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MÉTODOS DE CALIBRACIÓN

PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION PARA MANÓMETROS DE PRESIÓN RELATIVA

Alcance - : - Precauciones y prerequisitos - : - Equipos patrones - : - Descripción del método

Datos, cálculos y resultados - : - Criterios de aceptación - : - Anexos
 
ALCANCE

Este procedimiento aplica a manometros para la medición de presiones relativas utilizando como patrones para su calibración balanzas de pesos muertos y para transmisores de presión relativa calibrados con balanzas de pesos muertos.
El tipo de presentación de la lectura, analógico o digital es indiferente.

El rango de los manometros se extiende hasta 600 kg/cm².


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.

ATENCION: Los manómetros destinados a ser usados con oxígeno no podrán ser calibrados con comprobadores de aceite.

Efectuar una inspección visual del equipo a calibrar, en búsqueda de cualquier anomalía. De haber anomalías si es posible repararlas y anotarlas en la hoja de datos
Efectuar una limpieza, de la carcasa con disolvente no tóxico y de la parte frontal con agua jabonosa.

En los manómetros que vayan a estar sometidos a presiones con riesgo de sobrecarga o picos de presión, se realizará una prueba de sobrecarga

En los equipos eléctricos, cerciorarse de la alimentación de red, antes de su conexión.

Atender a la posición de medida del equipo, bien sea vertical u horizontal, según la especificación del fabricante.

Vigilar las lecturas de presión en manómetros analógicos, evitando el error de "paralaje", haciendo uso para ello del espejo de la carátula de la escala.

En los equipos analógicos, cuando se efectúe una lectura, se "golpeará" ligeramente el armazón o cristal frontal, muy suavemente con los dedos o con la cantonera de goma de un lapicero, de forma que se puedan eliminar rozamientos indeseables.

Los equipos a calibrar que se encuentren sucios, o aquellos en los que se presuma que pueden tener suciedad en el interior del transductor, no deberán montarse en la balanza, a no ser que sean limpiados antes, ya que contaminarían el aceite de la balanza. Esta consideración aplica de igual forma a los manómetros que contengan restos de aceite y vayan a ser calibrados con balanzas neumáticas o con hidraúlicos y distinto tipo de aceite. La limpieza se efectuará preferentemente con jeringuillas y algún disolvente no corrosivo.

Las pesas a emplear en la calibración deberán encontrarse limpias de polvo, y en el caso de que sean de acero, con una ligerísima capa de aceite fino, para evitar la oxidación.

En el caso que la balanza a utilizar sea de aceite, completar la reserva de aceite hasta el límite que determine la misma. Solo deberá utilizarse el aceite apropiado para cada balanza, el cual está especificado normalmente en las especificaciones de la balanza.

Situar el nivel de burbuja sobre el pistón y nivelar la balanza con las patas ajustables. El eje del pistón se encontrará normal al plano de trabajo dentro de un margen de ± 1 º. Una desviación mayor sobre la vertical será inadmisible, puesto de que incrementará notablemente la imprecisión de la balanza, a la vez que aumentarán considerablemente los rozamientos internos. Para desconectar el equipo, una vez calibrado, se bajará totalmente la presión del circuito, bien sea aflojando el volante de presión (en balanzas hidraúlicas) o apretando la válvula reguladora (en balanzas neumáticas). Seguidamente se quitarán las pesas, se aflojará la válvula cebante o la de descarga y se desconectará el manómetro.

Si se han utilizado balanzas hidraúlicas de aceite, deberá limpiarse el interior del manómetro calibrado. La limpieza se efectuará preferentemente con alguna jeringuilla y algún disolvente compatible con el material en que esté construido el manómetro. Dejar un tiempo de estabilización antes de iniciar la calibración que se realizará en una sala de metrología a una temperatura de 20 ± 2 ºC.

EQUIPOS PATRONES Y ACCESORIOS
    Balanza de pesos muertos.

    Material para conexión tales como racores, adaptadores, conductos o tubería (en caso de que los equipos no se conecten de forma directa), etc. Material para estanqueidad, tales como teflón, juntas, etc , así como las herramientas necesarias para ello.

    Material para limpieza tales como disolvente no tóxico (alcohol isopropílico), agua jabonosa, trapos y pincel.
Como accesorio de este procedimiento y para cada equipo, se utilizará la Ficha de Instrucciones de Calibración del mismo .
DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

Disponer los equipos según se indica en el montaje adjunto.
Abrir la válvula B y cerrar la A. Girar hasta su máximo hacia la derecha el mecanismo de presión (volante o émbolo) para expulsar todo el aceite y aire que pudiese contener y a continuación actuar sobre éste en sentido contrario para llenarlo de aceite.

