LM01-MA-P01 ver5 - Superintendencia de Industria y Comercio
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1. Para cada ciclo se obtiene una diferencia entre la pesa de prueba y la pesa patr n lp que se determina de la siguiente forma A partir de de los valores de lectura o indicaci n de la balanza para cada pesa se obtienen en primera instancia las lecturas medias For each cycle it has a difference between the test weight and the standard weigh p which one is determined by the following From the balance s readings values for every weight are firstly obtained the mean readings ie Lytle 2 n L 2 15 b 15a Se halla la diferencia entre el valor medio de la lectura para la pesa de prueba y el valor medio de la lectura para la pesa de referencia patr n Find out the difference between the test and standard weights readings mean values Lis 1 a 16 Como el proceso se repite n veces de acuerdo con la clase de exactitud de la pesa de prueba la diferencia media entre las lecturas de la pesa de prueba y las lecturas de la pesa patr n se obtiene a partir de la media aritm tica de las diferencias de los n ciclos According to the test weight s accuracy class and as the process is n times repeated then the mean difference between the test and standard weights readings is obtained from the arithmetic mean of the n cycles differences n E 2l 17 n Cuando se emplea el metodo ABA el valor de la media se obtiene de la siguiente manera As the ABA method is used the mean value is obtained by the follo2. The standard s metrological requirements and physical characteristics must be the ones that are described in the OIML Recommendation R 111 1 1 5 1 2 Instrumentos para control de condiciones ambientales Instruments for the environmental conditions control Se usan los instrumentos clim ticos descritos en el inventario del laboratorio de masa para la medida de la temperatura presi n y humedad o bien temperatura del punto de roc o necesarios para la determinaci n de la densidad del aire Ver instrucci n T cnica C lculo de la densidad del aire LM01 MA 105 Climatic instruments that are described in the Mass Laboratory s inventory are used to measure the temperature the pressure and the air humidity or the dew point temperature in order to determine the air density See technical instruction Calculation of the air density LM01 MA I05 5 1 3 Equipos auxiliares Auxiliary equipment Term metros de vidrio calibrados descritos en el inventario Computadores asociados a los compradores de masas y a los clim ticos descritos en el inventario o Calibrated Liquid in Glass thermometers described in the Mass Laboratory s inventory o Computers associated to the mass comparators and to the weather instruments described in the Mass Laboratory s inventory PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Com
3. SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 12 de 33 METHOD Several weighing devices will be used they are described in the Mass Laboratory s inventory according to their measurement range and accuracy and the nominal value of the weights to be calibrated and the required uncertainty It is needed to verify that they are perfectly levelness and that there are no vibrations avoiding external influences that produce interactions disturb the reading Patrones de masa Mass standards Los patrones de masa utilizados deben estar debidamente calibrados y con el certificado de calibraci n actualizado Juego de patrones de masa calibrados descritos en el inventario del laboratorio de masa de clase exactitud superior a la de las masas a calibrar y de valores nominales adecuados para hacer una comparaci n directa La deriva de un patr n nunca deber se mayor que la incertidumbre asociada a dicho patr n Los requisitos metrol gicos y caracter sticas f sicas de los patrones conviene que sean los especificados en la recomendaci n OIML R 111 1 1 The mass standards must be properly calibrated and their updated certificate of calibration Mass standards set described in the Mass Laboratory s inventory with accuracy class higher than the masses to be calibrated s one and with the suitable nominal values to make a direct comparison The standard s drift must never be higher than the standard s uncertainty
4. PROCEDIMIENTO PROCEDURE DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA C digo Code LM01 MA P01 CONVENCIONAL POR EL M TODO DE SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL Revision Versi n 5 Industria y Comercio MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 1 de 33 SUPERINTENDENCIA METHOD CONTENIDO CONTENTS 1 OBJETO OBJEC Tica iaa li eiii ile 3 2 ALCANCE SCOPE tirrenia A ER aaa Aae 3 3 DEFINICIONES DEFINITIONS c c cccsccscscscsssssscsescscscecesesessseseesesesesesesescsvssesesessseseaceeseseseseesscseanananees 3 4 GENERALIDADES GENERALITIES cccccccscscscssscscscscscscssssssescscscssesesesesescscscscasensasscacsceceseseesseseens 5 4 1 Abreviaturas y s mbolos Abbreviations and symbols ccccesesseseeesesseeeeseeesseeseeeeeessneneeesbneeeeesenenees 5 4 2 M todo de calibraci n Calibration Method cccccccsssssscscscsssssscscscesssesesesescscscesesesessacaustseesesesedbessssdanees 7 5 DESCRIPCI N DESCRIPTION sscscsssssssssesssssesssssssssssessssetessssesessseeessssesssusingeesss Moca dan Ie 11 5 1 Equipos y materiales Equipment and materials ccccccscessessssssssessssescessessebgestianssesetheessessnabensehe 11 5 1 1 Equipos Patrones Standards c cccscssssssessscscsssscssssscscscsssssssscscsceseselbpassssssscasanbestssestaesselhseeeayieseees 11 5 1 2 Instrumentos para control de condiciones ambientales Instruments for the environmental conditions 2010
5. the differences between the reference and the witness readings MEP m ximo error permitido m ximum permissible error Mcp Valor de masa convencional de la prueba test conventional mass value Mer valor de masa convencional del testigo prueba witness conventional mass value mn valor nominal nominal value m valor de masa real de la referencia reference real mass value mp valor de masa real de la prueba test real mass value ms masa de sensibilidad sensitivity mass mr valor de masa real del testigo witness real mass value n n mero de ciclos cycles number S sensibilidad sensitivity Sp desviaci n t pica evaluada en el instrumento bajo control estad stico a partir de un n mero grande de medidas instrument s standard deviation from a large number of measurements s Am desviaci n t pica de las diferencias de indicaci n entre la referencia y la muestra para un n mero n de ciclos standard deviation of the differences between the reference and the test readings for a number n of cycles u d incertidumbre debida a la resoluci n del instrumento de pesaje uncertainty from weighing instrument s resolution U cp incertidumbre t pica combinada del error de la masa convencional de la prueba combined standard uncertainty from the test conventional mass error U I incertidumbre expandida debida a las lectura para la referencia expanded uncertainty from the reference reading Ull incer
6. the magnetic effect is no considered because standardized weights are used and they satisfy the magnetic requisites It may be considered that its effect is included within the standard deviation The covariance between Uy 1 i PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 26 de 33 METHOD and U I duplicates the instrument s resolution uncertainty component and nulls the other uncertainty components for the instrument s calibration Therefore u n a 2 u d 43 Para calcular u d consideramos una distribuci n rectangular de amplitud d To calculateu d a rectangular distribution with amplitude d is taken u d 44 S Por tanto Hence d T 7 1 2 Estimaci n de la incertidumbre de la masa real Real mass uncertainty determination u m Para el caso de la masa real las componentes por deriva del patr n u m por la balanza o comparador de masas u m y por la diferencia de la indicaci n till nocambian en tanto que para el patr n se debe tomar la incertidumbre de la masa real u m en lugar de la incertidumbre de la masa convencional u m Para el caso del empuje se tiene la siguiente ecuaci n For the real mass case the drift component
