calibración de balanzas-sim

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Calibracin de Balanzas

Gua SIM

Ren Chanchay 1


Referencias

Gua SIM para la calibracin de los instrumentos para pesar de funcionamiento no automtico

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Contenido

1. Introduccin

2. Objeto

3. Alcance

4. Aspectos generales de la calibracin

5. Mtodos de medicin

6. Resultados de la medicin

7. Incertidumbre de la medicin

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1. Introduccin

Los instrumentos para pesar de funcionamiento no automtico son ampliamente utilizados para determinar la magnitud de una carga en trminos de su masa. Mientras que para algunas aplicaciones especificadas por legislaciones nacionales, los instrumentos son sometidos a control metrolgico legal, p.e. aprobacin de modelo, verificacin, etc., existe una creciente necesidad de tener la calidad metrolgica certificada por calibracin, p.e. como es requerido por las normas ISO 9001 o ISO/IEC 17025.

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1. Introduccin

El objeto de la calibracin es la indicacin proporcionada por el instrumento en respuesta a una carga aplicada. Los resultados estn expresados en unidades de masa. El valor de la carga indicada por el instrumento para pesar es afectado por la fuerza debida a la gravedad, la temperatura y la densidad de la carga, la temperatura y la densidad del aire ambiental.

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1. Introduccin

La incertidumbre de la medicin depende significativamente de las propiedades del mismo instrumento para pesar a ser calibrado, no nicamente del equipo del laboratorio de calibracin; sta puede reducirse, en cierta medida, al incrementar el nmero de mediciones realizadas para la calibracin. Esta gua no especifica lmites superiores o inferiores para la incertidumbre de la medicin.

Es decisin del laboratorio de calibracin y del cliente el ponerse de acuerdo previo a la calibracin sobre el valor de incertidumbre de la medicin apropiado para el uso del instrumento para pesar as como del costo de la calibracin.

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2. Objetivo de la Gua

El objetivo de esta Gua no es presentar uno o varios procedimientos uniformes cuyo uso sea obligatorio; este documento proporciona recomendaciones generales para el establecimiento de los procedimientos de calibracin. Los resultados de los mismos pueden ser considerados equivalentes dentro de las organizaciones miembros del SIM.

Cualquiera de estos procedimientos debe incluir, para un nmero determinado de cargas, la determinacin de los errores de indicacin y la incertidumbre de medicin asociada a los mismos. El procedimiento de prueba deber asemejarse tanto como sea posible a las operaciones de pesada habituales del usuario, p. ej. pesar cargas discretas, pesar aumentando y disminuyendo la carga, usar la funcin de ajuste a cero (tarar).

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2. Objetivo de la Gua

La intencin de la informacin presentada en esta gua es ser utilizada por, y debera ser observada por:

1. Las entidades de acreditacin de laboratorios para la calibracin de instrumentos para pesar,

2. Laboratorios acreditados para la calibracin de instrumentos para pesar de funcionamiento no automtico,

3. Laboratorios de prueba, laboratorios o fabricantes que utilicen instrumentos para pesar de funcionamiento no automticos calibrados utilizados par realizar mediciones relevantes para la calidad de la produccin que afecte los requisitos del Sistema de Calidad (p. ej. ISO 9000 serie, ISO 10012, ISO/IEC 17025)

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3. Alcance de la gua

Este documento contiene una gua para la calibracin esttica de los instrumentos para pesar de funcionamiento no automtico auto indicados (en adelante llamados instrumentos), en particular para

mediciones a realizar,

clculo de los resultados de la medicin,

determinacin de la incertidumbre de la medicin,

contenido de los certificados de calibracin.

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4.1 Elementos de la calibracin

La calibracin consiste en

1. La aplicacin de cargas de prueba al instrumento para pesar bajo condiciones especificadas,

2. La determinacin del error o variacin de la indicacin, y

3. La estimacin de la incertidumbre de la medicin a ser atribuida a los resultados.

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4.1.1 Alcance de la calibracin

A menos que el cliente lo requiere de otra manera, una calibracin cubre el alcance de pesada completo [2], desde cero hasta la capacidad mxima Max . El cliente puede especificar una parte especial del alcance de pesada, limitado por una carga mnima Min y la carga mayor a ser pesada Max , o cargas individuales nominales para las cuales requiere calibracin.

