ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE ING. MECÁNICA
METROLOGÍA
Consulta Nº 6
Verificación de instrumentos. Inspección y calibración. Ajuste y reparación. Informe Técnico.
Certificación.
Nombre: Dennis Fabián Vilaña
Fecha: 01/07/2015
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1. Verificación de Instrumentos.
La verificación como control metrológico nos permite conocer si una
magnitud está comprendida dentro de unos ciertos valores, pero no nos
indica su valor numérico concreto sino, si la magnitud cumple o no unas
determinadas condiciones previamente especificadas, es decir si es válida
o inservible, un atributo.
Estos tipos de controles metrológicos se corresponden con diferentes tipos
de instrumentos y equipos de medida.
La verificación de la conformidad de un instrumento de medición es un
método de control establecido por metrología legal. Los instrumentos
reglamentados están obligados a una aprobación de modelo bajo las
directivas de la reglamentación vigente del país que se trate.
Los resultados de la verificación son evaluados para asegurar los
requerimientos legales. Si el instrumento cumple con ello, una marca se fija
sobre el mismo y se emite un certificado de verificación.
1.1. Calibración y verificación de instrumentos.
Los sistemas de aseguramiento de la calidad y cantidad de productos y
servicios exigen la correcta indicación de los instrumentos de medición,
cuya precisión debe ser consistente con su uso.
La serie de normas ISO No. 9000 y No. 17025 requieren, para esto,
trazabilidad con la realización de las unidades del Sistema Internacional (SI).
Es decir, asegurar por medio de una cadena ininterrumpida de
comparaciones su calidad metrológica. Por lo tanto, ser trazables a
patrones nacionales e internacionales.
En nuestros días, la aplicación de la metrología legal y la metrología
industrial, permite asegurar la respuesta de los instrumentos de medición.
La metrología legal lo hace a través de la verificación primitiva y periódica
de los instrumentos involucrados dentro de las regulaciones legales. Por
ejemplo, balanzas, pesas, termómetros, medidores de energía, material de
vidrio para laboratorios, etc.
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Es a través de las calibraciones periódicas que, la metrología industrial,
asegura la indicación de los instrumentos de medición que intervienen en
un sistema de calidad implementado. Los instrumentos involucrados son
los reglamentados y los no reglamentados.
Ambas acciones están relacionadas y están basadas en procedimientos de
medición similares. Sin embargo, han sido establecidas con reglas,
actividades e infraestructuras metrológicas separadas.
Verificación: Es la actividad básica principal de los sistemas de
metrología legal.
Calibración: Es utilizada en el aseguramiento de la calidad y en
metrología industrial. Los organismos de acreditación la refieren
como la acción fundamental que prueba la correcta indicación de un
instrumento de medición.
En la actualidad, se observa que hay una manifiesta demanda de
conocimientos de metrología entre los diferentes grupos de usuarios.
También puede apreciarse en algunos casos cierta confusión en el uso de
términos como "errores límites e incertidumbre de medición".
Muchas veces, el uso de instrumentos verificados legalmente dentro de un
sistema de calidad puede presentar problemas, ya que sólo se indican los
EMP (errores máximos permitidos), sin la determinación de la
incertidumbre.
2. Inspección y Calibración.
De acuerdo al Vocabulario Internacional de Metrología (VIM), la calibración
puede ser definida como: "Una serie de operaciones que establecen, bajo
condiciones específicas, la relación entre valores de la cantidad indicada por
un instrumento de medición o sistema de medida, o valor representado por
un material de referencia, y el valor correspondiente al patrón"
La calibración muestra como el valor nominal de un material o indicación
de un instrumento está relacionado al valor convencional verdadero del
mensurando. El valor convencional verdadero es conocido por medio de un
patrón de referencia trazable. De acuerdo con esta definición, calibración
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no necesariamente involucra acciones de ajuste o mantenimiento de los
instrumentos a ser calibrados.
La calibración es una actividad directamente relacionada con las
características esenciales de los resultados experimentales y
concretamente con la exactitud.
La calibración no solo forma parte de la etapa de medida del proceso
analítico, sino que además deberá tenerse en cuenta en la fase inicial de
diseño o definición del modelo experimental, en la planificación del trabajo
en el laboratorio, en la evaluación interna y externa del laboratorio, y en la
presentación del resultado.
El resultado de calibración permite estimar los errores de los instrumentos
o sistemas de medidas, y modificar las marcas de las escalas.
En la práctica se utilizan diferentes términos que, aun siendo diferentes a la
calibración, se solapan y complementan.
Mantenimiento, ajuste, calibración y estandarización, son operación con
objetivos diferentes aunque todas tienen influencia sobre la exactitud del
resultado.