7. 111 Pesas de clases E4 E2 F4 F2 M1 M1 2 M2 M23 y M3 Parte 1 Edici n 2004 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 29 de 33 PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 METHOD 3 4 9 6 7 8 9 8 2 9 1 O I M L Documento Internacional D 28 Valor Convencional del resultado de pesaje en el aire Edici n 2004 Giacomo P Equation for the Determination of the Density of Moist Air 1982 Metrolog a 18 33 40 B P M Formule pour la determination de la masse volumique de l air humide 1981 Rapport BIPM 81 1 Oct 1981 Gu a EA 4 02 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration European Cooperation for Acreditation EA December 1999 Guide to the expression of uncertainty in measurement GUM 1995 Glaser M Covariances in the determination of conventional mass 2000 Metrologia 37 249 251 M Kochsiek M Gl ser Comprehensive Mass Metrology Ed Wiley VCH Documentos a utilizar conjuntamente con este documento Documents to use jointly with this document Instrucci n T cnica C lculo de la densidad del aire LM01 MA I05 Technical instructive air density calculation LM01 MA 105 LM01 MA F01 Formato calibraci n manual de pesas Manual Ca
8. 2 kg m reference air density 1 2 kg m Pp densidad de la prueba test density Po m x Valor m ximo del intervalo donde se espera encontrar la densidad de la muestra maximum interval value for the test density P o min Valor m nimo del intervalo donde se espera encontrar la densidad de la muestra minimum interval value for the test density Pret densidad de referencia igual a 8 000 kgm reference density 8 000 kg m o Varianza variance Am valor medio de las diferencias de indicaci n entre la referencia y la prueba Average value of the differences between the reference mass and the test mass readings 4 2 M todo de calibraci n Calibration method Para la calibraci n de masas se seguir el m todo de sustituci n en el que se comparan dos masa de igual valor nominal Una de ella hace de referencia A y otra de prueba B con el fin de obtener el valor desconocido partiendo del valor de referencia Las secuencias a seguir son distintas seg n el tipo de instrumento de pesaje utilizado En todas ellas se trata de colocar de forma correlativa las masas A y B sobre el plato de la balanza de manera que se anule el error de deriva de la balanza a lo largo del ciclo En lo sucesivo cuando se mencione la masa de referencia o la masa prueba puede que se refiera a una pesa siempre que la masa est normalizada Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 M
9. 28 8 REFERENCIAS REFERENCES casaca npaitci anoto 28 8 1 Documentos utilizados en la elaboraci n Documents of reference sssssssssseesssreesrrreesrrreesrrreessrrees 28 8 2 Documentos a utilizar conjuntamente con este documento Documents to use jointly with this O AAN EE 29 9 ANEXOS ANNEXES cc irc a a A 29 PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE Revision Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 3 de 33 METHOD 1 OBJETO OBJECT El presente procedimiento tiene por objeto dar a conocer el m todo de sustituci n para la calibraci n de pesas con el fin de obtener tanto el valor de masa real como de masa convencional This procedure gives the weight calibration method by substitution to obtain both real and conventional mass values 2 ALCANCE SCOPE El presente procedimiento aplica para la calibraci n de masas y de pesas de valor nominal 1 mg a 200 kg calibradas en un instrumento de pesaje mediante la aplicaci n del m todo de sustituci n y el empleo de una masa de igual valor nominal This procedure applies for the mass and weights calibration with nominal value from 1 mg to 200 kg For this calibration a weighted device is used with the substitution method application and the use of a same nominal value mass
10. Anan P Po V V Este modelo matem tico 25b o 27b es el que se aplica en las plantillas calibraci n de pesas comparador balanzas calibraci n pesas comparador discos y calibraci n pesas en balanzas Where the buoyancy correction is MM y P P MV V This mathematical model 25b or 27b is in the spreadsheets weights calibration balances comparators weights calibration discs comparators and weights calibration in balances 6 RESULTADOS RESULTS 6 1 Presentaci n de resultados Results display Los resultados se reportan indicando el valor de masa nominal mas el error que puede ser referido a masa real o masa convencional y la incertidumbre expandida The results are reported indicating the nominal mass value plus ts error this one can be related to real mass or conventional mass and the expanded uncertainty e m m 28 ep MM 29 m m e U 30 m m e U 31 PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 21 de 33 METHOD 6 2 Interpretaci n de resultados Results interpretation El resultado obtenido en la calibraci n se expresa en el certificado de calibraci n en este se consigna adicionalmente las caracter sticas de la pesa calibrad
11. de carga la pesa de referencia Weighing device s indication by putting on it the reference weight media de las indicaciones de la pesa de referencia en un ciclo de medida Average of the reference weight s readings on a measurement cycle lp indicaci n del instrumento de pesaje al depositar sobre su dispositivo receptor de carga la pesa de prueba Weighing device s indication by placing on it the test weight p media de las indicaciones de la pesa de prueba en un ciclo de medida Average of the test weight s readings on a measurement cycle PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 6 de 33 METHOD lp diferencia entre el valor medio de la prueba y la referencia Difference between the test average value and the reference s one I p r valor medio de las diferencias de indicaci n entre la referencia y la prueba Arm Average value of the differences between the reference and the test readings Am lr indicaci n del instrumento de pesaje al depositar sobre su dispositivo receptor de carga la pesa de testigo Weighing device s indication by placing on it the witness weight It valor medio de las diferencias de indicaci n entre la referencia y el testigo Average value of
12. de incertidumbre de los instrumentos clim ticos con los que se tomaron las condiciones ambientales The air density uncertainty s calculate from the technical instructive LM01 MA I05 Air density calculation taking into account the uncertainty of climatic instruments used in the measurements Los valores de densidad de las pesas de prueba y su incertidumbre se obtienen de certificados de calibraciones de densidad o volumen de lo contrario se tendr n en cuenta datos del fabricante o valores tabulados de la densidad en funci n del material Anexo 3 LM01 MA P01 Si se tiene de un intervalo en donde se espera encontrar el valor de la densidad lo Pr Posie li a partir de ese intervalo se estimara la incertidumbre como The values of test weights density and their uncertainty are getting from the certificates of calibration for density or volume otherwise from the manufacturer s specifications or from the tabulated density values for the weight material Annex 3 LM01 MA P01 If there is a values interval where it is possible to found the density value le ma the uncertainty is estimated from this interval as follows PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 24 de 33 METHOD Lo Po
13. i u max min 38 Siempre que se tome como valor de p como If p is given by P max P min Pp AA eee 2 p 39 La incertidumbre debida a la dilataci n del volumen por la variaci n de temperatura se considera despreciable Valores e incertidumbre en la densidad de las pesas de referencia estos valores est n consignados en los certificados de calibraci n para el factor de cobertura k correspondiente The volume expansion uncertainty due the temperature variation is neglected From the certificates of calibration reference weights values and their uncertainties of density for the corresponding coverage factor Up k 40 u p 7 1 1 4 Incertidumbre debida a la diferencia de indicaci n u b r Componente de incertidumbre tipo A Se considera como componente de incertidumbre de tipo A la obtenida mediante la estimaci n de la varianza poblacional s evaluada en el instrumento bajo control estad stico a partir de un n mero grande de ensayos Este par metro caracteriza mejor la dispersi n que la desviaci n t pica estimada a partir de un n mero limitado de observaciones Ip s Am En ese caso 7 1 1 4 Difference of reading ull p r uncertainty Uncertainty component type A The uncertainty component obtained from the estimation of the population variance s for an instrument under statistical control and for a large number of essays is considered of the type A This parameter characterizes the d
