Calibración de instrumentos/ Control de Procesos.

1. CALIBRACIÓN DE
INSTRUMENTOS
“UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ
CARRION”
INTEGRANTES:
 CALDAS CALDAS, PAOLA
 GAVINO JIMENEZ, MILAGROS
 TRUJILLO PRETEL, VANESSA
CICLO: IX
DOCENTE: BUSTAMANTE BUSTAMANTE, FELIX

2. ¿Qué es la calibración de un
instrumento?
● Denominamos calibración al proceso, que,
mediante un conjunto de operaciones, en unas
determinadas condiciones, establecen la relación
entre los valores indicados por un instrumento o
sistema de medida y los correspondientes valores
conocidos de una magnitud de medida.
● El proceso de calibración de un
instrumento comprende la medición de un patrón
de referencia y el instrumento que deseamos
comprobar. Mediante dicha comparación,
obtendremos el error del instrumento (diferencia
entre las medidas del equipo y las obtenidas por el
patrón de referencia) y la incertidumbre de
calibración.

3. OBJETIVO DE LA
CALIBRACIÓN
Objetivo:
Asegurar que las
mediciones obtenidas de
los instrumentos sean
confiables y se encuentren
dentro de los estándares
adecuados de
funcionamiento.

4. 01
REASEGURAR
El valor de incertidumbre que
puede ser alcanzado utilizando
el instrumento de medición
CONFIRMAR
si se ha dado una alteración
del instrumento que podría
introducir dudas sobre los
resultados que esta entregado
en un periodo dado.
MEJORAR
La estimación de la
desviación entre el valor de
referencia y valor obtenido
usando un instrumento de
medición, y la incertidumbre
de esta desviación, durante el
tiempo en que el instrumento
es usado
02
03
FINALIDAD DE LA CALIBRACION

5. FACTORES QUE INFLUENCIAN EL INTERVALO
DE CALIBRACIÓN DE UN INSTRUMENTO
Incertidumbre de medición requerida o declarada por el laboratorio
Riesgo de que el instrumento de medición exceda los límites del EMP cuando se está utilizando
Costos de tener que hacer correcciones cuando se encuentra que el instrumento no fue
apropiado en un largo período de tiempo
Tipo de instrumento
Tendencia a desgaste y a la deriva
Recomendaciones del fabricante
Extensión y severidad de uso

6. Se considera un instrumento bien calibrado cuando en
todos los puntos de su campo de medida, la diferencia
entre el valor real de la variable (temperatura, presión,
señal eléctrica, caudal, nivel, posición, conductividad) y
el valor indicado, registrado o transmitido, esté
comprendido entre los límites determinados por la
precisión del instrumento. Para el caso de un instrumento
ideal (sin error) la relación entre el valor real y el valor
medido o registrado es lineal.
¿Bajo qué condiciones se consideran bien
calibrados los instrumentos de medición
industrial?

7. ¿Cuáles son los errores que se producen en condiciones de funcionamiento estáticos con
respecto a una relación lineal en instrumentos convencionales neumáticos y electrónicos?
En instrumentos de medición neumáticos y electrónicos, suelen producirse tres tipos de errores (error cero, error de
multiplicación y error de angularidad), estos errores pueden presentarse de forma aislada o combinada en la
medición del instrumento.
Error de cero: en este tipo de error la lectura de la medición esta desplazada en un mismo valor
con relación a la recta representativa del instrumento, este desplazamiento puede darse hacia el
extremo positivo o negativo. El punto de partida de la recta cambia sin que varié la inclinación o
forma de la curva.
Error de multiplicación: en este tipo de error la lectura de la medición aumenta o disminuye
progresivamente con relación a la recta representativa, el punto base no cambia y la desviación
progresiva puede ser negativa o positiva.
Error de angularidad: en este tipo de error coinciden los puntos del 0% y 100%, más sin
embargo, la recta presenta desviación entre los extremos mostrando el punto más alto en la
zona media de la escala representativa. Al igual que los errores anteriores el error de
angularidad puede ser negativo o positivo

8. Elementos del Proceso de Calibración:
En el proceso de calibración instrumental
comparamos el valor del equipo
(proporcionado por el instrumento) con el
valor conocido (proporcionado por el
patrón). Como el patrón es aquello a lo que
nos vamos a comparar, siempre que sea
posible debemos utilizar patrones con
elevado nivel metrológico (es decir, elevada
trazabilidad, reducida incertidumbre, …),
como instrumentos de referencia o
materiales certificados.
Así mismo, debemos calibrar el instrumento
en las mismas condiciones en que se
trabaja habitualmente: mismo intervalo,
mismas condiciones ambientales (presión,
temperatura…), debiendo incluir el valor de
estas magnitudes de influencia en el
certificado de calibración y efectuar su
calibración periódicamente.