Con un instrumento para pesar de varios intervalos de medicin [2], el cliente debera identificar que intervalo(s) se debera(n) calibrar. El prrafo anterior aplica a cada alcance por separado.

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4.1.2 Lugar de calibracin

La calibracin se realiza normalmente en el lugar donde se usa el instrumento para pesar.

Si un instrumento para pesar se cambia a otro lugar despus de la calibracin, posibles efectos debidos a

1. diferencia en la aceleracin de la gravedad local,

2. variacin en las condiciones ambientales,

3. condiciones mecnicas y trmicas durante el transporte

pueden alterar muy probablemente el funcionamiento del instrumento y posiblemente invalidar la calibracin. Por este motivo el movimiento del instrumento despus de la calibracin se debe evitar si no se ha demostrado la inmunidad a estos efectos en el instrumento para pesar en particular, o para ese tipo de instrumentos. Si eso no ha sido demostrado no se debera aceptar el certificado de calibracin como prueba de trazabilidad.

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4. Aspectos generales de la calibracin 4.1.3 Condiciones previas, preparaciones

La calibracin no debera realizarse a menos que

1. El instrumento para pesar pueda ser claramente identificado,

2. Todas las funciones del instrumento para pesar estn libres de los efectos de contaminacin o dao y las funciones esenciales necesarias para la calibracin funcionen segn su propsito,

3. La presentacin de los valores de pesada no es ambiguo y las indicaciones, si existen, se puedan leer fcilmente,

4. La condiciones normales de uso (flujo de aire, vibraciones, estabilidad del lugar de pesada, etc.) son apropiados para el instrumento para pesar que se calibrar,

5. El instrumento se enciende un perodo antes de la calibracin, p. e., un tiempo apropiado para que el instrumento se caliente, el adoptado por el cliente,

6. Si aplica, el instrumento este nivelado,

7. El instrumento ha sido ejercitado al colocar una carga cercana al alcance mximo al menos una vez, se recomienda repetir varias pesadas.

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4. Aspectos generales de la calibracin 4.1.3 Condiciones previas, preparaciones

Los instrumentos para pesar que estn diseados para ser ajustados regularmente antes del uso se deberan ajustar antes de la calibracin, a menos de que se acuerde lo contrario con el cliente. El ajuste se debera realizar con los medios normalmente aplicados por el cliente y siguiendo las instrucciones del fabricante, cuando estn disponibles.

Tanto como sea relevante para los resultados de la calibracin, se debe anotar el estado de los ajustes del programa de cmputo (software), los cuales podran ser alterados por el cliente.

Los instrumentos para pesar equipados con la funcin ajuste automtico a cero o un dispositivo de indicacin a cero [3] se deberan calibrar con el dispositivo operando apagado, segn lo determine el cliente.

Para una calibracin in situ se debera pedir al usuario del instrumento que asegure que prevalecen las condiciones normales de uso durante la calibracin. De esta manera efectos que interfieren como flujos de aire, vibraciones o la inclinacin de la plataforma para medir pueden, tanto como sea posible, ser intrnsecos a los valores medidos y por lo tanto puedan ser incluidos en la incertidumbre de la medicin determinada. Ren Chanchay 14



4.2 Carga de prueba e indicacin

4.2.1 Relacin bsica entre carga e indicacin

En trminos generales, la indicacin de un instrumento para pesar es proporcional a la fuerza ejercida por un objeto de masa m al receptor de la carga:

~ 1 /

aceleracin de gravedad local

densidad del aire ambiente

densidad del objeto

El trmino en parntesis considera la disminucin de la fuerza debido al empuje del aire sobre el objeto.

