM: development of a 10 kN·m deadweight torque standard machine”, N. Medina, J. Robles, J. Trujillo, J. A Robles Proc. of Joint IMEKO International TC3, TC5 and TC22 Conference, Ciudad del Cabo, Sudáfrica, 2014.

- “Final report on SIM.M-S14: Mass comparison in Central America”, N. Medina et al. 2014 Metrologia 51 07008

- “Force Sensor Characterization under Sinusoidal Excitations”, N. Medina, J. de Vicente, Sensors 2014, 14(10), p 18454-18473

- “Final report on CCM.M-K4: Key comparison of 1 kg stainless steel mass standards”, Luis Omar Becerra et al 2014 Metrologia 51 07009

- “Influence of the radiation shield in the behaviour of aws temperature sensors”. C. García Izquierdo et al. International Workshop on Metrology for Meteorology and Climate. Brdo, Slovenia, 2014.


65


Título Asistentes Entidad organizadora

Horas lectivas

Comparaciones, tratamientos de datos 6 CEM 10 Expresión de la incertidumbre de medida-guía GUM

8 CEM 15

5º Seminario intercongresos. Metrología legal 1 CEM 4 Fundamentos de dirección de proyectos según ISO 21500

2 CEM 14

Curso virtual de metrología 1 CEM - HBM on tour 2014 2 HBM 16 Jornada Técnicas de Vacío 2014 de Oerlikon Leybold Vacuum

1 OERLIKON VACUUM

8

Jornada de Ingeniería Inversa 2 ZEISS 6 Curso teórico-práctico para trabajos en altura 2 FREMAP 6

Total +>260 Tabla de cursos

k) Recursos humanos

En líneas generales los recursos humanos disponibles se consideran insuficientes para la gran cantidad de actividades a desarrollar por el Área.


Mujeres

Doctores universitarios 1 Funcionario - Licenciados, ingenieros y similares 8 2 funcionarios + 1

laboral +2 becarios + 3 contratados

proyecto

3


4 3 laborales + 1 funcionario

1

Ciclos formativos de grado superior 3 3 laborales - Ciclos formativos de grado medio, bachiller y similares

2 2 laborales -

Otros estudios - - - TOTAL PERSONAL 18 4 funcionarios +

9 laborales + 2 becarios + 3 contratados

proyecto

4

menor

de 25 de 25 a 34

de 35 a 44

de 44 a 54

de 55 a 65

mayor de 65


66

Total - 2 10 4 2 - De ellos mujeres

- 2 - 1 - -

l) Objetivos prioritarios para el año 2015 Dentro de las actividades a desarrollar en el Área de Masa durante 2015 destacan las siguientes:

Colaborar en el procedimiento de calibración de sistemas “build up” y en el establecimiento de requisitos de calibración y parámetros dependiendo del uso (Proyecto EMRP “Force”). - Investigación de la influencia del “creep”, retorno de cero y la

reversibilidad para en rango del meganewton (Proyecto EMRP “Force”). - Estudio de la interpolación y la extrapolación a valores mayores en rango

del meganewton (Proyecto EMRP “Force”). - Estudio del estado del arte en las mediciones de altos valores de par de

torsión y revisión de los procedimientos de calibración existentes de los bancos de ensayo de nacelles de los aerogeneradores (Proyecto EMPIR “MN·m Torque”)

- Estudio de los sistemas de generación de par de torsión por palanca y un transductor de fuerza y realización de diseños a aplicar en los bancos de ensayo de nacelles de los aerogeneradores (Proyecto EMPIR “MN·m Torque”)

- Comparación de FPG contra columna de mercurio (Proyecto EMPIR “Pres-to Vac”)

- Comparación de pistones cilindro contra columnas junto con el estuido del patrón de transferencia a utilizar (Proyecto EMPIR “Pres-to Vac”)

- Estudio de las incertidumbres de los usuarios de FPG (Proyecto EMPIR “Pres-to Vac”)

- Contacto con clientes para ver la implicaciones de una disminución de la incertidumbre en el rango de 1 Pa a 104 Pa (Proyecto EMPIR “Pres-to Vac”)

- Estudio de las comparaciones que usan pistones y columnas como patrones de transferencia (Proyecto EMPIR “Pres-to Vac”)

- Continuación del proyecto de desarrollo de la máquina de 10 kN·m. - Puesta en marcha de la máquina de 10 MN. - Puesta en marcha de la máquina de 500 kN. - Continuación del proyecto de la máquina de microfuerzas. - Utilización de las micropesas para la determinación de sensibilidad de los

comparadores y microbalanzas.


67

- Diseño de un sistema de almacenamiento estanco en gases inertes para pesas.

- Modificación del procedimiento de calibración de balanzas de acuerdo a la nueva versión del documento EURAMET cg 18 y colaboración en dicha revisión.

- Modificación del procedimiento de calibración de manómetros de acuerdo a la nueva versión del documento EURAMET cg 17 y colaboración en dicha revisión.

- Mejora de los procedimientos de acústica y vibraciones.


68

6.3 ÁREA DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

a) Introducción

Se continúan realizando las actividades dirigidas a mantener y diseminar los valores de los patrones nacionales de las magnitudes eléctricas que se realizan periódicamente, encuadradas en los siguientes campos de medida:

• Tensión e intensidad en CC • Resistencia en CC • Tensión e Intensidad en CA • Potencia y energía en CA • Impedancia: capacidad, inductancia, resistencia y relación de tensión en

CA. Se han continuado las actividades correspondientes a los dos proyectos dentro de EMRP Call 2012 (2013-2016). SI Broader Scope. Desarrollo del SI y diseminación de las unidades mediante la investigación y desarrollo en el campo de la metrología fundamental y aplicada. Se trata de los dos siguientes proyectos: -SIB59 Q-Wave. “A quantum standard for sampled electrical measurements” -SIB53 AIM QuTE. “Automated impedance metrology extending the quantum toolbox for electricity”. En cooperación con 14 INMs europeos, el CEM ha coordinado con éxito su propuesta presentada en el programa EMPIR CALL 2014 Research potencial. El objetivo principal del proyecto denominado ACQ-PRO. “Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards”, es la extensión del uso de los patrones de tensión cuánticos en CA entre los INMs europeos. El proyecto comenzará en junio 2015 y será coordinado por el CEM, con una duración prevista de tres años Para asegurar los valores asignados a los patrones que materializan las distintas unidades, se han llevado a cabo diversas actividades de optimización y de desarrollo de nuevos sistemas, basados en la culminación de proyectos de I+D+i, que han permitido mantener y garantizar la declaración de nuevas y mejoradas CMC´s. Para ello se ha participado en el proceso de revisión EURAMET.EM.12.2014, presentando y aprobando recientemente durante el mes de enero 2015, 8 nuevas CMCs y 9 modificadas CMCs. Se han aprobado los nuevos servicios basados en los nuevos patrones primarios desarrollados en el área: patrón de potencia y energía mediante muestreo digital y sistema trifásico de medida de potencia y energía y nuevo sistema de transferencia CA-CC en corriente, así como, se optimizaron los servicios en CA y CC y en


69

potencia y energía en modo monofásico, mejorando valores de incertidumbres y ampliando rangos de medida. Cabe destacar la activa participación del área en el campo de la divulgación de sus actividades científicas de los nuevos desarrollo de proyectos de I+D+i, con la publicación de tres artículos en uno de los foros más importantes a nivel internacional en el campo de la electricidad, como por ejemplo, puede ser la CPEM 2014, celebrada en Río de Janeiro, Brasil, donde se ha asistido como ponentes.


b.1.- Proyectos europeos EMRP

Durante el año 2014 se han desarrollado las fases previstas de los siguientes proyectos de I+D+i del CEM, dentro del programa EMRP y EMPIR. EMRP Call 2012 (2013-2016). SI Broader Scope. Desarrollo del SI y diseminación de las unidades mediante la investigación y desarrollo en el campo de la metrología fundamental y aplicada. Son los siguientes proyectos: SIB59 Q-Wave. “A quantum standard for sampled electrical measurements”. En curso.

Coordinador: Johannes Kohlmann, PTB. Objetivos y participación CEM: - El desarrollo de nuevas referencias cuánticas de tensión para señales no

estacionarias basadas en el efecto Josephson, empleando técnicas de conversión analógico-digital. Se abordan con profundidad las nuevas técnicas digitales de medida mediante convertidores analógicos digitales empleados en el muestreo digital de señales. Se trata de dar cumplimiento al objetivo de diseminación en el SI de las magnitudes eléctricas de medida en CA.

Trabajos: los indicados en el apartado logros. Dos técnicos y un jefe de área, con un total de aproximadamente 76 horas empleadas durante el año 2014. Logros e impacto: - AENOR/CTN-82 Metrology and Calibration Committee. Información

acerca del proyecto y sus principales objetivos relacionados con la normalización. Entregable 5.1.5.

- Presentación: Los convertidores digitales como futuro patrón de corriente alterna. El proyecto europeo “q-wave”. 5º Congreso español de Metrología. Madrid, 12-14 Junio 2013. Entregable 5.1.3.

- Informes de seguimiento del proyecto y asistencia a las reuniones del proyecto.


70

SIB53 AIM QuTE. “Automated impedance metrology extending the quantum toolbox for electricity”. En curso.

Coordinador: Luis Palafox, PTB. Objetivos y participación CEM: - El objetivo principal del proyecto es la diseminación de las magnitudes en

impedancia. La tecnología utilizada esta basada en puentes Josephson y puentes de medida digitales. Mejorando significativamente la operatividad y los valores de incertidumbre actualmente conseguidos con los sistemas coaxiales actuales ya empleados en el CEM. Se proporcionará una infraestructura metrológica que mejorará sustancialmente el alcance de las actuales medidas en el campo de la impedancia.

Trabajos: los indicados en el apartado logros. Dos técnicos y un jefe de área, con un total de aproximadamente 500 horas empleadas durante el año 2014.

Logros: - Informes de seguimiento del proyecto y asistencia a la reunión de

progreso del proyecto. - Fases de inicio y montaje del sistema y puente de medida

correspondiente al entregable 1.3.1: Puente Josephson para medida de impedancia. Informe de linealidad de un detector de nulo sensible a fase para el puente basado en un único array Josephson.

