MÉTODOS DE CALIBRACIÓN

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PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION PARA MICRÓMETROS DE EXTERIORES

 
ALCANCE

El presente procedimiento de calibración, es de aplicación a los micrómetros de exteriores, de divisiones de escala centesimales y milesimales, de contactos con campo de medida de 25 mm. y de alcances crecientes hasta 500 mm.

También es aplicable a micrómetros de exteriores con otros campos de medida y alcances, así como a micrómetros especiales, en ausencia de procedimientos específicos para estos instrumentos y con las pertinentes modificaciones.

PRERREQUISITOS Y PRECAUCIONES

Los equipos patrones a utilizar deberán encontrarse dentro del periodo de validez de calibración.

Si no están disponibles los equipos patrón a utilizar se sustituirán por otros de similar incertidumbre.
Los equipos a calibrar deberán estar en perfecto estado de limpieza. Siendo necesario utilizar para su limpieza algún disolvente no tóxico y que no ataque las partes de plástico del equipo, tal como el alcohol isopropílico, siendo aplicado con algún trapo, pincel, etc.

Dejar un tiempo de estabilización antes de iniciar la calibración que se realizará en una sala de metrología a una temperatura de 20 ± 2º C.

EQUIPOS PATRONES Y ACCESORIOS

Bloques patrón de grado Φ para los de escala 0.001 ó 0.002 mm y bloques patrón grado 1 ó superior para los de división de escala superior a 0.002 mm.

Como accesorio de este procedimiento y para cada equipo, se utilizará la Ficha de Instrucciones de Calibración del mismo .

DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

Se iniciará con una inspección visual, después de su limpieza, a fin de comprobar el buen estado de caras de medida, partes móviles, grabado de escalas, etc. Se pondrá especial atención en el estado de las caras de medida, las cuales, podrán comprobarse con un patrón de planitud de vidrio. Se procederá después, para comenzar la calibración, al ajuste de escala del micrómetro y a su colocación en el soporte adecuado.

Se efectúa midiendo los bloques patrón con el micrómetro y anotando sus indicaciones.

Si se componen varios bloques para formar un determinado nominal, la incertidumbre del patrón resultante, se obtiene por suma cuadrática de las incertidumbres de los patrones elementales.

La calibración se inicia reiterando 10 medidas sobre un patrón, cuyo nominal se establece en aproximadamente el punto medio del campo de medida del micrómetro. De acuerdo con la repetibilidad de estas medidas, se prevén dos tipos de calibraciones:

  • Tipo A: 8 ó más de las indicaciones, son coincidentes.

  • Tipo B: El número de indicaciones coincidentes es menor a 8.
A continuación se seleccionan otros "q" puntos de calibración, de forma que el campo de medida resulte dividido por los "q+1" puntos de calibración en "q" intervalos aproximadamente iguales. En la calibración tipo A, q es 10 y solo se realiza una medida en cada uno de los 10 puntos de calibración; en la tipo B, q es 4 y se reiteran 10 medidas en cada uno de los 4 nuevos puntos de calibración.

Es conveniente componer los patrones, para que la cifra de sus nominales correspondiente al nivel de división de escala del instrumento, no sea siempre igual.

Las indicaciones del micrómetro, se expresarán siempre con su última cifra, en el nivel de la división de escala del micrómetro.

DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS

Tipo A (sin ajuste intermedio)

Se determinan las correcciones de calibración (\( \triangle X_{ci}\)) en cada uno de los 11 puntos de calibración mediante:

    \( \triangle X_{ci} = X_{oi} - X_{ci} \)
donde Xci es la indicación del micrómetro al medir el patrón i-esímo de valor Xoi e incertidumbre Ioi.

Se evalúa la incertidumbre (k = 2) en cada punto de calibración mediante:

    \( \displaystyle I_i = K \sqrt{\left(\frac{I_{oi}}{k_o}\right)^2+ \triangle X_{ci}^2} \)

A partir de ahí se da como incertidumbre propia del micrómetro (incertidumbre de medida) con k = 2 la correspondiente al máximo de las expresiones anteriores. Es decir:

    \( I = max \{I_i\} \)
que se redondea por exceso al múltiplo inmediato de la división de escala del equipo.

Tipo B (sin ajuste intermedio)

Se determinan las correcciones medias de calibración,\(\triangle \overline{X}_{ci}\),en cada uno de los puntos de calibración, mediante:

    \( \triangle X_{ci} = X_{oi} - X_{ci} \)
D onde Xci es la media aritmética de las indicaciones de reiterar nc medidas sobre el patrón i-ésimo, es decir;
    \( \displaystyle \overline{X_{ci}} = \frac{1}{n_c}\sum_{j=1}^{n_c} X_{ci} \)
Se estima la varianza de repetibilidad en cada punto de calibración
    \( \displaystyle S_{ci}^2 = \frac{1}{n_c - 1 } \sum_{j=1}^{n_c}\left( X_{ci}- \overline{X}_{ci} \right) \)
La incertidumbre en cada punto de calibración, (con k=2) para n medidas viene dada por:
    \( \displaystyle I_i (n \leq 3) = 2 \sqrt{\left(\frac{I_{oi}}{2}\right)^2 + S_{ci}^2\left(\frac{1}{n_c} + \frac{1}{n}\right) + \triangle X_{ci}^2} \)

La incertidumbre global del micrómetro es el máximo de las expresiones anteriores. Es decir:

    \( I = max \{I_i\} \)

que se redondea al múltiplo más próximo al de la división de escala (E) del micrómetro.

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

Se establecen dos tipos de calidad para los instrumentos aquí considerados, según su incertidumbre. Se obtienen los dos grados de precisión: Grado I o grado II, para unos valores máximos de la incertidumbre obtenida según la tabla I.


Tabla I: Valores máximos admisibles en μm, de la incertidumbre total de la calibración.

Si un micrómetro calibrado está dentro de uno de los dos grados de precisión anteriores deberá hacerse constar así en el certificado de calibración junto con la referencia al presente documento. Si no, se comprobará si es válido para las tolerancias de uso. En caso contrario, se emitirá el correspondiente informe de equipo fuera de especificaciones o con limitación de uso, si el defecto es solo en una parte de la escala.

 



tema escrito por: José Antonio Hervás