NTC - ISO 7500.pdf

NORMA TÉCNICA NTC-ISO
COLOMBIANA 7500-1
2007-07-25
MATERIALES METÁLICOS.
VERIFICACIÓN DE MÁQUINAS DE ENSAYO
UNIAXIALES ESTÁTICOS. PARTE 1: MÁQUINAS
DE ENSAYO DE TRACCIÓN/COMPRESIÓN
VERIFICACIÓN Y CALIBRACIÓN DEL SISTEMA
DE MEDIDA DE FUERZA
E: METALLIC MATERIALS. VERIFICATION OF STATIC UNIAXIAL
TESTING MACHINES. PART 1: TENSION/COMPRESSION
TESTING MACHINES. VERIFICATION AND CALIBRATION OF
THE FORCE MEASURING SYSTEM
CORRESPONDENCIA: esta norma es idéntica (IDT) a la
norma UNE-EN ISO 7500-1:2006
DESCRIPTORES: ensayo; ensayo de tensión;
calibración; fuerza; máquina.
I.C.S.: 77.140.10
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)
Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
Prohibida su reproducción Primera actualización
Editada 2007-08-03

PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo
nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el
sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en
los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica
está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último
caracterizado por la participación del público en general.
La NTC-ISO 7500-1 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2007-07-25.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a
través de su participación en el Comité Técnico 2. Metrología.
ACEGRASAS S.A.
AMG E.U
ECOPETROL
EMPRESA DE LICORES DE
CUNDINAMARCA
INTERTEK
SOANSES
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las
siguientes empresas:
A SELLASEG INGENIERÍA LTDA.
ACUEDUCTO, AGUA Y
ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ
AGROGESTION XXI
ASMECON Y/O JOSÉ MARLON VEGA
TORRES
ASOCRETOS
BÁSCULAS INDUSTRIALES DE
COLOMBIA
BÁSCULAS MORESCO
BCI LTDA.
CALORCOL S.A.
CEMENTOS PAZ DEL RÍO
CENTRAGAS
CENTROAGUAS S.A. E.S.P.
CHALLENGER S.A.
COATS CADENA LABORATORIO
LONGITUDES
COLCERAMICA
COLCLINKER
COMPROIND LTDA.
CONTACTOS MUNDIALES
E&M
ELECTRO PORCELANA GAMMA
EMPRESA DE ACUEDUCTO Y
ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ
EMPRESA LICORERA DE
CUNDINAMARCA
ENGICAST LTDA.
EQUIPESAJES LTDA.
EQUIPOS Y CONTROLES INDUSTRIALES
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA
EXTRUCOL
FENALCO
FIBER GLASS

