CONTENIDO Pág. 1. OBJETIVO - Superintendencia de Industria y
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1. C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR a SUPERINTENDENCIA P gina 1 de 9 CONTENIDO P g le OBJETIVO a id 2 Le CAN E E A E A T 2 3 T RMINOS DEFINICIONES Y ABREVIATURAS oocoonccionocnoioocooocooonoocooonoonno kk k kaana konink knakk nnnn rnnr nnnn 2 4 GENERALIDADES eoeoeaeoenonononenonenonnnonononnnonnnonnnonnnonnnonnnonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnennn eenn d A A 2 4 1 S mbolos y abreviaturas ooocininicnncocmemesmernrracacar carnero cero rnceogazo ccoo Mco DAA 2 4 2 M todo de Calibraci n o noucinininnlnni nin ninninnnnnnconccnncnnccno narrar rocanrol 3 A An WE Ye Y Y MA 3 5 1 Instrumentos de Teferencia ooiocnnninnnnninnnonicnnnoncccncncnnn carnero Dni 3 5 2 Operaciones Previas occconmoenmasmss dr econo Mc oe 4 5 3 Proceso de Calibraci n ooonninnnninnlnnni iininninnnnnnnnnnnc decencia 4 5 4 Toma y Tratamiento de Datos ococcconc Dr occ conocio 5 6 ESTIMACI N DE LA INCERTIDUMBRE Anann eco loco cconoconocnoononnno nro Inrit 5 6 1 Incertidumbre de medida del sistema de calibraci n lt oooninio nhconnnnnnanianinnaniananianicara nani 6 6 2 Incertidumbre de medida de la Correcci n incnnnaccccondacrcnc nac ror ron nar or 6 6 3 C lculo final de la incertidumbre de medida choonconndncnnonncnncononcrnne no norno nono roca crrnirnin2. Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR SUPERINTENDENCIA P gina 5 de 9 Procedimiento de medida Se usan dos term metros patrones para tener una comprobaci n cruzada de uno a otro patr n y el sistema de calibraci n Para reducir los efectos de deriva en el medio de comparaci n se sigue la secuencia de medici n tpa bxi bx2 Exn tp2 tp bxn bo bu lp1 donde fr y tr son las temperaturas de los dos term metros patrones y tx1 tx2 fxn son las temperaturas de los term metros a ser calibrados Se repite la secuencia para obtener cuatro medidas de cada instrumento 5 4 Toma y Tratamiento de Datos Ajuste Si se realiza un ajuste del equipo se anotar n las medidas previas realizadas que se incluir n en el certificado de calibraci n Calibraci n Para cada punto de calibraci n se anotar n los siguientes datos e Aplicando las correcciones por ejemplo las provenientes del certificado de calibraci n de los term metros patrones se calculan los valores medios y las desviaciones t picas La temperatura del medio de comparaci n tP se toma del valor medio de los resultados de tP1 y tP2 e Los valores en grados que indica el term metro a calibrar txi de los que se calcular la media tx y la desviaci n t pica La correcci n C seg n C tp t 3 Los resultados de la calibraci n se indicar n en una tabla donde aparezca para cada punto de calibraci n la tem
3. te Oti ros Obz 5 1 donde se han tomado en cuenta las posibles correcciones por resoluci n y repetibilidad La temperatura indicada por los term metros patrones tp es la media de las lecturas de los dos term metros patrones utilizados tp y fr2 ya corregidas seg n los resultados de sus certificados de calibraci n y con una serie de correcciones adicionales tr to te1 tr2 Otes Otun Zi Otp1 E Otp2 i 2 Donde se han tenido en cuenta las posibles correcciones debidas a la estabilidad y uniformidad del ba o y las debidas a la incertidumbre de medida de calibraci n deriva y resoluci n de los term metros patrones 5 DESCRIPCI N 5 1 Instrumentos de referencia e Ba o de agua y etanol marca FLUKE Hart Scientific modelo 7381 C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR m SUPERINTENDENCIA P gina 4 de 9 e Ba o de aceite marca ASL e Ba o de sales marca Heto modelo KB41 e Horno Techne e Horno ASL B700 e Dos hornos Isotech Medusa e Horno FLUKE 9112B e Horno Heraeus e Dos termorresistencias SPRT marca Rosemount modelo 162CE series 3087 y 3076 rango de trabajo 38 C a 660 C Dos termorresistencias SPRT marca Fluke series 0474 y 0480 rango de trabajo 200 C a 0 C e Puente ASL F700 e Resistor de referencia 25 Q e Computador personal e Vasos Dewar de 5 L e De