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4.2.1 Relacin bsica entre carga e indicacin

= +

=

Donde:

es el error de indicacin de la balanza

es la indicacin de la balanza

es la masa de referencia colocada en el plato de la balanza

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4.2.4 Valor de la masa de referencia

Debido a los efectos del empuje de aire, la conveccin, la deriva y otros pueden resultar trminos menores de correccin, as que la masa de referencia puede expresarse de la siguiente manera: = + + + + + .

Donde:

Masa de referencia Corr. por deriva

Masa nominal Corr. Por conveccin

Correccin de la . Otras correcciones

Corr. empuje del aire

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4.2.4 Valor de la masa de referencia

Masa nominal: Valor nominal de la pesa declarada por el fabricante de la pesa.

Correccin de la masa nominal, : Correccin de la masa nominal detectada en la calibracin de la pesa y registrada en el certificado de calibracin de la misma

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Correccin por empuje del aire: La correccin para el empuje de aire m es afectada por los valores de y , que fueron vlidos para el ajuste pero no se conocen normalmente. Se supone que se han usado pesas de la densidad de referencia = , entonces se obtiene una expresin general para la correccin:

= 1

1

+

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Donde:

Masa convencional de la pesa

Densidad del aire al momento de la calibracin

Densidad del aire normalizada; 0,0012 /3

Densidad de las pesas de calibracin

Densidad de referencia; 8 /3

Densidad del aire al momento del ajuste

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Para la densidad de aire al momento del ajuste se consideran dos situaciones:

Caso A: El instrumento fue ajustado inmediatamente antes de la calibracin, tal que = . Eso simplifica a:

= 1

1

Caso B: El instrumento fue ajustado independientemente de la calibracin, en una densidad de aire desconocida , la cul se debera asumir de manera razonable.

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Caso B1: Para calibraciones en sitio, as se espera sea similar a Cal , con una diferencia posible de = . entonces se modifica a:

= 1

1

+

Caso B2: Una simple suposicin directa podra ser = , entonces:

=

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Correccin por deriva: Se refiere a una correccin de la masa de la pesa debido a la variacin que ha sufrido la pesa debido a su uso, normalmente esta correccin se asume igual a cero pero no as su contribucin por incertidumbre.

Correccin por conveccin: Donde las pesas han sido transportadas al lugar de calibracin, estas posiblemente no tendrn la misma temperatura que el instrumento para pesar y su medio ambiente respectivo. En este caso se debern observar dos fenmenos:

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Correccin por conveccin:

Una diferencia inicial de temperatura 0 podra ser reducida a un valor ms pequeo de al ambientar durante un tiempo ; esto ocurre ms rpidamente en pesas pequeas que en pesas mayores.

Cuando una pesa es puesta en el receptor de carga, la diferencia correspondiente de producir un flujo de aire entorno a la pesa el cul causar fuerzas parsitas resultando en un cambio aparente de su masa . El signo de es normalmente contrario al signo de , su valor es mayor en pesas grandes que en pesas pequeas.

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4. Aspectos generales de la calibracin Correccin por conveccin:

Las relaciones entre cualquiera de las magnitudes mencionadas: 0 , , , m y son no lineales y dependen de las condiciones del intercambio de calor entre las pesas y su medio ambiente.

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4.3 Cargas de prueba

Las cargas de prueba deberan estar compuestas preferentemente de pesas patrn con trazabilidad a la unidad de masa del SI. Sin embargo para pruebas de naturaleza comparativa, se pueden utilizar otras cargas de prueba, p.e. para la prueba de carga excntrica, para la prueba de repetibilidad o nicamente para la carga de un instrumento p. e. precargas, carga de tara que necesita ser equilibrada, o carga de sustitucin.

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4.3.1 Pesas patrn

La trazabilidad de las pesas que se usarn como patrn se debera conseguir por calibracin la cual consiste en:

la determinacin del valor convencional de masa correspondiente y/o la correccin a su valor nominal : = , en conjunto con la incertidumbre expandida de la calibracin 95 U , o

la confirmacin de que est dentro de los errores mximos permitidos especificados : 95 < < + 95

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4.3.1 Pesas patrn

Adems, los patrones deberan satisfacer los siguientes requisitos tanto como sea apropiado considerando su exactitud:

la densidad lo suficientemente cercana a C = 8 000 kg/m

el acabado superficial adecuado para evitar un cambio de masa debido a la contaminacin por suciedad o capas de adherencia

las propiedades magnticas convenientes para que la interaccin con el instrumento que calibrar se minimice.