FUNDACIÓN CENTRO DE CALIDAD Y
METROLOGÍA-CCM
GASES DE BOYACÁ Y SANTANDER
GESTIÓN AMBIENTAL
GESTIÓN EN CALIDAD Y AMBIENTE
EMPRESARIAL
GUILLERMO POMBO & CIA E.U.
HELBERT & CIA LTDA
HOLCIM
HORNOS Y MONTAJES INDUSTRIALES
LTDA.
ICP ECOPETROL
IMPROTEC LTDA.
INDUSTRIAS PHILIPS S.A.
INGENIERÍA DE SERVICIOS
LABORATORIO DE FUERZA
INGENIO RIOPAILA S.A.
LABORATORIO CONTROL DE CALIDAD
DEL EJERCITO
MATRICES TROQUELES Y MOLDES CÍA.
LTDA.
METRÓN QUALITY CONSULTING
METROPYME LTDA.
MINISTERIO DE DESARROLLO
MULTI-INGENIERÍA
PINZUAR LTDA.
POSTOBÓN S.A.
PREINT LTDA.
PROASEM LTDA.
PRODUCTOS DORIA S.A.
PROENFAR
PROMETALICOS S.A. LABORATORIO
MASAS Y ALANZAS
PROMIGAS E.S.P
RECT-CAR
SENA LABORATORIO DE MEDICIONES
LONGITUDINALES
SERVINTEGRAL LTDA.
SHELL COLOMBIA S.A.
SIGMA E.U.
STIVE FROLICH
SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y
COMERCIO
TECNIBASCULAS LTDA.
THERMAL CERAMICS
UNILEVER ANDINA S.A.
UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÁN
UNIVERSIDAD NACIONAL
UNIVERSIDAD UIS
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC-ISO 7500-1 (Primera actualización)
CONTENIDO
Página
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN......................................................................1
2. REFERENCIAS NORMATIVAS.................................................................................1
3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES...................................................................................1
4. SÍMBOLOS Y SU SIGNIFICADO...............................................................................2
5. INSPECCIÓN GENERAL DE LA MÁQUINA DE ENSAYO.......................................3
6. CALIBRACIÓN DEL SISTEMA DE MEDIDA DE FUERZA DE LA
MÁQUINA DE ENSAYO ............................................................................................3
6.1 GENERALIDADES.....................................................................................................3
6.2 DETERMINACIÓN DE LA RESOLUCIÓN.................................................................4
6.3 DETERMINACIÓN PREVIA DE LA RESOLUCIÓN RELATIVA DEL
INDICADOR DE FUERZA .........................................................................................4
6.4 PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN .....................................................................5
6.5 EVALUACIÓN DEL INDICADOR DE FUERZA.........................................................8
7. CLASE DE LA ESCALA DE LA MÁQUINA DE ENSAYO........................................9
8. INFORME DE VERIFICACIÓN ..................................................................................9
8.1 GENERALIDADES.....................................................................................................9
8.2 INFORMACIÓN GENERAL .......................................................................................9
8.3 RESULTADOS DE LA VERIFICACIÓN ..................................................................10
9. INTERVALOS ENTRE VERIFICACIONES..............................................................10

Página
TABLAS
Tabla 1 Símbolos Y Su Significado.......................................................................................2
Tabla 2. Valores característicos del sistema de medida de fuerza....................................9
FIGURA
Figura 1. Diagrama esquemático para la determinación de la reversibilidad...................8
ANEXOS
ANEXO A (Normativo)
INSPECCIÓN GENERAL DE LA MÁQUINA DE ENSAYO...................................................11
ANEXO B (Informativo)
INSPECCIÓN DE LOS PLATOS DE CARGA DE LAS MÁQUINAS DE ENSAYO
A COMPRESIÓN....................................................................................................................12
ANEXO C (Informativo)
MÉTODO ALTERNATIVO DE CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS DE ENSAYO .........13
ANEXO D (Informativo)
INCERTIDUMBRE DE LOS RESULTADOS DE CALIBRACIÓN DEL SISTEMA
DE MEDIDA DE FUERZA......................................................................................................14
BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................18

1 de 18
MATERIALES METÁLICOS.
VERIFICACIÓN DE MÁQUINAS DE ENSAYO UNIAXIALES ESTÁTICOS.
PARTE 1: MÁQUINAS DE ENSAYO DE TRACCIÓN/COMPRESIÓN
VERIFICACIÓN Y CALIBRACIÓN DEL SISTEMA DE MEDIDA DE FUERZA
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta parte de la norma especifica la verificación de las máquinas de ensayo de
tracción/compresión.
La verificación consiste en:
- una inspección general de la máquina de ensayo, incluyendo sus accesorios para la
aplicación de fuerza;
- una calibración del sistema de medida de fuerza.
NOTA Esta parte de la norma se refiere a la verificación estática de los sistemas de medida de fuerza no siendo
los valores de calibración necesariamente válidos para las aplicaciones de gran velocidad o de ensayos dinámicos.
En la bibliografía se proporciona información adicional relativa a los efectos dinámicos.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
El siguiente documento normativo referenciado es indispensable para la aplicación de este
documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para
referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado
(incluida cualquier corrección).
NTC 4350, Materiales metálicos. Calibración de instrumentos de medida de fuerza utilizados
para la verificación de máquinas de ensayo uniaxial.
3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los fines de esta norma, se aplica el término y la definición siguiente.
3.1 Calibración. Conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones especificadas, la
relación entre los valores de magnitudes indicados por un instrumento de medición o sistema
de medida, o valores representados por una medida material o por un material de referencia, y
los valores correspondientes utilizando patrones.
Véase [VIM] [1]

