El documento trata sobre los conceptos fundamentales de la metrología y la magnitud masa, incluyendo definiciones de instrumentos de pesaje, clasificación de pesas, errores máximos permitidos, pruebas de calibración, normas de referencia y trazabilidad. También explica los conceptos de unidad de masa, patrones, sistema métrico decimal y métodos para la calibración de pesas.
3. 2
i Conceptos fundamentales en la magnitud masa.
i Instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático (balanzas - básculas):
i Definición báscula y balanza
i Clasificación y errores máximos tolerados.
i Pruebas de calibración: Exactitud, repetibilidad, excentricidad, movilidad.
i Empleo, cuidados, instalación y mantenimiento preventivo.
i Normas de referencia: NTC 2031 y OIML R-76
i Pesas:
i Clasificación general de pesas y errores máximos permitidos.
i Requisitos básicos de fabricación: dimensiones, materiales y marcado.
i Limpieza de pesas
i Calibración de pesas
i Normas de referencia: NTC 1848 y OIML R-111
i Patrones y trazabilidad.
i Práctica de calibración de balanzas.
i Formatos de calibración, resultados de medición, cálculo de errores y gráficas
i Certificado de calibración
a
4. i prindar los conocimientos básicos
necesarios para el empleo y
calibración y de los instrumentos
de pesaje de funcionamiento no
automático (palanzas o pásculas)
de las clases II, III, IIII y de las
pesas clases M1, M2 y M3.
i Se proporcionarán al participante
los conceptos requeridos para que
pueda desarrollar en su empresa
el aseguramiento metrológico
básico de la magnitud masa.
5. a
i La x (del griego † , medida y , tratado) es
la ciencia y técnica que tiene por objeto el estudio de los
sistemas de pesos y medidas, y la determinación de las
magnitudes físicas.
i En 1872 se creó la Oficina Internacional de Pesos y Medidas y
la construcción de patrones para el metro y el kilogramo.
i La metrología se ocupa hoy día, del proceso de medición en sí,
es decir, del estudio de los procesos de medición, incluyendo
los instrumentos empleados, así como de su calibración
periódica; todo ello con el propósito de servir a los fines tanto
industriales como de investigación científica.
7. a
i áenera confianza: Sinónimo de calidad.
i Metrología como indicador de calidad.
i Pieza clave de la competitividad.
i Regulación del comercio / resolución de
conflictos.
i Equivalencia de medición entre socios
comerciales.
9. El procedimiento de cómo medir para obtener
resultados reproducibles es importante y de
hecho existen instrucciones precisas de
cómo hacer la acción, que unidades emplear
y que patrón utilizar.
18. El proceso de medición debe diseñarse para impedir
resultados erróneos y debe asegurar la rápida
detección de deficiencias y la oportunidad de las
acciones correctivas
i Metrólogo
i Objeto a medir
i Instrumento de medición
i Método de medición
i Condiciones ambientales
19. a
i Parámetro asociado con el resultado de una
medición que caracteriza la dispersión de los
valores que en forma razonable se le podrían
atribuir a la magnitud por medir.
i Toda medición lleva asociado un valor de
incertidumbre.
22. ßn concepto importante en la metrología es el de la
llamada
. Por ello se entiende la propiedad de una
medición o del valor de un patrón, de estar relacionado a
referencias establecidas, generalmente patrones nacionales o
internacionales, por medio de una cadena continua de
comparaciones, todas ellas con incertidumbres establecidas.
La posibilidad de determinar la trazabilidad de cualquier medición
descansa en el concepto y las acciones de calibración y en la
estructura jerárquica de los patrones de la que ya hablamos.
26. METRO m
öV
SEáßNDO s
AMPERE A
KELVIN K
MOL mol
CANDELA cd
a
27. a
a
i La unidad de masa original se llamaba el ¦ , definido como
la masa de un litro de agua a la temperatura de congelación.
i Pero como se hacían muchas mediciones de masas menores
que un kilogramo, el gobierno francés optó por adoptar como
unidad de masa el ¦ .
i Resultó muy complicado tanto fabricar como utilizar un patrón
de masa de un gramo, de modo que fue necesario utilizar como
patrón el equivalente a mil gramos: un U ¦ .
