PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES Revisó Jefe DMT Profesional DMT 1 Aprobó Rector Código: GRT.04 Versión: 02 Página 1 de 9 Fecha de aprobación Octubre 31 de 2008 Resolución N° 1965 OBJETIVO Establecer una guía de verificación para balanzas análogas y digitales, teniendo en cuenta que esta actividad es fundamental para evidenciar la conformidad del producto y/o servicio con los requisitos determinados, en la medición de masa de las UAA de la Universidad Industrial de Santander. 2 ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta guía aplica al personal técnico de la División de Mantenimiento Tecnológico encargado de realizar las actividades de verificación de balanzas análogas y digitales de las UAA de la Universidad Industrial de Santander. 3 • DEFINICIONES VERIFICACIÓN: Constatación ocular ó comprobación mediante muestreo, medición, pruebas de laboratorio, ó examen de documentos que se realizan para evaluar la conformidad de un producto o servicio en un momento determinado. • BALANZA ANÁLOGA: Instrumento utilizado para medir masa, su construcción esta basada en elementos mecánicos y electromecánicos en los cuales por el método de comparación se da un resultado final de pesajes. • BALANZA DIGITAL: Instrumento utilizado para medir masa, esta constituido por elementos electrónicos entre los cuales el principal es una celda de carga utilizada para transformar oscilaciones en señales eléctricas, que permiten mostrar en un display la indicación de la masa medida. • PATRÓN DE VERIFICACIÓN: Medida materializada, aparato de medición ó sistema de medición destinado a definir, realizar, conservar ó reproducir una unidad ó uno ó varios valores conocidos de una magnitud, para transmitirlos por comparación a otros instrumentos de medición. PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES • DMT: División de Mantenimiento Tecnológico. • UAA: Unidades académico administrativas. 4 Código: GRT.04 Versión: 02 Página 2 de 9 DESARROLLO Para las actividades de verificación de masa, la DMT dispone de un juego de pesas convencionales patrón Mettler-Toledo, clase OIML E2 con rango de 1 mg a 1Kg, de acero inoxidable con una densidad de (8000+-30) Kg/m3. 4.1 Pasos para verificación de Balanzas Análogas y Digitales 4.1.1 Determinación de la carga máxima de las balanzas. Colocar sobre el platillo en forma sucesiva y ascendente (respecto a su valor) las pesas patrón de verificación hasta el punto en que la balanza no registre valor, es necesario en cada pesada esperar que se estabilice la lectura. Si se coloca una pesa y la balanza no registra valor, el valor registrado anteriormente es la carga máxima. 4.1.2 Registro de los datos preliminares para la verificación de balanzas. Mediante el formato FRT. 12 ó FRT.13 Protocolo estándar de verificación balanzas Análogas y Digitales de la DMT, se registran los datos de identificación de cada una de las balanzas, así como los errores máximos tolerados, el análisis de exactitud con carga creciente y decreciente, análisis de invariabilidad, excentricidad de carga, movilidad y constancia del punto cero. 4.1.3 Determinación de la clase de precisión de la balanza y la carga mínima. Para determinar la clase de precisión de la balanza, en caso de que ésta se desconozca, primero se debe conocer la división de escala de verificación (e) de la siguiente manera: *si d ≥ 10 mg ó 0.01 g, e = d *si d ≤ 10 mg ó 0.01 g, e = 10d PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES Código: GRT.04 Versión: 02 Página 3 de 9 Donde d es la división de escala de la balanza y es suministrada por el fabricante en la placa de especificaciones del equipo. Luego se calcula el número de divisiones de escala de verificación (n) así: n = max / e Donde max = carga máxima. Existen 4 clases de precisión de instrumentos de pesaje así: PRECISION CLASE SÍMBOLO Especial 1 I Fina 2 II Media 3 III Ordinaria 4 IIII Teniendo estos datos (e y n) y con la siguiente tabla, se puede determinar la clase de precisión de la balanza y la carga mínima, estableciendo n (número de divisiones de escala de verificación) y e (escala de verificación) en el rango que corresponda. Número de divisiones de escala de verificación División de escala de