MÉTODOS DE CALIBRACIÓN

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PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION PARA BAÑOS Y BLOQUES TERMOSTÁTICOS

 
ALCANCE

Este procedimiento aplica a los baños y bloques termostáticos en los cuales se quiera determinar su uniformidad y se requiera la prueba de estabilidad.

También aplica a todos aquellos equipos generadores de temperatura, asimilables a estos y en los cuales se desee efectuar la prueba de uniformidad y estabilidad.

DEFINICIONES

Estabilidad es la máxima variación de temperatura, a lo largo del tiempo, de un punto de un recinto termostático.

Uniformidad es la máxima variación de temperatura entre dos puntos considerados de un recinto termostático.
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.

Se efectuará una limpieza general del equipo:

Comprobar que el equipo se encuentra en buenas condiciones y que funcionan todos sus mandos, en caso de haber anomalías, si es posible, repararlas, y anotar tal circunstancia, en la hoja de datos en "observaciones".

Las condiciones ambientales de referencia serán de 20 ± 2ºC, siempre que sea posible, ya que la calibración se realizará en su lugar habitual de trabajo.
EQUIPOS PATRONES Y ACCESORIOS
    Termómetro patrón de dos canales.

    RTD patrón (2 unidades)
Como accesorio de este procedimiento y para cada equipo, se utilizará la Ficha de Instrucciones de Calibración del mismo .
DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

La calibración consiste en comprobar la estabilidad y uniformidad del baño o bloque termostático mesurando.
  • Estabilidad.


  • Se utiliza una sola sonda y el termómetro se selecciona e Hi-Res (Alta Resolución). Se verifica la oscilación de temperatura durante periodos de tiempo aproximado de 15 a 30 segundos y mayor o igual de 5 minutos.

    Colocar la sonda en el área habitual de trabajo y realizar los pasos siguientes:

      Seleccionar el termostato del baño o bloque a una temperatura del orden del 25% de la máxima. Después de unos 20 minutos de alcanzada la temperatura de consigna comenzar la secuencia de medidas.

      Se toman tres medidas (Xi, i = 1,2,3) dentro de un intervalo de 15 a 30 s (estabilidad a corto). A continuación se realizan otras tres medidas (Xj, j = 1,2,3) en un intervalo de tiempo de 5 minutos o mayor (estabilidad a medio). Las medidas que se tomen dentro de cada intervalo se realizarán en tiempos aproximadamente iguales.
    Repetir el punto anterior para temperaturas del orden del 50, 75 y 100%

  • Uniformidad


  • Se utilizan las dos sondas y el termómetro se selecciona en Hi-Res y A-B. Se anota la diferencia de temperatura entre sondas durante periodos de tiempo aproximado de 15 a 30 s y mayor o igual de 5 minutos.

    Realizar los pasos siguientes:

      Colocar las sondas a la mayor distancia posible entre ellas. Seleccionar el termostato del baño o bloque a una temperatura del orden del 25% de la máxima. Después de unos veinte minutos de alcanzada la temperatura de consigna comenzar la secuencia de medidas.

      Tomar tres medidas (Xi, i = 1,2,3) durante un intervalo de 15 a 30 s. A continuación, otras tres medidas (Xj, j = 1,2,3) en un intervalo de tiempo de 5 minutos o mayor. Las medidas tomadas dentro de cada intervalo se realizan en tiempos aproximadamente iguales.
    Posteriormente, se intercambia la posición de las sondas (B-A) y se repiten las dos secuencias anteriores de medidas.

    Realizar la uniformidad para una distancia mínima de las sondas (próximas pero sin llegar a tocarse).

    Repetir los puntos anteriores para temperaturas del orden del 50, 75 y 100%
DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS
  • Estabilidad


  • Para una temperatura dada, se determina la diferencia entre el mayor y menor valor de las lecturas tomadas en los intervalos de 15 a 30 segundos.

      Ei = Ximáx - Ximín

    donde, para i : 1, 2, 3

      Ximáx: Valor máximo de Xi, i = 1,2,3

      Ximín: Valor mínimo de Xi, i = 1,2,3
    Idem, para los intervalos de tiempo de 5 min o superior.

      Ej = Xjmáx - Xjmín

    donde, para i : 1, 2, 3

      Xjmáx: Valor máximo de Xj, i = 1,2,3

      Xjmín: Valor mínimo de Xj, i = 1,2,3
    La estabilidad a una temperatura será el valor máximo de los dos valores anteriores a esa temperatura.

      E a T ºC = MAX (Ei, Ej)

    Generalmente será mayor el valor de Ej.

    La estabilidad del baño será el valor máximo de todos los valores de estabilidad a distintas temperaturas.

    Será conveniente realizar una tabla con los valores máximo y mínimo de estabilidad a cada temperatura.

  • Uniformidad


  • Se determina el valor máximo de las lecturas (A-B) para las sondas en posición inicial e intercambiadas, a cada temperatura seleccionada y para los intervalos de segundos.

      Ui = MAX[δXi(A-B), δXi(B-A)]

    Idem, para los intervalos de tiempo de minutos.

      Ui = MAX[δXj(A-B), δXj(B-A)]

    para i,j = 1,2,3

    La uniformidad a una temperatura será el valor máximo de los dos valores anteriores.

      U a T ºC = MAX (Ui, Uj)
    Generalmente será mayor el valor de Uj

    La uniformidad total del baño será el valor máximo de todos los valores de uniformidad a distintas temperaturas.

    Será conveniente realizar una tabla con los valores máximo y mínimo de uniformidad a cada temperatura.


  • Incertidumbre


  • Los valores de uniformidad y estabilidad estarán afectados de un valor de incertidumbre, que será debida únicamente a la incertidumbre del termómetro patrón de la calibración.

      Uniformidad = Uniformidad ± Ip (k=2)
      Estabilidad = Estabilidad ± Ip (k=2)

    donde Ip es la incertidumbre del termómetro patrón de la calibración.

    Así mismo, cuando se realicen medidas de temperatura en un baño termostático habrá que tener en cuenta los valores de su uniformidad y estabilidad, además de la incertidumbre propia de medida del termómetro que vaya a dar la lectura.
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