28. a
i El 26 de marzo de 1791 nació el sistema métrico
decimal.
i En 1799 se redefinió y se adopto como la masa de
un litro de agua en su punto de mayor densidad 4
oC
i Inicialmente los patrones se fabricaron en latón y
posteriormente se construyo uno de platino llamado
de los archivos.
i En 1875 se acordó la construcción de un kilogramo
de 90 % de platino y 10 % de iridio durante la
creación de la convención del metro.
i En 1879 se construyo el prototipo de Platino ± Iridio
i En 1889 se entrego copia a 20 países durante una
reunión de la convención del metro
35. i : es una medida de la cantidad de
materia de un objeto; esta relacionada
directamente con el número y tipo de átomos
en el objeto.
i 2: es una fuerza, producto de la masa y
la aceleración gravitacional.
i V V : los
cuerpos se atraen de manera proporcional a
su masa y al cuadrado de la distancia que los
separa. La aceleración gravitacional en la
tierra cambia con la posición, siendo menor en
la zona ecuatorial y mayor en la zona polar.
36.
37. i FLOTApILIDAD: según el principio
de Arquímedes, todo cuerpo
sumergido en un fluido, experimenta
un empuje hacia arriba, igual al peso
del fluido desalojado.
i DENSIDAD: es una propiedad de
carácter intensivo que relaciona la
masa con el volumen que ocupa.
38.
39. i V El valor
correspondiente a la definición de la
propiedad física. Se obtiene en el
vacío o haciendo correcciones por
empuje y otros factores.
i Valor
convencional resultado del pesaje
en el aire, de acuerdo con la OIML
D 28 (2004). Se supone que todos
los cuerpos tiene la misma densidad
y la densidad del aire tiene un valor
fijo. El valor de masa convencional
no siempre será el mismo pero para
fines prácticos no afecta de manera
significativa los valores de masa de
uso cotidiano. Densidad para
sólidos 8 000 kg/m3 y para el aire
1,2 kg/m3 .
„
0
Œ
`
`
`
` Œ
40. i Medida material de la
masa, regulada en
relación con sus
características físicas y
metrológicas: forma,
dimensiones, calidad de la
superficie, valor nominal y
error máximo permitido.
42. i Material ± Densidad
i Características magnéticas
i Construcción
i Acabado superficial
i Errores máximos permisibles
43. i ESPECIALES: E1 Y E2
i FINAS: F1 Y F2
i MEDIAS: M1, M1-2, M2, M2-3 y M3
44. i Pesas de mayor jerarquía
i Construidas en una sola pieza
i Materiales: Acero inoxidable
antimagnético, aluminio y plata
alemana
i Acabado brillo de espejo
i Sin marcación
i Cilíndricas, alambres o laminas
poligonales
i Manipulación con guantes y pinzas
45. i Pesas de alta exactitud
i Construidas en una sola pieza
i Materiales: Acero inoxidable
antimagnético, aluminio y plata
alemana
i Acabado brillo de espejo
i Sin marcación
i Cilíndricas, alambres o laminas
poligonales
i Manipulación con guantes y
pinzas
46. i Pesas finas
i Construidas en una sola pieza o con
cámara
i Materiales: Acero inoxidable
antimagnético, aluminio y plata
alemana
i Acabado brillo de espejo
i Marcación: Valor nominal o letra F
i Forma: Cilíndricas, alambres o
laminas poligonales
i Manipulación con guantes y pinzas
47. i Pesas finas
i Construidas dos piezas y con
cámara de ajuste
i Materiales: Acero inoxidable
antimagnético, aluminio y plata
alemana
i Acabado brillo de espejo
i Marcación: Valor nominal y
unidades o valor nominal y la letra F
i Forma: Cilíndricas, alambres o
laminas poligonales
i Manipulación con guantes y pinzas
48. a a aa a
i Pesas de menor jerarquía o media
i Construidas en dos piezas y con
cámara de ajuste
i Materiales: Acero inoxidable, latón,
fundición gris, acero cromado, aluminio
y plata alemana
i Acabado fino sin poros.
i Marcación: Valor nominal y unidades o
marcaciones particulares
i Forma: Rectangulares, cilíndricas,
alambres o láminas poligonales
i Manipulación con guantes y pinzas en
el casos de pesas pequeñas
49.
50. i Se cuenta cuenta con tres métodos básicos.
i 1. Método matricial para diseminación de la masa a
partir del kilogramo patrón
i 2. Método de doble sustitución o de porda-áauss
(AppA)
i 3. Método de sustitución simple (ApA) y Ap1«pjA
i El método de pesada directa no está considerado en la
nueva OIML R 111 (2004).