4. n la deriva y la resoluci n de los term metros patrones mientras que no lo son sus incertidumbres de medida Para calcular la incertidumbre de medida se aplica la ley de propagaci n de incertidumbres en la ecuaci n 2 UY tp tes Otun E Stp Zi Otp2 4 Cada t rmino de incertidumbre se explica a continuaci n Stes incertidumbre debida a la estabilidad del medio de comparaci n se toma la mayor desviaci n t pica de las lecturas de los dos term metros patrones Otun incertidumbre debida a la uniformidad u homogeneidad del medio de comparaci n se toma de los estudio de uniformidad del medio de comparaci n realizados por el laboratorio Otp1 y tpz Las incertidumbres de medida de la calibraci n de los term metros patrones que se obtienen a partir de los datos de sus certificados de calibraci n Mientras que la contribuci n de la indicaci n o lectura de los term metros patrones a la incertidumbre de medida es cero St p4 Y Ot pz Deriva de los patrones tor res Y fp2 ros resoluci n de los term metros patrones En el Anexo 1 se tiene un ejemplo de c lculo de la incertidumbre de medida 6 2 Incertidumbre de medida de la correcci n La correcci n del term metro a calibrar durante la calibraci n C se ha expresado en 1 teniendo en cuenta las magnitudes que intervienen en la medida Para calcular la incertidumbre de medida se aplica la ley de propagaci n de incertidumbres
5. 7 7 REFERENCIAS A occ o ic 7 8 NN i D OLST a cc A C O 7 9 DOCUMENTACI N RELACIONADA da oooocinoconocnocioncnnononcnonnnonnoconocnoonnnnno non nooo An n A EEEIEI Irinn nara 7 Elaborado por Nombre Luis Su rez Ciro Alberto S nchez Cargo Responsable laboratorio Profesional Fecha Revisado por Nombre Carlos Porras Porras Mar a Teresa Pineda B Cargo Jefe Laboratorios de Metrolog a Delegada para la Protecci n del Consumidor y Metrolog a Fecha Firma Aprobado por Nombre Gustavo Valbuena Qui ones Cargo Superintendente de Industria y Comercio Fecha 2010 05 25 Firma Original firmado por ustavo Valbuena Qui ones 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 SC01 F02 2008 01 30 C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR a SUPERINTENDENCIA P gina 2 de 9 1 OBJETIVO Este procedimiento tiene por finalidad establecer y definir las operaciones a seguir en las calibraciones de term metros conjunto indicador m s sensor tambi n denominados term metros digitales por el m todo de comparaci n en el Laboratorio de Calibraci n Temperatura de la Superintendencia de Industria y Comercio 2 ALCANCE Este procedimiento se aplica a los term m
6. corrections Evaluation of measurement data Guide to the expression of uncertainty in measurement First edition 2008 8 ANEXOS Anexo 1 Ejemplo de c lculo de incertidumbres de medida 9 DOCUMENTACI N RELACIONADA LMO1 TE 103 Montaje de los term metros en los medios de comparaci n Fin del documento C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR SUPERINTENDENCIA P gina 8 de 9 Anexo 1 Incertidumbre de medida del sistema de calibraci n El sistema de calibraci n utilizado consta de 1 Como term metros patrones se tienen dos term metros con sendos sensores SPRT que dan directamente lecturas en C con una resoluci n de 0 001 C La media de las lecturas de los term metros patrones es de 179 999 C para n 4 2 Las incertidumbres de medida de calibraci n de los term metros patrones U son de 5 0 x 103 C para k 2 00 Las correcciones de los term metros patrones en el certificado de calibraci n se aplican a las lecturas de los mismos y no se incluyen en la incertidumbre de medida 3 La deriva se obtiene de los hist ricos de las calibraciones de los term metros patrones es de 0 004 C se toma como una distribuci n rectangular 4 El ba o de aceite a 180 C tiene una uniformidad de 0 012 C se toma como una distribuci n rectangular 5 La estabilidad del ba o es de 0 0029 C