verificación (n) Mínimo Carga mínima “min” Límite inferior Máximo Especial I e < 0.001 g - - 50e 0.0001 g ≤ e 50000 - 100e 100 100000 20e Fina II 0.001g ≤ e ≤ 0.05 g PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES 0.1 g ≤ e 5000 Código: GRT.04 Versión: 02 Página 4 de 9 100000 50e Media III 0.1 g ≤ e ≤ 2 g 100 10000 20e 5g≤e 500 10000 20e 1000 10e Ordinaria HI 5g≤e 4.1.4 100 Determinación de las cargas baja, media, alta y la tolerancia del instrumento. Para definir las cargas baja, media y alta de la balanza analítica y la tolerancia del instrumento, se tiene en cuenta la clase de precisión de la balanza hallada anteriormente, y son determinadas mediante la siguiente tabla: Para cargas “m”, con “m” expresado en divisiones de escala de verificación “e”. Estas cargas establecidas se usan para determinar, según sea conveniente, las pesas patrón necesarias para calibrar la balanza. CARGA Baja CLASE I CLASE II CLASE III CLASE IIII ESPECIAL FINA MEDIA ORDINARIA 0≤m≤ 0≤m≤ 50000e 5000e 0 ≤ m ≤ 500e 0 ≤ m ≤ 50e 5000e < m ≤ 500e < m ≤ 50e < m ≤ 20000e 2000e 200e 20000e < m ≤ 2000e < m ≤ 200e < m ≤ 100000e 10000e 1000e 50000e < m ≤ Media Alta 200000e 200000e < m TOLERANCIA TOLERANCIA INSTRUM. INSTRUM. EN NUEVOS SERVICIO +/- 0.5 e +/- 1 e +/- 1.0 e +/- 2 e +/- 1.5 e +/- 3 e PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES 4.1.5 Versión: 02 Página 5 de 9 Instrumentos a utilizar en la verificación. • Pesas patrón clase E2. • Guantes. • Pinzas. • Brocha. • Bayetilla. 4.1.6 Código: GRT.04 Operaciones preliminares a la verificación. Se comprueba la nivelación de la balanza, si no lo está, se nivela con ayuda de los tornillos de nivelación y se realiza la puesta a cero (tarado a cero) del indicador de carga. NOTA: El botón de tarado a cero se debe oprimir después de cada operación de verificación, pero mientras se realiza la prueba este botón no debe oprimirse. Antes de comenzar el proceso de verificación, la balanza debe haber permanecido encendida al menos por un lapso de 30 minutos para su calentamiento. 4.1.7 Registro de datos de verificación. En el formato FRT.12 ó FRT.13 Protocolo estándar verificación de balanzas Análogas y Digitales de la DMT, se consignan todos los datos correspondientes, y se determina si la balanza cumple con las características metrológicas necesarias para considerar el instrumento verificado. 4.1.8 1. Características metrológicas a comprobar Exactitud: 1. Colocar sobre el platillo la primera pesa de verificación. 2. En cada pesada hay que esperar que se estabilice la lectura. 3. Anotar en FRT.12 ó FRT.13 la indicación. 4. Retirar la primera pesa y ubicar la segunda pesa de verificación 5. Esperar a que se estabilice la lectura. 6. Anotar en FRT.12 ó FRT.13 la indicación. PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES Código: GRT.04 Versión: 02 Página 6 de 9 EJEMPLO: • Colocar la pesa 1, anotar la indicación en la tabla 1. FRT.12 ó FRT.13 • Quitar la primera pesa y ubicar la pesa 2, anotar la indicación en la tabla 1. FRT.12 ó FRT.13 • Quitar la segunda pesa y ubicar la pesa 3, anotar la indicación en la tabla 1. FRT.12 ó FRT.13 • Hacer lo mismo con todas las pesas en orden ascendente (respecto a su valor). • Repetir desde el paso inicial, pero en orden descendente (respecto al valor de las pesas) 2. Invariabilidad: 1. Colocar sobre el platillo la primera pesa de verificación de rango bajo. 2. Calcular el error con la siguiente formula: BALANZAS DIGITALES Error=Indicación – carga + (1/2) d – e. BALANZAS ANÁLOGAS Error=Indicación - carga Donde: d=División de escala, e= Escala de Verificación 3. Registrar en la tabla 2. del formato FRT.12 ó FRT.13 respectivamente, teniendo en cuenta el tipo de balanza. 4. Retirar la pesa y volverla a colocar sobre el platillo. 5. Calcular el error nuevamente. 6. Registrar la lectura y el error calculado, en la tabla 2. del formato FRT.12 ó FRT.13 respectivamente, teniendo en cuenta el tipo de balanza. 7. Repetir el procedimiento hasta aquí 6 veces y registrar los datos en la tabla 2. del formato FRT.12 ó FRT.13 8. Calcular el error máximo de la pesada, así: Emáx – E mín 9. Retirar la pesa de rango bajo. 10. Colocar sobre el platillo de la balanza la segunda pesa de verificación que debe corresponder a una pesa de rango medio (200 g). 