27/04/2012
CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS INSTRUMENTOS PARA PESAR
INSTRUMENTO PARA PESAR Instrumento de medición que se utiliza para determinar la masa de un cuerpo usando la acción de la gravedad sobre ese cuerpo. A esta acción se le denomina pesar. Un instrumento para pesar puede ser usado para determinar otras cantidades, magnitudes, parámetros o características relacionadas a la masa.
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INSTRUMENTO PARA PESAR ERRORES MAXIMOS TOLERADOS: Valores extremos de un error permitido (tolerado) por las especificaciones, regulaciones, etc. Para un instrumento de medición determinado. ESTABILIDAD: Aptitud de un instrume instrumento nto de medición para mantener constante en el tiempo, sus características metrológicas. SENSIBILIDAD: Cambio en la respuesta de un instrumento de medición dividido por el correspondiente cambio de estímulo. La sensibilidad puede depender del valor del estímulo.
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INSTRUMENTO PARA PESAR DERIVA: Variación lenta de una característica metrológica de un instrumento de medición.
TIEMPO DE ESTABILIZACIÓN (Respuesta): Intervalo de tiempo que comprende el instante en el cual una señal de entrada es sometida a un cambio brusco especificado y el instante en el cual la señal de salida alcanza dentro de límites especificados un valor en régimen estable y sostenido.
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REPETIBILIDAD Aptitud de un instrumento de medición para proporcionar indicaciones próximas entre sí por aplicaciones repetidas del mismo mensurando bajo las mismas condiciones de medición. Notas: 1. Estas condiciones incluyen: Reducción a un mínimo de las variaciones debidas al El mismo procedimiento de medición El mismo observador El mismo equipo de medición, utilizado bajo las mismas El mismo lugar Repetición en un periodo corto de tiempo
observador condiciones
2. La repetibilidad puede expresarse cuantitativamente en términos de las características de dispersión de los resultados.
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CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS PARA PESAR LA CLASIFICACIÓN PUEDE REALIZARSE EN BASE A VARIOS CRITERIOS TALES COMO:
Según la R-76 de la OIML los instrumentos para pesar se clasifican según la naturaleza de su funcionamiento en automáticos y no automáticos. • De acuerdo a su resolución. • Según tipo de indicación (graduados y no graduados) • Según el modo de obtención del equilibrio (automático, no automático o semiautomático) •
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CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS PARA PESAR • Según su forma de instala ción ( de fosa, de piso, aéreas, etc.) • Según el tipo de cargas a pesar ( cargas estáticas, en
movimiento, intermitente o continua) • De acuerdo con la forma de obtener el valor máximo de su
medición, en una sola operación: (alcance de medición completa y alcance de medición adicional) • De acuerdo con su facil idad de transporte (portátiles y
estacionarias) • De acuerdo a su clase d e exactitud los instrumentos
de funcionamiento no automático se cl asifican en especial, fina, media y ordinaria según R-76 OIML.
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Clasificación según alcance de medición
–Bajo alcance de medición
Instrumento para pesar con alcance máximo
20 kg
–Mediano alcance de medición
Instrumento para pesar con alcance máximo > 20 kg a 5 t
–Alto alcance de medición
Instrumento para pesar con alcance máximo de medición > 5 t
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Clasificación según la división real o división mínima Legibilidad
Designación
Max. capacidad usual
0.1 g 1 g 10 g 0.1 mg
Ultra-microbalanza Microbalanza Semi-microbalanza Macrobalanza o balanza analítica Balanza de precisión
Hasta 5 g 1 to 25 g 30 to 200 g 50 to 500 g
1mg
100 g
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Norma Oficial Mexicana NOM-010-SCFI1994 Instrumentos de medición - Instrumentos para pesar de funcionamiento no automático “Requisitos técnicos y metrológicos”
Objetivos: – Establece
los requisitos técnicos y metrológicos los métodos de verificación límites de los EMT en la verificación inicial y periódica
• • •
– Evalúa las características técnicas y metrológicas
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Norma Mexicana NMX-CH-009-1994-SCFI Instrumentos de medición - Instrumentos para pesar de funcionamiento no automático “Métodos de prueba”
Objetivos: – Establece el procedimiento • evaluar las características técnicas • evaluar las características metrológicas – Establece los métodos de evaluación
• pruebas de funcionamiento • pruebas de duración.