14. la variaci n de la lectura de la balanza al poner la pesa de sensibilidad Where ms is the sensitivity weight s mass value Vs is the sensitivity weight s volume Als is the balance reading s variance as the sensitivity weight is put on it PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 11 de 33 METHOD Asumiendo que las masas que se comparan son aproximadamente iguales al valor nominal el factor de sensibilidad ser a el mismo para ambas masas normalmente f es igual a 1 En las calibraciones de m xima exactitud se comprueba continuamente a lo largo de la calibraci n By assuming that the masses under comparison are nearly equal to the nominal mass value the sensitivity factor would be the same for both masses generally f equals 1 For maximum accuracy calibrations this is continuously checked Comparando las fuerzas que act an sobre m y mp quedar a la relaci n Esta fuerzas es una funci n de la diferencia de indicaci n A de la balanza Al lp l By comparing the forces act on m y m the equation would be This force depends on the balance s reading difference A Al I m P Mp1 Jaleo 13 m m FP YY L 1 14 El lado derecho de las ecuaciones 13 y 14 es la diferenci
15. los comparadores esta informaci n se realiza directamente en las casillas que trae el software para tal fin Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 14 de 33 METHOD Se registran las condiciones ambientales para la determinaci n de la densidad del aire entre ciclos de medici n en el caso de pesa de alta exactitud y al comienzo y al final de la calibraci n para las pesas de menor exactitud 5 3 To record the test weight the standards and the environmental conditions data These data are directly recorded within the mass comparators software The environmental conditions are recorded to determine the air density between each measurement cycle in the case of high accuracy weight and only at the beginning and at the end of the calibration in the case of lower accuracy weights Proceso de calibraci n Process of calibration Secuencia de las operaciones objeto del procedimiento Toma de datos de las condiciones ambientales al principio y al final del ciclo de medici n o principio y fin de calibraci n dependiendo de la clase de exactitud Realizaci n de un ciclo de pesada seg n la secuencia dada en el m todo de calibraci n Numeral 4 2 y 5 4 Repetici n del ciclo de pesada n
16. to the volume expansion by temperature variation is neglected 7 2 Resumen de componentes de incertidumbre Uncertainty components summary The following mathematical model is applied once the uncertainties sources are identified The data are replaced in the model to get the combined uncertainty 2 2 S Um u mu um J hu Amae E 49 INCERTIDUMBRE DISTRIBUCION COEFICIENTE CONTRIBUCI N CONTRIBUCI N COMPONENTE ESTIMADO ESTANDAR DE DE contribution CUADRATICA component estimated Standard PROBABILIDAD SENCIBILIDAD uly Square Xi Xi uncertainty Probability Sensitivity y contribution u xi distribution coefficient u y PATRON Standard normal 1 Mer VARIACION DEL PATRON Standard s drift rectangular l Smr EMPUJE em normal 1 COMPARACION Comparison normal 1 Sr MEDIO DE COMPARACION Comparison rectangular 1 mean a PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL METODODE Revision Version 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 28 de 33 METHOD INCERTIDUMBRE DISTRIBUCION COEFICIENTE CONTRIBUCI N CONTRIBUCI N COMPONENTE ESTIMADO ESTANDAR DE DE contribution CUADRATICA component estimated Standard PROBABILIDAD SENCIBILIDAD uly Square Xi Xi uncertainty Probability Sensitivity contributi
17. 27 8 89 6 0 12 0 24 0 7 84 8 17 7 50 8 57 6 6 10 1 4 8 24 0 o aaa Table B 7 Method F2 List of alloys most commonly used for weights
18. 3 DEFINICIONES DEFINITIONS Balanza Instrumento que indica la masa aparente de un cuerpo a partir de la fuerza neta ejercida sobre l cuando se encuentra en el campo gravitatorio terrestre y existen adem s otras perturbaciones La fuerza neta es la resultante de toda una serie de fuerzas que act an sobre el cuerpo entre otras en mayor o menor cuant a se pueden nombrar las siguientes fuerzas Balance Instrument measures the body apparent mass from the net force on it when it is in the earth gravity field and there are other perturbations The net force is the composition of all series of forces that act on the body between them are the followings Fuerza gravitatoria Gravity force F m 8 1 8 Fuerza del empuje del aire Air buoyancy force gt m B Vip lt g gt p g 2 a p a Fuerzas magn ticas creadas entre el campo magn tico existente en el entorno de la balanza y la pesa No cuantificadas PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 4 de 33 METHOD Magnetic forces arise from the interaction between the magnetic field around the balance and the weight These are no quantifiable forces Calibraci n de masa Conjunto de operaciones que establecen bajo condiciones es
19. A P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 8 de 33 METHOD En las balanzas monoplato la secuencia a seguir es de doble sustituci n conocido como A B B A en algunos casos el ciclo puede incluir una pesa testigo por lo que el ciclo queda A B B T A La pesa testigo solo se usa para calibraciones de alta exactitud En los comparadores de masa autom ticos la secuencia a seguir puede ser el a o bien Ay By A2 B2 An Bn An 1 En la balanza de brazos iguales se utiliza una masa de sensibilidad ms que se agrega al plato al final del ciclo sin retirar la masa de referencia y la secuencia a seguir es A B B A A ms De igual manera tambi n se puede introducir una pesa testigo A B B T A A m La pesa testigo solo se usa para calibraciones de alta exactitud The substitution method is followed for the mass calibration This method compares two masses with equal nominal value One mass is the reference A and the other one is the test B in order to get the unknown value from the reference value The steps to follow are different in according to the weighing device used In every one step is intended to put on the balance s plate in a correlative way the masses A and B so the balance drift error is cancel along cycle Henceforth when the reference mass or the test mass is called it is possible that a weight is ca
20. OR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 19 de 33 METHOD a 1 1 1 1 gt May l M M P P l m 1 0 0 l m 1 0 24 E P P P correci rpor empujedel aire C air buoyancy correction Los valores M y M incluyen el error es decir M M Y My M teg Teniendo en cuenta los efectos de sensibilidad excentricidad susceptibilidad magn tica y deriva del patr n en el tiempo se obtiene el modelo matem tico para la determinaci n de la masa convencional de una pesa prueba Los factores no se tienen en cuenta como correcci n efectiva pero si como componentes de incertidumbre The values M y M includes the error ie M M e and M M Pey Taking into account the effects from sensitivity eccentricity magnetic susceptibility and standard s drift results the mathematical model for the test weight conventional mass determination The factors are no taken as effective correction factors but uncertainty components My lpr Ol 5 Ong m 6M 14 6 l 25a OM pa masa convencion al del patron corregida My M lpr M C m 6m 25b Moy EM lp OM AN ON 25c El valor de la correcci n por empuje corresponde a m M m C m C sin embargo el valor de deriva de masa se va a tener en cuenta e
21. Y SUBSTITUTION P gina 10 de 33 METHOD mg pve KO 8a m p V g K 8b m p V g 99 8c m p V 6 9 m p V 10 La ecuaci n 10 constituye la ecuaci n b sica de pesada Equation 10 is the basic weighing equation gt M Pa V 9 M Pa V 9 AF pr 11 En el momento de la comparaci n Pap Y Par se considera igual a pa For the comparison time Pap and Par are equal to pa Donde AF pr es una peque a fuerza adicional para compensar las dos fuerzas de la gravedad sobre las masas que son comparadas Esta fuerza es una funci n de la diferencia de indicaci n Al I de las lecturas de la balanza y el valor de la gravedad La relaci n es AF pr f DAT g El factor de proporcionalidad f es el coeficiente inverso de sensibilidad de la balanza y es un factor de escala que convierte los valores de indicaci n en valores de masa Where AF pr Is an additional small force needed to compensate both gravity forces exerted on the compared masses This force depends on the reading difference Al 1 l between the balance and the gravity value The equation is AF pr f Al g The proportionality factor f is the inverse of the balance s sensitivity coefficient and is a factor to convert the readings values into mass values D pi M PasVs gt E a A 12 Ss Siendo ms el valor de la masa de la pesa de sensibilidad Vs el volumen de la pesa de sensibilidad Al