11. Repetir el procedimiento anterior hasta calcular el error máximo. 12. Repetir el procedimiento para una pesa de verificación de rango alto (500g). PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES Código: GRT.04 Versión: 02 Página 7 de 9 3. Excentricidad de carga 1. Colocar en el centro de la plataforma una carga aproximadamente igual a un tercio de la carga máxima CARGA = 1 * CARGA MÁXIMA 3 2. El valor de la carga que se utiliza se consigna en el protocolo en el ítem: EXCENTRICIDAD DE CARGA. 3. Para mayor facilidad, se usa un valor aproximando al múltiplo de diez más cercano. Ejemplo: 83.33g = 80g 86.66g = 90g 4. Preferiblemente usar una pesa. La plataforma se divide en cinco puntos de medición, como lo indica la figura: 2 5 1 3 4 5. Colocar la carga en forma consecutiva en cada uno de los puntos de acuerdo a la figura y volver a colocar la carga en el punto 1. 6. En cada pesada hay que esperar que se estabilice la lectura. 7. En la tabla 3. de los formatos FRT.12 ó FRT.13 en la columna indicación, se consignan las indicaciones dadas por la balanza ya sea Análoga ó Digital, según el punto en que se ha colocado la pesa. 8. Se calcula el error de acuerdo a la formula utilizada en el análisis de invariabilidad. El criterio de aceptación es que el error de cada medición no debe superar el error máximo tolerado consignado en el protocolo. PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES Código: GRT.04 Versión: 02 Página 8 de 9 4. Movilidad 1. Colocar sobre el platillo la primera pesa de verificación que debe corresponder a una pesa de rango bajo. (Tercera parte de la carga máxima de la balanza) 2. Anotar la indicación correspondiente a la medición. 3. Para el incremento, anotar en la tabla 4. de los formatos FRT.12 ó FRT.13 respectivamente, teniendo en cuenta el tipo de balanza. (El incremento se relaciona con el valor en gramos existente entre la lectura de registro y la anterior o posterior indicación con el peso patrón de mínimo valor del juego de pesas). 4. Esperar que la balanza se estabilice. 5. Anotar la indicación de la balanza con el incremento establecido. 6. El criterio de aceptación, es que las indicaciones en estas dos pesadas corresponda a la masa correspondiente utilizada para la medición. 7. Repetir el procedimiento para una pesa de rango medio y una de rango alto. 5. Constancia del punto cero 1. Colocar sobre la plataforma un valor de carga igual a la carga máxima. 2. Esperar que se estabilice la lectura. 3. Anotar en la tabla 5. de los formato FRT.12 ó FRT.13 la indicación y la hora en que se esta colocando la pesa. 4. Dejar cargada la balanza durante 30 minutos. 5. Retirar la pesa de la plataforma. 6. Anotar en el protocolo el valor indicado inmediatamente después de que el equipo haya quedado sin carga y estabilizado. 7. El criterio de aceptación, es que el error calculado entre los dos datos no sea mayor a 0.5e. 4.1.9 Responsabilidad y Competencia. El responsable de la realización de esta verificación es el técnico de mecánica fina de la DMT, quien se encuentra capacitado en metrología y mantenimiento de balanzas, el cual velará por el mantenimiento de las pesas patrón y su limpieza periódica PROCESO RECURSOS TECNOLÓGICOS GUÍA PARA VERIFICACIÓN INTERNA DE BALANZAS ANÁLOGAS Y DIGITALES Código: GRT.04 Versión: 02 Página 9 de 9 4.1.10 Patrones de referencia. La DMT establece la verificación de las pesas utilizadas para la verificación interna de balanzas con un proveedor autorizado por la SIC, a intervalos apropiados para garantizar la trazabilidad de la medición. 4.1.11 Almacenamiento y transporte. El juego de pesas para verificaciones internas reposan en su estuche original de fábrica Mettler-Toledo y están ubicadas en un mesón horizontal con superficie pulida en un cuarto de la DMT. El transporte al sitio de la verificación es realizado en vehiculo perteneciente a la División de Planta Física de la Universidad Industrial de Santander, en los días estipulados para la prestación del servicio. 5 CONTROL DE CAMBIOS VERSION 01 02 FECHA DE APROBACIÓN Octubre 31 de DESCRIPCIÓN DE CAMBIO REALIZADOS Creación del documento 2008 Noviembre 12 de 2008 Modificaciones de forma.