52. a
i Se compara de manera alterna el patrón (A) y
la prueba (p), para pesas M esta bien tres
ciclos si la balanza cumple con la repetibilidad
dada por el fabricante o tiene desviación lineal
constante
i A1p1A2p2A3p3A4
i 0m1 =p1-A1
i 0m2 =p1-A2
i 0m3 =p2-A2
i 0m4 =p2-A3
i 0m5 =p3-A3
i 0m6 =p3-A4
55. a
i Se comparar el valor de la pesa p con el
valor de la pesa A, realizando n pesadas
de p en medio de A. Para pesas M se
recomienda n igual a 5.
i El calculo de la masa convencional y la
estimación de la incertidumbre se realiza
igual que en el caso anterior
i !
0
59. i ßn buen manejo implica
limpiar las pesas con
pincel o paño suave y seco
i Retirar partículas con
perilla o soplador
i Limpieza con soluciones o
solventes especiales.
i Si la pesa se mancha se
debe acudir al proveedor o
centro especializado
i No limpie las pesas con
material abrasivo
i No utilice abrillantadores
i No adherir cintas ni
marcas
92. i CONSTRßCCION: NTC 1848 ±
x ,
i MATERIALES: NTC 1848 ±
x -
i DENSIDAD DE MATERIALES:
NTC 1848 ± x .
i CONDICIONES
SßPERFICIALES: NTC
1848 ± x
i AJßSTE: NTC 1848 ±
x
i ROTßLADO: NTC 1848 ±
x
i PRESENTACION: NTC
1848 ± x !
94. i V : Instrumento que sirve para determinar la
masa de un cuerpo, utilizando la acción de la gravedad sobre dicho
cuerpo (peso).
i V :
instrumento de pesaje que requiere la intervención de un operador
durante el proceso de pesada. Ejemplo: balanza de mostrador.
i V no
requieren la intervención de un operador para determinar la masa
de un cuerpo. Ejemplo: Tolva dosificadora.
95. Å
i (fr: bascule): aparato para medir pesos, generalmente grandes,
provistos de una plataforma sobre la que se coloca lo que ha de pesarse.
i / (lat: bilancia) instrumento que sirve para compara masas o para
determinar masas.
Al respecto no hay directrices claras a nivel mundial, no obstante se encuentra
que de manera no formal y por tradición se llame balanza a los instrumentos
con capacidad menor a 30 kilogramos y basculas a las de capacidad mayor a
30 kilogramos, aunque pueden existir excepciones.
209. ESCALON DE VERIFICACION (e)
i Valor expresado en unidades de masa, usado para
clasificar las balanzas y verificación de los
instrumentos para pesar.
RESOLßCION DEL INSTRßMENTO (División de
escala) (d)
i Valor expresado en unidades de masa. La diferencia
entre los valores correspondientes de dos marcas
consecutivas para indicación analógica o entre dos
valores consecutivos para indicación digital.
214. áraduado sin dispositivo
auxiliar de indicación.
e = d
áraduado con dispositivo
auxiliar de indicación.
El fabricante escoge e según los
requisitos en 3.2 y 3.4.2
No graduado El fabricante escoge e según los
requisitos en 3.2
215. i Se determina según la siguiente relación
donde k es un numero entero positivo,
negativo o cero.
i Este requisito no se aplica a los instrumentos
de clase con d 1 mg, donde e = 1 mg
U
À
J
À
J
U
220. i Se aplica lo señalado por la NTC 2031
i Este requisito no se aplica a los instrumentos
de clase con d 1 mg, donde e = 1 mg
i Para d310 g e=d
i @
222. =x4
$
VV%
ESPECIAL
0,001 g
e 50 000 100 e
FINA 0,001 g
e
0,05 g
0,1 g
e
100
5 000
100 000
100 000
20 e
50 e
MEDIA 0,1 g
e
2 g
5 g
e
100
500
10 000
10 000
20 e
20 e
ORDINARIA
5 g
e
100 1 000 10 e
224. x
VVV
2V
V
0,5 e .
x
.... .
x
... .
x
.. .
x
.
1,0 e
....?x
..... ...?x
.... ..?x
... .?x
..
1,5 e
.....?x ....?x
..... ...?x
.... ..?x
...
: Numeral 3.5.2 Los errores máximos permisibles en servicio serán el doble
de los errores máximos permisibles en verificación inicial.