Conectar el manómetro a calibrar, de forma que su entrada de presión se encuentre al mismo nivel que el conector de salida de la balanza.

Cerrar la válvula B y abrir la A.

Antes de proceder a realizar las mediciones, ha de someterse el manómetro a una eliminación de posible pereza, para ello se le aplicará una presión igual a la del fondo de escala y se le mantendrá durante unos minutos; a continuación se dejará decrecer lentamente la presión hasta llegar a la presión cero. Esta operación se efectuará una o dos veces más.

Aplicar suavemente unas presiones de 0 y 100% del rango del equipo a calibrar, actuando sobre el mecanismo de presión y colocando en el carro portapesas las pesas requeridas.

Si el manómetro no coincidiera, efectuar los ajustes necesarios, de cero y de rango.

Repetir esta comprobación hasta conseguir los valores deseados sin ningún retoque.




Aplicar una presión al manómetro a calibrar de 50% del rango para comprobar su linealidad, si es necesario efectuar el ajuste correspondiente de angularidad.

Aplicar sucesivamente al equipo a calibrar las presiones definidas, correspondientes a los puntos de calibración.

Los puntos de calibración serán de aproximadamente del 10, 25, 50, 70 y 100% del rango. Las secuencias de mediciones serán de 3 para los equipos de clase igual o superior a 1 y de 4 para los equipos de clase inferior o igual a 0,5 o determinados por el usuario cuando este desee conocer con gran rigor el comportamiento metrológico del manómetro en una parte determinada de su campo. Las secuencias de medición se efectuarán alternativamente con presión creciente y presión decreciente.

Para efectuar las medidas correspondientes a cada punto de calibración, cuando se aplica presión creciente, se irán colocando sobre el platillo que se apoya en el pistón, sucesivamente , las pesas necesarias para alcanzar el correspondiente valor de presión. La operación de colocado de las pesas calibradoras se efectuará con mucha precaución, de manera que la presión vaya creciendo lenta y suavemente.

La segunda secuencia de lecturas se realizará en sentido decreciente de presión. Para ello, se irán retirando sucesivamente las pesas que fueron colocadas en el comprobador durante todo el proceso de presión creciente. Esta operación de retirada gradual de las pesas, se efectuará con gran cuidado, de manera que la presión vaya decreciendo lenta y suavemente y utilizando convenientemente el volante de presión.

Una vez efectuada la lectura del punto de calibración de valor numérico más bajo, la presión se hará decrecer hasta que llegue a la presión cero.

DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS

Para cada punto de calibración determinamos los siguientes parámetros :

Valor medio, cuya formula es:



donde:
    = media
    xi = resultado de la i-ésima medición
    n = número de medidas
Corrección de calibración, o diferencia entre el valor medio y el valor convencionalmente verdadero.



donde:
    Δx = desviación
    x = valor de referencia
Varianza de la población, dada por :



Para obtener la incertidumbre de medida en un manómetro de presión relativa, tendremos en cuenta las siguientes contribuciones :
    DE TIPO A .- determinadas por métodos estadísticos : Varianza de la media,

    DE TIPO B .- estimadas por otros medios.

    U1 Incertidumbre del patrón según el certificado de calibración y teniendo en cuenta que normalmente, viene expresada en % del fondo de escala.

    U2 Incertidumbre debida a variaciones de temperatura comprendidas entre 18 y 22 ºC y que estimaremos en



    U3 Incertidumbre por flotabilidad de las masas y que estimaremos en ± 5 x 10-5 P

    U4 Incertidumbre por deriva del equipo patrón y que estimamos en ± 10-4 P
Siendo en todos los casos, P, la presión en el punto que se considere.

Todo ello nos dará :



Si en cada punto de calibración se tiene en cuenta la desviación media del equipo, la incertidumbre corregida podrá expresarse en la forma:



Siendo k = 2, el coeficiente de incertidumbre.

Los valores máximos de I e Ic se anotarán en el certificado de calibración.

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

Para obtener la conformidad del equipo se tendrá en cuenta que su incertidumbre de medida cumple lo dicho en el MEU0100 "CRITERIOS METROLOGICOS PARA EFECTUAR UNA MEDIDA".

 

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tema escrito por: José Antonio Hervás