2.1. Clasificación de Calibración.
2.1.1. Métodos Absolutos.
La medida física se relaciona directamente con la cantidad de materia. Por
ejemplo, las gravimetrías. Éstos apenas necesitan calibración, sino
simplemente el ajuste o mantenimiento preventivo. No por ellos son menos
importantes, sobre todo la calibración de la escala de la balanza analítica.
2.1.2. Métodos Estequiométricos.
La calibración de un reactivo permite relacionar la cantidad patrón con la
cantidad analítica. Por ejemplo, volumetría. Éstos consisten en determinar
el factor de normalidad o el título de la disolución valorante, realizando la
experiencia contra patrones químicos.
2.1.3. Método Comparativo.
En los que los valores obtenidos en las mismas condiciones experimentales,
para una serie de patrones y para la muestra se relacionan entre sí a través
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de un factor o una función de calibración. Son ejemplo de método
comparativo la mayoría de las técnicas instrumentales.
2.2. Proceso de Calibración.
El proceso de calibración se inicia con el diseño del instrumento de medida
que ha de ser calibrado. El diseño tiene que ser capaz de "soportar la
calibración" a través de su intervalo de calibración. Es decir, el diseño tiene
que ser capaz de tomar medidas que se encuentren dentro de la "tolerancia
ingenieril" cuando se utiliza en condiciones ambientales durante un periodo
de tiempo razonable. El mecanismo exacto para la asignación de valores de
tolerancia varía según el país o el tipo de industria.
En general, los fabricantes de equipos de medida, asignan la tolerancia en
la medición, sugieren un intervalo de calibración y especifican el rango de
utilización y almacenaje normales. El hecho de tener un diseño de estas
características aumenta la probabilidad de que los instrumentos de medida
actuales se comporten de la manera esperada. El siguiente paso es definir
el proceso de calibración. La selección del estándar o estándares es la parte
más visible del proceso de calibración. Idealmente, el estándar ha de tener
menos de una cuarta parte de la incertidumbre de medida que viene dada
por el aparato que ha de ser calibrado.
El proceso consiste en elegir un estándar que cumpla la norma
anteriormente mencionada sobre la incertidumbre de medida y hacerlo
servir para comparar su medida con la del aparato calibrado. Después de
elegir un estándar con un grado de incerteza más ajustado y se repita la
operación anterior. Este proceso se repite hasta que se llegue al estándar
con la mayor certeza posible del cual se dispone en el laboratorio de
calibración o de metrología. Este proceso establece la trazabilidad de la
calibración.
Hay que decir que este proceso de calibración mediante estándares está,
prácticamente siempre, precedido de una inspección visual del
instrumento, donde se comprueba que este no presente ningún daño físico
que se pueda apreciar a simple vista. Los resultados de esta inspección se
denominan comúnmente como los datos "as-found" de la inspección (datos
del instrumento, tal como se han encontrado). Normalmente todo el
proceso de calibración es encargado a un único técnico especializado que
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será el que se ocupe de documentar que la calibración se ha completado
con éxito.
2.3. Parámetros a considerar en toda calibración.
Error de medición Desviación
Error relativo
Error sistemático
Corrección
Ajuste
Patrón primario
Patrón secundario
Patrón de referencia
Patrón de trabajo
Patrón de medida
El cuadro siguiente muestra la comparación de objetivos y acciones entre
calibración y verificación:
Fuente: http://www.labci.com.ar/nota4.html
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3. Ajuste y Reparación.
Al proceso de corrección se le denomina ajuste, y es la operación destinada
a llevar un instrumento de medida a un estado de funcionamiento
conveniente para su utilización. El ajuste puede ser automático,
semiautomático o manual.
Durante el calibrado, se contrasta el valor de salida del instrumento a
calibrar frente a un patrón en diferentes puntos de calibración. Si el error
de calibración, error puesto de manifiesto durante la calibración es inferior
al límite de rechazo, la calibración será aceptada. En caso contrario se
requerirá ajuste del instrumento y una contrastación posterior, tantas
veces como sea necesario hasta que se obtenga un error inferior al límite
establecido. En equipos que no disponen de ajuste, como termopares, etc.,
en caso de no satisfacer las tolerancias marcadas deberían ser sustituidas
por otros previamente calibrados.
Realizar la verificación periódica y después de una reparación o
modificación de los instrumentos de medida sometidos a control
metrológico legal.
La reparación se define como la acción o efecto de restituir a su condición
normal y de buen funcionamiento, a un instrumento deteriorado o roto.
4. Informe Técnico.
El informe técnico es la hoja de datos de la calibración del instrumento
donde se coloca toda la información obtenida en la calibración acerca del
instrumento. Además debe contener los errores encontrados y las
indicaciones correspondientes.
Al final del informe se debe colocar el resultado de la prueba de calibración
que es la incertidumbre de medición y finalmente se añade los datos
ambientales en el que se realizó la calibración.
Debe tener la firma de la persona que realizó la calibración y de quien la
recibe.