22. a como fabricante marcaci n forma material densidad condiciones ambientales durante la calibraci n y los datos de las pesas o pesas de referencia con su trazabilidad al SI En la tabla de resultados se expresara la masa real y la masa convencional desglosadas en masa nominal y error la incertidumbre expandida con un factor k 2 que da un nivel de confiabilidad del 95 45 Teniendo en cuenta el teorema del l mite central y lo se alado en la GUM numeral 6 3 7 Para la clasificaci n de las pesas seg n la OIML se tendr en cuenta la forma acabado superficial marcaci n error la incertidumbre y la combinaci n del error con la incertidumbre asociada tal como se describe en el numeral 5 3 1 de la OIML R 111 1 2 Anexo 2 LM01 MA 01 The calibration result is expressed in the certificate of calibration The calibrated weight characteristics as manufacturer labels form material density environmental conditions during the calibration and the reference weights SI traceability data are recorded too The results table shows the real mass and the conventional mass displayed as nominal mass and error the expanded uncertainty with a coverage factor of k 2 for a level of confidence of 95 45 Assuming the Central Limit Theorem see GUM numeral 6 3 7 It will have into account the following factors to classify the weights as OIML weights form surface finish labeled error uncertainty and the error and uncertainty combina
23. a en masa que existe entre la masa de prueba respecto a la pesa patr n referencia El procedimiento de calibraci n de pesas mediante el m todo de sustituci n permite calcular la masa de una prueba por comparaci n directa de una pesa patr n mediante una secuencia de pesaje establecida y la repetici n de un n mero de ciclos n The right hand of the equations 13 and 14 is the mass difference between the test mass and the standard weight reference The weights calibration procedure by substitution method allows to calculate the test mass by direct comparison with a standard weight by means of an established weighted sequence and the repetition of a number of n cycles 5 DESCRIPCI N DESCRIPTION 5 1 Equipos y materiales Equipment and materials 5 1 1 Equipos Patrones Standards Equipos de comparaci n Comparison equipment Se har uso de los distintos instrumentos de pesaje descritos en el inventario del laboratorio de masa seg n el rango de medida y la exactitud de los mismos dependiendo del valor nominal de las pesas a calibrar y la incertidumbre requerida Verificar que est n perfectamente nivelados y en ausencia de vibraciones evitando influencias externas que creen interacciones que perturben a la lectura PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL
24. aciones sucesivas La incertidumbre debida a la deriva ser PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 23 de 33 METHOD 7 1 1 2 The standard s drift uncertainty u Im is calculated as follows From the standard s successive calibrations a standard s mass variation Am is calculated This is the maximum mass difference between two successive calibrations The drift uncertainty s u m H 35 Si no se tiene un hist rico de las recalibraciones sucesivas del patr n la incertidumbre debida a la deriva m xima puede darse como If there is no a historic record of the standard s successive calibrations the maximum drift uncertainty is given by u m B 36 7 1 1 3 Incertidumbre debido a la correcci n por empuje del aire Uncertainty from air buoyancy correction u 6 m Se calcula de acuerdo con la ecuaci n propuesta en la OIML R111 1 2004 2 y 8 From the proposed equation in OIML R111 1 2004 2 y 8 dom re le up Him 2 pale inl plo 2 Ae padre 37 PE p r La incertidumbre para la densidad del aire se calcula seg n lo descrito en la instrucci n t cnica LM01 MA 105 C lculo de la densidad del aire considerando los valores
25. anza seg n muestra la figura 1 The most significant influence force and usually is not neglected is the air s buoyancy F this force depends on the weight volume and on the air density The equilibrium is achieved as the forces on the body are F weight F air buoyancy and Fs normal force from the balance s plate as shown the figure 1 La ecuaci n de equilibrio se describe de la siguiente manera The equilibrium equation is giveb by Fist F3 0 4a F3 Fi F2 4b Donde Where F mg 5 F gt Pvg 6 F KO 7 K es una constante de proporcionalidad que representa el valor de la aceleraci n de la gravedad en el lugar de ubicaci n del instrumento de calibraci n K g Proportionality constant represents the local gravity value K g Po es la respuesta de la balanza en unidades de la balanza Cuando no se determina la sensibilidad de la balanza estos valores se consideran como unidades de masa Balance s reading in balance s units These values are taken as mass values as the balance s sensitivity is not determined Sustituyendo las expresiones para las fuerzas en la ecuaci n 4b se obtiene By substitution for the forces in equation 4b PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION B
26. atron referencia se espera que se estabilice la lectura se registra la lectura se retira la pesa y luego se ubica la pesa de prueba se espera que se estabilice la lectura se registra el dato p1 se retira y ubica nuevamente la pesa de prueba y se registra la lectura p2 Para PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 15 de 33 METHOD cerrar el ciclo se ubica nuevamente la pesa patr n y se registra la lectura Iz Para pesas de mayor exactitud el ciclo terminar a con la lectura de pesa testigo 7 Durante la realizaci n de un ciclo no se debe ajustar la balanza esto se puede hacer entre ciclos It is needed to wait to the reading stabilization when the reference standard weight is put on the balance s plate The reading ln is recorded to withdraw the weight and then the test weight is put on wait for reading stabilization the data Ip1 is recorded to withdraw and put on again the test weight and the reading Ip2 is recorded To close the cycle again put the standard weight and the reading l 2 is recorded For higher accuracy weights the cycle ends with the witness weight reading Ir It must no adjust the balance during a cycle This adjustment can be done between cycles El ciclo s
27. e repite cinco veces para la calibraci n de pesas clase Ez cuatro veces para la calibraci n de pesas F4 tres veces para la calibraci n de pesas F2 y dos para pesas M e inferiores Lo anteriormente indica como m nimo el n mero de ciclos lo cual no implica que eventualmente se aplique un n mero mayor For the calibration of weights Class E gt repeat five times the cycle four times for the calibration of weights Class F4 three times for the calibration of weights Class Fz and two ones for the calibration of weights Class M and lower ones This indicates the minimum number of cycles which no excludes that a greater number of cycles can eventually be applied Para el caso de las balanzas de brazos iguales en el platillo izquierdo se coloca una contrapesa de igual valor nominal a la pesa que se quiere calibrar y al valor de referencia En el platillo derecho se coloca la pesa patr n referencia se espera que se estabilice la lectura se registra la lectura Lyi se retira la pesa y luego se ubica la pesa de prueba se espera que se estabilice la lectura se registra el dato Lp se retira y ubica nuevamente la pesa de prueba y se registra la lectura Lp se ubica nuevamente la pesa de referencia y se registra la lectura l2 Para cerrar el ciclo sin bloquear la balanza se coloca la pesa de sensibilidad valor nominal mayor que la divisi n de escala y se toma la lectura 2 ms For the case of the equal arms balances a counter weight with th