Programa EMPIR. CALL 2014. Capacity Building, proyecto ACQ-PRO

En cooperación con 14 INMs europeos, el CEM ha coordinado con éxito su propuesta presentada en el programa EMPIR CALL 2014 Research potencial. El objetivo principal del proyecto denominado ACQ-PRO. “Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards”, es la extensión del uso de los patrones de tensión cuánticos en CA entre los INMs europeos. El proyecto comenzará en junio 2015 y será coordinado por el CEM, con una duración prevista de tres años.

b.2.- Proyectos españoles internos.-

“Sistema de medida patrón de resistencia en CA”. Proyecto RECAP (2010-2014).-

Coordinador/recursos: Yolanda Álvarez, a tiempo completo. Objetivos: El proyecto surge de la necesidad de trazabilidad de la industria española en resistencia en corriente alterna. Los objetivos más significativos de este proyecto son, por una parte el establecimiento de un sistema de medida patrón de resistencia en CA mediante el desarrollo de puentes de medida y


71

posteriormente, el establecimiento de los procesos de diseminación de la unidad de resistencia en CA. Trabajos: Dos técnicos trabajando en el proyecto a tiempo completo. - Se han estudiado los distintos tipos de puentes de comparación de

resistencia, así como la incertidumbre esperada con cada uno de ellos y se ha decidido implementar un sistema coaxial de medida de resistencias partiendo de una resistencia calculable de valor conocido en CA.

- Se ha montado el puente coaxial para medida de resistencias y se han realizado ensayos de funcionamiento y repetibilidad a frecuencias hasta 5 kHz. Se han desarrollado además elementos necesarios para ampliar el rango de frecuencias del sistema de medida hasta 20 kHz.

Logros e impacto: - Se ha conseguido culminar con éxito el proyecto, mejorando, incluso, los

resultados que se habían previsto en un inicio, en cuanto a los valores de incertidumbre obtenidos.

- Se ha desarrollado y montado, actualmente totalmente operativo, el sistema de medida primario basado en un puente de relación de tipo coaxial, el cual permite comparar el valor desconocido de una resistencia patrón frente al valor de referencia, constituido por dos resistencias calculables. Las siguientes figuras muestran el esquema del puente de medida y las dos resistencias calculables empleadas como referencia en el puente de medida. El sistema permite la determinación de patrones de resistencia en CA de valores comprendidos entre 1 Ω y 100 kΩ, en un margen de frecuencias comprendido entre 40 Hz a 5 kHz. Los valores de incertidumbre expandida obtenidos van desde 1 μΩ/Ω a 5 μΩ/Ω, dependiendo del valor nominal de la resistencia y de la frecuencia de medida.

Esquema del puente coaxial de medida de resistencia en CA desarrollado en el CEM


72

Referencias del puente de medida de resistencia en CA. Resistencia calculable cuadrifilar (a la izquierda) y bifilar (a la derecha en baño de aceite termo-regulado mediante elementos Peltier)

El reciente desarrollo del sistema de medida de relación de tensión en CA, basado en el método Straddling, ha permitido la calibración del transformador de relación de tensión empleado en el puente de medida de resistencia en CA, en todo el margen de frecuencias indicado, con un valor de incertidumbre expandida de 1 x 10-7.

“Nuevo patrón cuántico para la caracterización de sistemas de medida digitales en corriente continua y alterna”. Proyecto PACMED (2010-2014).-

Coordinador: Manuel Cervantes, a tiempo completo. Objetivos: El objetivo principal de este proyecto es el empleo de los dispositivos Josephson programables binarios de última generación para la caracterización de sistemas de medida digitales de alta resolución, entre los que destacan los nuevos patrones digitales de potencia y energía y los multímetros de gama alta. También se busca la automatización de las medidas para mejorar la repetibilidad y disminuir la incertidumbre y los tiempos empleados en cada calibración. Trabajos: Dos técnicos trabajando en el proyecto a tiempo completo Se ha diseñado un montaje experimental y un software basado en LabView para controlar el dispositivo Josephson programable con las fuentes y multímetros PXI. Se ha procedido al análisis del comportamiento del dispositivo Josephson programable en tensión alterna, realizando el montaje experimental actualmente en estudio.


73

Ligadas a los objetivos indicados, se han completado las siguientes tareas:

- Se ha realizado un profundo estudio del actual sistema Josephson programable binario que tiene el CEM, con el fin de familiarizarse lo más posible con él y de valorar su idoneidad. Por otro lado, se han estudiado las nuevas muestras Josephson programables disponibles en el mercado y los sistemas completos existentes en otros INM’s. La primera tarea del proyecto ha sido emplear este dispositivo para la calibración todo tipo de generadores de tensión y multímetros en el rango de esos valores, desde 150 μV hasta 1,2 V. - Se ha diseñado un montaje experimental y un software basado en LabView para controlar el dispositivo Josephson programable con las fuentes y multímetros PXI. - Se ha diseñado un procedimiento para la calibración en linealidad de voltímetros y nanovoltímetros en los rangos de 1V, 100 mV y 10 mV empleando el dispositivo Josephson programable y se han automatizado las medidas con el fin de desarrollar un sistema autónomo y de bajo ruido que permite calibrar con una incertidumbre muy baja voltímetros y nanovoltímetros de alto nivel tanto internos como de clientes. Se ha mejorado de este modo las capacidades de medida del CEM en la linealidad de voltímetros y nanovoltímetros al trazar esta medida directamente al patrón nacional de tensión y no a referencias Zener como se hacía antes. - Se ha llevado a cabo un estudio detallado de los efectos del la modulación en frecuencia del dispositivo Josephson programable binario para determinar el rango de trabajo del mismo. Una vez diseñado el montaje, se ha implementado un software de control para la calibración automática de linealidad de multímetros en el rango de 1 mV a 10 mV. - Se ha extendido el procedimiento de calibración en linealidad al rango de 1 mV, para ello ha sido necesario el estudio de la tensión generada por el dispositivo Josephson en función de la frecuencia de microondas aplicada. Una vez realizado este estudio se ha procedido a conectar el dispositivo en serie con una referencia Zener, y modificando la frecuencia del mismo se han obtenido los valores deseados en el rango del μV. - Se ha procedido al estudio de la respuesta en tensión alterna de nuestro dispositivo, analizando en profundidad los transitorios que se producen para posteriormente plantear y ejecutar las posibles soluciones para minimizarlos.


74

Comportamiento del dispositivo Josephson en CA

Logros: Las fases indicadas en el apartado anterior han sido concluidas satisfactoriamente.

c) Inversiones, reposiciones y mejoras en instalaciones Descripción Objetivo/proyecto Coste, IVA incluido

en € Sensor remoto para

medida de frecuencia de microondas. Necesario

para materializar el patrón Josephson por avería en

otra unidad disponible

Establecimiento del sistema del patrón Josephon. Patrón nacional

de tensión / Proyecto EMRP SIB53 AIMQuTE

6.703

Fuente sintetizada de tensión CA con dos salidas

con fase definida.

Montaje puente Josephson para medida de impedancia. Informe de linealidad de un detector de

nulo sensible a fase para el puente basado en un único array

Josephson / Proyecto EMRP SIB53 AIMQuTE

8.000

Total 14.703.-

Durante el año 2014 no se han adquirido libros. Mejora en las instalaciones del laboratorio de resistencia CC: Se procedió a realizar las primeras fases del montaje e instalación del baño de aceite GUILDLINE 9730 para mejora de la estabilidad térmica del grupo de

-0.00308 -0.00301 -0.00294-0.00040 -0.00038

0.0

0.2

0.4

Am

plitu

d (V

)

Tiempo (s)


75

referencia de resistencias patrón del CEM, una vez reparada la avería en dicho baño.


d. 1.- Mantenimiento y desarrollo de patrones

Se han continuado las distintas actividades para el mantenimiento de los patrones nacionales de tensión Josephson, resistencia Hall cuántica, patrón primario de potencia eléctrica mediante muestreo digital y capacidad e inductancia eléctrica. Continuando las actividades con el objetivo de mantener y optimizar los patrones mantenidos en el área. Se ha materializado el voltio patrón mediante el patrón Josephson en tres ocasiones, del 7 de abril al 23 de mayo, del 30 de junio al 24 de julio y del 9 de diciembre al 31 de diciembre de 2014, al objeto de caracterizar el grupo de referencia de tensión Zener, referenciar las calibraciones internas y externas efectuadas, así como realizar el montaje del sistema de medida en el proyecto PACMED. Se ha materializado la resistencia patrón mediante el efecto Hall cuántico una vez, del 3 al 14 de noviembre del 2014, continuando con las actividades de caracterización de los grupos de resistencia patrón del CEM. Caracterización del grupo de referencia 1 Ω CEM. Con respecto al mantenimiento de los patrones del laboratorio de impedancia, se ha seguido trabajado en la fase de optimización de las operaciones de los puentes de medida, en base al cumplimiento de las tareas establecidas dentro del proyecto RECAP finalizado en noviembre de 2014. d. 2.- Nuevas líneas de patrones y servicios desarrolladas

Cabe destacar, entre otras, las siguientes actividades por laboratorios.

Laboratorio de tensión en CC

Fundamentalmente se han conseguido consolidar las siguientes nuevas líneas o sistemas de medida para calibración:

e) Automatización y optimización del sistema de calibración de multímetros y

calibradores digitales y medida de la linealidad, a partir de los nuevos desarrollos del proyecto PACMED.

f) Estudio sobre medidas a nivel de picoamperios en un foto-optómetro. Implementación del nuevo sistema de medida de carga eléctrica y su aplicación en dosimetría.


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Laboratorio de resistencia en CC Cabe destacar las siguientes actividades: - Continuación del desarrollo del sistema de medida de muy altas

resistencias (100 MΩ a 100 TΩ). - Reparación, ajuste y puesta a punto del baño de estabilización térmica de

patrones de resistencia Guildline 9730 CR4. Por su capacidad y excelente estabilidad, va a permitir al laboratorio dar un significativo avance en el mantenimiento de los patrones nacionales, aumentando sus capacidades en lo relativo a su estabilidad térmica.

Laboratorio de corriente alterna

Cabe resaltar las siguientes actividades:

- Nueva referencia de intensidad en CA. Mejora y optimización del sistema y

realización de las medidas. Valores aprobados en el proceso de revisión de CMCs de EURAMET.