9. Resultados del Proceso de Calibración Instrumental
Mediante el proceso de
calibración instrumental,
podemos obtener los siguientes
resultados:
Estimación de los errores de
indicación del instrumento de
medida, del sistema de medida o
de la medida materializada.
Determinación de otras
propiedades metrológicas, como
incertidumbre o diferentes
valores de precisión.
El resultado de una calibración
debe ser recogido en un
documento denominado
certificado de calibración o
informe de calibración.
A veces se expresa el resultado
de una calibración mediante un
factor de calibración o de un
conjunto de factores que puede
tomar la forma de una curva de
calibración.

10. METODOS DE CALIBRACION
Los métodos de calibración se derivan de los métodos
de medición.
Calibración por
comparación directa
En este método se comparan
directa e instantáneamente los
valores proporcionadas por el
equipo bajo calibración, contra
los valores proporcionados por
un patrón.
• Ejemplos:
Calibración de un
manómetro ordinario
secundario contra un
manómetro patrón
digital.
Calibración de una
balanza digital con
un marco de pesas
patrón .

11. En este método se comparan los valores proporcionados por el
equipo bajo calibración, contra los valores proporcionados por
un patrón (valor de referencia), a través de un patrón de
transferencia, incluso en diferente tiempo y lugar.
• Ejemplos:
Comparación de puntos
fijos contra otros
patrones primarios
mediante patrones de
transferencia de alta
exactitud,
Calibración de
generadores de
magnitudes eléctricas,
contra referencia fijas
mediante multímetros de
alta exactitud.
CALIBRACIÓN POR
TRANSFERENCIA

12. Calibración por simulación
Este método simula la
magnitud del
instrumento de
medición sujeto a
calibración en base a
modelos de relación
de respuesta contra
estímulo.
• Ejemplos:
• Simulación eléctrica en la
calibración de indicadores
(no medidores) de:
temperatura,
potenciómetros para pH,
lazos de medición o control
, vibraciones, conductividad,
humedad de madera,
resistividad, etc.,
• Simulación de fuerza en la
calibración de básculas de
alto alcance
• Simulación por presión
diferencial para la
calibración de transmisores
de flujo o velocidad.

13. Calibración por reproducción
En este caso el patrón utilizado en la
calibración reproduce a la magnitud.
Ejemplos:
a) Pesas
b) Volumen
c) Resistores eléctricos,
d) Bloques patrón,
e) Generadores de señal
f) Materiales
Calibración por puntos fijos
En este caso el patrón utilizado en la
calibración realiza una constante
fundamental o derivada mediante la
reproducción de fenómenos físicos o
químicos.
Ejemplos:
a) Puntos fijos de sales saturados para
humedad relativa,
b) Puntos fijos (triple, solidificación,
fusión) para temperatura,
c) Puntos fijos secundarios (fusión
hielo, evaporación del agua) para
temperatura,

14. CALIBRACIÓN DE
INSTRUMENTOS DE
CONTROL DE MEDICIÓN
DE PRESIÓN
01

15. Calibración de manómetros y
transmisores de presión con
calibradores portátiles
La calibración periódica de la
instrumentación es imprescindible para
asegurar la calidad y el buen
funcionamiento de las instalaciones
industriales. En muchos casos la calibración
puede realizarse de manera fácil y con
suficiente precisión directamente en el
proceso y no es necesario desplazar el
instrumento a un laboratorio especializado.

16. Los calibradores portátiles de presión más
avanzados tienen la funcionalidad de patrón
y al mismo tiempo la función de generar la
presión con una bomba incorporada. Este
tipo de calibrador facilita estas funciones
mediante un teclado que permite el manejo
de una calibración entera con una mano.

