MÉTODOS DE CALIBRACIÓN

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PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION PARA CRONÓMETROS DE DISPARO ELECTRÓNICO

 
ALCANCE

Este procedimiento afecta a todos los cronómetros cuyas señales de disparo y parada sean de tipo electrónico (un nivel de disparo de 4.5 voltios debe de ser suficiente para producir el disparo y la parada).

Aplica también a frecuencímetros electrónicos usados como contadores de tiempo.

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.

Comprobar mediante inspección visual que el estado del equipo a calibrar es correcto. Antes de conectar el equipo patrón y el equipo a calibrar comprobar que la selección de la alimentación y frecuencia del contador es la correcta (220 voltios y 50 Hz).
Presionar FREQ A/PER A y ajustar los controles LEVEL/SENS (de los dos canales) hasta el extremo final en sentido antihorario. Poner todos los otros controles en posición OUT.

Ajustar el control GATE TIME al mínimo.

Poner el control POWER en posición ON. En este momento comienza un proceso de autochequeo. Si durante el proceso de chequeo se detecta un error aparecerá en pantalla uno de los siguientes mensajes:

E1 Posible fallo en el microcomputador.

E2 Posible fallo en las conexiones de entrada/salida.

E3 Posible fallo en A1U2 (MRC). El switch del oscilador en el panel posterior está en la posición EXT y no hay señal o falla el montaje del oscilador A7. Si ocurre este fallo comprobar si el switch del panel posterior está en posición EXT en cuyo caso se pondrá en posición INT.

Si se produce alguno de los fallos anteriores repetir el proceso de autochequeo para comprobarlo.

Si se sigue indicando alguno de los fallos anteriores se suspenderá el proceso de calibración y se comunicará tal circunstancia al responsable al cual pertenece el equipo que decidirá sobre las acciones a tomar. 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

Generador de funciones
Cables de conexión

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

Ajustar el control GATE TIME a fijo.
Colocar el control SEP/COM A en posición COM A.

Presionar T.I. A -> B y asegurarse de que la tecla SHIFT azul está en la posición OUT (sin pulsar) para poder seleccionar medida de intervalos de tiempos.

Colocar el conmutador AC/DC en posición DC (solamente es necesario realizar esta operación para el canal A).

Poner el switch ATTN en la posición x 20 (el del canal A).

Poner el switch SLOPE en posición de subida (el de los dos canales).

Colocar el conmutador TRIGGER LEVEL/SENSEVITY en la posición TRIGGER LEVEL (esta operación es necesario realizarla para los dos canales A y B).

Activar el generador de funciones
    1) fijar una amplitud de onda de 10 Vpp.
    2) fijar emisión de ondas rectangulares.
    3) fijar la frecuencia de inicio en mHz.
Conectar la salida OUTPUT del generador de función a la entrada A del contador.

Ajustar los controles LEVEL/SENS de los dos canales para obtener una lectura estable en el equipo a calibrar. Anotar 10 lecturas en la hoja de datos.

Repetir el apartado anterior para el resto de las frecuencias o rangos de tiempo programados.
DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS

Para cada punto de calibración determinamos los siguientes parámetros :

Valor medio, cuya formula es:
    \( \displaystyle \bar{X} = \frac{ \displaystyle \sum_{i=1}^n X_i}{n}\)
donde:
    \(\bar{x}\) = media
    \(x_i\) = resultado de la i-ésima medición
    n = número de medidas
Corrección de calibración, o diferencia entre el valor medio y el valor convencionalmente verdadero.
    \( \triangle x = \bar{x} - x \)
donde:
    Δx = desviación
    x = valor de referencia
Varianza de la población, dada por :
    \( \displaystyle s_{\bar{x}}^2 = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^n \frac{(x_i - \bar{x})^2}{n-1} \)
Para obtener la incertidumbre de medida en un cronómetro de disparo electrónico, tendremos en cuenta las siguientes contribuciones :
    DE TIPO A .- determinadas por métodos estadísticos : Varianza de la media, \(s_{\bar{x}}^2\)

    DE TIPO B .- estimadas por otros medios.

      A.- Incertidumbre del laboratorio de referencia

      B.- Deriva del equipo patrón (tomamos 10 ppm/año).

      C.- Incertidumbre por variación de temperatura (tomamos 2 ppm/ ºC para un intervalo de 10 ºC.

      D.- Tiempo de subida/bajada de la señal de referencia (según especificación, 20 ns + 20 ns = 40 ns).
Según eso, la incertidumbre de medida para los equipos contemplados en este procedimiento podrá calcularse por:
    \( \displaystyle I = k\sqrt{\left(\frac{A}{w}\right)^2 + S_{ci}^2\left(\frac{1}{n_c}+ \frac{1}{n}\right)+ \frac{1}{3}(B^2+C^2+D^2) + (\triangle \overline{X})^2} \)
donde w y k son los coeficientes de incertidumbre del patrón y de la calibración, respectivamente.

Si tenemos en cuenta la desviación de la media y corregimos las medidas en dicho valor, la incertidumbre quedará modificada a la forma:
    \( \displaystyle I_{corr} = k\sqrt{\left(\frac{A}{w}\right)^2 + S_{ci}^2\left(\frac{1}{n_c}+ \frac{1}{n}\right)+ \frac{1}{3}(B^2+C^2+D^2) } \)
De ese modo, para cada rango de valores o punto de calibración daremos una incertidumbre de medida máxima, que será el valor de las expresiones anteriores para n=1.

Nota.- En los casos en que los valores de incertidumbre da por debajo de la precisión del equipo (normalmente 100 ns) tomaremos dicho valor como incertidumbre.

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".

 



tema escrito por: José Antonio Hervás