- Comunicaciones de dos artículos a la CPEM 2014 en Río de Janeiro, Brasil, 24-29 agosto 2014, participación con dos ponencias orales tituladas: "Evaluation and compensation of the Analog-to-Digital Converters and transducer influence in the CEM digital sampling wattmeter"."Spectrum analysis of asynchronously sampled signals by means of an ANN Method".

- Se continúan los primeros trabajos relativos al desarrollo puentes de medida digitales, llevando a cabo la adquisición de las tarjetas y realización de las primeras pruebas del sistema.

- Diseño y construcción de nuevas conexiones y dispositivos, optimizando de esta forma los rangos de medida.

Laboratorio de impedancia

- Mantenimiento del puente de medida de relación de tensión en CA y

optimización de métodos y cálculos. Aplicación práctica: Caracterización del transformador de relación de tensión empleado en el puente de resistencia en CA con un valor de incertidumbre expandida de 1 x 10-7.

- Mantenimiento del patrón nacional de inductancia y optimización de cálculos e incertidumbre.

- Se ha finalizado con éxito el proyecto RECAP relativo al nuevo sistema de medida de resistencia en CA, evaluando sus incertidumbres, utilizando como referencia las dos resistencias calculables, bifilar y cuadrifilar.

Laboratorio de patrones de potencia y energía

- Optimización y validación del sistema trifásico de calibración. En la

actualidad se han aprobado nuevos servicios en el último proceso de revisión de CMCs.


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- Se han continuado los trabajos y medidas para sentar las bases de la futura instalación e integración, durante el año 2015, de las denominadas redes neuronales en el patrón de potencia y energía mediante muestreo digital. Lo que permitirá mejorar significativamente los valores de incertidumbre, la automatización del sistema y la mejora de los tiempos de medida.

- Se ha impartido una ponencia en la reunión del SCTC-1 de ENAC sobre: “El patrón primario de potencia y energía mediante muestreo digital en el CEM. Aplicación práctica de las redes neuronales”.

d. 3.- Asesorías realizadas a la industria o a instituciones

El área de electricidad y magnetismo, viene asesorando a personal técnico perteneciente a Comunidades Autónomas, fabricantes y a particulares, en materia de Control metrológico del estado en aplicación de los siguientes RR. DD e II. TT:

- Real Decreto 889/2006, de 21 de julio, por el que se regula el control

metrológico del Estado sobre instrumentos de medida (B. O. E de fecha 2 de agosto de 2006).

- Orden ITC/3747/2006, de 22 de noviembre, por la que se regula el control metrológico del Estado sobre los contadores eléctricos estáticos de energía activa en corriente alterna, clases A, B y C, en conexión directa o en conexión a transformador, emplazamiento interior o exterior, en sus fases de verificación después de reparación o modificación y de verificación periódica

- Orden ITC/3022/2007, de 10 de octubre, por la que se regula el control metrológico del Estado sobre los contadores de energía eléctrica, estáticos, combinados, activa, clases A, B y C y reactiva, clases 2 y 3, a instalar en suministros energía eléctrica hasta una potencia de 15 kW de activa que incorporan dispositivos de discriminación horaria y telegestión, en las fases de evaluación de la conformidad, verificación después de reparación o modificación y de verificación periódica.

Cooperación con metrología legal para impartir formación a EON-ENDESA en dos jornadas consecutivas sobre contadores de energía eléctrica tipo 5, equipados con funciones de telegestión y de discriminación horaria.

El área viene, por otra parte, asesorando, de forma puntual, en materia de metrología científica a personal técnico de empresas del sector, sobre aspectos relativos a desarrollo de métodos de calibración de equipos y patrones, cálculos de incertidumbre, así como implantación de sistemas de calidad en laboratorios del sector. En atención al ciudadano se han contestado a más de 60 consultas por escrito o telefónicas.


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d. 4.- Difusión y formación externa

Los recursos empleados de horas de trabajo de personal es mucho más elevado que las horas presentadas en la tabla, ya que aquí solo se presentan la duración en horas de las presentaciones, sin considerar las horas de trabajo dedicadas a preparar y desarrollar cada ponencia o curso impartido. Cursos impartidos por personal del área de electricidad, como profesores o ponentes, durante 2014:

ACTIVIDAD FORMATIVA/ÁREA DE ELECTRICIDAD

OBJETIVOS DURACIÓN EMPRESA

CPEM 2014 en Río de Janeiro, Brasil, 24-29 agosto 2014, participación con dos ponencias orales, presidencia de mesa y divulgación poster proyecto SIB 59 Q-WAVE

Divulgación científica 3 h CEPEM

Curso “Comparaciones: tratamiento de datos”. 20/11. Tema “Ejemplos de comparaciones en el Área de Electricidad”

Explicar el tratamiento de los datos en las comparaciones mediante ejemplos prácticos en el campo eléctrico.

2 h CEM

Curso “Expresión de la incertidumbre de medida. Guía GUM” 10/12 al 12/12

Explicar los cálculos de incertidumbres mediante ejemplos prácticos de calibración en el campo eléctrico

2 h CEM

Lectura de Tesis Doctoral sobre proyecto I+D+i medida resistencias de alto valor 29/10

Asistencia de doctora como miembro tribunal

3 h ETS Ingenieros de Minas

EMRP Divulgación científica de actividades en los proyectos SIB 53 AIM-QuTE y SIB 59 Q-WAVE

2 h EMRP

Elaboración del texto de Electricidad para el Master "Curso de especialización en Metrología 2015/2016”

Impartir los principales temas de Metrología Eléctrica

5 h CEM


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Curso a EON-ENDESA sobre contadores energía eléctrica. La telegestión.

Divulgación metrología legal. Contadores energía eléctrica y telegestión

5 h CEM

SC-TC1 de ENAC. Redes neuronales. Patrón de potencia y energía mediante muestreo digital

Divulgación científica 1 h ENAC/CEM

Total……………………23 horas

d. 5.- Mejoras en las capacidades de medida

Con respecto a CMCs, el área de electricidad durante el año 2014 ha tenido una participación muy activa lo que ha implicado destinar una muy significativa cantidad de esfuerzo y recursos, técnicos y humanos, para poder cumplir con los objetivos establecidos y cumplir con las directrices que emanan de EURAMET en el campo de la electricidad. Se ha participado en el proceso de revisión EURAMET.EM.12.2014 presentando y aprobando recientemente durante el mes de enero 2015, 8 nuevas CMCs y 9 modificadas CMCs. Como conclusión de todo ello, se resume que la participación en el proceso de revisión EURAMET.EM.12.2014, ha resultado muy beneficioso para el área ya que, en dicho proceso de revisión, se han aprobado los nuevos servicios correspondientes a los nuevos patrones primarios desarrollados en el área: patrón de potencia y energía mediante muestreo digital y sistema trifásico de medida de potencia y energía y nuevo sistema de transferencia CA-CC en corriente, así como, se optimizaron los servicios en CA y CC y en potencia y energía en modo monofásico, mejorando valores de incertidumbres y ampliando rangos de medida

CMCs nuevas CMCs

modificadas CMCs en revisión por EURAMET

- - 17

Tabla de CMCs

d. 6.- Servicios de calibraciones

Datos extraídos del SGE como ficha técnica/emitidos. De los 117 certificados de calibración emitidos, 56 corresponden a certificados BIPM bajo el ARM, lo que supone un porcentaje del 48 %, significando una disminución, en porcentaje, con respecto al año 2013, que era del 64,6 %.


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Laboratorio Calibraciones internas

Calibraciones externas

Tensión CC 20 19 Resistencia CC 47 4 CA 2 5 Impedancia 1 1 Potencia y energía 2 15 TOTAL 73 44

Tabla de calibraciones

d. 7.- Ingresos recibidos por servicios y actividades externas (calibraciones, cursos, asesorias, acreditaciones, proyectos, intercomparaciones......)

Datos sacados de los ingresos comunicados y realizados por EMRP en 2014:

Proyectos: - SIB53: no constan ingresos efectivos de este proyecto durante el año

2014. - SIB59: no constan ingresos efectivos de este proyecto durante el año

2014.

Cursos: 5 h x 240 € = 1.200 €.

Datos extraídos del SGE, en consultas/ingresos, solo certificados emitidos externos, considerando el IVA:

Laboratorio Actividades externas (IVA incl.)

€


€

Total

€

Tensión CC 23.819 23.819 Resistencia CC 4.429 4.429 CA 9.025 9.025 Impedancia 9.922 9.922 Potencia y energía 34.014 34.014 Cursos 1.200 1.200 82.409 82.409

Tabla de Ingresos

Se desea destacar que en esta tabla, a nivel de ingresos, no aparecen valoradas las calibraciones que el área de electricidad realiza a todas las áreas del CEM, incluidas las de metrología legal, especialmente llevadas a cabo por los laboratorios de resistencia CC y de tensión CC, con un total aproximado de 40 certificados de calibración durante el año 2014. Esto supone un importante ahorro al CEM, sin tener que salir a INMs europeos, como puede ser el PTB u otros. Cuestión muy significativa y que debería ser valorada.


81

e) Comparaciones

Durante el año 2014 el área ha participado en dos comparaciones: - Comparación EURAMET.EM-K12 sobre patrones de transferencia CA-CC de

100 mA y 5 A, a frecuencias comprendidas entre 10 Hz y 100 kHz. Presentación del informe CEM sobre los resultados obtenidos y los cálculos de incertidumbre.

- Comparación bilateral ENAC CEM-E1/13, energía eléctrica, entre CEM y

GAS NATURAL FENOSA. El CEM actúa como laboratorio piloto y se coordina la comparación. Se utiliza el patrón de energía eléctrica, propiedad del CEM, marca Radian, modelo RD-21 y número de serie 203740. En febrero 2014 se emitió el informe final de la comparación.

Nº Coordinadas por el CEM (S/N) Comparaciones Nacionales

1 S

Comparaciones Internacionales

1

N

Tabla de Comparaciones f) Cooperación con otras instituciones y organismos

- Se continúa presidiendo el subcomité técnico de calibración SCTC-1 de

ENAC, organizando la reunión anual en el CEM en mayo de 2014, donde se presentó una ponencia sobre los resultados del proyecto de I+D+i del CEM, patrón primario de potencia y energía mediante muestreo digital. Aplicación práctica de las redes neuronales.