17. TESIS TITULADA:
PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN PARA MANÓMETROS ANALÓGICOS
TIPO BOURDON
Método empleado :
El método utilizado para calibrar un Manómetro
analógico tipo Bourdon marca Rockage clase 1 y
rango 2 bar, utilizando una balanza alemana de
Peso Muerto HM 150.02
Patrones
• Balanza peso muerto y masas de acuerdo al
instrumento a calibrar.
• Manómetro patrón aplicable de acuerdo al
instrumento a calibrar.

18. Operaciones previas
 Verificar si el instrumento a calibrar se encuentra en el laboratorio.
 Los instrumentos a calibrar deben atemperarse a las condiciones
de calibración del laboratorio por lo menos 24 horas.
 Se verifica el estado del instrumento, caratula, estado de escala
de forma visual en caso de encontrar alguna anomalía se deja
registro en las observaciones generales de la hoja de medición
para este procedimiento.
Procedimiento
Fase 1: Manejo de patrón
Armar cuidadosamente el elemento generador de presión, utilizando teflón, en caso que se requiera,
verifique el nivel de aceite o agua del equipo, en caso de ser necesario agregue más suministro hidráulico al
sistema.
Fase 2: Pasos de operación Manejo y montaje de instrumento
1. Previo al montaje se realizará una inspección visual al instrumento a calibrar, en caso de encontrar
anomalías como suciedades o algún factor que impida el montaje del instrumento para su calibración,
2. Se coloca el instrumento en posición inicial en la forma correspondiente de la fuente de presión.
3. Se verificará la hermeticidad del sistema y se procede a purgarlo de fluido innecesario tratando en lo
posible que solo circule fluido de calibración por las tomas.

19. Evaluación inicial
Se realizara una precarga llevándolo al 100 por ciento del manómetro en prueba en esta primera precarga se
analizarán las condiciones iniciales.
Ajuste (si aplica)
Si es autorizado el ajuste se procederá según el error que posea el instrumento, si no se consigue el objetivo
se hará la observación detallando el problema, los errores, las limitantes y frente a la norma específica del
fabricante.
Datos para calibración
La calibración se realizará al paso si se autoriza el ajuste de los pasos mencionados anteriormente. Se toma
para manómetros de clase menores a 0,6 mínimo 9 puntos, para clase 1,6 y 2.5 y 4.0, mínimo 5 puntos
además del 0 si no tiene tope, hasta valores iguales o cercanos al 100 de rango de indicación del
instrumento .
Recopilación y manejo de datos
Todos los datos, observaciones y referencias quedan consignados en el formato de calibración para
Manómetros analógicos tipo Bourdon clase 1.
Si el ajuste de un instrumento es autorizado, se tomarán los datos iníciales y finales en las casillas destinadas
para esta operación en el formato de calibración y reportarlos en el certificado de calibración

20. Manómetro analógico
tipo Bourdon clase 1
Peso Muerto HM
150.02, con el
respectivo patrón
utilizado para el
proceso.

23. CALIBRACIÓN DE
INSTRUMENTOS DE
CONTROL DE MEDICIÓN
DE CAUDAL
02

24. CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE CONTROL DE MEDICIÓN DE
CAUDAL
La medida de CAUDAL ha sido siempre muy importante en procesos de
fabricación para muchas industrias, tales como la aeroespacial, química, ingeniería
de precisión, dosificadoras, automoción, etc.

25. Líneas de caudal de gases
El caudalímetro a calibrar se coloca entre los controladores de caudal y el sistema de calibración. El
proceso de calibración está gobernado por un ordenador: una vez que se ha alcanzado el caudal deseado
de una forma estable se adquiere una muestra de medidas. Cada tubo posee un sónar en su extremo
superior con el que se determina la posición del pistón cuando este asciende, determinándose también el
tiempo que ha empleado en desplazarse desde una posición a otra.
EL CALIBRADOR TIPO CAMPANA
Mide de forma precisa el volumen de gas mientras se recoge
en condiciones de presión y temperatura constante en el
interior de un recinto cerrado de dimensiones conocidas, es
decir, en la campana.

