Seminario sobre Mediciones de Presión y Fuerza para las Tecnologías Emergentes en América Juan Forastieri - INTI Pereira, Colombia Mayo 2017

Metrología para la Innovación

El agregado de valor a la producción, se sustenta en la innovación, y la innovación requiere de mediciones de sofisticación creciente. La ausencia de las técnicas de medición adecuadas es una barrera para la innovación. La falta de estas técnicas o su apropiación exclusiva por empresas poseedoras de determinadas tecnologías puede volverse un obstáculo insalvable para el despliegue de la innovación en amplios sectores industriales de pequeñas y medianas empresas. Es por esto que la Metrología es considerada también un bien público necesario para la innovación.

Calidad en la industria

Desarrollar un sistema de Medición Fasorial de aplicación directa en el Sistema Eléctrico, establecer las bases para su producción seriada y desarrollar las plataformas de ensayo y prueba.

Innovación

• Laser welding is an enabling technology - but no measurement standards • Goal: Calibrated laser power measurement during a laser weld

• New radiation pressure technique

measures the very small force of light as it reflects from a mirror

– Force is proportional to laser power

– Laser beam not absorbed, also used for the weld

– Force measured with commercial scale

ScaleAluminumhousing

Sensing mirror

Laser Welding

Embedded standards

Develop SI-traceable measurements and physical standards that are:

• Deployable in a factory, lab, device, system, home, anywhere...

• Usable:. Small size (usually), low power consumption, rugged, easily integrated and operated

• Flexible: Provide a range of SI-traceable measurements and standards

(often quantum-based) relevant to the customer’s needs / applications

• One, few, or many measurements from a single small form package

Manufacturable:

• Potential for production costs commensurate with the application

• Low cost for broad deployment; or

• Acceptable cost for high-value applications

Vincular presiones dinámicas a presiones estáticas por medio de interferometría laser Desafío en la determinación de incertidumbre donde intervienen mediciones dependientes del tiempo Trazabilidad de calibraciones dinámicas de transductores de fuerza por métodos primarios Patrones de alta presión dinámica basado en el cambio de densidad de un generador de presión escalonada Acelerómetro óptico de referencia Desarrollo de un patrón para mediciones dinámicas de presión basado en Espectroscopía de absorción con láser Calibración de amplificadores de tensión empleados en mediciones dinámicas.

Trazabilidad en mediciones dinámicas

Sistema de Corte por inyección de agua a alta presión Altas Presiones para inactivación de enzimas y micro organismos Mediciones de muy bajas Fuerzas Fluctuación de presiones en motores diesel Mediciones de Fuerzas Dinámicas en carreteras Mediciones de Par Torsional dinámico en procesos de fabricación Presiones dinámicas en armas de fuego. Presiones dinámicas en mediciones de presión arterial Turbinas de vapor y de aviones Airbags de automóviles

Algunas Áreas de Aplicación de Procesos de Manufactura Avanzada

STRENGTHENING NATIONAL METROLOGY INSTITUTES IN THE HEMISPHERE, IN SUPPORT OF EMERGING TECHNOLOGIES (NANO, BIO, ADV. MANUFACTURING)

(2016-2019) ( InterAmerican Development Bank (IADB) )

Objective: Develop and implement measurement expertise for emerging technologies

– Promote a climate of innovation, competitiveness and productivity

– Facilitate public-private sector dialogue to improve the regulatory framework enabling new products and technologies; and

– Promote the mutual acceptance of measurement results

Specific objectives are:

I.1 Develop Metrology for Innovation

ACTION I.1.1: The SIM Council in cooperation with the SIM Technical Committee will develop and implement a 3-year plan to support the development of the metrology needed for emerging technologies (i.e., advanced manufacturing, nanotechnology and biotechnology). This plan will also promote the growth of cooperation for research in metrology among SIM NMIs.