- Se ha asistido, con una participación muy activa y presidiendo una mesa, a la CPEM 2014 en Río de Janeiro, Brasil, 24-29 agosto 2014, participación con dos ponencias orales tituladas: "Evaluation and compensation of the Analog-to-Digital Converters and transducer influence in the CEM digital sampling wattmeter" y "Spectrum analysis of asynchronously sampled signals by means of an ANN Method".

- Se continúa colaborando activamente con los demás INMs europeos en los distintos proyectos, ya relacionados en otros apartados del presente informe, dentro de los programas EMRP y EMPIR.

- Se ha colaborado con la División de metrología legal en unas jornadas formativas para la Empresa EON-ENDESA.

- Se ha colaborado con la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, y la Escuela del ICA, para la preparación y aprobación dentro del Plan Nacional de I+D+i, del proyecto TRÁTELO, junto al área de longitud del CEM.


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En total durante el año 2014 se han puesto en vigor, siete procedimientos técnicos, dos instrucciones técnicas y un programa informático:

Tipo de documento Nuevo o

Modificado Nº

Procedimiento

técnico

modificado CEM-PT-0078-02: CALIBRACIÓN DE CALIBRADORES DE TENSIÓN Y CORRIENTE UTILIZANDO LA TÉCNICA DE MUESTREO DIGITAL. 03/10/2014.

Procedimiento

técnico

modificado CEM-PT-0079-02: CALIBRACIÓN DE DESVIACIÓN DE FASE ENTRE TENSIÓN Y CORRIENTE EN CALIBRADORES. 03/10/2014

Procedimiento

técnico

modificado CEM-PT-0114-02: CALIBRACIÓN DE MULTÍMETROS Y CALIBRADORES EN CA MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE CONVERTIDORES DE CORRIENTE. 29/10/2014.

Procedimiento

técnico

modificado CEM-PT-0115-01: CALIBRACIÓN DE CALIBRADORES Y MULTÍMETROS EN TENSIÓN ALTERNA UTILIZANDO EL F-792. 29/10/2014.

Procedimiento

técnico

modificado CEM-PT-0145-02: CARACTERIZACIÓN DE SISTEMAS DE MEDIDA DE POTENCIA Y ENERGÍA MEDIANTE EL PATRÓN PRIMARIO POR MUESTREO DIGITAL. 03/10/2014.

Procedimiento

técnico

nuevo CEM-PT-0171-00: CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE RESISTENCIA UTILIZANDO EL CALIBRADOR RBC. 09/09/2014.

Procedimiento

técnico

nuevo CEM-PT-0175-00: CALIBRACIÓN DE FUENTES Y MEDIDORES DE CORRIENTE MEDIANTE CALIBRADORES Y MULTÍMETROS. 13/10/2014.

Instrucción

técnica

modificado CEM-IT-0128-01: OPERACIÓN DEL PATRÓN PRIMARIO DE MUESTREO DIGITAL. 03/10/2014

Instrucción

técnica

nuevo CEM-IT-0139-00: COORDINACIÓN DE LAS CALIBRACIONES DE EQUIPOS REALIZADAS POR MAS DE UN LABORATORIO DEL ÁREA DE ELECTRICIDAD. 23/10/2014

Programa informático nuevo P-0242-00: LECTORES DE RESISTENCIA.XLS-REALIZACIÓN DE CÁLCULOS DE LAS CALIBRACIONES DE LECTORES DE RESISTENCIA EN CC. 27/01/2014

Formato técnico nuevo

Formato Técnico modificado



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Nº Abiertas

en el año Nº

Cerradas en el año Acciones preventivas

3 En proceso

No conformidades

12 12 verificadas. En proceso de cierre

Reclamaciones 3 3



En total se ha asistido a 10 eventos:

Nombre Nacional / Internacional/ Lugar

Tipo (reunión,

seminario, congreso…)

Entidad convocante

Asistencia al workshoop CALL 2014 EMPIR

Internacional/ LNE, París, Francia

Workshoop EURAMET-EMPIR

Asistencia a la CPEM 2014

Internacional/ Río de Janeiro, Brasil

Congreso INMETRO-CPEM

Asistencia reunión de actividades del proyecto EMRP SIB53 AIM QuTE, Metrología de medida automática de impedancia ampliando los métodos cuánticos en electricidad

Internacional/Turín, Italia Meeting EMRP/INRIM

Asistencia reunión de actividades del proyecto EMRP SIB59 Q-Wave, Patrón cuántico para medidas eléctricas por muestreo digital

Internacional/VSL, Delft,

Holanda

Meeting

EMRP/VSL

7th Meeting of the EURAMET Focus Group on Facilitating National Metrology Infrastructure Development

Internacional/Zagreb, Croacia

Meeting EURAMET/HMI

Workshop on Research Potential Projects

Internacional/Zagreb, Croacia

Workshoop EURAMET-EMPIR/HMI

Meting de partners en CALL EMPIR 2014: Capacity

Internacional/Viena, Austria

Meeting EURAMET-EMPIR/BEV


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Building. Proyecto ACQ PRO - EURAMET TCEM Technical Sub-committee on DC&Quantum Metrology

Internacional/CPEM

Meeting

EURAMET/CPEM

- EURAMET TCEM SC-LF Experts meeting

Internacional/CPEM Meeting

EURAMET/CPEM

- Subcomité Técnico de Calibración de ENAC, SCTC-1

Nacional/CEM, Tres Cantos, Madrid

Reunión

ENAC/CEM

Total 10 Tabla de eventos


Cabe destacar las siguientes publicaciones y comunicaciones a congresos, en total 3: - Evaluation and compensation of the Analog-to-Digital Converters and transducer influence in the CEM digital sampling wattmeter. J. Díaz de Aguilar, José R. Salinas, María L. Romero, Francisco García Lagos, Yolanda A. Sanmamed y Miguel Neira, 29th Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM). Rio de Janeiro (Brasil). August 2014. - A quantum standard for sampled electrical measurements – main goals and first results of the EMRP project Q-WAVE. J. Kohlmann , R. Behr , O. Kieler , J. Diaz De Aguilar Rois , M. Šíra , A. Sosso et al., 29th Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM). Rio de Janeiro (Brasil). August 2014. - Spectrum analysis of asynchronously sampled signals by means of an ANN Method. J.R. Salinas, Javier Díaz de Aguilar, F. García-Lagos, G. Joya, F. Sandoval, and María L. Romero, 29th Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM). Rio de Janeiro (Brasil). August 2014.


El personal técnico del área de electricidad y magnetismo ha asistido durante el año 2014 a los siguientes cursos de formación o jornadas:


Horas lectivas

Charla “Los programas de investigación y desarrollo europeos en Metrología y el CEM” 21/01

8 personas CEM 1 hora

“La Metrología, soporte de la Calidad” 20/05 5 personas CEM 4 horas


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5º Seminario Intercongresos. Metrología Legal 2014. Proyecto Ley de Metrología. 26/06

5 personas CEM 5 horas

Inglés on-line impartido por My Oxford English 1 persona INAP

Charla “Cinemómetros” 31/10 3 personas CEM 1 hora Charla del Proyecto “Microfuerzas” 7/11 5 personas CEM 1 hora Curso “Comparaciones: tratamiento de datos”. 19/11 y 20/11 1 persona CEM 10 horas

Curso “Fundamentos de Dirección de Proyectos según ISO 21500” 3/12 y 4/12 1 persona CEM 14 horas

Curso “Expresión de la incertidumbre de medida. Guía GUM” 10/12 al 12/12 2 personas CEM 15 horas

Seminario Agilent sobre tecnología aeroespacial 1 persona Agilent 4 horas

Asistencia a CPEM 2014 1 persona INMETRO e INTI 30 horas Sesión práctica de adquisición de datos con NI CompactDAQ. 7/05 1 persona Nacional

Instruments 4 horas

Total 89 horas Tabla de cursos

k) Recursos humanos

Respecto de los recursos humanos el área de electricidad y magnetismo ha mantenido las mismas personas dedicadas a proyectos de I+D+i. Se considera que el personal del área es muy altamente cualificado. El problema se origina por la falta de plazas fijas en la plantilla, así como de la falta de oportunidades a través de oposiciones, concursos, etc. El Área ha seguido con la estrategia durante los últimos años de contratación temporal de técnicos bajo los proyectos de I+D+i internos que periódicamente prepara el área para desarrollo de nuevos patrones y su optimización. Esta política permite, sin duda, resolver el problema solo a corto plazo, significando un grave problema cara al futuro según vayan finalizando los proyectos. Se debe procurar que los conocimientos de los propios patrones y sistemas de medida desarrollados tengan una continuación en el área. El área de electricidad y magnetismo ha dispuesto durante el año 2014 de los siguientes recursos humanos para el desarrollo de sus actividades: Funcionarios de carrera, distribuidos de la siguiente forma: - Un ingeniero de telecomunicación, jefe de área de electricidad y

magnetismo, N28 - Un licenciado en C. C. Físicas, responsable de laboratorio de corriente

continua, N26 - Un ingeniero aeronáutico, responsable de laboratorio de corriente alterna,

N26 - Una licenciada en C. C. Físicas, técnico de laboratorio metrológico, N24


86

- Un licenciado en C. C. Físicas, técnico de laboratorio metrológico, N24 Personal laboral en plantilla: - Una licenciada en C. C. Físicas, titulada superior de actividades técnicas y

profesionales, G1. Personal técnico en proyectos de I+D+i: - Una doctora en C. C. Físicas, titulada superior de actividades técnicas y

profesionales - Un ingeniero de telecomunicación, titulado superior de actividades técnicas

y profesionales - Una técnica superior de salud ambiental y técnica superior de análisis y

control, técnico de laboratorio, grupo 3 - Una técnica superior de análisis y control, técnica de laboratorio, nivel 3. Cuadro por titulaciones en el área de electricidad y magnetismo, incluido el jefe de área:

TITULACIÓN Personal

TOTAL MUJERES Doctores universitarios 1 1 Licenciados, ingenieros y similares 7 2 Diplomados universitarios, ingenieros técnicos y similares

0 0

Ciclos formativos de grado superior 2 2 Ciclos formativos de grado medio, bachiller y similares


Cuadro por edades:

menor de 25

de 25 a 34

de 35 a 44

de 44 a 54

de 55 a 65

mayor de 65

Total 3 3 2 2 De ellos mujeres

3 1 1 0

Durante el año 2014 el personal técnico del área de electricidad se ha mantenido con respecto al año 2013.

l) Objetivos prioritarios para el año 2015


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Se plantean los siguientes objetivos:

- Intentar cumplir con las actividades técnicas establecidas en los dos

proyectos EMRP actualmente en curso en el área:

· SIB53 AIM QuTE. “Automated impedance metrology extending the quantum toolbox for electricity”

· SIB59 Q-Wave. “A quantum standard for sampled electrical measurements”.