28. e same nominal value of the weight to be calibrated and the standard weight is put on the left plate The standard weight is put on the right plate wait for the reading stabilization the reading Ly is recorded the standard weight is withdrawn and then the test weight s put wait for the reading stabilization the reading Lp is recorded to withdraw and put on again the test weight and the reading Lpz is recorded the test weight is withdraw again put the standard weight and the reading I 2 is recorded To close the cycle without blocking the balance the sensitivity weight with its nominal value greater than the balance s division of scale is put and the reading l 2 ms IS recorded Durante la calibraci n se debe comprobar que las condiciones ambientales se mantienen en el intervalo se alado en el manual t cnico y que las desviaciones t picas no deben se mayores que la desviaci n t pica poblacional It must be checked that the environmental conditions are within the tolerance indicated in the technical manual and that the standard deviations are not greater than population s standard deviation 5 4 1 Tratamiento de datos Data handling PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE Revision Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 16 de 33 METHOD
29. ecci n propuesta en la OIML R111 1 2004 y que se describe en el numeral 5 4 1 3 en donde se incluye la densidad del aire medida en el laboratorio In the case of this Laboratory it must be careful with this model application because the air density differs more than 10 of the reference value 1 2 kg m3 therefore the proposed correction in the document OIML R111 1 2004 must be done see numeral 5 4 1 3 where the air density measured in the Mass Laboratory is included 5 4 1 3 Determinaci n de la masa convencional de la prueba a partir de la masa convencional de la referencia Determination of the test s conventional mass from reference s conventional mass Para realizar una calibraci n en masa convencional se determina la diferencia de la masa convencional Mep de la pesa de prueba cuyo volumen es Vp con el valor de la masa convencional mc de la pesa de referencia cuyo volumen es V De las ecuaciones 14 y 22 se deduce que la diferencia en masa convencional es To perform a conventional mass calibration for a test weight whose volume is V must be determined the difference between the test weight conventional mass Mep and the reference weight conventional mass Mer The reference weight volume is V From equations 14 and 22 the conventional mass difference is an t ptem 2 2 0 05 23 P Pp Con f 1 With 1 PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL P
30. ercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 13 de 33 METHOD 5 1 4 Materiales Materials Pinzas para manipulaci n de pesas Clamps to the weight handling Guantes blancos de tela White cloth gloves Bayetilla para limpieza tela que no se desmote Cleaning cloth Bayetilla y papel filtro para colocar las pesas Claning cloth and filter paper Perilla para soplar pincel Blowing pear Blusa zapatones y gorro Dressing gown big shoes and hat Documentos y formatos para toma de datos de medici n Documents and formats to taking measurement data 5 2 Operaciones previas Preliminary operations De acuerdo con el rango del juego de pesas que se desee calibrar se seleccionan los equipos de comparaci n comparadores de masa o balanzas Los equipos de comparaci n siempre deben estar conectados a la red de suministro de energ a el ctrica por lo menos 24 horas antes Antes de iniciar el proceso de calibraci n se debe verificar que no exista polvillo o part culas sobre el platillo por tanto se debe hacer una limpieza soplando aire con la perilla o limpiando con un pincel The comparison equipment mass comparators or balances are selected according to the mass set to be calibrated The comparison equipment must be connected to the electric energy power supply at least 24 hours before the calibration Before the start of the calibration process verify
31. i n significativa entre las componentes se tiene Applying the uncertainties propagation law to equation 25 and assuming that there is not a significant correlation between the uncertainty components u m u m u2 5m u dm u Tp u dm 32 Se analizan cada una de las contribuciones de incertidumbre de la ecuaci n 32 Each equation 32 s uncertainty source is analyzed 7 1 1 1 La incertidumbre de la masa del patr n de referencia u m se obtendr de la incertidumbre dada en su certificado de calibraci n U m para el factor de cobertura correspondiente k 7 1 1 1 The reference standard s mass uncertainty u m is taken from its certificate of calibration U m with the appropriate coverage factor k uth 33 En el caso de realizar la calibraci n con varios patrones que est n correlacionados por ejemplo si han sido calibrados por el mismo laboratorio con el mismo instrumento o con los mismos patrones In case of carries out the calibration with some standards which are correlated e g if they have been calibrated by the same laboratory using the same equipment or the same standards u m yy u m 34 7 1 1 2 La incertidumbre debida a la deriva del patr n u im se calcula de la siguiente manera Partiendo del hist rico de calibraciones sucesivas del patr n se estima una variaci n de su masa Am que viene dada por la diferencia m xima de masa entre dos recalibr
32. iones de m xima exactitud o siempre y cuando se tenga la certeza de que su orden de magnitud no las hace despreciable Figure 1 The mass determination s physical principle is to compare the gravity force F exerted by a test mass object of calibration on the balance s load receptor plate with the force exerted on the same sense by a known value mass reference with the same nominal value For this comparison other forces take part XF from the electric magnetic or other any source interactions with the mass Generally these interactions should be lower in several orders than the other ones so they can be neglected in PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 9 de 33 METHOD the every day calibrations otherwise with the maximum accuracy calibrations or if it is certain that their order is not neglected La fuerza de influencia mas significativa y que en la mayoria de los casos no es despreciable es la debida al empuje del aire o fuerza de flotaci n F2 esta fuerza est en funci n del volumen de la pesa y de la densidad del aire El equilibrio se logra cuando act an sobre el cuerpo las fuerzas Fy peso F empuje del aire y F fuerza de reacci n normal del platillo de la bal
33. ispersion better than the standard deviation from a limited number of observations S lp r Am In this case u p r 41 3e siempre y cuando s l lt Sp iFs l lt Sp y siendo where PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 25 de 33 METHOD Dli io 42 S lp r n 1 En donde n es el n mero de ciclos de acuerdo como se describe en el numeral 5 4 Si no se conoce Sp se tomar en su lugar el valor de s p Where n is the number of cycles as it is described in the numeral 5 4 If sp is unknown then it will be taken the value of S Ip r instead 7 1 1 5 Componente de incertidumbre debido al instrumento de comparaci n balanza o comparador de masa Aplicando la ley de propagaci n de incertidumbres a la ecuaci n 16 y considerando que las variables e l est n correlacionadas al estar tomadas con el mismo instrumento la componente de incertidumbre ser 7 1 1 5 Uncertainty component due to the comparison instrument balance or mass comparator Applying the propagation of uncertainties law to equation 16 and considering that the variables and l are correlated since they are taken by the same instrument the uncertainty component wil
34. l be u M a Up 1 U5 1 248 Ip Ua Jarli 43 Las incertidumbres U y Ug l tienen fundamentalmente tres componentes una debida a la resoluci n del instrumento u d otra debido a los efectos de excentricidad y otra debido a los efectos de magnetismo Los efectos de excentricidad se consideran poco significativos debido a que los comparadores de masa tienen sistemas de centrado autom tico o no aplica el efecto de excentricidad en el caso de que sea una contribuci n significativa frente a los dem s deber tenerse en cuenta De igual manera se considera que el efecto sobre magnetismo no aplica ya que en general se cuenta con pesas normalizadas que cumplen con los requisitos de magnetismo Podr an considerarse que su efecto se encuentra evaluado dentro de la desviaci n t pica La covarianza entre u 1 py Ug 1 hace doble la componente debida a la resoluci n del instrumento y anula la debida a las dem s componentes de la calibraci n del instrumento Por lo tanto queda as The uncertainties Ug l and Uz l have mainly three components one component due to the instrument s resolution U d other component due to eccentricity effects and other component due to the magnetic effects The eccentricity effect are considered small significant since the mass comparators have automatic centered systems or the eccentricity effect is no applicable otherwise this component must be taken into account In a similar way