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Normas Mexicana Norma Mexicana NMX-CH-034-1992 Instrumentos de medición - Aparatos para pesar “Terminología General Básica”
Norma Mexicana NMX-CH-35-1982 Instrumentos de medición - Aparatos para pesar “Clasificación y sus definiciones”
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CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS PARA PESAR SEGÚN CLASE DE EXACTITUD (R 76-I) (NOM10)
De acuerdo con la normatividad internacional, se clasifican en cuatro clases, con diferentes cualidades o características metrológicas, clasificadas por orden de precisi ón decreciente ESPECIAL
FINA
MEDIA
ORDINARIA
I II III IIII
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CLASE DE EXACTITUD Para definir la clase de exactitud se requiere conocer: Alcance máximo [ Max ] El escalón de verificación (e) El número de divisiones (escalones) de verificación (n),
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CLASE DE EXACTITUD ALCANCE MÁXIMO [ Max ] : Capacidad máxima de pesaje, sin tomar en cuenta la capacidad aditiva de tara. ESCALÓN DE VERIFICACIÓN (e) : Valor, expresado en unidades de masa, usado para la clasificación y verificación de un instrumento.
RECOM ENDA CIÓN Nº 76 Todos los in stru ment os par a pesar balanzas ó báscu las serán clasificados en base al escalón de verificación (e) y al número de escalones de verificación (n) n = Máx / e
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EJEMPLO: Se tiene un instrumento para pesar con un alcance máximo de medición de 400 g y una resolución de 0,001 g datos : alcance máximo resolución
400 g 0,001 g
n = 400 g / 0,001 g n = 400 000 divisiones
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n =400 000 divisiones
0,001 g 400 g
0g 400 000 divisiones
Por lo tanto es un instrumento para pesar clase especial.
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TABLA DE CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS PARA PESAR
n Especial (100 e)
> 100 000
I
100 000
Fina y Especial II
Fina y Especial
I
II
50 000
10 000
I
Fina II (50 e)
Fina II (20 e)
Media y Fina III
5 000
Media y Fina
II
III
II
Media ( 20 e)
Media III ( 20 e )
1 000
Ordinaria Media
500
Ordinaria
100 1 mg
5 mg
50 mg
100 mg
1g
2g
IIII
III
IIII III
( 20 e ) 5 g .......... > 5 g
e
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GRÁFICA DE LOS EMT PARA LA DIFERENTES CLASES DE EXACTITUD Especial I
Fina II
+3 +2
+3 +2
+1
+1 200 000 e
50 000 e
20 000 e
5 000 e
Máx e
0
100 000 e
0 -1
-1 -2
-2 -3
Media III
-3
Ordinaria IIII
+3 +2
+1
+1 2 000 e
5 00 e
0
+3
+2
10 000 e
-1
2 00 e
50e
0
1 000 e
-1 -2
-2 -3
-3
Los EMT presentados en esta gráfica son para instrumentos en verificación periódica, para verificación inicial este error es la mitad.
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d = división real de la escala valor que expresa en unidades de masa: - la diferencia entre los valores correspondientes a dos marcas consecutivas de la escala, para indicación analógica; - la diferencia entre dos indicaciones consecutivas, para indicación digital.
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DIVISIÓN DE VERIFICACIÓN PARA DIFERENTES TIPOS DE INSTRUMENTOS
Tipo de instrumento Graduado con indicador Graduado con indicador auxiliar
No graduados
División de verificación e=d [e] es elegido por el fabricante en relación a la clase de exactitud del instrumento y no aplica para instrumentos de clase I con d 1 mg [e] es elegido por el fabricante en relación a la clase de exactitud del instrumento
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DISPOSITIVO INDICADOR AUXILIAR Dispositivo ajustable por medio del cual es posible estimar, en unidades de masa, el valor correspondiente a la distancia entre una marca de la escala y el índice.