- Coordinación en el el Programa EMPIR. CALL 2014 del proyecto Capacity Building, proyecto ACQ-PRO

En cooperación con 14 INMs europeos, el CEM coordinará, dentro del programa EMPIR CALL 2014 Research potencial, el proyecto denominado ACQ-PRO. “Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards”. Su objetivo principal es extender el uso de los patrones de tensión cuánticos en CA entre los INMs europeos. El proyecto comenzará en junio 2015 y será coordinado por el CEM, con una duración prevista de tres años

- Cumplir con los objetivos y actividades técnicas establecidas en el

proyecto TRÁTELO:

“Trazabilidad del patrón de tensión eléctrica a los patrones de longitud y frecuencia/tiempo mediante estabilización espectral de un diodo láser en un dispositivo interferométrico”. Dentro del Plan Nacionall de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016. El proyecto está coordinado, por parte del CEM, por el área de longitud, participando en colaboración en la parte correspondiente a la trazabilidad al patrón nacional de tensión, patrón Josephson.

- Participación del área de electricidad para apoyar y colaborar en la

implementación del Programa de trabajo 2015 -2018 del Centro Español de Metrología en proyectos de investigación, desarrollo e innovación y a la vez facilitar y potenciar la participación del Organismo en el Programa europeo de investigación e innovación en metrología, EMPIR.

- Participación durante el año 2015 en un nuevo proceso de revisión de

las CMCs, EURAMET.13.2015. Se presentará para nueva aprobación o mejora, algunos servicios relativos a medida de resistencias de alto valor.

- Participación del área de electricidad durante el último trimestre del año en

el proceso de peer review de EURAMET con Italia y Portugal. Se revisarán los cinco laboratorios del área.


88

6.4 ÁREA DE TEMPERATURA a) Introducción

El Área de Temperatura es responsable del desarrollo, mantenimiento y diseminación del kelvin, unidad de temperatura termodinámica, mediante la realización de la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90). Actualmente el Centro Español de Metrología mantiene la EIT-90 en el rango de -189,3442 ºC (Punto triple del argón) a 2500 ºC y transfiere la Escala mantenida a otros laboratorios y a la industria con el fin de cubrir las necesidades de medida de temperatura de alta precisión, a menudo uno de los factores más influyentes en el éxito o fracaso de los procesos de fabricación o de la calidad de los productos. El Área de Temperatura también cuenta entre sus laboratorios con el de Materiales de Referencia cuya principal misión es el desarrollo, mantenimiento y diseminación de los Patrones Nacionales de mezcla de gas. De igual forma que el resto de laboratorios del área participa en comparaciones internacionales que aseguran la equivalencia de las medidas. El laboratorio también lleva a cabo la preparación de mezclas de gas mediante el método gravimétrico así como certificación de mezcla de gas. Durante 2014 se ha continuado trabajando en proyectos I+D sobre todo en proyectos europeos englobados dentro del Programa Europeo de Investigación en Metrología (EMRP) con financiación de la Comisión Europea, donde, en consorcio con otros institutos nacionales de metrología, se está participando en trabajos punteros dentro del campo de la termometría y de los gases de referencia. En 2014 finalizaron dos de ellos: METEOMET y HiTeMS. Aparte de estos debe destacarse el proyecto NOTED coordinado por el CEM hasta el momento. También se trabajó mucho durante el año dentro del proyecto InK en el que, por primera vez, se realizaron determinaciones absolutas de la temperatura de puntos fijos eutécticos de metal-carbono. Durante 2014 se participó en diversos congresos internacionales en los que se presentaron los resultados de investigación obtenidos. En 2014 se han estrechado los lazos de colaboración con diversas universidades españolas. En concreto con dos de ellas (Universidad de Valladolid y Universidad Politécnica de Cataluña), se está trabajando en colaboración en dos proyectos de investigación del EMRP (BIOGAS y METOMET2), consiguiendo ambas instituciones ayudas a investigación de excelencia (Research Excellence Grant). Con la Universidad de Cantabria se ha trabajado dentro del proyecto NOTED y también se ha iniciado la colaboración con la Universidad Carlos III de Madrid dentro del proyecto EMPRESS aprobado para su financiación en la primera convocatoria de industria del EMPIR de 2014.


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Es importante resaltar el reconocimiento internacional de los trabajos del área relacionados con el medioambiente. Como prueba de ello, la responsable de termometría de contacto Carmen García Izquierdo ha sido seleccionada como experta en medida de temperatura en el Task Group environment de EUROMET y propuesta por el Comité Consultivo de Termometría como miembro del grupo de trabajo “Expert Team on Instrument Intercomparisons” de la Organización Mundial de Meteorología. Estas actividades se han llevado a cabo a la par que las relacionadas con la diseminación y mantenimiento de los patrones nacionales, principal responsabilidad del CEM.

b) Proyectos de I+D+i Proyectos internos del CEM En el área se están llevando a cabo dos proyectos internos, el proyecto MERCURIO y el proyecto RADIÓMETRO. Las actividades de ambos proyectos están directamente ligadas a los proyectos EMRP NOTED e InK respectivamente por lo que se las actividades de ambos se comentan en el siguiente apartado. Proyectos EMRP Proyecto HITEMS: Este proyecto (“Metrología de altas temperaturas para aplicaciones industriales”), coordinado por el NPL, fue aceptado para su financiación en la convocatoria “Industria” del EMRP de 2010 y ha finalizado el 31 de agosto de 2014. Su objetivo ha sido conseguir trazabilidad a la EIT-90 de las medidas de alta temperatura en procesos industriales así como la mejora de sus exactitudes mediante el desarrollo de nuevos sensores y de procedimientos de verificación y calibración in situ. El CEM, junto con el propio NPL, el LNE-CNAM y el CMI formó parte de un paquete de trabajo con el objetivo de establecer en Europa una infraestructura multi-instituto que pueda abordar de forma rápida y exacta la determinación de las funciones de referencia de termopares no estandarizados, para dar acceso a nuevos tipos de termopares que podrían resolver problemas de medida concretos de forma que pudieran beneficiarse industrias especializadas. En este proyecto han colaborado los laboratorios de termometría y de radiación con un porcentaje mensual medio de dedicación en el año de un 5 % y un 9% respectivamente. En 2014 se trabajó en la finalización de las medidas para la determinación de la función de referencia de termopares de Pt40%Rh/Pt20%Rh y en la publicación de los resultados.


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Figura 1. Gráfico con los resultados de fuerza electromotriz obtenidas por cada laboratorio en

el punto de solidificación de la plata (961,78 ºC). En la figura 1 se pueden observar los resultados de fuerza electromotriz obtenida por cada laboratorio en el punto de solidificación de la plata (961,78 ºC).. Proyecto METEOMET: Este proyecto (“Metrología para la presión, temperatura, humedad y velocidad de viento en la atmósfera”), coordinado por el INRiM (Italia) fue aceptado para su financiación en la convocatoria “Medioambiente” del EMRP de 2010 y ha finalizado el 30 de septiembre de 2014. Su objetivo ha sido el aseguramiento de la trazabilidad en las observaciones meteorológicas mediante el desarrollo de procedimientos de medida y de calibración de sensores de temperatura, humedad, presión y velocidad de viento, así como la estimación y reducción de incertidumbres en los modelos climatológicos. El CEM ha colaborado en el estudio de los principales parámetros de influencia en la calibración de estaciones meteorológicas y están involucrados no sólo el laboratorio de Termometría sino también el de Presión del Área de Masa. Asimismo se ha trabajado en estrecha colaboración con el INTA y con la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Estos trabajos están siendo llevados a cabo por el laboratorio de termometría que tuvo una dedicación mensual media cercana al 58 %. En 2014 se finalizaron las medidas de comparación entre distintas estaciones meteorológicas evaluándose la influencia del uso de las pantallas de radiación en su calibración o la influencia de la salinidad. También se presentaron todos los resultados obtenidos en el simposio internacional MMC’14 (Metrology for Meteorology and Climate) en el que se participó activamente en el comité científico.


91

Figura 2. Fotografías de las distintas estaciones meteorológicas estudiadas en el proyecto METEOMET.

Proyecto Ink: Este proyecto (“Implementación del nuevo kelvin”), coordinado por el NPL y que comenzó el 1 de octubre de 2012, fue aceptado para su financiación en la convocatoria “Sistema Internacional, amplio espectro” de EMRP de 2011. Sus principales objetivos son el desarrollo de la termometría primaria por encima de 1000 ºC y por debajo de 1 K así como la determinación de las diferencias entre la temperatura termodinámica y la temperatura definida por la EIT-90 con las incertidumbres más bajas obtenidas hasta el momento (inferiores a 1 mK). El CEM participa en varios paquetes de trabajo relacionados con la termometría primaria de alta temperatura, la realización de los nuevos puntos fijos de alta temperatura (mezclas eutécticas metal-carbono) y, en colaboración con TERMOCAL, las determinaciones de las diferencias entre la temperatura termodinámica y la EIT-90 mediante termometría acústica. Las actividades relacionadas con la termometría primaria de alta temperatura están ligadas al proyecto radiómetro gracias a el cual se ha podido participar en InK. Durante 2013 el Laboratorio de Radiación ha dedicado una media de un 66 % de su actividad a este proyecto ya que ha sido el año clave en el que se han realizado el mayor número de medidas relacionadas con la determinación de la temperatura termodinámica de un grupo seleccionado de puntos fijos eutécticos y con el estudio comparativo de la diseminación del kelvin mediante puntos fijos de alta temperatura y termómetros de radiación. Es importante destacar que sólo el CEM junto con LNE-CNAM, PTB, NIST, NRC, VNIIM, NMIA y NIM han sido capaces de realizar dichas medidas.