35. libration of weights Plantilla calibraci n pesas comparador balanza Spreadsheet weights calibration comparator balance Plantilla calibraci n pesas comparador discos balanza Spreadsheet weights calibration comparator discs balance Plantilla calibraci n pesas en balanza Spreadsheet weights calibration in balance Documento de definiciones Tomos y ll Definitions document Volumes and II LM01 MA F04 Calibraci n de pesas no normalizadas Non standard weights calibration ANEXOS ANNEXES Anexo 1 LM01 MA P01 Tabla para periodos de estabilizaci n de las pesas Table for weights stabilization times PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 30 de 33 METHOD 2 Anexo 2 LM01 MA P01 Tabla de errores m ximos permitidos para pesas Table maximum permissible errors for weights 3 Anexo 3 LM01 MA P01 Densidad de materiales com nmente usados para pesas Density of materials most commonly used for weights Anexo 1 Annex 1 Table B 2 11 Thermal stabilization in hours T Os wwo O o dP w200 fs s 3 1 oa 2 2 p41 f 1 ag a 1000 2000 500048 1 1 100 200 500 f o wase a 100 20 5008 e 4 2 os 10 20 5022 1 iP
36. lled ever that the mass is standardized a b c For the mono plate balances the sequence to follow is the double substitution known as A B B A some times the cycle can include a witness weight so the cycle is A B B T A The witness weight is only used to high accuracy calibrations For the automatic mass comparators the sequence to follow can be the sequence a or as well as A Bi A2 Bo ABrAr 1 Fort he equal arms balance a mass with sensitivity ms is added at the cycle end without remove the reference mass and the sequence to follow is A B B A A ms In a similar way a witness weight can be introduced A B B T A A ms The witness weight is only used to high accuracy calibrations El principio f sico del m todo usado en la determinaci n de la masa consiste en E comparar la fuerza gravitacional F que ejerce sobre el plato receptor de carga de una balanza una masa de prueba objeto de calibraci n con la fuerza ejercida en el mismo sentido por una masa de valor conocido referencia del mismo valor nominal en el resultado de dicha comparaci n intervienen otras gt h debido al conjunto de interacciones el ctricas magn ticas o cualquier otro origen que se creen en la masa por causas diversas estas interacciones deben ser generalmente menores que el resto de los t rminos en varios ordenes de Fi magnitud por lo que se pueden despreciar en las calibraciones habituales salvo en Figura 1 las calibrac
37. lt 10g 0 5 0 2000 50m O os 100 200 500 pe a sg e As 100 200 5008 sss 002000 500g 100 200 500 Jas os sg as ps 100 200 5008 3 1 os Jos rm AT Initial difference between weight temperature and laboratory temperature Anexo 2 Annex 2 Table i Marion permisible errors for weights de de im mg volume ETI omo 500 000 ETS 1800 000 2 500 000 SS PSE oe oe oon Tawel roo 5000 16000 sou ioan soron saoao nio Esos fem as F Booo ase T soo T soon too asoma Est Ts ve Tao a a a O a s00 IE TETE ke s bs w0 Wj so epo ees a 015 JM a5 i The meatal wend valus le Tobe 1 specify Lhe ammibesiaral hogea weight permios tn dog alasa of BLL ond thie masimu per mussitle ono aod denominations sinf pot be oxirmpoloted to higher or lower values Foresample the smallest nominal value hor avweeight in chines Ms 100 m0 while the largest 5 000 4 50 ng wehehe vero mot be acoepied as an BOLT class My sigh ated instead should meet ches My melon permissible errors and oiher requirements eg shape ar markings for that clic of weight Otherecise the weight cannot be chescohed ax complying with RATI Anexo 3 Annex 3 Table 5 Minimum and maximum limits for density P rin Pmax Pmiw Pmax 103 kg m3 Nominal value Class of weight for class M no value is specified e O a O o Du CT EC 21008 7 934 8 067 7 81 8 21 7 39 8 73 6 4 10 7 7 92 8 08 7 74 8 28 7
38. n el c lculo de incertidumbres El valor de C se har despreciable 2 siempre y cuando se cumpla que The buoyancy correction is 6m m m C m C however he mass drift value will be taken for the uncertainty calculation The C value will be neglected 2 if 1 U m lc lt 3 m Industria y Comercio SUPERINTENDENCIA PROCEDIMIENTO PROCEDURE DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION C digo Code LM01 MA P01 Revisi n Versi n 5 P gina 20 de 33 METHOD Los valores de U m se obtienen de las tablas de los m ximos errores permitidos en la OIML R 111 1 2004 Esta relaci n se puede tener en cuenta siempre y cuando el valor de la incertidumbre que se le asigne a la masa convencional sea para un k 2 Reordenando los t rminos de la ecuaci n 24 el valor de masa convencional en funci n de los vol menes se obtiene en una buena aproximaci n The values of U m p are taken from the OIML R 111 1 2004 permissible maximum errors tables This is valid if the uncertainty value assigned to the conventional mass be for k 2 Rearrange the equation 24 terms the conventional mass value as a function of the volumes is given in a good approximation by Moy M o 0 Py V V 0m Om 27a May M 1 p OM OM OM 27b En donde la correcci n por empuje
39. nty U V incertidumbre expandida del volumen de la prueba test volume s expanded uncertainty U Vp incertidumbre expandida del volumen de la prueba dado por el fabricante test volume s expanded uncertainty given by the manufacturer u Am componente de incertidumbre de las diferencias de indicaci n uncertainty component from the differences between readings u pa incertidumbre t pica combinada de la densidad del aire Air density s combined standard uncertainty u pp incertidumbre t pica combinada de la densidad de la pesa prueba test weight density s combined standard uncertainty U m componente de incertidumbre expandida debida a la deriva de la pesa de referencia expanded uncertainty component from reference weight s drift V Volumen Volume V volumen del patr n o referencia Standard or reference volume V volumen de la prueba test volumen r Ip coeficiente de correlaci n entre la indicaci n media de la prueba y la referencia correlation coefficient between the test and the reference s average reading error de excentricidad del instrumento de pesaje weighing device s eccentricity error om deriva de la masa real de la pesa de referencia reference weight s real mass drift Gc Unidades de lectura de la balanza Balance s units of reading Pa densidad del aire durante la calibraci n Air density during the calibration Po densidad de referencia para el aire igual a 1
40. o A O Y A A 12 5 1 3 Equipos auxiliares Auxiliary CQUIPMENE secccseseansteecssedbeeseDhescsscsescenbpesmbisenaslersesessceesessssneneeees 12 5 1 4 Materiales Materials ccccccscscscscsccsssssssescscssasensntecssDessscsssdscassslbasssssenssdessssssssnsssssscseaceeeeeeeseseees 13 5 2 Operaciones previas Preliminary Operations 2sc scDhercssecssnsessesssttbesssesesessnsssscsasssessessesesseesesassnees 13 5 3 Proceso de calibraci n Process of calibratioN o cooooonon inner 14 5 4 Toma y tratamiento de datos Data taking and handlidg c ocicicicnciconcnnonoccccces 14 5 4 1 Tratamiento de datos Data handliBA TA gece Recssscsssscsssesssssssssssssessessssssssessssesesessseesseeess 15 6 RESULTADOS RESULTS Sdp ccccc Dooe ei ccsscsssscscssssssessesesssssssssssesssssesesesesssseaeassesrasenesseseees 20 6 1 Presentaci n de resultados Results display ccccccccesesssessssecessesesnssescensseeeensessneessnsseseeeesaceneeeees 20 6 2 Interpretaci n de resultados Results interpretation cccceccscscsssseesescscsesceceesesesescessesessssscsestseanees 21 7 ESTIMACION DELA INCERTIDUMBRE UNCERTAINTY DETERMINATION oococcciciniciccocococococooo 21 7 1 Componentes de incertidumbre cuantificaci n y reducci n Uncertainty components quantify and o am M A E 21 Elaborado por labore od by Revisado por Reviewed by Aprobado por Approbed by Nombre Name Carlos Por