26. ALCANCE DE CALIBRACIÓN DE LA LÍNEA CAUDAL DE GASES

27. Línea de Caudal de Líquidos
Calibradores de caudal de líquidos tipo pistón
Este equipo es un dispositivo de calibración volumétrico de bajo caudal líquido muy preciso.
El calibrador utiliza un pistón dentro de un tubo de
superficie interior fabricada con alta precisión que actúa
como una barrera que se mueve entre el gas presurizado y
el fluido de trabajo desplazado. Esto genera un tren
continuo de pulsos eléctricos mediante el uso de un encóder
lineal solidariamente unido al pistón. Cada pulso representa
un volumen de fluido extremadamente pequeño pero muy
preciso, aproximadamente 1,5 mL. La unidad es inmune a
los efectos de la viscosidad, densidad y compresibilidad de
los fluidos de trabajo cuando lleva a cabo sus
determinaciones de flujo volumétrico.

28. ALCANCE DE CALIBRACIÓN
DE LA LÍNEA CAUDAL DE
LÍQUIDOS.

29. MEDIDORES DE CAUDAL
Dispositivo diseñado para medir la velocidad de un fluido en el interior de un conducto. Tiene una
sección más estrecha, en la que el fluido experimenta una disminución de presión de acuerdo con
el efecto Venturi. Es un tipo especial de boquilla seguida inmediatamente de un cono que se
ensancha gradualmente, accesorio que evita en gran parte la perdida de energía cinética debido al
rozamiento cuando el chorro de una boquilla sencilla u orificio, descarga en el fluido que se mueve
lentamente aguas abajo. Es por principio, un medidor de área constante y caída de presión
variable.
MEDIDOR DE VENTURI
Los medidores de flujo de placa orificio permiten medir el caudal de un fluido que pasa por una
tubería. Consta de un disco con un orificio en el centro de este que se coloca perpendicular a la
tubería. Su área es constante y menor que la sección transversal del conducto cerrado se realiza
con un aumento apreciable en la velocidad (energía cinética), a expensas de una disminución de la
presión estática (caída de presión), por esta razón se lo clasifica como un medidor de caudal de
área constante y caída de presión variable, por cuanto esta última variara en función de caudal.
MEDIDOR DE ORIFICIO

30. CALIBRACIÓN DE
INSTRUMENTOS DE
CONTROL DE MEDICIÓN
DE NIVEL
03

31. La medición de líquidos en tanques y otros
contenedores es una tarea que se precisa de
manera adecuada en una amplia gama de
aplicaciones industriales y de investigación. Por
lo tanto, en cuanto a la calibración de medidores
de nivel, éstos deben cumplir íntegramente con
estrictas normas y tener la mayor precisión
posible para asegurar con certeza los registros
que muestra a los especialistas.
CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE CONTROL DE MEDICIÓN DE
NIVEL

32. Para la calibración de aparatos de sonda, cinta y plomada, nivel de cristal y
de flotador se utiliza en general una varilla graduada.
CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS DE NIVEL
INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA
La calibración de los medidores manométricos, los de membrana y los
de burbujeo se realiza en forma análoga a la de los instrumentos de
presión, transformado la altura del líquido al valor correspondiente de
la presión a simular:
INSTRUMENTOS BASADOS EN LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA

33. Se calibra conectándolo a un tubo en U transparente que permite ver la altura de agua.
La variación de la altura de agua en el tubo simula los puntos de nivel en todo el campo
de medida y en el ensayo se sitúa el ajuste de densidad del instrumento en el valor 1.
Una vez calibrado el instrumento bastará cambiar el ajuste de densidad al valor que
tenga el líquido del proceso. En algunos instrumentos, el fabricante proporciona pesos
calibrados para simular el nivel
UN INSTRUMENTO DE NIVEL DE DESPLAZAMIENTO
Los medidores de nivel de sólidos de punto fijo pueden
comprobarse fácilmente ejerciendo sobre el aparato la
presión oportuna correspondiente al esfuerzo que el
sólido ejercerá en la instalación. Los medidores de
nivel continuo (peso móvil, bascula, capacitivo,
ultrasonidos y radiación) requieren usualmente una
comprobación en campo, siendo necesario ajustarse a
lo indicado en el manual del fabricante.
NOTA

