CURSO DE METROLOGÍA INDUSTRIAL SESION # 20 (Parte I) Lic. Fernando López G. Laboratorio de Física de Radiaciones y Metrología Departamento de Física UNAN-Managua 2022 CAPÍTULO 3: MEDICIÓN DE LA MASA Y CALIBRACIÓN DE BALANZAS a. b. c. d. e. f. Medición del umbral de una balanza Desviación estándar de la balanza Caracterización de la balanza Correcciones en la medición Practica de Laboratorio #1: Determinación de umbral de medición Practica de Laboratorio #2: Determinación de la desviación estándar de la balanza en su alcance de medición 4.16 UMBRAL DE LA BALANZA De forma sencilla es el valor máximo de la magnitud de entrada que no produce variación detectable en el instrumento. (De acuerdo a VIM 2012) PROCEDIMIENTO PARA DETERMINARLA 1. 2. 3. 4. 5. Encienda la balanza (por ejemplo a las 8:00am) Use una brocha si necesita limpiar el plato Efectúe la calibración interna o externa según manual Elija una balanza de resolución d = 0,001g Coloque una masa de 10mg, luego sume 20mg (las pesas son marcadas), anote la masa que produce una señal en el equipo, el umbral es menor a este valor. DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA BALANZA La desviación estándar de la balanza, es simplemente la desviación estándar que ya definimos antes. Para determinarla haremos 10 mediciones Si dividimos la desviación estándar entre la raíz cuadrada del número de mediciones (10), hallamos la incertidumbre de la repetibilidad. PROCEDIMIENTO 1. 2. 3. 4. 5. Encienda la balanza (8:00am p.e.) Tenga cerca de la balanza el juego de pesas. Cargue la balanza en 5 diferentes puntos de medición del intervalo de indicación. Efectúe 10 repeticiones Calcule usando Excel la desviación estándar Elabore un grafico de S(Xi) vs M(masa) EQUIPOS Pinzas Masas Patrones Balanzas Valores Nominales Hojas poligonales 5,50,500 mg Pentagonales Pentagonales 2,20,200 mg Cuadradas Cuadradas 1,10,100,1000mg Triangulares Triangulares Alambres 5Segmentos o 2Segmentos 1Segmento CARACTERIZACIÓN DE LA BALANZA Los equipos de pesada tienen características y propiedades metrológicas. Se tratarán algunos términos relevantes para esta sesión. CARACTERÍSTICAS METROLÓGICAS Rango de pesaje: Rango comprendido entre las capacidades mínimas y máximas. Intervalo real de escala (d): Valor expresado en unidades de masa de: la diferencia entre los valores correspondientes a dos marcas consecutivas para una indicación continua (analógica). la diferencia entre dos valores consecutivos indicados, para una indicación discontinua (digital). CARACTERÍSTICAS METROLÓGICAS Intervalo de verificación de la escala (e): Valor expresado en unidades de masa utilizado para la clasificación y verificación de instrumento de pesaje. El valor de e = 10 d (como valor máximo). PROPIEDADES METROLÓGICAS Sensibilidad: La sensibilidad de un instrumento de pesaje para un valor dado de la masa medida, se expresa por el cociente de la variación de la variable observada por la variación correspondiente de la masa medida. K l M UMBRAL DE MOVILIDAD, DISCRIMINACIÓN: Máxima variación del valor de la magnitud medida que no causa variación detectable de la indicación correspondiente. Acá es importante notar que, magnitudes con patrones que no pueden realizar valores continuos; el valor del umbral se aproximara y será por debajo del que provoque la señal en el instrumento. PROPIEDADES METROLÓGICAS Durabilidad: Aptitud de un instrumento de mantener sus características de trabajo invariables en un determinado período de uso. Tiempo de calentamiento: El tiempo transcurrido entre el momento en que se suministra energía al instrumento y el momento en el cual el instrumento es capaz de cumplir con las exigencias mencionadas en esta norma. CORRECCIONES Cuando se calibra patrones de masa o se mide masa las correcciones mas importantes son el empuje del aire y por otras fuentes que pueden ser eliminadas En este caso las correcciones por el empuje del aire al usar pesas de acero es despreciable porque pueden ser valores de 0.06 µg Ecuación de la desviación estándar de la muestra y de la media (la ultima es una incertidumbre estándar) N 1 s (qk ) qk q n 1 i 1 2 2 s (qk ) s ( q) n 2 2
