ALCANCE
Este procedimiento aplica a manómetros para la medición
de presiones relativas utilizando como patrón para
su calibración, otro manómetro de referencia
de mayor precisión y clase superior (manómetro
patrón), que el manómetro mesurando objeto de
la calibración.
El rango de los manómetros a calibrar abarca de 0 a
40 bar.
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PRINCIPIO
El manómetro patrón y la bomba generadora
de presión a usar en este procedimiento de calibración,
conforman el calibrador de presión.
El manómetro mesurando se insertará en
el alojamiento correspondiente y quedará sometido
a una presión (la misma que el manómetro
patrón) al presurizar el sistema. El manómetro
patrón nos dará la lectura de medida (real)
y el manómetro mesurando la referencia, objeto
de calibración, será en definitiva una
calibración por comparación, pero realizada
a la inversa. Se evitará así que Sc
nos de cero.
DEFINICIONES
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La presión se representa como una fuerza por unidad
de área. La exposición de la medición
de la presión se limita a los sistemas fluidos.
La presión absoluta se refiere al valor absoluto de
la fuerza por unidad de área ejercida en la pared que
contiene a un fluido.
La presión relativa representa la diferencia entre
la presión absoluta y la presión atmosférica
local.
La unidad básica del sistema internacional (SI) para
la presión es el Newton por metro cuadrado (N/m2) o
pascal (Pa). Algunas unidades comunes de presión y
sus equivalencias son :
1 Pascal = 1 Pa
1 bar = 105 Pa
1 kg/cm 2 = 0.9806.105 Pa
1 atmósfera = 1.013.105 Pa
1 mm Hg = 6890 Pa
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.
El manómetro patrón se debe mantener en perfecto
estado de limpieza.
Se realizará una cuidadosa inspección visual
del estado externo del manómetro a medir, a fin de
proceder a la previa corrección de los defectos observados
(cristal roto, aguja desplazada, legibilidad de las divisiones
de la escala, etc.).
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 el circuito
de presión, a no ser que sean limpiados antes, ya que
contaminarían el aceite del circuito con distinto tipo
de aceite. La limpieza se efectuará preferentemente
con jeringuillas y algún disolvente no corrosivo.
Atender a la posición de medida del equipo, bien sea
horizontal o vertical. En cualquier caso, si no se indica
lo contrario se colocará en posición vertical
durante el proceso de la calibración.
En los manómetros analógicos, cuando se efectúe
una lectura, se golpeará ligeramente el armazón
o el cristal frontal, de forma que se puedan eliminar rozamientos
indeseables así como la desviación por fricción.
Hay que tener la precaución de que los manómetros
destinados a ser usados con oxigeno, no podrán ser
calibrados con comprobadores de aceite.
El manómetro mesurando se acoplará en el cuerpo
del calibrador mediante los adaptadores (racores) convenientes
de forma que no exista fuga alguna. Habrá que tener
en cuenta que existirá aire en el fluido, lo que provocará
caídas de presión en el indicador que se corregirá
según se indica en el Procedimiento de Mantenimiento
y Utilización de Manometros (MEU0122).
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.
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EQUIPOS PATRONES Y ACCESORIOS
Calibrador de presión que consta de dos elementos:
* Manómetro patrón (digital o analógico).
Ejemplo figura 1 (Anexo )
* Bomba generadora de presión. Ejemplo: figura 2
(Anexo ).
Como accesorio de este procedimiento y para cada equipo, se
utilizará la Ficha de Instrucciones de Calibración del mismo
.
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DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
Se realizará el montaje que se indica en la figura
3 (Anexo), según se indica en el manual de instrucciones.
Antes de proceder a realizar las mediciones, ha de someterse
el manómetro a una operación de 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 cero.
Esta operación se efectuará una o dos veces
más.
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 igual o inferior a 0.5;
o determinados por el usuario cuando éste desee conocer
con gran rigor el comportamiento metrológico del manómetro
en una determinada parte de su campo. Las secuencias de medición
se efectuarán alternativamente con presión creciente
y decreciente.
Para efectuar las medidas correspondientes a cada punto de
calibración, cuando se aplica presión creciente,
se irán aplicando sobre el comprobador de manómetros
distintas presiones hasta alcanzar el correspondiente valor
de presión.
Esta operación se efectuará con mucha precaución
de manera que la presión vaya creciendo lenta y suavemente.
En cada punto de calibración, una vez estabilizada
la presión de prueba, y fija la aguja del manómetro,
se golpeará éste ligeramente y después
se anotará la indicación del patrón en
el punto.
Este proceso se repetirá hasta llegar al 100% del fondo
de escala, sin sobrepasar éste. Se comenzará
la segunda secuencia de lecturas en sentido decreciente; haciendo
decrecer la presión lentamente, sirviéndose
para ello de la llave de ajuste fino, y golpeando ligeramente
el cuerpo del manómetro, se anotará la indicación
del patrón en ese punto.
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.
Posteriormente, se continuará la correspondiente secuencia
de medidas, dependiendo del tipo de calibración.
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DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS
En primer lugar es útil referir todas las medidas a
una misma unidad, ya que entre los fabricantes hay gran disparidad
de criterios y así existen manómetros con lecturas
en kg/cm2, psi, bar, etc. Nosotros las referiremos
a bares; ya que, aunque la unidad de presión es el
Pascal (Pa), esta unidad es muy pequeña, y resulta
más útil el bar que es un múltiplo entero
del Pa.
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 :
La incertidumbre es el valor estimado de la extensión
que cubren todos aquellos valores que pudieran ser el verdadero
valor de una magnitud, así sabemos que tiene varios
componentes, que se agrupan en dos tipos: tipo A contribuciones
determinadas por métodos estadísticos y tipo
B las que se estiman o evalúan por otros medios.
Entonces para calcular la incertidumbre de medida tenemos:
Contribuciones de tipo A:
Varianza de la media, 
Contribuciones de tipo B:
U1 Incertidumbre del patrón según
el certificado de su calibración.
U2 Incertidumbre debida a variaciones de temperatura
que estimaremos en 0,0005.P siendo P la presión de
referencia del punto considerado.
U3 Incertidumbre por deriva del equipo patrón,
que estimaremos en 0,001 Pmax.
Con esto el cálculo final de la incertidumbre sera:
Y teniendo en cuenta la corrección por desviación
de la referencia la incertidumbre corregida del equipo será:
donde k es el factor de incertidumbre de la calibración
y w el factor de calibración del equipo patrón.
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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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