225. a a
i La capacidad mínima del instrumento se
determina en conformidad con los requisitos
de la tabla 3. Sin embargo, en la ultima
columna de esta tabla, el valor de división de
verificación de la escala se sustituye por el
valor de división real de la escala
(
9 x (!( . ..:
226. i PESAS E1 , E2 Y F1 } palanzas clase I y
II
i FINAS: F1 y F2 } palanzas clase II
i MEDIAS: M1, M1-2, M2, M2-3 y M3 }
palanzas clase III y IIII
232. Conjunto de operaciones que establece bajo
condiciones especificas, la relación entre los valores de una
magnitud indicado por un instrumento o sistema de medición o
los valores representados por una medida materializada y, los
valores correspondientes de la magnitud realizados por
patrones.
i 2 Operación destinada a llevar un instrumento de medida
a un estado de funcionamiento conveniente para su utilización.
El ajuste puede ser automático, semiautomático o manual.
239. x#
)
#
*
$ @...;... (-(!%
i Nota 1 El término verificado se utiliza para designar el estado
correspondiente
i Nota 2 La confirmación puede comprender acciones como:
- La elaboración de cálculos alternativos
- La comparación de una especificación de un diseño nuevo con una
especificación de un diseño similar aprobado
- La realización de ensayos/pruebas y demostraciones y la revisión de
los documentos antes de su liberación
255. i Las balanzas se deben calibrar regularmente
en todo su rango de pesaje. Cuando la
balanza se usa solamente en una parte de su
capacidad, la calibración puede restringirse
solamente a ese intervalo.
259. # .
i Mediciones inferiores al 5 % o 10% de la
capacidad máxima pueden generar errores
significativos. Se debe seleccionar la balanza
de acuerdo a la escala de uso.
294. x1 ) x14
x # x
cuando el
instrumento se ensaya de acuerdo con los puntos 3.6.2.1 hasta 3.6.2.4 .
i Nota:Si el instrumento está diseñado de forma tal que las cargas puedan ser
aplicadas en diferentes maneras, puede resultar apropiado aplicar más de uno
de los ensayos siguientes:
i ((( x
302. (
i 3.6.2.2 En un instrumento con un receptor de carga que tenga n puntos de
apoyo, con n « 4 , se aplicará a cada punto de apoyo la fracción 1/(n - 1) de la
suma de la capacidad máxima y el efecto máximo de tara aditiva.
i 3.6.2.3 - ³Tanques y tolvas´
i 3.6.2.4 ± ³pasculas de riel o puente grúas´
303. i A.4.7 Ensayos de excentricidad (3.6.2)
i Deben usarse preferentemente masas grandes
en lugar de varias masas pequeñas. Las
masas más pequeñas deben colocarse en la
parte superior de las de mayor tamaño, pero
debe evitarse el amontonamiento innecesario
en el segmento que se va a ensayar. La carga
se aplicará centralmente en el segmento si se
emplea una sola medida de masa, pero se
aplicará uniformemente en todo el segmento si
se utilizan varias masas pequeñas.
i La colocación de la carga se marcará en un
dibujo en el informe de evaluación.
304. i T.4.3 Repetibilidad
i Capacidad de un instrumento de ofrecer resultados
concordantes entre sí cuando se coloca una misma carga
varias veces y prácticamente de manera idéntica sobre el
receptor de carga bajo condiciones de ensayo
razonablemente constantes.
i 3.6.1 Repetibilidad
i La diferencia entre los resultados de varias pesadas de
una misma carga no será mayor que el valor absoluto del
error máximo permisible del instrumento para esa carga.
305. i A.4.10 Ensayo de repetibilidad (3.6.l)
i Deben ejecutarse dos series $A% de mediciones, una con una carga de
aproximadamente 50 % y una con una carga cercana al 100 % de Max. Para
los instrumentos con Max inferior a 1 000 kg cada serie debe constar de 10
pesadas. En otros casos cada serie debe constar de 3 pesadas como mínimo.
Las lecturas deben tomarse cuando el instrumento está cargado y cuando el
instrumento descargado ha llegado a su posición de descanso entre pesadas.
En el caso de una desviación de cero entre las pesadas, el instrumento debe
ser reajustado a cero sin determinar el error de cero. No es necesario
determinar la posición del cero real entre pesadas.
i Si el instrumento posee un dispositivo de ajuste de cero automático o de
limitación del cero, éste debe funcionar durante el ensayo.
i $A% 2
310. a
i T.4.2 Discriminación.
i Capacidad de un instrumento de reaccionar
ante pequeñas variaciones de la carga. El
umbral de discriminación, para una carga
dada, es el valor de la menor carga adicional
que, cuando se coloca o se retira
suavemente del receptor de carga, causa un
cambio perceptible en la indicación.
316. x1
i ßna carga extra equivalente a 0.4 veces el valor absoluto del error máximo
permisible para la carga aplicada, siempre que se coloque o retire suavemente del
instrumento en equilibrio producirá un movimiento visible del elemento indicador.