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4.3.1 Pesas patrn

Las pesas que cumplen con las especificaciones relevantes de la recomendacin internacional OIML R 111 deberan satisfacer todos esos requisitos.

Los errores mximos permitidos, o las incertidumbres de calibracin de las pesas patrn deberan ser compatibles con la divisin de escala del instrumento para pesar y/o las necesidades del cliente con respecto a la incertidumbre de la calibracin de su instrumento.

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4.3.2 Otras cargas de prueba Para ciertas aplicaciones mencionadas, no es esencial que el valor convencional de masa de la carga de prueba sea conocido. En esos casos, se pueden usar cargas diferentes a las pesas patrn considerando lo siguiente: la forma, el material, y la aleacin deberan permitir el fcil manejo, la forma, el material, y la composicin deberan permitir la fcil

estimacin de la posicin del centro de gravedad, su masa debe permanecer constante durante todo el perodo de la

calibracin, su densidad debera ser fcil de estimar, cargas con densidad baja (p. ej. contenedores llenos de arena o

grava) podran requerir atencin especial con relacin al empuje de aire.

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4.3.3 Uso de cargas de sustitucin

Una carga de prueba en valor de masa convencional se debera realizar completamente con pesas patrn. Pero donde esto no sea posible, se puede usar cualquier carga que satisfaga a 4.3.2 para sustituirla. El instrumento para pesar que se est calibrando se usa como comparador para ajustar la carga de sustitucin tal que resulte aproximadamente la misma indicacin I que en la carga correspondiente que se realiz con pesas patrn.

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Una primera carga de prueba 1 = realizada con pesas patrn 1 es indicada como:

= 1

Despus de remover se aplica una carga de sustitucin 1 y se ajusta para obtener aproximadamente la misma indicacin:

1 1

tal que 1 = 1 + 1 1 = 1 + 1

La prxima carga de prueba 2 se realiza al aadir 1 2 = 1 +1 = 21 + 1

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El procedimiento se puede repetir para generar cargas de prueba 3, ...:

= 1 + 1 + 2 + + 1

El valor de se toma como el valor de masa convencional de la carga de prueba.

No obstante, con cada paso de sustitucin, la incertidumbre de la carga de prueba aumenta considerablemente ms que si se hubiera realizado solo con pesas patrn. Ese efecto se debe a los efectos de repetibilidad y resolucin del instrumento para pesar.

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4.4 Indicaciones

Cualquier indicacin relacionada con una carga de prueba es bsicamente la diferencia de las indicaciones bajo carga y sin carga 0:

= 0

Es preferible registrar las indicaciones sin carga junto con las indicaciones con carga para cualquier medicin de prueba. Sin embargo, registrar las indicaciones sin carga puede resultar redundante cuando el procedimiento de prueba requiera el ajuste a cero de cualquier indicacin sin carga, que no sea igual a cero por si misma, antes de aplicar la carga de prueba.

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4.4 Indicaciones

La indicacin del instrumento para pesar para cualquier carga de prueba, incluyendo sin carga, se lee y registra slo si se puede considerar como carga estable. Donde la alta resolucin del instrumento para pesar o las condiciones ambientales en el sitio de la calibracin impiden indicaciones estables, se debera registrar un valor medio en conjunto con informacin acerca de la variabilidad observada (p. ej. dispersin de valores, deriva unidireccional).

Durante las pruebas de la calibracin, se deberan registrar las indicaciones originales, no los errores o variaciones de la indicacin.

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4.4 Indicaciones

La indicacin es el resultado de:

= + + + 0 + 0

Donde:

Indicacin del instrumento con carga

Error de redondeo de la indicacin con carga

Error de repetibilidad

Error de excentricidad

0 Indicacin del instrumento sin carga

0 Error de redondeo de la indicacin sin carga

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4.4 Indicaciones

4.4.2 Resolucin

Las indicaciones se obtienen normalmente como un nmero entero mltiplo de la divisin de escala .