41. of one or other masses test ones or weighted instruments Masa de prueba masa objeto de la calibraci n Test mass mass under calibration Pesa Medida materializada de masa regulada de acuerdo a sus caracter sticas f sicas y metrol gicas forma dimensiones material calidad de la superficie valor nominal y error m ximo permissible 2 Weight Materialized mass measurement with physical and metrological requirements form dimensions material surface quality nominal value and maximum permissible error 2 PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 5 de 33 METHOD Pesa adicional Pesa de valor nominal de masa peque a comparada con la de la muestra y empleada para reducir las diferencias de indicaci n entre el patr n y la muestra Se pueden colocar pesas adicionales tanto en el patr n como en la muestra Additional weight low mass nominal value weight with respect the test mass that it is used to reduce the differences indicated between the reference mass and the test mass It is possible to put on additional weights both with the reference mass as well as with the test mass Valor convencional de masa Para un cuerpo a 20 C la masa convencional o el valor convencional del res
42. ominal sino la deriva que ha tenido desde la ltima calibraci n asi mismo el valor de la diferencia de indicaci n media habr que corregirlo por la excentricidad de que tiene el instrumento de pesaje ecuaci n 20 Usualmente estos valores deriva del patr n de referencia y excentricidad se considera cero en cuanto a correcci n no as en cuanto a incertidumbre By applying the equation 14 to the calibration cycles set the test real mass value is obtained since the reference real mass value its volume and the test volume are known as well as the air density at the calibration time as shown the equation 19 Taking into account the reference s drift so for the calibration time the mass value should include in addition to the nominal value error the drift from the last calibration Also the mean reading difference value must be corrected by the weighing instrument s eccentricity de equation 20 As commonly these values standard s drift and eccentricity are taken zero as corrections but non zero as uncertainty components Todos los tratamientos de resultados aplicados a la pesa de prueba se realizan para el patr n testigo en el caso que se incluya en el proceso de calibraci n es decir que en la ecuaci n 19 se reemplaza m por m y la diferencia de indicaci n por 1 Para efectos de control solo se observa que se conserve la diferencia hist rica entre el patr n testigo y el patr n de referencia En valores de ma
43. on u xi distribution coefficient u y PRUEBA test 7 3 Calculo de la incertidumbre combinada Combined uncertainty calculation u e u m 50 Ya que incertidumbre debida al valor nominal u m es nula por tratarse de un valor constante C lculo de la incertidumbre expandida The nominal value uncertainty is null u m because it is a constant value Expanded uncertainty calculation U m k u m 51 k 2 for a level of confidence of 95 45 2 Si el valor de incertidumbre para la masa real del patr n no difiere de manera significativa del valor de incertidumbre para la masa convencional se considera que el valor de incertidumbre de masa y masa real para la prueba no varia de manera significativa y por tanto se expresa el mismo valor pues el resto de los t rminos resultan no hacen que cambie de manera sensible 9 If the uncertainty value for the standard s real mass is no significantly different from the uncertainty value for the conventional mass it is considered that the test s mass uncertainty value and the real mass ho significantly change and hence the same value is expressed because the other terms do not produce significant changes 9 U m U m 52 8 REFERENCIAS REFERENCES 8 1 Documentos utilizados en la elaboraci n Documents of reference 1 Vocabulario Internacional de t rminos b sicos y generales de metrolog a VIM A o 2000 2 O 1 M L Recomendaci n Internacional R
44. pecificadas la relaci n entre el valor de masa de una pesa de masa desconocida objeto de la calibraci n denominada muestra y el valor de masa de una pesa de masa conocida denominada patr n Mass calibration Set of operations that settle down under specified conditions the relationship among the mass value of an unknown mass weight object of calibration called sample and the mass value of a known mass weight mass called standard Clase de exactitud de las pesas Clase de pesas que satisface determinados requisitos metrol gicos que tienen como objetivo mantener los errores dentro de l mites especificados Weight accuracy class Weights class satisfy determined metrological requisites having the deviations within specified limits Densidad La densidad de un cuerpo es el cociente entre la masa y el volumen del mismo Density The body s density is the ratio between its mass and its volume Error de una masa Desviaci n del valor de su masa respecto a su valor nominal Mass error Difference between the mass value and its nominal value Masa Es una magnitud fisica que determina la cantidad de materia que tiene un cuerpo Mass Is a physical quantity determines a body s amount of matter Masa de referencia Masa o conjunto de masas utilizadas como referencia para determinar la masa de una u otras masas pruebas o instrumentos de pesas Reference mass Mass o mass set used as reference standard to determine the mass
45. ras P Nombre Name Mar a Teresa Pineda Nombre Name Gustavo Valbuena Qui ones Jorge Garc a Alvaro Berm dez Cargo Charge Delegada para la Cargo Charge Superintendente de Industria Cargo Charge Jefe Laboratorios Protecci n del Consumidor y Comercio Metrolog a Fecha Date Fecha Date Responsable laboratorio Firma Signature original firmado Firma Signature original firmado Profesional Universitario Fecha Date Cualquier copia impresa electr nica o de reproducci n de este documento sin la marca de agua o el sello de control de documentos se constituye en copia no controlada Any press electronic or reproduced copy of this document without the water mark or the document control seal is a non controlled copy SC01 F02 2008 01 30 Industria y Comercio PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 2 de 33 METHOD 71 1 Masa convencional Conventional Mass cirios nice ciales 22 7 1 2 Estimaci n de la incertidumbre de la masa real Real mass uncertainty determination 26 7 2 Resumen de componentes de incertidumbre Uncertainty components summary oooociccicicaicoica 27 7 3 Calculo de la incertidumbre combinada Combined uncertainty calculatiON oonoonicndndnicinin
46. s of the standard u m of the balance or mass comparator u 9m and of the reading difference uli dot not change meanwhile for the standard must be take the real mass uncertainty u m instead of the conventional mass uncertainty ume For the buoyancy itis taken the equation u amp n V V Pu lo lN u V 46 La incertidumbre debida al volumen de la prueba u Vp Se obtiene del certificado de Calibraci n U Vp para el factor de cobertura correspondiente k The test volume uncertainty component u Vp is taken from the certificate of calibration U Vp with the appropriate coverage factor k 47 Industria y Comercio SUPERINTENDENCIA METHOD PROCEDIMIENTO PROCEDURE DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION C digo Code LM01 MA P01 Revisi n Versi n 5 P gina 27 de 33 u v U V k Incertidumbre debida al volumen del patr n u v Se obtiene del Certificado de Calibraci n U V para el factor de cobertura correspondiente k The standard volume uncertainty component u V is taken from the certificate of calibration U v I with the appropriate coverage factor k 48 Para cualquier caso se considera despreciable la incertidumbre debida a la dilataci n del volumen por la variaci n de temperatura For any case the uncertainty associated
47. sa cuando se habla del error de un patr n se refiere a la desviaci n de su valor al nominal ecuaci n 21 The same test weight s mathematical treatment is applied to the witness standard when it is included in the calibration process So replace m by m and the reading difference by lt For control issues must be observed that the historical difference between the witness standard and the reference standard is maintained In terms of mass values a standard s error denotes to the nominal value deviation equation 21 m m p V V Ip 19 PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE J Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 18 de 33 METHOD mM m 8 amp n p V V 1 p 20 mp M e 21 5 4 1 2 Determinaci n de la masa convencional a partir de la masa real Conventional mass determination from real mass El documento OIML D 28 2004 define la masa convencional de la siguiente manera The Document OIML D 28 2004 defines the conventional mass in the following way mn 1 2 nf 1 2 22 Pret P Para el caso de este laboratorio se debe tener cuidado al aplicar este modelo ya que la densidad del aire difiere en m s del 10 del valor de referencia 1 2 kg m por lo que se debe hacer la corr