2
NOTA 1 El resultado de una calibración permite tanto la asignación de valores de elementos a medir a las
indicaciones, como la determinación de correcciones sobre esas mismas indicaciones.
NOTA 2 Una calibración puede también determinar otras propiedades metrológicas, tales como el efecto de
magnitudes de influencia.
NOTA 3 El resultado de una calibración puede registrarse en un documento, conocido a veces como certificado de
calibración o informe de calibración.
4. SÍMBOLOS Y SU SIGNIFICADO
Los símbolos y su significado están dados en la Tabla 1.
Tabla 1 Símbolos y su significado
Símbolo Unidad Significado
a % Resolución relativa del indicador de fuerza de la máquina de ensayo.
b %
Error relativo de repetibilidad del sistema de medición de fuerza de la máquina de
ensayo.
fo % Error relativo de cero del sistema de medida de fuerza de la máquina de ensayo.
F N
Fuerza real indicada por el instrumento de medida de fuerza, para valores de fuerza
ascendente.
F' N
descendente.
Fc N
ascendente, utilizada en la serie complementaria de medidas para la escala más
pequeña utilizada.
Fi N
Fuerza indicada por el indicador de fuerza de la máquina de ensayo a verificar para
valores de fuerza ascendente.
F'i N
Fuerza indicada por el indicador de fuerza de la máquina de ensayo a verificar para
valores de fuerza descendente.
F
F i N Media aritmética de las distintas medidas de F¡ y F para la misma fuerza discreta.
F¡ máx.' F¡ mín.
F máx.' F min. N Valores máximo y mínimo de F¡ o F para la misma fuerza discreta.
F¡c N
Fuerza leída en el indicador de fuerza de la máquina de ensayo a verificar, para
valores de fuerza ascendente, cuando se emplea la serie complementaria de
medidas para la escala más pequeña utilizada.
Fí0 N
Indicación residual del indicador de fuerza de la máquina de ensayo a verificar, al
suprimir la aplicación de la fuerza.
FN N
Capacidad máxima de la escala de medida del indicador de fuerza de la máquina de
ensayo.
gn m/s2
Aceleración de la gravedad local.
q % Error relativo de exactitud del sistema de medida de fuerza de la máquina de ensayo.
r N Resolución del indicador de fuerza de la máquina de ensayo.
v %
Error relativo de reversibilidad del sistema de medida de fuerza de la máquina de
ensayo.
ρair kg/m
3
Densidad del aire.
ρm kg/m3
Densidad de los pesos muertos.