A discrecin del laboratorio de calibracin y con la aprobacin del cliente se pueden aplicar medios para obtener indicaciones con un valor de resolucin menor que , p.e. cuando se verifica el cumplimiento de las especificaciones y se desea una incertidumbre menor. Tales medios podran ser:

cambiar el dispositivo de indicacin a divisin de escala menor < (modo de servicio).

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4.4.2 Resolucin

adicionar pesas de prueba pequeas en incrementos de =

5

10

para determinar con mayor precisin un cambio no ambiguo en la indicacin de la carga, de a + . (mtodo de cambio de resolucin). En este caso se registra la indicacin en conjunto con la cantidad de pesas de prueba pequeas adicionales necesaria para aumentar en un . La indicacin es

= +

2 = +

2

Cuando se aplica el mtodo de cambio de resolucin, tambin se recomienda aplicarlo para las indicaciones en cero as como el registro de todas.

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Las pruebas normalmente se realizan para determinar la repetibilidad de las indicaciones, los errores de las indicaciones, el efecto en la indicacin de la aplicacin excntrica de una carga. Un laboratorio de calibracin al decidir sobre el nmero de mediciones a realizar para calibraciones rutinarias que implementar en su procedimiento, debera tomar en cuenta que normalmente un mayor nmero de mediciones reduce la incertidumbre pero al mismo tiempo aumenta los costos. El cliente y el laboratorio de calibracin debern acordar los detalles de las pruebas para una calibracin individual, considerando el uso normal del instrumento. Las partes tambin debern acordar las pruebas o verificaciones adicionales que puedan apoyar en la evaluacin de desempeo del instrumento bajo las condiciones especiales de uso. Tal acuerdo debera ser consistente con el nmero mnimo de pruebas tal y como est especificado en las secciones siguientes.

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5.1 Prueba de repetibilidad

La prueba consiste en la colocacin repetitiva de la misma carga en el receptor de carga, bajo condiciones idnticas de manejo de la carga y del instrumento, y bajo las mismas condiciones de prueba, tanto como sea posible.

La(s) carga(s) de prueba no requiere ser calibrada ni verificada a menos que los resultados sirvan para la determinacin de errores de indicacin conforme a 5.2. La carga de prueba debera ser, hasta donde sea posible, de una sola pieza.

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La prueba se realiza con al menos una carga de prueba la cual debera ser elegida con una relacin razonable al y la resolucin del instrumento, que permita una valoracin del desempeo del instrumento. Para instrumentos con una divisin de escala constante, una carga de 0,5 es muy comn; este valor es comnmente reducido para instrumentos en donde > 0,5 podra acumular varios miles de kilogramos. Para instrumentos multi-intervalo se puede preferir una carga cerca de 1. Ambas partes pueden acordar un valor especial de que se justifique considerando la aplicacin especfica del instrumento.

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La prueba se puede realizar en varios puntos de prueba, con cargas de prueba , 1 con = nmero de puntos de prueba.

Antes de la prueba, la indicacin se ajusta a cero. La carga se tiene que aplicar por lo menos 5 veces, y al menos 3 veces cuando 100 kg.

Se registran las indicaciones para cada colocacin de la carga. Cada vez que se remueve la carga, se tiene que verificar si la indicacin regresa a cero, y la indicacin debe ajustarse a cero si esta no regresa a cero; registrando las indicaciones sin carga 0. Adicionalmente, se registra el estado del dispositivo de indicacin a cero, si este esta disponible.

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5.2 Prueba para los errores de las indicaciones

Esta prueba se realiza con 5 diferentes cargas de prueba , 1 , distribuidas uniformemente sobre el alcance normal de medicin o sobre puntos de prueba individuales acordados. El objetivo de esta prueba es una estimacin del desempeo del instrumento en el alcance completo de la medicin.

