Certificado de Calibración

Equipos de medición. Intervalos de calibración e interpretación de
Certificados de Calibración
Equipos de Medición. Intervalos de calibración e interpretación de Certificados de Calibración
Disertante:
Ing. Hernán Palmero
Área Metrología INTI - Rafaela
Objetivos:
1.Importancia de una medición de
calidad
2.Interpretación y utilización de
certificados
3.Determinación de intervalos de
calibración
Equipos de Medición. Intervalos de calibración e interpretación de Certificados de Calibración
¿Porqué calibrar los instrumentos y equipos de medición?
¿Qué información me brinda un Certificado de Calibración? ¿Cómo la utilizo?
¿Con qué periodicidad deben recalibrarse?
Equipos de Medición. Intervalos de calibración e interpretación de Certificados de Calibración
Siempre que realizamos una medición lo que hacemos es obtener valores de una o varias características
de un producto, equipo o proceso con la finalidad de determinar el cumplimiento o no con determinada
especificación (dicha especificación puede provenir de una ley, normativa, acuerdo comercial, requisito
interno, etc.). Es decir, buscamos determinar si dichas características se encuentran dentro de los límites
tolerados. Si el resultado de nuestra medición cae dentro de la “Zona 1” tendremos que CUMPLE,
mientras que si cae dentro de la “Zona 2” tendremos que NO CUMPLE.
donde:
Zona 1: zona de especificación
Zona 2: zona fuera de especificación
Equipos de Medición. Intervalos de calibración e interpretación de Certificados de Calibración
Sin embargo, en la fase de verificación, el significado de los términos “en especificación” y “fuera de
especificación” se ven modificados por la siempre existente incertidumbre de medición.
donde:
1: Zona de especificación
2: Zona fuera de especificación
3: Zona de conformidad
4: Zona de no-conformidad
5: Rango de incertidumbre
6: Incremento de la incertidumbre de medición U (según el sentido de la flecha)
Equipos de Medición. Intervalos de calibración e interpretación de Certificados de Calibración
Es importante resaltar que esta incertidumbre NO es la INCERTIDUMBRE DE CALIBRACIÓN del
instrumento/equipo utilizado en la medición, sino la INCERTIDUMBRE DEL PROCESO DE MEDICIÓN. La
incertidumbre de calibración del instrumento es sólo una de las varias fuentes que deben tenerse en cuenta.
La cantidad de fuentes a considerar dependerá de cada proceso de medición y de cuán crítico sea el
mismo.
Certificados de Calibración
Certificado de Calibración
Contenido mínimo
- Título
- Nombre y domicilio del laboratorio y localidad donde se efectuó la calibración
- Identificación del documento
- Nombre y domicilio del cliente
- Identificación del método usado
- Identificación del instrumento calibrado
- Fecha de realización de la calibración
- Resultados de la calibración
- Nombres, funciones y firmas de quienes autorizan el informe de calibración
- Condiciones ambientales bajo las que se hizo la calibración
- Evidencia de la trazabilidad de la calibración
Certificados de Calibración
Certificado de Calibración
¿Para qué me sirve la información del certificado?
Corrección / Error
Para corregir las lecturas del instrumento durante su uso cotidiano, debidas al error de indicación de
instrumento al compararlo con un patrón.
Si no se usa la información, esta se convierte en “basura” y su costo en un gasto excesivo e innecesario.
Cuando no es práctico corregir cada lectura con los resultados de la calibración, debe aumentarse la
incertidumbre de las mediciones correspondientemente
Incertidumbre
Al estimar la incertidumbre de su medición, el usuario debe considerar como una sus contribuciones, la
incertidumbre que proveniente de la calibración, tomada del informe de calibración.
Certificados de Calibración
¿Como utilizar el Certificado de Calibración de una balanza?
Suponiendo el caso de una balanza de laboratorio, empleada en determinada técnica analítica. En un
certificado de calibración típico de balanzas se informan los siguientes resultados:
- Repetibilidad
- Excentricidad
- Movilidad
- Linealidad o control de rango (tabla y/o gráfico)
- Histéresis
Adicionalmente, se informan condiciones particulares al momento de la calibarción y las condiciones
ambientales (temperatura, humedad relativa ambiente, presión atmosférica y densidad de aire).
Estos datos extraídos del Certificado de Calibración permiten realizar la estimación de la incertidumbre de
una pesada.
Certificados de Calibración
El usuario de la balanza tiene que tener presente que el uso cotidiano del instrumento difiere de una
calibración es varios aspectos:
1 - Las indicaciones en uso no son las mismas que las obtenidas durante la calibración;
2 – Las condiciones ambientes puedes ser diferentes (temperatura, humedad , presión atmosférica);
3 - En balanzas que no se reajustan regularmente, el ajuste puede cambiar (drift)
4 - El proceso de pesada puede ser diferente del procedimiento de calibración (por ejemplo: sólo una lectura
para cada carga; se carga de manera ascendente y descendente, no sólo ascendente; se mantiene la carga
durante más tiempo; se aplica carga de manera excéntrica ; se utiliza el dispositivo de “tara”);
Para una lectura realizada bajo las mismas condiciones que durante la calibración, podemos obtener un
“resultado de pesada bajo las condiciones de la calibración W *” mediante la expresión:
con una incertidumbre
Ambos valores pueden determinarse usando la information y los resultados tal cual se encuentran en el
Certificado de calibración.