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Dispositivo indicador auxiliar Tipo y aplicación • Sólo los instrumentos de clase I , II y III pueden tener fijo un dispositivo indicador auxiliar, que puede ser: – un dispositivo con un jinete, o – un dispositivo con interpolación de lectura, o – un dispositivo indicador complementario 4,29 4,28
17
4,27 4,26
3
g
4,25
indicación: 174, 273 g última cifra: 3 d= 1mg
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Dispositivo indicador auxiliar - un dispositivo indicador con una división de escala diferenciada
2 3, 4 5
g
2 3, 4 8 g
última cifra diferenciada: 5 d= 0,01 g o 0,05 g e= 0,1 g
Ejemplo:
última cifra diferenciada: 8 d= 0,01 o 0,02 g e= 0,1 g
Estos dispositivos sólo se permiten después de la coma decimal, pero este requisito no se aplica a un instrumento de clase I con d <1 mg donde e =1 mg.
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Propiedades metrológicas: –Sensibilidad –Repetibilidad –Exactitud –Excentricidad
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Patrones de masa (EMT) La regla para elegir los patrones de masa según la R 76 (OIML) para la verificación de los instrumentos para pesar es la siguiente: “El error m áximo d e los patrones d e masa no debe exceder 1/3 del error máximo tolerado d el instrumento p ara pesar en el punto de prueba”
De acuerdo a esta recomendación de la OIML, los instrumentos para pesar que tengan un valor de e < 1 mg normalmente no es viable probar o verificarlos debido a la incertidumbre de las cargas de prueba.
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Patrones de masa (incertidumbre) “ La incertidumbre de los patrones de masa no debe exceder de 1/3 del error máximo to lerado del instrumento para pesar en el punt o de contraste”
Con este nuevo criterio “se pueden” calibrar los instrumentos para pesar
con una resolución < 1 mg
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Patrones de masa (calibrados por un laboratorio de calibración) “ Los patron es de masa que se utilizaran en la calibración de los instrumentos para pesar deben seleccionarse conform e a los lineamientos establecidos de la recomendación internacional: 1 : 2004” OIML R 111-
Con este criterio se asegura que la selección de los patrones de masa sea apropiada y se cumpla el concepto de la trazabilidad hacia un patrón nacional acorde a los lineamientos establecidos en la recomendación internacional en vigor.
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Patrones de masa (OIML R 111-1:2004) • Clase E 1 Patr ones que se emplean para asegurar la trazabilidad • Clase E 2 Patrones que se emplean para instrumentos para pesar de clase de exactitud
I * Debe acompañarse de su certificado de calibración. ** P ueden emplearse como clase E1 si cumplen con los requisitos de rugosidad, susceptibilidad magnética y permeabilidad magnética de la clase E 1 y en su certificado de calibración se declaren el cumplimiento de estos requisitos.
• Clase F 1 Patr ones que se emplean para instrument os para pesar de las clases
I
y
II
• Clase F 2 Patrones que se emplean para instrumentos para pesar de clase de exactitud
II
• Clase M 1 Patrones que se emplean para instrumentos para pesar de clase de exactitud
II
• Clase M 2 Patrones que se emplean para instrumentos para pesar de clase de exactitud
III
• Clase M 3 Patrones que se emplean para instrument os para pesar de clase de exactitud
III y IIII
•Clase M 1-M2 •Clase M 2-M3
Patrones que se emplean para instrumentos para pesar de alto alcance de medición.
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Selección de la clase de exacti tud de las pesas para la verificación de instrumentos para pesar n
Clase de exactitud de los instrum entos para pesar
1 000 000
Especial
500 000
I
100 000
50 000
Fina
II
10 000 Media
5 000
III
3 000 1 000 Ordinaria
500
IIII
100 M3
M2
M1
F2
F1
E2
E1
Clase de exactitud de las pesas patrón
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