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Cuando fue acordado un alcance de calibracin significantemente ms pequeo, por consecuencia se puede reducir el nmero de cargas de prueba, si existen por lo menos 3 puntos de prueba incluyendo y y la diferencia entre dos cargas de prueba consecutivas es no mayor a 0,15 .

Es necesario que las cargas de prueba estn compuestas de pesas patrn apropiadas o cargas de sustitucin segn 4.3.3.

Antes de iniciar la prueba, se ajusta a cero la indicacin. Las cargas de prueba normalmente se aplican de alguna de las siguientes maneras:

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1. aumentando por pasos con descarga entre los mismos conforme con el uso de la mayora de los instrumentos para pesar una sola carga

2. aumento contino por pasos similar a 1; puede incluir deriva en los resultados, reduce la cantidad de movimientos de colocar y quitar cargas del receptor en comparacin con 1,

3. aumentando continuamente y quitando, por pasos procedimiento prescripto para pruebas de verificacin, aplican los mismos comentarios que para 2,

4. quitando continuamente por pasos, empezando en - simula el uso de un instrumento como balanza de tolva para pesada sustractiva, los mismos comentarios que para 2.

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Con instrumentos multi-intervalos, los mtodos anteriores se pueden modificar para alcances de carga menores que Max ascendiendo y/o descendiendo las cargas de tara, al utilizar la funcin de ajuste automtico a cero y aplicando una carga de prueba cercana pero no superiores a 1 para obtener indicaciones con 1.

Se pueden realizar pruebas adicionales para evaluar el desempeo del instrumento bajo condiciones especiales de uso, p.e. la indicacin despus del ajuste a cero, la variacin de la indicacin bajo una carga constante durante un tiempo especificado, etc.

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La prueba, o cargas individuales, pueden ser repetidas para combinar la prueba con la prueba de repetibilidad de 5.1.

Indicaciones se registran para cada carga. Despus de que cada carga es removida, se tiene que verificar si la indicacin se mantiene en cero y se ajusta a cero si no es as, se registran las indicaciones sin carga 0.

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5.3 Prueba de excentricidad

La prueba consiste en poner una carga de prueba en diferentes posiciones del receptor de carga, de tal manera que el centro de gravedad de la carga ocupe, tanto como sea posible, las posiciones que se encuentran indicadas en la imagen o en posiciones similares.

Posiciones de carga para la prueba de excentricidad

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1. Centro 2. Frontal izquierda 3. Posterior izquierda 4. Posterior derecha 5. Frontal derecha




Para un alcance de pesada reducido, la carga de prueba debera ser al menos de /3 , o como mnimo + ( )/3 . Si estn disponibles, se deberan considerar las indicaciones del fabricante, y limitaciones evidentes debidas al diseo del instrumento, p.e. ver OIML R76 para balanzas de plataforma.

La carga de prueba no requiere ser calibrada ni verificada a menos que los resultados sirvan para la determinacin de los errores de indicacin conforme a 5.2.

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Antes de la prueba la indicacin se ajuste a cero. La carga de prueba se coloca primero en la posicin 1, y despus se mueve a las otras 4 posiciones en orden arbitrario. Al final se puede colocar nuevamente en la posicin 1.

Indicaciones se registran para cada carga. Despus de remover cada vez la carga se tiene que verificar si la indicacin regresa a cero y si es necesario se ajusta a cero la indicacin, se registran las indicaciones sin carga 0 segn 4.4.1.

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5.4 Mediciones auxiliares

Se recomiendan las siguientes mediciones adicionales o registros, en especial si una calibracin se quiere realizar con la menor incertidumbre posible.

Considerando los efectos del empuje del aire vea. 4.2.2:

Se debera medir por lo menos una vez durante la calibracin la temperatura del aire razonablemente cercana al instrumento. Cuando el instrumento se utiliza en un medio ambiente controlado, se debera registrar el intervalo de la variacin de temperatura observado, p.e. de la grfica de temperatura, de los ajustes del dispositivo de control, etc.

La presin baromtrica o, en su defecto, la altura sobre el nivel del mar del lugar puede ser til.