A continuación tenemos un formato de informe técnico de calibración:
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Fuente: RESTREPO, Jaime; Metrología II.pag-120.
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5. Certificación.
La certificación del instrumento es un proceso mediante el cual un
organismo da constancia de manera documental de que un producto
cumple con las especificaciones establecidas en normas oficiales, esto con
base en la información técnica de los productos y en los resultados de los
informes de pruebas efectuadas conforme a la Norma que aplique a los
mismos y que son realizadas por Laboratorios oficialmente acreditados y
aprobados conforme a la Ley sobre Metrología y Normalización
dependiendo de cada país.
Para cada calibración se debe emitir un certificado de calibración o informe
de calibración especificando el estado en el que se encontró y cómo quedo
el quipo después de la calibración.
Un certificado debe, como mínimo, contener lo siguiente:
Un encabezado donde aparezca el nombre de la empresa y logo. Un número de certificado. Datos técnicos del quipo calibrado. Información sobre el solicitante de la calibración. Una breve descripción del sistema de calibración empleado. Condiciones ambientales de la calibración. Trazabilidad de los patrones de referencia utilizados. Recomendaciones generales. Firma de quien elaboró y quién revisó. Un anexo que consiste en el registro de calibración o resultados de
prueba.
Modelo de un certificado de Calibración:
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Fuente: RESTREPO, Jaime; Metrología II.pag-34,35.
6. Resumen.
La verificación, consiste en revisar, inspeccionar, ensayar, comprobar,
supervisar, o realizar cualquier otra función que establezca y documente
que los elementos, procesos, servicios o documentos están conformes con
los requisitos especificados.
La calibración, es el conjunto de operaciones que establecen, en
condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud
indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los
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valores representados por una medida materializada o por un material de
referencia, y los valores correspondientes de esa magnitud realizados por
patrones.
La calibración determina las características metrológicas del instrumento o
del material de referencia y se realiza mediante comparación directa con
patrones de medida o materiales de referencia certificados. La calibración
da lugar a un Certificado de Calibración y, en la mayoría de los casos, se fija
una etiqueta al instrumento calibrado.
La reparación se define como la acción o efecto de restituir a su condición
normal y de buen funcionamiento, a un instrumento deteriorado o roto.
El ajuste es la operación destinada a llevar un instrumento de medida a un
estado de funcionamiento conveniente para su utilización.
Para cada calibración se debe emitir un certificado de calibración o informe
de calibración especificando el estado en el que se encontró y cómo quedo
el quipo después de la calibración.
7. Conclusiones.
Calibración y verificación son diferentes conceptos pero que se relacionan
estrechamente en la metrología, en cierto modo, puede decirse que la
verificación es una calibración “relativa” ya que no se está tan interesado
en el resultado final como en saber si, a partir de ese resultado, se cumplen
o no unos requisitos especificados. Para pronunciarse al respecto, debe
tenerse en cuenta la incertidumbre asociada al resultado.
La verificación ofrece la seguridad de cumplimiento con reglamentaciones
y especificaciones establecidas como así también de una correcta medida
en instrumentos de medición, especialmente en aquellos que requieren de
verificación y aprobación de modelo.
La calibración es una acción estrictamente vinculada con las características
metrológicas del instrumento. Permite asegurar la calidad de medición del
mismo dentro de los márgenes de incertidumbre establecidos, por lo que,
es considerada un procedimiento básico por la actividad de la metrología
legal y también, fundamental dentro de las aplicaciones de metrología
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científica y metrología industrial. La calibración da lugar a un Certificado de
Calibración y, en la mayoría de los casos, se fija una etiqueta al instrumento
calibrado.
La certificación de un producto, permite: identificar y distinguir un producto
de otro similar, dar credibilidad al producto y a su diferenciación, crear valor
agregado en la venta e introducción, ser mejor conocido y reconocido por
el consumidor final, dar confianza del consumidor.
Las actividades metrológicas aseguran la exactitud de las mediciones que
se efectúan en los ensayos, cuyos resultados son la evidencia para las
certificaciones ya que permite asegurar la comparabilidad internacional de
las mediciones y por tanto la intercambiabilidad de los productos a escala
internacional.
8. Fuentes de Consulta
RESTREPO, Jaime; Metrología II; ITM. 2011
MORO PIÑEIRO, María; Metrología Introducción Conceptos e Instrumentos;
Universidad de Oviedo, 2000.
https://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa#Calibrado_de_instrume
ntos_de_medida
http://www.labci.com.ar/nota4.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Calibraci%C3%B3n#Instrumentos_de_medic
i.C3.B3n
http://es.slideshare.net/loboema/sistema-de-unidades-y-
patrones?next_slideshow=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Metrolog%C3%ADa
http://www.inn.cl/faq/portada/index.php?sec=3
http://www.nyce.org.mx/index.php/cert-productos/instrumentos
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