Development of NMIs in the SIM Region

Specific objectives are:

I.2 Develop Metrology for a Sustainable Development

ACTION I.2.1: The SIM Council in cooperation with the SIM Technical Committee will develop and implement a 3-year plan to support the development of the metrology needed for Renewable Energies and Energy Efficiency. ACTION I.2.3: The SIM Council in cooperation with the SIM Technical Committee will develop and implement a 3-year plan to support the development of the metrology needed for Climate Science, Biodiversity and the Green Economy.

Development of NMIs in the SIM Region

Specific objectives are:

I.3 Increase the technical capabilities of SIM NMIs ACTION I.3.1: The SIM Council will develop and implement a 2-year plan to increase the technical capabilities on SIM NMIs. This will include school, courses, workshops and internships.

Development of NMIs in the SIM Region

Strategic Objective:

III. Fulfill Regional Metrology Organization Obligations under the CIPM MRA This Objective focuses on the roles and responsibilities that SIM must fulfill as an official regional metrology organization recognized by the JCRB under the CIPM MRA. These obligations include the organization of regional comparisons according to SIM NMI demands, regional review of SIM member’s CMC submissions, inter-regional review of CMC submissions by other RMOs, required review of the quality systems of the NMIs within SIM, and representing SIM at the JCRB. Additionally, these obligations include a reasonable and distributed participation of SIM NMIs in CIPM-sponsored activities, such as key comparisons and consultative committees. These obligations should be funded directly by the member NMIs without the need for any external or common source of funds.

SIM – Plan Estrategico http://www.sim-metrologia.org.br/SIMstrategicPlan2.pdf

Proceso MRA y CMCs (CIPM-MRA)

Desarrollo del INM en la región

Fortalecer el SIM

Fuentes de financiamiento:

Proyectos específicos: Innovación y desarrollo

PTB - Cooperación SIM

Programa NIST

Lineas de I&D • Biotecnología • Nanometrología • Fabricación avanzada • Metrología para el desarrollo sustentenable:

energías renovables y eficiencia energética • Economía Verde: Cambio Climático,

Biodiversidad.

- Workshops - Projects between 3 NMI: (stays, mobility)

Proyectos SIM-BID P

roye

cto

s ap

rob

ado

s

Nº Title Participating Institutions Money/U$S

1 Industrial Dymamic Measurements NIST, INMETRO, INTI 44.000

2 Detecting and locating circles in images for

metrology CENAM, INTI, INMETRO 20.000

3 Large Scale Dimesional Metrololgy CENAM, INTI, INMETRO 40.000

4

Calibration of Standard reference material for

use in calibrating the magnification of scale of

optical microscopy and scanning electron

microscopy

CENAM, INTI, INMETRO 45.000

5

Improvement and updating of interferometric

systems for traceable dimensional

nanometrology

INMETRO, INTI, LACOMET

45.000

6 Calibration of weighing instruments –

microbalances

INACAL, INTI, CESMEC,

LATU, CENAM 40.000

7 Development of a protein Certified Reference

Material (CRM) of Bovine Serum Albumin INTI, INMETRO, CENAM 40.000

Sub – Regiones del SIM

NUEVO SI

Metrología para la Calidad

La metrología es el pilar en que se sustenta la gestión de la calidad en la industria. El crecimiento industrial requiere de mediciones en cantidad y complejidad creciente. El desafío de la cantidad debe ser enfrentado con el desarrollo de redes de laboratorios de extensión nacional, que lleguen con mediciones de calidad aseguradas a toda la industria y a todo el territorio.

“Cuando usted puede medir aquello sobre lo que usted está hablando y expresarlo en números, usted conoce algo de aquello, pero cuando usted no puede expresarlo en números, su conocimiento es pobre e insatisfactorio” Lord Kelvin, siglo XIX

Gracias por su atención

Seminario sobre Mediciones de Presión y Fuerza para las Tecnologías Emergentes en América Juan Forastieri - INTI Pereira, Colombia Mayo 2017