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5.4 Mediciones auxiliares Considerando los efectos de conveccin - ver 4.2.3: Se debera tener cuidado especial para prevenir los efectos de conveccin excesivos, al observar los valores lmites de la diferencia de temperatura entre las pesas patrn y el instrumento, y/o registrar el tiempo de ambientacin conseguido. Un termmetro dentro de la caja con pesas patrn puede ser til para verificar la diferencia de temperatura. Considerando los efectos de interaccin magntica: Con instrumentos de alta resolucin se recomienda realizar una verificacin para ver si se puede detectar algn efecto de interaccin magntica. Una pesa patrn se pesa en conjunto con una pieza de separacin fabricada de material no metlico (p.e. madera, plstico), la pieza de separacin se coloca arriba o abajo la pesa para obtener dos diferentes indicaciones. Si la diferencia de esas dos indicaciones es diferente de cero, se debera mencionar como advertencia en el certificado de calibracin.

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6. Resultados de Medicin

Las frmulas de los captulos 6 y 7 deberan servir como elementos de un esquema estndar para una evaluacin equivalente de los resultados de las pruebas de calibracin. Donde se apliquen sin cambios tanto como sea posible, no se requieren descripciones adicionales de la evaluacin.

No se pretende usar todas las frmulas, smbolos y/o ndices para la presentacin de los resultados en el certificado de calibracin.

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6.1 Repetibilidad

De las indicaciones para una carga de prueba dada , la desviacin estndar se calcula

s =1

1

2

=1

Con

=1

=1

Donde solo una carga de prueba ha sido aplicada, el ndice podra ser omitido.

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6.2 Errores de indicacin 6.2.1 Valores discretos Para cada carga de prueba , el error de indicacin se calcula de la siguiente manera:

=

Donde la indicacin es el promedio de ms de una lectura.

es la masa de referencia o valor verdadero de la carga. La masa de referencia es: o el valor nominal de la carga , =

o su correspondiente valor de = = +

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6.2.1 Valores discretos

Cuando una carga de prueba se form con ms de una pesa, se reemplaza por y es sustituido por

en la frmula anterior.

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6.3 Efecto de carga excntrica

De las indicaciones obtenidas en las diferentes posiciones de la carga conforme con 5.3, las diferencias se calculan

= 1

Si la carga de prueba consisti de pesa(s) patrn, los errores de indicacin se pueden calcular de la siguiente manera:

=

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7. Incertidumbre de la Calibracin

7.1 Incertidumbre estndar para valores discretos

La frmula bsica para la calibracin es =

con las varianzas

2 = 2 + 2

Cuando se emplean cargas de sustitucin es reemplazado por

= + + + 0 + 0

= + + + + + .

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7.1 Incertidumbre estndar para valores discretos

2() = 2() +

2() + 2() +

2(0)

2 = 2 +

2() + 2() +

2()

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7.1.1 Incertidumbre estndar para la indicacin

2() = 2() +

2() + 2() +

2(0)

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7.1.1.1 Incertidumbre por redondeo de la indicacin sin carga

(0) =0

2 3

(0) =

2 3

Nota: en un instrumento que ha sido aprobado segn la OIML R76, el error de redondeo de una indicacin de cero se limita a 0/4 despus del ajuste a cero o proceso de tarar, as que

(0) =0

4 3

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7.1.1.2 Incertidumbre por redondeo de la indicacin con carga

() =

2 3

() =

2 3

Nota: con un instrumento multi-intervalo vara con

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7.1.1.3 Incertidumbre por repetibilidad

Cuando nicamente se ha realizado una prueba de repetibilidad, esta desviacin estndar podra ser considerada como representativa para todas las indicaciones del instrumento en el intervalo de pesada considerado.

2() =

S una indicacin es el promedio de lecturas, la incertidumbre estndar correspondiente es

2() =

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Si se han determinado varias ( = en notacin abreviada) con diferentes cargas de prueba, se debera usar el mayor valor de de los puntos de prueba que incluyan al valor de la indicacin cuyo error fue determinado.