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Figura 3. Fotografía del radiómetro construido por el CEM, FIRA II y el horno de alta

temperatura para puntos fijos eutécticos.. Proyecto NOTED: Este proyecto (“Nuevas técnicas para una diseminación trazable de la temperatura”), coordinado por el CEM y que comenzó el 1 de junio de 2012, fue aceptado para su financiación en la convocatoria “Sistema Internacional, amplio espectro” del EMRP en 2011. Sus principales objetivos son el desarrollo de termómetros termodinámicos “prácticos” que permitan la trazabilidad directa al kelvin y la solución de los problemas actuales que presentan los puntos fijos de la EIT-90 de forma que se clarifiquen las discrepancias encontradas en su realización, lo que permitirá una mejora sustancial de las incertidumbres de medida. En este proyecto colaboran el laboratorio primario y el de termometría que durante 2014 tuvieron un porcentaje mensual medio de dedicación de un 25 %. Entre los aspectos más destacados del año debe mencionarse la colaboración llevada a cabo con la Universidad de Cantabria en el estudio de la influencia de los flujos térmicos en la realización de los puntos fijos por medio de software de simulación por elementos finitos. Dicha colaboración culminó con un trabajo presentado en la conferencia AMCTM’14 (Advanced Mathematical and Computational Tools for Metrology) donde recibió el premio al mejor póster del congreso (ver figura 4).

Figura 4. Fotografía del certificado del premio obtenido en el congreso AMCTC’14


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Proyecto BIOGAS: Este proyecto (“Metrología para Biogás”), coordinado por el VSL, fue aceptado para su financiación en la convocatoria “Energía” del EMRP en 2013 y comenzó en junio de 2014. El principal objetivo de este proyecto es establecer procedimientos de medida validados para la determinación de impurezas clave, humedad, partículas, capacidad calorífica y densidad de biogás. El CEM, en colaboración con la Universidad de Valladolid, que es beneficiaria de una beca de excelencia dentro de este mismo proyecto, participa en las actividades relacionadas con la determinación de la capacidad calorífica y de la densidad. En el año 2014 se inició la preparación de mezclas de N2 y CH4 con vapor de agua.

Figura 5. Logo del proyecto BIOGAS.

Proyecto METEOMET 2: Este proyecto (“Metrología para las variables climáticas esenciales”), coordinado por el INRiM, fue aceptado para su financiación en la convocatoria “Medioambiente” del EMRP en 2013 y comenzó en octubre de 2014. Este proyecto se plantea como una continuación de METEOMET y en él se lidera uno de los tres paquetes de técnicos de trabajo. Su principal objetivo es establecer trazabilidad metrológica para las principales variables climáticas esenciales establecidas por el Sistema Global de Observación del Clima (GCOS en sus siglas en inglés). El CEM trabaja en el desarrollo de procedimientos para la evaluación de los sistemas sensor de temperatura y pantalla de radiación así como en el establecimiento de protocolos para la realización de comparaciones. También, en colaboración con el IO-CSIC y con la Universidad Politécnica de Cataluña, beneficiaria de una beca de excelencia, se trabaja en el desarrollo y calibración de sensores de temperatura de fibra óptica para su uso en boyas marinas.


La inversión total del área en 2014 fue de 85 574 €. Un 37 % de esta cantidad se invirtió en I+D, en concreto en la mejora del radiómetro que se utilizará para medir temperaturas absolutas y en el comienzo de la puesta en marcha del sistema automatizado para la medida de la respuesta espectral absoluta y relativa de radiómetros y termómetros de radiación que nos pondrá en disposición de participar en futuros proyectos de investigación. El resto se utilizó para el mantenimiento o sustitución de la instrumentación relacionada


94

con la diseminación de la EIT-90, como un horno de tres zonas para la realización de puntos fijos o un divisor de tensiones para la calibración de termopares. También se mejoró la instrumentación del Laboratorio de Materiales de Referencia con la actualización del micro GC para determinaciones de O2.


Se llevaron a cabo las tareas habituales de mantenimiento de los patrones estando todas las tareas de desarrollo realizadas englobadas dentro de los distintos proyectos de investigación mencionados en el apartado anterior. En cuanto a las capacidades de medida y calibración (CMC), tras el año 2013 en que se publicaron nuevas capacidades, en 2014 sólo se publicaron las nuevas capacidades en análisis de mezclas de etanol en nitrógeno (ver tabla 1).

CMCs nuevas CMCs modificadas

CMCs en revisión por EURAMET

Termometría 0 0 0 Química 1 0 3

Tabla 1. Área de Temperatura, CMCs en el 2014. Durante 2014 se ha se han gestionado un total de 165 expedientes internos y externos entre calibraciones e informes técnicos de comparaciones nacionales (ver tabla 2). El número de expedientes en los últimos años tiende a oscilar entorno a 170. En la figura 6 puede verse una evolución comparativa del número de trabajos del área.

Calibraciones internas

Calibraciones externas

Primario y Criogenia 5 24 Termometría 58 61 Radiación 0 10 Materiales 1 6 TOTAL 64 101

Tabla 2. Área de Temperatura, expedientes tramitados en el 2013.


95

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

0

50

100

150

200

250

300

Nº tr

abaj

os

Año

Evolución de los trabajos del área

InternosExternosTotal

Figura 9. Área de Temperatura, evolución del número de trabajos.

En la tabla 3 aparecen los ingresos correspondientes al total de los trabajos facturados por el área a clientes externos junto con los ingresos por los proyectos del EMRP. En esta cifra no se han tenido en cuenta los ingresos generados por cursos en los que ha participado personal del área.

Laboratorio Actividades externas (IVA incl.)

€

Ingresos por proyectos €

Total

€ Primario y Criogenia 25 220,17 48 259,87 (intermedio NOTED) 73 480,04 Termometría 26 175,00 83 700,00 (inicial METEOMET 2) 109 875,00 Radiación 18 464,00 3 723,95 (final MetroFission) 22 187,95 Materiales de Referencia

16 461,36 2 273,88 (final ENERGY GASES) 40 500,00 (inicial BIOGAS) 59 235,24

Auditorías 12 089,07 - 12 089,07 TOTAL ÁREA 98 409,60 178 457.7 276 867,30

Tabla 3. Área de Temperatura, ingresos en 2014. Comparando estos resultados con el año anterior, se concluye que los ingresos por actividades externas han aumentado más de un 27 %, lo que significa que aunque ha habido un menor número de trabajos externos, estos han sido de más alto nivel metrológico lo que ha revertido en un mayor número de ingresos. En cuanto a los ingresos por proyectos, estos han aumentado un 157 % con respecto al año anterior debido a que se han recibido los pagos iniciales de los proyectos METEOMET2 y BIOGAS. Debe destacarse que, esta alta participación en proyectos europeos podría verse comprometida en el futuro si no se pueden desarrollar en paralelo proyectos internos de investigación que permitan la contratación temporal de personal investigador.


96

Con respecto a la actividad formativa se impartieron un total de 43,5 horas en distintos cursos de formación, incluyendo la tercera edición del máster en metrología:

- Curso “Expresión de la incertidumbre de medida” (7 h). - Curso “Realización de comparaciones inter-laboratorios” (4 h) - Curso específico sobre materiales de referencia para personal de

LACOMET (15 h). - Curso específico sobre termometría para personal de LANAMET (16,5

h). - Curso sobre evaluación de incertidumbres en uso para la comunidad

meteorológica (1 h).

e) Comparaciones En la tabla 4 puede consultarse el número de comparaciones en las que ha estado involucrada el área durante el año 2014 prácticamente en todos lo casos, se ha actuado, o se está actuado, como coordinadores. A continuación se comentan de forma muy resumida todas ellas.

Nº Coordinadas por el CEM Comparaciones Nacionales

2 2

Comparaciones Inter nacionales

3 2

Tabla 4. Área de Temperatura, participación en comparaciones en 2014.

Comparaciones internacionales: - Comparación EURAMET.T-S3: Comparación de termopares de Pt/Pd

hasta 1500 ºC, está coordinada por el CEM y tiene 22 participantes. Se inició en octubre de 2013 y se espera finalizar a finales de 2015 tras sufrir algunos retrasos.

- Comparación SIM.T-S5: Esta comparación ha estado financiada por el

proyecto Europeo PRACAMS (Programa de Apoyo a la Creación de un Sistema Regional de Calidad y a la Aplicación de Medidas Sanitarias y Fitosanitarias en Centroamérica), ha sido coordinada por el CEM y en ella han participado seis países centroamericanos. Las medidas se iniciaron en septiembre de 2013 y finalizaron en marzo de 2014. En noviembre de 2014 el informe final de la comparación fue aprobado por el CCT y publicada (http://iopscience.iop.org/0026-1394/52/1A/03002). En general los resultados fueron satisfactorios excepto en algún caso muy concreto. La figura 10 representa los resultado para uno de los termómetros a 250 ºC .


97

250 ºC

1,958 8

1,959 0

1,959 2

1,959 4

1,959 6

CEM

LACOMET

CEHM

LANAMET

CENAMEPCIM

CEM

W

∼0,05 ºC

Figura 3. Resultados de la comparación SIM.T-S5 para el termómetro n/s 3481 a 250 ºC.

- Comparación EURAMET.T-K9: A finales de 2014 se iniciaron las medidas

de esta comparación, ya que estas requieren mucho tiempo, aunque aún está pendiente de aprobar el protocolo. Esta comparación se centra en la calibración de termómetros de resistencia de platino patrones en puntos fijos entre los puntos triples del argón al zinc.

Comparaciones nacionales: - Se continuó con la comparación de termómetros de resistencia de platino

hasta entre -38 ºC hasta 420 ºC. Esta comparación tiene tres niveles: sensor, indicador y termómetro de lectura directa (SCTC-2013-2). Esta comparación está teniendo algunos retrasos debido a roturas del equipo de lectura del patrón viajero. Se espera finalizar a lo largo de 2015.