Certificados de Calibración
Considerando las posibles influencias que hacen que las condiciones de pesada sean distintas a las de
calibración, se añaden correcciones adicionales; por lo tanto el resultado de pesada será:
con la incertidumbre asociada:
Certificados de Calibración
Finalmente, la expresión completa del resultado de pesada, será:
- Corrigiendo según error informado:
- Sin aplicar correcciones a las lecturas:
También puede optarse por no aplicar correcciones a la lectura de una pesada; en este caso obtendremos
una “incertidumbre global” que incluya los errores de indicación determinados por calibración.
Certificados de Calibración
¿Cómo utilizar el certificado de calibración de un termómetro?
Indicación del Instrumento
ºC
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
Corrección
ºC
0,0
0,4
0,3
0,0
-0,2
Incertidumbre
ºC
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Temperatura = Indicación del Instrumento + Corrección ± Incertidumbre de Medición
Certificados de Calibración
¿Como utilizar el certificado de calibración de un termómetro?
Volcamos los valores informados en el certificado de calibración en un gráfico como el que se muestra. Esto
nos permitirá estimar las correcciones para valores diferentes a los de calibración con su incertidumbre.
Gráfico de correcciones
Obtención de corrección por interpolación
0,8
Corrección [ºC]
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
0
20
40
60
80
100
120
140
-0,4
-0,6
Indicación [ºC]
En el mismo se puede observar que las correcciones para los puntos calibrados son 0,0 ºC ; 0,4 ºC ;
0,3 ºC ; 0,0 ºC y -0,2 ºC con una incertidumbre de calibración de 0,2 ºC para cada valor.
Certificados de Calibración
Si el termómetro es usado en toda su escala y por comodidad, deseamos utilizar solo un valor de corrección
para toda la escala, debemos promediar las correcciones obtenidas y aumentar la incertidumbre para cubrir
la totalidad de los puntos de la curva anterior. De esta manera, la gráfica queda como sigue:
Gráfico de correcciones
Utilización de corrección prom edio
0,8
Corrección [ºC]
0,6
0,4
0,2
0
0
20
40
60
80
-0,2
-0,4
-0,6
Indicación [ºC]
Corrección global: 0,1 ºC
Incertidumbre expandida global: 0,5 ºC
100
120
140
Certificados de Calibración
Y si por último no deseamos corregir las indicaciones del termómetro, se debe ampliar la incertidumbre, tal
como muestra la siguiente figura:
Gráfico de correcciones
Utilización de corrección nula
0,8
Corrección [ºC]
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
0
20
40
60
80
-0,4
-0,6
-0,8
Indicación [ºC]
Corrección global: 0,0 ºC
Incertidumbre expandida global: 0,6 ºC
100
120
140
Certificados de Calibración
Además de la incertidumbre de calibración del instrumento, deberán tenerse en cuenta otras fuentes, tales
como:
- Resolución de lectura;
- Estabilidad temporal del instrumento (drift)
- Corrección por columna emergente (sólo para termómetros de vidrio)
Intervalos de Calibración
Intervalos de Calibración
¿Cada cuánto tiempo necesito calibrar los equipos de medición?
Los intervalos se deben establecer de manera de evitar que se produzca algún cambio en la exactitud,
que sea significativo para el empleo del instrumento/equipo.
Definición inicial del intervalo de confirmación
Para la definición inicial del intervalo de calibración se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
• tipo de equipo y principio de funcionamiento;
• intensidad de uso;
• severidad del medio ambiente en el que se lo usa;
• implicancias de obtener mediciones erróneas sobre el producto o proceso a controlar.
Se puede usar además, a modo de guía, recomendaciones del fabricante, documentos o guías de
calibración, experiencias con equipos similares, etc. .
Intervalos de Calibración
Los intervalos de calibración deben ser revisados en base a los resultados obtenidos en verificaciones
anteriores.
Para esto es recomendable basarse en técnicas estadísticas o gráficos de control.
Carta de Deriva y Estabilidad de Patrones (L1-M-085)
Error vs Fecha Calibración
40
30
Error [mg]
20
10
0
ago-99
jul-00
jul-01
jul-02
jul-03
jul-04
jul-05
-10
-20
-30
-40
Tiempo
jul-06
jul-07
jul-08
jul-09
jul-10
jul-11
jul-12
Intervalos de Calibración
Ensayo durante el uso
Brinda información intermedia útil acerca del comportamiento del equipo entre dos calibraciones y es una
guía para establecer la validez del sistema de confirmación metrológica.
Consiste en hacer una comprobación sencilla en los parámetros más críticos del instrumento, la cual
puede realizarse todos los días, o incluso varias veces en el día.
La principal ventaja es que puede sustentar períodos de confirmación extensos, lo que reduce costos y
salidas de servicio del equipo.
Ejemplos de controles intermedios son:
- En balanzas: control de linealidad, repetibilidad, excentricidad, histéresis (diarios, semales, mensuales)
- En termómetros: control del punto de cero en baño de hielo
Intervalos de Calibración
Ensayo durante el uso:
Ejemplo para una balanza
Equipos de Medición. Intervalos de calibración e interpretación de Certificados de Calibración
Rango útil de trabajo: 37 ºC ± 0,9 ºC
Tolerancia técnica de incubación : 37 ºC ± 1 ºC
Rango útil de trabajo: 37 ºC ± 0,8 ºC
Rango útil de trabajo: 37 ºC ± 0,5 ºC
INTI – Rafaela
Ruta Nacional Nº 34 km 227,6
S2300WAC Rafaela
Santa Fe, Argentina
Teléfono: (03492) 440471 / 441401
E-mail: [email protected]; [email protected]
Junio de 2013