(-(
319. x1
x
x1
3.8.2.1 Indicación analógica
i ßna carga extra equivalente al valor absoluto del error máximo permisible para la
carga aplicada, siempre que se coloque o retire suavemente del instrumento en
equilibrio, provocará un desplazamiento permanente del elemento indicador
correspondiente a no menos de 0.7 veces el valor de la carga extra.
3.8.2.2 Indicación digital
i ßna carga adicional igual a 1.4 veces el valor de división real, siempre que se
coloque o retire suavemente del instrumento en equilibrio, cambiará la indicación
inicial.
320. A.4.4.1 Ensayo de la pesada
i Aplique cargas de ensayo crecientes desde cero hasta
Max inclusive y de igual forma retire las cargas hasta
volver al cero. Para determinar el error intrínseco inicial,
se seleccionan por lo menos 10 cargas de ensayo
diferentes mientras que para otros ensayos es
suficiente con solo 5 cargas. Las cargas de ensayo
seleccionadas incluirán Max , Min y valores iguales o
cercanos a aquellos para los cuales cambia el error
máximo permisible (emp).
i Se debe notar que cuando se cargan o descargan las
masas la carga se aumentará o disminuirá
progresivamente.
352. $
i La frecuencia de la calibración dependerán del tipo de
balanza y de su uso. La balanza se debe calibrar
completamente por lo menos una vez al año, a menos
que haya suficiente la evidencia de que la balanza ha
permanecido conforme con límites de aceptación y
control y que por tanto el intervalo puede ser extendido.
Esto se debe hacer con antelación a la fecha
proyectada para la nueva calibración.
i Diariamente o antes de la utilización la balanza se debe
chequear con las pesas apropiadas y registrar los
resultados. Esto se aplica si la balanza ha sido
calibrada internamente por el laboratorio o por una
organización externa.
354. $
Se pueden requerir otros chequeos regulares
(chequeos intermedios) entre las
calibraciones completas, lo cual es
dependiente del uso e intervalos entre las
calibraciones completas. La prueba de
excentricidad puede ser provechosas en la
detección temprana de fallas en la balanza.
356. $
i Las calibraciones completas se deben realizar después
de un cambio significativo en las condiciones ambientales
del laboratorio, un cambio en la ubicación de la balanza,
servicio o reparaciones (si es realizado por el usuario o
por un agente del servicio).
i Los chequeos intermedios o las calibraciones completas,
se deben realizar cuando haya cualquier razón para creer
que ha ocurrido cualquier otro cambio que pueda afectar
la exactitud de la balanza, o donde se tenga indicio que
el mantenimiento ha modificado cualquier característica
fundamental de la balanza.
358. $
i Si cualquier chequeo intermedio revela un
cambio significativo en la exactitud de la
balanza, se debe realizar una calibración..
Consecuentemente, puede ser necesario
repasar la validez de las medidas hechas en
la balanza desde la calibración anterior. La
consideración se debe también por la
reparación y/o ajuste de la balanza.
359. a
i POR MEDIO DE MEDICIONES
PERIODICAS PODEMOS
DETERMINAR EL ESTADO DE LA
pALANZA CON LO CßAL
ASEáßRAMOS EL DESEMPEÑO DEL
INSTRßMENTO Y POR ENDE LA
TRAZApILIDAD AL SISTEMA
INTERNACIONAL DE ßNIDADES
360. i Valor en masa
convencional
i ..C..x ..x
-
-
-
- -
- -
-
-
-
363. i Por las característica de la balanza para cada punto de calibración
(exactitud) se estimara un valor de incertidumbre, sin embargo como la
calibración conduce a una conformidad o no conformidad se tendrá un
valor promedio de incertidumbre para cada nivel de carga.
Ü
Ü
Ü
Ü
(
(
(
(
!(
!(
(
(
367. i LIMPIEZA (PROPIETARIO)
i MANTENIMIENTO
PREVENTIVO
(SßNCONTRATADO,
REPRESETNANTE O
PROPIETARIO)
i MANTENIMIENTO
CORRECTIVO
(SßpCONTRATADO O
REPRESENTATANTE)
369. i Pesas: OIML R 111 - NTC 1848
i Instrumentos de pesaje de funcionamiento no
automático: OIML R 76 - NTC 2031
i pandas transportadoras: OIML R 50 - NTC
3792
i Tolvas: OIML R 107 - NTC 5358 - 1
i Tanques: OIML R 125 - 5364
i pasculas para vehículos en movimiento:
OIML R 134