- En el campo de materiales de referencia, se ha lanzado una comparación

de análisis de NO. - También se han realizado diversas comparaciones bilaterales para ayudar

a resolver algún problema puntual de algún laboratorio acreditado.

f) Cooperación con otras instituciones y organismos Como se ha venido realizando desde hace tiempo, se ha colaborado con ENAC en la organización de la reunión anual del Subcomité Técnico de Calibración número 11 que tuvo lugar en el CEM y en la realización de auditorías a laboratorios de calibración y organismo de control metrológico. Con AENOR se colaboró con el Grupo Especial Materiales de Referencia del Comité Técnico de Normalización 82 (Metrología y Calibración) de AENOR, coordinado por T. Fernández y con el CEN TC-423 en la modificación de la norma EN 12830. En 2013 también se ha colaborado en los proyectos de la unión europea PRACANS (Programa de Apoyo a la Creación de un Sistema Regional de


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Calidad y a la Aplicación de Medidas Sanitarias y Fitosanitarias en Centroamérica) y PROCALIDAD (Fortalecimiento de la competitividad de las PYMES mediante la mejora de los productos y de la evaluación de la calidad). Dentro de los cuales se impartieron cursos de formación (mencionados en el apartado anterior) para personal de los laboratorios nacionales de metrología de Costa Rica (LACOMET) y de Nicaragua (LANAMET). Por último debe mencionarse en esta sección que personal del área colaboró en la realización de sendas peer-review a los institutos nacionales de Portugal e Italia (IPQ e INRiM) en las magnitudes de temperatura y química dentro del proyecto EURAMET nº 1123.


En la tabla 5 se pueden consultar los documentos relacionados con el sistema de gestión de la calidad que han sido modificados durante el año 2014.

Tipo de documento

Nuevo o Modificado

Nº

Procedimiento /instrucción técnico

nuevo -

Procedimiento /instrucción técnico

modificado CEM-PT-0029 CEM-IT-0051 CEM-IT-0135


nuevo -


modificado P0043 P0045 P0052 P0059 P0087

Formato técnico nuevo -

Formato Técnico modificado CEM-F0015 CEM-F0253

Tabla 5. Área de Temperatura, documentos de calidad 2014. En 2014 se abrieron cinco no conformidades. Una abierta por la propia área al detectar un error en una hoja de cálculo utilizada por el laboratorio de materiales de referencia que no había sido validada completamente. Dos fueron abiertas durante la auditoría interna quedando una de ellas por completar y, finalmente dos fueron abiertas durante la peer review. De todas ellas dos están cerradas y se espera cerrar las restantes en el primer trimestre de 2015. En lo que respecta a las acciones preventivas, se abrieron seis a lo largo del año. Tres de ellas surgieron a propuesta del personal del área. Las otras tres tras la auditoría interna, la auditoría externa de medioambiente y la última tras


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la peer review. De ellas quedan pendientes por cerrar dos, además de una pendiente por completar desde 2011. Esta última consiste en el desarrollo de un nuevo software de control para los equipos de medida de temperatura a realizar por el Servicio de Automática. Durante el 2014 la primera versión de este software ha sido completada, quedando validado parcialmente, sin embargo queda pendiente la validación de la parte correspondiente a su uso en la calibración de termómetros en puntos fijos. En cuanto a reclamaciones a lo largo de 2014 sólo hubo dos, una de un cliente externo que solicitó ampliar el número de cifras significativas de los resultados y otra fue una errata detectada por el propio laboratorio de materiales de referencia en las unidades que aparecían en un informe para reemplazar la expresión “ppm” por “mol/mol” más correcta desde el punto de vista del Sistema Internacional de Unidades. Para evitar el problema de las cifras significativas, se llevó a cabo una acción preventiva que consistió en redondear automáticamente los resultados dependiendo del tipo de termómetro de resistencia de platino en calibración (25 Ω o 100 Ω).

Nº Abiertas

en el año Nº Cerradas en el año

Acciones preventivas 6 4

No conformidades 5 2

Reclamaciones 2 2

Tabla 6. Área de Temperatura, documentos de calidad 2014.

h) Participación en eventos y reuniones En la tabla 7 aparece un listado de los diferentes eventos (congresos, seminarios, etc.) y reuniones de diferentes grupos de trabajo y comités técnicos tanto nacionales como internacionales a los que se ha asistido.

Nombre Nacional /

Internacional/ Lugar

Tipo (reunión, seminario,

congreso…)

Entidad convocante

EURAMET TC-MC Teddington Reunión anual EURAMET Proyecto NOTED Paris Defensa del

proyecto ante evaluadores externos.

EURAMET

EURAMET TC-T Cavtat Reunión anual EURAMET Reunión CCQM París Reunión anual BIPM Reunión TC-Q Cavtat Reunión anual EURAMET Proyecto BIOGAS Delft Reunión inicial VSL Proyecto HiTEMS París Reunión

seguimiento NPL, CNAM

Proyecto NOTED París Reunión seguimiento

CEM, CNAM

CCT-WG2 París Reunión periódica BIPM


100

CCT-WG5 París Reunión periódica BIPM CCT París Reunión periódica BIPM CYTEF 2014 Tarragona Congreso Universidad Rovira

i Virgili NEWRAD’14 Helsinki Congreso MIKES Partnering meetings Teddington Reunión de

formación de consorcios para proyectos EMPIR

EURAMET

Proyecto InK Helsinki Reunión seguimiento

NPL, MIKES

MMC 2014 Eslovenia Congreso INRiM Proyecto METEOMET

Eslovenia Reunión final INRiM

Proyecto METEOMET2

Eslovenia Reunión inicial INRiM

AMCTM’14 San Petersburgo Congreso IMEKO TC 21 STAIR-EMPIR Bruselas Reunión inicial EURAMET AGU 2014 San Francisco Congreso AGU Grupo de Trabajo de Materiales de Referencia CTN82

Madrid Reunión AENOR

CEN TC 423 Madrid Reunión AENOR SCT11 de ENAC Tres Cantos Reunión ENAC, CEM

Total 24 Tabla 7. Área de Temperatura, eventos 2014.

Debe destacarse el aumento del número de asistencia a eventos, reuniones, congresos, etc. debido sobre todo al aumento de la actividad en proyectos de investigación lo que trae consigo el asistir a reuniones de seguimiento y presentar los resultados en congresos y seminarios.

i) Artículos y comunicaciones a Congresos A continuación se listan los artículos publicados por personal del Área de Temperatura a lo largo de 2014 junto con las presentaciones en congresos y seminarios:

Artículos en revistas/libros - D. del Campo, T. Fernández, C. Chamorro, J. J. Segovia. Necesidades

metrológicas para el uso de gases verdes: el proyecto europeo BIOGAS. Revista Española de Metrología. 7, pp. 11 - 20. Centro Español de Metrología, 2014. 41-47.

- J. M. Mantilla, M. L. Herranz, J. Campos, M. J. Martín, A. POns, D. del Campo. Monochromator-Based Absolute Calibration of a Standard Radiation Thermometer. Int. J. Thermophys (2014) 35:493-503.

- G. Machin, J. Bojkovski, D. del Campo, A. K. DOgan, J. Fisher, Y. Hermier, A. Merlone, J. Nielsen, A. Peruzzi, J. Ranostaj, R. Strnad. A European Roadmap for Thermometry Int. J. Thermophys (2014) 35:385-394.

http://link.springer.com/search?facet-author=%22G.+Machin%22

http://link.springer.com/search?facet-author=%22J.+Bojkovski%22

http://link.springer.com/search?facet-author=%22D.+del+Campo%22


101

- D. del Campo, D. Amil, P. Hernández, M. A. Castellanos, J. Cordero, M. Entrena, N. de Castro, R. Jiménez, J. L. Lucena, A. Pereda, L. Pérez, M. Prats, P. Quintana, L. Quintanilla, R. Ríos, J. J. Segovia, F. Yebra. A Spanish Inter-laboratory Comparison on the Characterization of Sterilization Autoclaves. Int. J. Thermophys (2014) 35:1239-1250.

- M. J. Martín, L. Kňazovická, D. del Campo, R. Strnad. Bilateral Comparison Between CMI and CEM in Radiance Temperature Scale Realization from 232∘C to 1085∘C. Int. J. Thermophys (2014) 35:475-484.

- H. C. McEvoy, M. J. Martin, A. Steiner, E. Schreiber, F. Girard, M. Battuello, M. Sadli, B. Gutschwager, J. Hollandt, A. Diril, Ö. Pehlivan. Euramet project to examine underlying parameters in radiance temperature scale realisation, 156 °C to 1000 °C Int. J. Thermophys (2014) 35:446-466.

- F.J Pérez-Sanz, J.J. Segovia, M.C. Martín, D. Del Campo, M.A. Villamañán, Speeds of sound in (0.95 N2 + 0.05 CO and 0.9 N2 + 0.1 CO) gas mixtures at T = (273 and 325) K and pressure up to 10 MPa. The Journal of Chemical Thermodynamics vol. 79, 2014, pp. 224 – 229.

Presentaciones en congresos y seminarios - C. García, A. Merlone. Traceability and reliable uncertainty calculation of

near-surface air temperature measurements. AGU Fall meeting 2014. San Francisco (EE UU), diciembre 2014.

- P. Castro, R. Lecuna, C. García, D. del Campo. The use of Computational Fluid Dynamics (CFD) to improve the ITS-90 defining fixed points realizations. AMCTM’14. San Petersburgo (Rusia), septiembre 2014.

- R. Hernández-Gómez; J. J. Segovia; M. C. Martín; M.l A. Villamañán; T. Fernández; D. del Campo; C.. Chamorro. Integration of biogas in the natural gas grid: thermodynamic characterization of a biogas like mixture. ECTP 2014, Oporto (Portugal), septiembre 2004.

- C. García Izquierdo, R. Benyon, D. del Campo, L. de Rivas, P. Hernández, S. Hernández, S. Ruiz. Influence of the radiation shield in aws temperature and humidity sensors behaviour. MMC 2014, Eslovenia septiembre 2014.

- R. Benyon, J.M Fernández, P. Hernández, C. García Izquierdo, D. del Campo, L. de Rivas, A. Martinezde Olcoz, M. Gil, F. Márquez. The effects of solar radiation on the performance of temperature and humidity sensors. MMC 2014, Eslovenia septiembre 2014.

- R. Bardera, R. Benyon, L. de Rivas, P. García, C. García Izquierdo, D. del Campo. The influence of wind speed on the performance of temperature, humidity and pressure sensors. MMC 2014, Eslovenia septiembre 2014.