7. en la ecuaci n 1 donde se considera que las correcciones de temperatura son nulas no se hacen correcciones a la lectura del term metro por resoluci n y repetibilidad mientras que no lo son sus incertidumbres de medida Industria y Comercio SUPERINTENDENCIA PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR SENSOR C digo LM01 TE P04 Revisi n Versi n inicial P gina 7 de 9 La contribuci n de la indicaci n o lectura del term metro a la incertidumbre de medida es cero u2 C u2 tP Otx_res 2 tx_s 2 5 Cada t rmino de la incertidumbre de medida se explica a continuaci n u2 tP la incertidumbre de medida calculada en el apartado 6 1 dtx_res la incertidumbre de medida por resoluci n del term metro Otx_s la incertidumbre de medida por repetibilidad de las lecturas del term metro se calcula con la desviaci n t pica de las lecturas En el Anexo 1 serealiza un ejemplo del c lculo de la incertidumbre de medida 6 3 C lculo final de la incertidumbre de medida La incertidumbre combinada de medida obtenida en la ecuaci n 5 se multiplica por un factor de cubrimiento correspondiente al n mero efectivo de grados de libertad para un nivel de confianza del 95 45 calculado seg n 2 7 REFERENCIAS 1 Preston Thomas H The International Temperature Scale of 1990 ITS 90 Metrologia 1990 27 1 3 10 amended version 2 JCGM 100 2008 GUM 1995 with minor
8. ene una correcci n de 0 02 C 2 2 x102 C La incertidumbre expandida de medida es la incertidumbre t pica de medida multiplicada por el factor de cubrimiento k 2 13 el cual para una distribuci n normal correspondea un Nivel de Confianza de 95 45
9. etros conjunto indicador m s sensor term metros digitales con indicaci n en unidades de temperatura C F K y con sensores de resistencia termopar circuito integrado etc y que se calibran en medios isotermos de temperatura controlada en un rango de temperaturas de 72 C a 1 200 C La calibraci n de los term metros se realiza con referencia a term metros patrones calibrados con referencia a la Escala Internacional de Temperatura de 1990 ITS 90 1 3 T RMINOS DEFINICIONES Y ABREVIATURAS TERM METRO Conjunto indicador m s sensor o term metro digital Instrumento de medici n dedicado a mediciones de temperatura con una indicaci n digital en unidades de temperatura C F K Constituido por un indicador y un sensor SENSOR DE RESISTENCIA DE PLATINO Term metro con un alambre de platino encapsulado en un tubo protector y conectores que cambia su resistencia el ctrica cuando cambia la temperatura ambiente TERMISTOR Sensor construido con un material semiconductor cuya resistencia var a con la temperatura TERMOPAR Par de conductores de distinto composici n unidos en uno de los extremos con objeto de formar un sensor para la medida de temperatura por efecto termoel ctrico HIST RESIS Propiedad de un instrumento de medida cuya respuesta a una se al de entrada determinada depende de la secuencia de las se ales de entrada precedentes RESOLUCI N La menor diferencia de indicaci n de un dispositivo v
10. isualizador digital diferencia de la indicaci n que corresponde al cambio de una unidad en la cifra menos significativa 4 GENERALIDADES 4 1 S mbolos y abreviaturas ITS90 Internacional Temperatura Scale 90 Escala Internacional de Temperatura vigente a partir del C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR a SUPERINTENDENCIA P gina 3 de 9 a o 1990 En espa ol EIT9O C Correcci n del term metro C S mbolo de la unidad de temperatura de la escala Celsius denominada grado Celsius K S mbolo de la unidad de temperatura denominado Kelvin se omite la palabra grado SPRT Term metro patr n de resistencia de platino utilizado para interpolar valores entre puntos fijos de la ITS 90 desde 200 C hasta 660 C PRT Term metro de resistencia de platino PRT Pt100 Term metro de resistencia de platino que tiene una resistencia de 100 Q a 0 C 4 2 M todo de Calibraci n La calibraci n por el m todo de comparaci n se realiza en un medio isotermo en el que se localizan los term metros La calibraci n por comparaci n de un term metro de lectura directa consiste en calcular la correcci n del term metro C es decir la diferencia entre la temperatura del medio de comparaci n que indican los patrones tp y la indicada por el term metro con sus correcciones en cada punto de calibraci n C tp