34. 04
CALIBRACIÓN DE
INSTRUMENTOS DE
CONTROL DE MEDICIÓN
DE TEMPERATURA

35. La calibración de temperatura se refiere a la calibración de cualquier
dispositivo que se utilice en un sistema que mide la temperatura.
Principalmente, significa el sensor de temperatura, que normalmente es un
termómetro de resistencia de platino (PRT o PT-100), termistor o termopar.
Las lecturas de estos termómetros se realizan mediante dispositivos "lectores
de temperatura" que miden la potencia eléctrica y la convierten en
temperatura según la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90)
INSTRUMENTOS PARA LA
MEDIDA DE TEMEPRATURA
● Termómetros de Resistencia
general y de platino (TRP):
Es un instrumento para medir la
temperatura que consta de un
sensor, el cual forma parte de un
circuito eléctrico cuya resistencia
varia con la temperatura.

36. Los detectores de resistencia de
temperatura se fabrican generalmente de
Platino, Cobre y Níquel.
● Sensores de Cobre: se siguen
utilizando fundamentalmente a su bajo
coste y debido también a que
presentan una gran linealidad en su
relación Resistencia-Temperatura.
● Sensores de Níquel: Éstos son otros
de los termómetros comúnmente
utilizados en la industria, basados en
la variación de resistencia con la
temperatura.
● Sensores de Platino: Los sensores de
temperatura basados en termometría
de resistencia a que que se utiliza para
medidas de la más alta precisión es el
platino

37. ● Termómetros de Resistencia de
Platino de Patrón (TRPP)
Deben estar fabricados con platino de
alta pureza, montados en el soporte
libre de tensiones mecánicas y debe
satisfacer los criterios de aceptación.
● Termómetros de Resistencia de
Platino Industriales (TRPI)
Los TRPI no requieren unos valores únicos
y definidos de calibración, sino que basta
con cumplir una determinada aproximación
a curvas definidas estandarizadas de
Resistencia-Temperatura.

38. FUENTES DE ERROR EN LA
MEDIDA DE RESISTENCIA
● Deformaciones mecánicas: Debido al hecho que
las temperaturas es fuertemente independiente de
las impurezas en la red cristalina de los sólidos.
● Autocalentamiento: La medida de resistencia
lleva necesariamente al paso de una corriente a
través del sensor, lo que lleva a un calentamiento
por efecto Joule en la resistencia y terminales,
aumentando la temperatura del sensor por encima
de la del medio que le rodea
● Profundidad de inversión : Hay que
asegurarse que la profundidad de
inmersión sea lo adecuada debido a la
conducción térmica a través de la vaina
y conectores.
● Aislamiento de la resistencia: El efecto
de falta de aislamiento entre el elemento
sensible y su soporte físico y también
entre los conectores y la parte exterior
de la vaina protectora da lugar a errores
que hacen disminuir la resistencia
aparente del elemento sensible.

39. CONSIDERACIONES GENERALES
EN LA CALIBRACIÓN DE TRP
● Elementos de medidas: Para una buena
calibración los elementos de medida han de
estar en óptimas condiciones, comprobada la
linealidad del puente de medida.
● Longitud de la vaina del TRP: Su precisión
estará sujeta a la conducción térmica por la
vaina protectora y por tanto a rangos de
temperatura muy limitados.
● Estabilidad: Va ligada a la reproductibilidad
del termómetro, lógicamente imprescindible
para un buen sensor.
● Auto calentamiento: Los TRP con autocalentamiento
grande nos limitarán su uso como patrones de transferencia.
● Condiciones de uso y de mantenimiento: No pueden
esperarse las mejores prestaciones de un TRP con
autocalentamiento grande nos limitarán su uso como
patrones de transferencia.
● Rango de Utilización: Si se ha sometido el TRP a un rango
superior a recomendado se deberá comprobar la variación
de su r(0,01), por si fuese necesario un tratamiento térmico
puntos de medida.
● Punto de medidas: Para una buena calibración y juste de
los valores obtenidos a buena curva con necesarios al menos
cinco valores en el rango hasta 300°C y cuatro para
temperaturas negativas.