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Donde se pueda establecer que los valores de determinados con

diferentes cargas de prueba , tienen una relacin funcional con la carga, esta funcin se puede aplicar para combinar los valores de en una desviacin estndar ponderada .

Ejemplos para tales funciones son =

2 = 0

2 + 2

Los componentes 02 y 2 deben ser determinados o por una curva

o por clculo.

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7.1.1.4 Incertidumbre por excentricidad

Las diferencias determinadas en la excentricidad son proporcionales a la distancia de la carga al centro del receptor de carga y del valor de la carga; la excentricidad del centro de

gravedad efectivo de la carga de prueba no es mayor a 1

2 del valor

obtenido en la prueba de excentricidad.

=, 2 3

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7.1.2 Incertidumbre de la masa de referencia

2 = 2 +

2() + 2() +

2()

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7.1.2.1 Incertidumbre de la correccin de la masa nominal

Esta se obtiene del certificado de calibracin para las pesas patrn, en conjunto con la incertidumbre de calibracin y el factor de cobertura . La incertidumbre estndar es

=

Cuando la pesa patrn ha sido calibrado con tolerancias especificas , p.e. al dado en R 111, y donde se usa con su valor nominal , entonces = 0, y se asume distribucin rectangular, tal que

=

3

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Si la carga de prueba esta compuesta de ms de una pesa patrn, las incertidumbres estndares se suman aritmticamente, no por suma de cuadrados, considerando las correlaciones asumidas entre las pesas patrn.

Para cargas de prueba parcialmente hechas de cargas de sustitucin ver 7.1.2.6

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Para pesas de 0,1 kg conformes con OIML R 111-1, se puede usar

=3

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Clase

E1 0,5 x 10-6

E2 1,6 x 10-6

F1 5 x 10-6

F2 16 x 10-6

M1 50 x 10-6

M2 160 x 10-6

M3 500 x 10-6



7.1.2.2 Incertidumbre por empuje del aire

Caso A: El instrumento fue ajustado inmediatamente antes de la calibracin, tal que = . Eso simplifica a:

= 1

1

2 = 2

1

1

2

+ 022

4

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Caso B1: Para calibraciones in situ, s se espera sea similar a Cal , con una diferencia posible de = . entonces se modifica a:

= 1

1

+

2 = 2

1

1

2

+ 022

4+2 2

Ren Chanchay 72




Caso B2: Una simple suposicin directa podra ser = , entonces:

=

2 =2 2+ 0

22

4

Ren Chanchay 73




Donde este establecida la conformidad de las pesas patrn a R111-1, y no este disponible ninguna informacin sobre y , se puede recurrir a la seccin 10 de la R 111. Al no aplicar ninguna correccin, las incertidumbres relativas son para el caso A son,

4 3

para los casos B1 y B2,

0,10+4

3

Ren Chanchay 74



7.1.2.3 Incertidumbre por deriva de las masas de referencia

Un valor lmite de la deriva se asume de mejor manera, basado en la diferencia evidente en de certificados de calibraciones consecutivos de las pesas patrn.

En ausencia de tal informacin, se puede estimar considerando la calidad de las pesas, la frecuencia y el cuidado de su uso, como un mltiple de su incertidumbre expandida :

=

donde puede ser elegido de 1 a 3.

Ren Chanchay 75



7.1.2.3 Incertidumbre por deriva de las masas de referencia

No se recomienda aplicar una correccin, pero se asume una distribucin de probabilidad uniforme dentro de distribucin rectangular). La incertidumbre estndar entonces es

=

3=

3

Ren Chanchay 76



7.1.2.4 Incertidumbre por conveccin

es una correccin para efectos de conveccin segn. Un valor lmite se puede tomar del Apndice F, dependiendo de una diferencia conocida en temperatura T y de la masa de la pesa patrn.

No se recomienda la aplicacin de una correccin pero se asume una distribucin de probabilidad uniforme dentro de . La incertidumbre estndar es

=

3

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7.1.2.4 Incertidumbre por conveccin

Cambio en la masa aparente

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GRACIAS POR SU ATENCIN

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calibración de balanzas-sim

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