- R. Benyon, C. García Izquierdo, D. del Campo, L. de Rivas, P. Hernández, J.M Fernández, A. Martinez de Olcoz, M. Gil, A. Márquez. A metrological comparison of weather stations. MMC 2014, Eslovenia septiembre 2014.

- F. Sparasci, C. García Izquierdo, P. Corredera Guillén, A. Merlone, M. Le Menn, A. Peruzzi, A. Garcia Benadí, S. Ober, P. Brault. Metrology for oceanic ecvs in meteomet2: road for improved si traceability of temperature and salinity. MMC 2014, Eslovenia septiembre 2014.


102

- C. García Izquierdo, G. Lopardo, A. Merlone, N. Hörhager-Berl, E. Georgin, R. Sornad, M. K. Rasmussen, N. Hodzic, M. Heinonen, S. Bell, A. Klein, M. Dobre, M. Kalemci, G. Beges, A. Peruzzi. Metrology for terrestrial and surface ecvs involved in METEOMET2”. MMC 2014, Eslovenia septiembre 2014.

- J. M. Mantilla, M. J. Martin, M. L. Hernanz, A. Pons, J. Campos and D. Del Campo. A new filter radiometer for the thermodynamic measurement of high temperature fixed points. NEWRAD 2014, Helsinki (Finlandia) Junio 2014.

- D. del Campo, A. Kowal, C. García. Calibration of cryogenic Standard platinum resistance thermometers, traceability to the International Temperature Scale of 1990. CYTEF 2014. Tarragina (España) junio 2014.

- D. del Campo. Linking EURAMET.T-K3.3 to EUROMET.T-K3 and CCT-K3. EURAMET workshop on “Comparisons: Regional, Key, Linkage and Associated CMC Review”. Cavtat, abril 2014.


Además de continuar con la formación en idiomas, durante 2014 se asistieron a los cursos relacionados en la tabla 8.

Título Asistentes Entidad

organizadora Horas

lectivas Plan de emergencias. Criterios de actuación del personal designado

2 CEM/FREMAP 8

III Seminario tecnológico medición ENAGÁS 2014

1 ENAGAS 12

Curso intensivo de inglés 1 INAP 50 Fundamentos de dirección de proyectos según ISO 21500

2 CEM/AENOR 14

Comparaciones, tratamiento de datos 2 CEM 10 Expresión de la Incertidumbre de Medida-Guía GUM

3 CEM 15

Curso virtual de metrología, básico 1 CEM 10 Curso virtual de metrología, intermedio 1 CEM 10 Estimation of Measurement Uncertainty in Chemical Analysis (on line)

1 Universidad de Tartu (Estonia),

26

Transferencia de conocimiento: apostando para ganar en riqueza y bienestar

1 UIMP 15

Total 224

Tabla 8. Área de Temperatura, cursos 2014. k) Recursos humanos


103

En las tablas 9 y 10 se relaciona el personal del área en 2014.


Mujeres

Doctores universitarios 2 Func. 2 Licenciados, ingenieros y similares 5 Func=2

Cont. Proy. =1 Bec =2

4


0

Ciclos formativos de grado superior 2 Contr.=2

2

Ciclos formativos de grado medio, bachiller y similares


Tabla 9. Área de Temperatura, personal 2013.

menor

de 25 de 25 a 34

de 35 a 44

de 44 a 54

de 55 a 65

mayor de 65

Total 2 2 5 De ellos mujeres

1 2 5

Tabla 10. Área de Temperatura, personal por edades 2013.

l) Objetivos prioritarios para el año 2015

Las principales líneas de acción a lo largo del nuevo año se centrarán en el trabajo en los proyectos de investigación en los que el área está envuelta. El principal objetivo continuará siendo la coordinación del proyecto NOTED que finaliza en mayo de 2015. Es probable que se intente conseguir financiación para un proyecto de seguimiento del mismo. Asimismo se espera intentar también una continuación del proyecto InK. Se iniciarán también los trabajos en colaboración con la Universidad Carlos III de Madrid dentro del proyecto EMPRESS para la medida trazable de temperatura de llama mediante técnicas de FTIR. La actividad investigadora del Laboratorio de Materiales de Referencia se ha consolidado durante 2014 con el inicio de un nuevo proyecto BIOGAS en el que se trabajará con la Universidad de Valladolid para estudiar la validez de las ecuaciones de estado para el gas natural habituales (p.e GERG 2008) para su uso en biogás. También se abordará un primer paso de un proyecto muy ambicioso a realizar con ENAGAS para la certificación del sistema de reconstrucción de calidad de gas (o de estado) empleado por ENAGAS para fines de facturación en intercambios comerciales.


104

Además se continuará llevando a cabo las actividades de diseminación y mantenimiento de los patrones nacionales que es la misión primordial del área.

6.5 SERVICIO DE AUTOMÁTICA a) Introducción

El servicio de automática se ocupa de dar soporte informático especializado a las distintas áreas del centro, y a sus laboratorios. Durante el año 2014 este soporte se materializó, de forma general, en dos ámbitos:

- Aportar soluciones (hardware y software) a las necesidades de automatización de procesos en los laboratorios para la realización de ensayos, así como la gestión, almacenamiento y generación de formatos de salida de los resultados de los mismos. Desarrollo interno de soluciones a medida.

- Continuar con el soporte y el desarrollo en ámbitos menos centrados en

los ensayos de laboratorio, y más en la proyección del centro (actualizaciones en la página web, generación de Procedimientos de Medida en formato electrónico) y de la metrología en general (maquetación e implementación de la Revista Española de Metrología).


El Servicio de Automática no realiza I+D en su campo de conocimiento (software), ya que no es esa su finalidad, sino proporcionar un servicio interno al centro.


Durante el año 2014, el servicio de automática ha seguido en la línea de usar herramientas de desarrollo de libre distribución, por lo que no se han realizado inversiones en herramientas software. Tampoco se ha adquirido nuevo hardware.


El número de servicios contabilizados y de relevancia ha sido de 50, entre los que destacan:

- Modificaciones y actualizaciones de software específicos existentes en los laboratorios.


105

- Instalación del software desarrollado por el Servicio y del soporte lógico complementario necesario para su funcionamiento (drivers, gestores de bases de datos, etc.).

- Tareas de mantenimiento de las BBDD de los laboratorios. - Instalación y puesta en marcha, en distintos ordenadores de los

laboratorios de temperatura, de la aplicación TempLab, desarrollada por el servicio.

- Desarrollo de software para la captura de condiciones ambientales del laboratorio de sonómetros.

- Sustitución del servidor de BBDD y captura de datos climáticos de los laboratorios de masa por uno nuevo con mayores prestaciones y sistema operativo Windows 7. Migración de la anterior BBDD a una versión más actualizada del gestor SQL Server.

- Creación del histórico de climáticos de la aplicación @Masa y volcado de datos desde la actual BBDD, para disminuir el tamaño de esta.

- Desarrollo de plantillas para generar formatos Excel de salida en la nueva aplicación de volumen, según diseño de la responsable del laboratorio.

- Desarrollo de un programa para lectura de intervalos de tiempo del equipo SR620, para nuevo sistema de radares por tramos.

- A petición de la jefa de área de temperatura, actualización de la página web del proyecto NOTED (“Novel Techniques for Traceable Temperature Dissemination” ).

- Mantenimiento y actualización de la información publicada en la página web del CEM relativa a la división científica.

- Composición y publicación en formato electrónico de Procedimientos de Medida remitidos por las distintas áreas.

- Maquetación y edición de la revista e-medida en HTML con Bussines Catalyst para su publicación en web.

- Elaboración de informes para el seguimiento del grado de aceptación e impacto en Internet de la Revista Española de Metrología (e-medida), y presentación de los mismos en diferentes reuniones del Consejo Editor.

- Elaboración y envío de boletines periódicos emitidos por la Revista Española de Metrología.

- Solución de incidencias remitidas por los usuarios registrados en e-medida, relacionadas principalmente con problemas de acceso.

- Maquetación y edición de la Memoria del centro. - Revisión de los distintos borradores de diseño del nuevo sitio web de

EURAMET. - Revisión y edición de una parte de la traducción del documento JCGM

102 e) Formación del personal


106


Horas lectivas

Seguridad en los sistemas informáticos (on line) 1 INAP 35 Total 35

Tabla de cursos f) Recursos humanos

TITULACIÓN Total Situación

Administrativa Mujeres

Doctores universitarios Licenciados, ingenieros y similares 1 Funcionario 1 Diplomados universitarios, ingenieros técnicos y similares

Ciclos formativos de grado superior Ciclos formativos de grado medio, bachiller y similares

1 Funcionario

Otros estudios TOTAL PERSONAL 2 Funcionarios 1

menor de 25

de 25 a 34

de 35 a 44

de 44 a 54

de 55 a 65

mayor de 65

Total 2 De ellos mujeres

1

g) Objetivos prioritarios para el año 2015 La naturaleza del trabajo del Servicio de Automática, hace que sea difícil planificar a largo plazo, puesto que dicha planificación está en función de las necesidades que van surgiendo de las distintas áreas, en muchos casos trabajos puntuales que hacen necesaria una revisión casi continua de las prioridades. No obstante, entre los objetivos para 2015, podemos citar: - Maquetación y edición de la revista e-medida en HTML con Bussines

Catalyst para su publicación en web (números 8 y 9). - Asesoramiento y coordinación de la puesta en marcha de una máquina de

microfuerzas en el laboratorio de fuerza. - Desarrollo de software para la verificación de dosímetros. - Migración de la base de datos de temperatura a un Servidor corporativo,

para mejorar aspectos de seguridad y respaldo en cinta. - Desarrollo de software a medida para captura de datos climáticos en

laboratorio de electricidad. - En coordinación con el Servicio de Informática, continuar con los cambios

que se precisen, derivados de la nueva configuración de red que se


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establecerá para aislar los equipos con Windows XP. Realizar migraciones de servidores a Windows 7.

- Estudiar la posibilidad de modificar de la aplicación @masa para que las lecturas de instrumentos climáticos se puedan hacer, según configuración por menú, tanto por GPIB como por puerto serie, para evitar dependencia del hardware de convertidores y tarjetas multi-puerto.

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Informe de actividades - CEM - Centro Español de … · En el apartado 6 de este informe se recogen en detalle las actividades realizadas ... . . . € € € y - “ - - - - “