11. para n 4 Con estos datos se elabora una tabla de contribuciones a la incertidumbre de medida Temperatura del bano Estabilidad del ba o 0 0029 e 0 012 ll 173 ICO IO O E I 2 00 Uniformidad del bano Calibraci n del term metro patr n 1 ROME REE Resoluci n del term metro patr n Deriva del term metro patr n Incertidumbre de medida de la correcci n El term metro que se va a calibrar es 1 Un term metro digital con una resoluci n de 0 01 C con sensor PRT Pt100 2 La repetibilidad corresponde a 0 0129 C para n 4 Con estos datos se elabora una tabla de contribuciones a la incertidumbre de medida y utilizando el valor para u tr obtenido en el c lculo anterior C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR Revisi n Versi n inicial Industria y Comercio SENSOR SUPERINTENDENCIA P gina 9 de 9 ESE Resoluci n del term metro i jt Repetibilidad del term metro 5 s Temperatura del ba o Incertidumbres expandidas de medida La incertidumbre expandida de medida de la temperatura del ba o es U kx u tP 2 00 x 0 08 C 1 6 x 102 C La incertidumbre expandida de medida asociada con el valor de la correcci n del term metro bajo calibraci n a 179 999 C es U k x u tX 2 13 x 0 011 C 2 2 x10 2 C Resultado El term metro a una temperatura de 180 00 C ti
12. peratura del medio de comparaci n que es la media de la temperatura de los patrones media de fp y tP2 la temperatura del term metro tx correcci n C e incertidumbre de medida con su factor de cobertura y nivel de confianza 6 ESTIMACI N DE LA INCERTIDUMBRE C lculo de la incertidumbre de medida Para el c lculo de las incertidumbres de medida se siguen las recomendaciones dadas en JCGM 100 2008 GUM 1995 with minor corrections 2 El resultado de la calibraci n ecuaci n 1 es la correcci n donde la tp se ha expresado por separado en la ecuaci n 2 Industria y Comercio SUPERINTENDENCIA PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR SENSOR C digo LM01 TE P04 Revisi n Versi n inicial P gina 6 de 9 A partir de estas expresiones se distinguen por un lado las incertidumbres de medida del sistema de calibraci n patrones y medios isotermos y por otro las correspondientes al term metro a calibrar 6 1 Incertidumbre de medida del sistema de calibraci n La determinaci n de la temperatura del medio de comparaci n que se hace a trav s del valor medio de la lectura de dos term metros patrones se expresa seg n la ecuaci n 2 donde se considera que las correcciones de temperatura son nulas no se hacen correcciones a la lectura de los term metros patrones por la estabilidad ni la uniformidad del medio de comparaci n ni por la incertidumbre de medida de calibraci
13. sionizador de agua e Molino de hielo e Dos termopares de metal noble tipo S e Dos termopares de metal noble tipo B e Nanovoltimetro Keithley 181 5 2 Operaciones Previas Montaje de los term metros Ver LM01 TE 103 Instructivo para elmontaje de los term metros en los medios de comparaci n 5 3 Proceso de Calibraci n Ajuste Si el term metro tiene posibilidad de ajuste se realizar n las medidas previas necesarias para determinar si el term metro necesita ajuste Para el ajuste se siguen las instrucciones del manual t cnico del term metro a calibrar El ajuste s lo se har si el cliente lo desea y tras anotar las correcciones del term metro antes del ajuste seg n lo indicado anteriormente Calibraci n Se comienza la calibraci n en el punto de temperatura m s baja La calibraci n se realizar en puntos de temperaturas crecientes Es conveniente repetir el primer punto despu s de llegar a la temperatura m s alta para comprobar que la estabilidad del term metro durante la calibraci n es coherente con las contribuciones de incertidumbre que se han tenido en cuenta Profundidad de inmersi n Cuando sea posible el term metro debe calibrarse a la misma inmersi n de uso normal Sin embargo los term metros deben tener una inmersi n suficiente para compensar las p rdidas o ganancias de calor a altas y bajas temperaturas respectivamente C digo LM01 TE P04 PROCEDIMIENTO CALIBRACI N DE CONJUNTO INDICADOR
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