48. that there is no dust on the plate so must do a cleaning by blowing air with the air pear or cleaning with a paintbrush Antes de la calibraci n el juego de pesas o la pesa se deben someter a una inspecci n con el fin de determinar la presencia de impurezas en caso de que haya impurezas f ciles de remover se har una limpieza superficial Ver instrucci n t cnica LM01 MA 102 Si se observara presencia de part culas en el transcurso de los intercambios de pesas se soplar a con la perilla Before the calibration the weight set orthe weight must be checked in order to determine if there are impurities if so of easy removing it will do a surface cleaning See technical instructive LM01 MA 02 If the presence of particles is detected during the weight changes it will blow with the air pear Durante la comparaci n la pesa referencia se ubicar en un portaobjetos de color verde y la pesa de prueba en un portaobjetos de color rojo esto cuando la comparaci n se realiza de manera manual No aplica para el comparador de masas ya que el proceso de comparaci n es autom tico During the comparison the reference weight will be let on a green plate and the test weight on a red plate this for the non automatic comparison lt does not apply for the mass comparator because the comparison process is automatic Diligenciar el formato con los datos de identificaci n de la pesa de prueba los patrones y las condiciones ambientales Cuando se emplean
49. tidumbre expandida debida a las lectura para la prueba expanded uncertainty from the test reading u mz incertidumbre t pica del valor nominal de una masa mass nominal value s standard uncertainty u m incertidumbre t pica combinada de la masa real de la referencia reference real mass s combined standard uncertainty u m incertidumbre t pica combinada de la masa real de la prueba test real mass s combined standard uncertainty U m p incertidumbre expandida de la masa convencional de la prueba test conventional mass s expanded uncertainty U m incertidumbre expandida de la masa real de la pesa de referencia reference weight real mass s expanded uncertainty U m incertidumbre expandida de la masa real de la prueba test real mass s expanded uncertainty u Vp incertidumbre t pica combinada del volumen de la prueba test volume s combined standard uncertainty u V incertidumbre t pica combinada del volumen de la pesa de referencia reference weight PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODODE Revision Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 7 de 33 METHOD volume s combined standard uncertainty U V incertidumbre expandida del volumen de la pesa de referencia reference weight volume s expanded uncertai
50. tion as described OIML R 111 1 numeral 5 3 1 2 Annex 2 LM01 MA P01 7 ESTIMACION DE LA INCERTIDUMBRE UNCERTAINTY DETERMINATION 7 1 Componentes de incertidumbre cuantificaci n y reducci n Uncertainty components quantify and reduction For the uncertainty of measurement calculation the following documents are the references Guide EA 4 02 it corresponds DKD 3 6 Recommendation OIML R 111 1 2004 and the Colombian Technical Guide GT 51 1997 ICONTEC corresponds GUM 7 Partiendo de la ecuaci n 25b se considera las siguientes fuentes de incertidumbre Patr n de referencia Variaci n del patr n de referencia en el tiempo Medio de comparaci n balanzas o comparador de masa Proceso de comparaci n Correcci n por empuje SN NOS From equation 25 the following uncertainties sources are considered PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION P gina 22 de 33 METHOD Reference standard Reference standard s time variation Comparison mean balances or mass comparator Comparison process Buoyancy correction LLALA 71 1 Masa convencional Conventional mass Aplicando la ley de propagaci n de incertidumbres a la ecuaci n 25b y considerando que no hay una correlac
51. ultado de pesaje en el aire es la masa de una pesa de referencia de densidad 8 000 kg m 3 que la equilibra en un aire de densidad 1 2 kg m 3 Mass conventional value For a body at 20 C its conventional mass or the mass conventional value resulting from weighing in the air is the reference weight mass with a density of 8 000 kg m in equilibrium with it into an air density of 1 2 kg m 3 4 GENERALIDADES GENERALITIES 4 1 Abreviaturas y simbolos Abbreviations and symbols d resoluci n del instrumento instrument resolution E Empuje buoyancy cp error de masa convencional de la prueba conventional mass error of the test mass error de masa convencional de la pesa de referencia dado en su certificado de calibraci n conventional mass error of the reference weight given by its certificate of calibration e error de masa real de la prueba real mass error of the test mass e error de masa real de la pesa de referencia dado en su certificado de calibraci n real mass error of the reference weight given by its certificate of calibration F Fuerza Force F Fuerza gravitacional Gravity force g Aceleraci n de la gravedad Gravity k factor de cobertura factor of coverage K Constante de proporcionalidad aproximada a la aceleraci n de la gravedad Gravity s approximated proportionality constant l indicaci n del instrumento de pesaje al depositar sobre su dispositivo receptor
52. veces Estimaci n del valor de masa real y o masa convencional de las masas a calibrar y estimaci n de sus incertidumbres asociadas Operations sequence a Environmental conditions data taking at beginning and at the end for each measurement cycle or at beginning and the end of the calibration depending on the accuracy class b Weighing cycle realization according the sequence of the calibration method items 4 2 and 5 4 c n weighing cycles repetition d Real mass value or conventional mass value estimation of the mass under calibration and estimation of their associated uncertainties 5 4 Toma y tratamiento de datos Dafa taking and handling Para la calibraci n de pesas se debe utilizar el formato LM01 MA F01 o LM01 MA F04 cuando el registro se hace manual Una vez se hayan registrado las condiciones ambientales y o la hora de inicio de la rutina de calibraci n se realizan por lo menos cuatro 4 prepesadas con la pesa de prueba estos datos no se registran Las pesas deben colocarse de manera suave sin golpear el platillo The registers LM01 MA F01 or LM01 MA F04 must be used to the calibration in the case of data taking by hand Once upon the environmental conditions and or the start time of the calibration are recorded at least four 4 pre weighing are made by using the test weight these data are not recorded The weights must be let in a softly way without hit the plate Una vez puesta sobre el plato de la balanza la pesa p
53. wing equation Faure 2 2 18 I lp n PROCEDIMIENTO PROCEDURE C digo Code LM01 MA P01 DETERMINACI N DE LA MASA REAL Y MASA CONVENCIONAL POR EL M TODO DE Revisi n Versi n 5 Industria y Comercio SUSTITUCI N REAL AND CONVENTIONAL SUPERINTENDENCIA MASS DETERMINATION BY SUBSTITUTION Pagina 17 de 33 METHOD La calibraci n se puede realizar para la determinar del valor de la masa real o el valor de la masa convencional Se puede realizar la calibraci n por el m todo de sustituci n determinando directamente el valor de masa convencional de la prueba o bien determinando su valor de masa real y a partir de este la masa convencional The calibration determines the real mass value or the conventional mass value The calibration s performed by the substitution method directly determining the test conventional mass value or rather its real mass value and from this the conventional mass value 5 4 1 1 Determinaci n de la masa real Real mass determination Aplicando la ecuaci n 14 en el conjunto de los ciclos de calibraci n se obtiene el valor de la masa real de la prueba conociendo la masa real de la referencia su volumen y el de la prueba as como la densidad del aire en el momento de la calibraci n como muestra la ecuaci n 19 Teniendo en cuenta la deriva de la referencia el valor de masa en el momento de calibraci n deber a incluir no solo su error con respecto al valor n
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