3
5. INSPECCIÓN GENERAL DE LA MÁQUINA DE ENSAYO
La verificación de la máquina de ensayo sólo debe llevarse a cabo si la máquina está
funcionando correctamente. Con este objeto, se debe realizar una inspección general de la
máquina antes de proceder a la calibración del sistema de medida de fuerza de la misma
(véase el Anexo A).
NOTA Una buena práctica metrológica requiere la realización de una calibración previa a cualquier
mantenimiento o ajuste de la máquina de ensayo.
6. CALIBRACIÓN DEL SISTEMA DE MEDIDA DE FUERZA DE LA MÁQUINA DE
ENSAYO
6.1 GENERALIDADES
Esta calibración debe realizarse para cada una de las escalas de fuerza utilizadas y con todos
los indicadores de fuerza empleados. Cualquier dispositivo accesorio (por ejemplo, aguja,
registrador) que pueda afectar al sistema de medida de fuerza, cuando se utilice, debe
verificarse de acuerdo con el numeral 6.4.6.
Si la máquina de ensayo está provista de varios sistemas de medida de fuerza, cada sistema
debe considerarse como una máquina de ensayo diferente. Se debe seguir el mismo
procedimiento con máquinas de ensayo hidráulicas de doble pistón.
La calibración se debe realizar utilizando instrumentos de medida de fuerza con la siguiente
excepción. Si el valor de la fuerza a verificar está por debajo del límite inferior del instrumento
de medida de fuerza de menor alcance utilizado en el procedimiento de calibración, se utilizan
masas conocidas.
Cuando sea necesario más de un instrumento de medida de fuerza para calibrar una escala de
fuerza, la máxima fuerza aplicada al instrumento de menor alcance debe ser la misma que la
fuerza mínima aplicada al siguiente instrumento de medida de fuerza de mayor alcance. Si se
utiliza un juego de masas conocidas para verificar las fuerzas, se debe considerar al conjunto
de las mismas como un único instrumento de medida de fuerza.
La calibración debe llevarse a cabo con fuerzas indicadas constantes, Fi. Cuando no pueda
utilizarse este método, la calibración puede realizarse con fuerzas reales constantes.
NOTA 1 La calibración se puede realizar incrementando lentamente la fuerza aplicada. La palabra "constante"
significa que se usa el mismo valor de Fi (o F) para las tres series de medida (véase el numeral 6.4.5).
Los instrumentos usados para la calibración deben tener una trazabilidad certificada al sistema
internacional de unidades.
El instrumento de medida de fuerza debe cumplir con los requisitos especificados en la norma
NTC 4350. La clase del instrumento debe ser igual o mejor que la clase para la cual se va a
calibrar la máquina de ensayo. En caso de pesos muertos, el error relativo de la fuerza
generada por estos pesos debe ser inferior o igual al ± 0,1 %.
NOTA 2 La ecuación exacta que proporciona la fuerza, F, en Newton, generada por un peso muerto de masa m,
en kilogramos, es:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
=
m
air
n
mg
F
ρ
ρ
1 (1)

4
Esta fuerza puede calcularse usando la siguiente fórmula aproximada:
F = mgn (2)
El error relativo de la fuerza se puede calcular por medio de la fórmula:
n
n
m
g
g
m
F
F Δ
+
Δ
=
Δ
(3)
6.2 DETERMINACIÓN DE LA RESOLUCIÓN
6.2.1 Indicación análoga
El ancho de los trazos de la graduación en la escala debe ser uniforme y el ancho del puntero
debe ser aproximadamente igual al ancho de uno de los trazos de la graduación.
La resolución, r, del indicador debe obtenerse a partir del cociente entre el ancho del puntero y
la distancia entre centros de dos trazos adyacentes de la escala graduada (división de escala).
Las relaciones recomendadas son 1:2, 1:5 ó 1:10, siendo igual a 2,5 mm ó mayor la distancia
requerida para la determinación de una décima de una división de la escala.
6.2.2 Indicación digital
La resolución se considera como el mínimo incremento del indicador digital, siempre que, con
el instrumento descargado y con el sistema de motores y controles en funcionamiento, la
indicación numérica no fluctúe en más de un incremento.
6.2.3 Fluctuación en las lecturas
Si la fluctuación de las lecturas es mayor que el valor calculado previamente para la resolución
(con el instrumento de medida de fuerza descargado y estando encendidos el motor y/o el
mecanismo de accionamiento y control para determinar la suma de todo ruido eléctrico), debe
considerarse esta resolución, r, como igual a la mitad del rango de fluctuación aumentado en
un incremento.
NOTA 1 Así se determina sólo la resolución debida al ruido del sistema y no se tienen en cuenta los errores de
control, por ejemplo, en el caso de máquinas hidráulicas.
NOTA 2 Para máquinas autoescalables, la resolución del indicador cambia al hacerlo la resolución o ganancia del
sistema.
6.2.4 Unidad
La resolución, r, debe expresarse en unidades de fuerza.
6.3 DETERMINACIÓN PREVIA DE LA RESOLUCIÓN RELATIVA DEL INDICADOR DE
FUERZA
La resolución relativa, a, del indicador de fuerza se define por medio de la relación:
100
x
F
r
a = (4)
en donde
r = es la resolución definida en el numeral 6.2;
F = es la fuerza en el punto considerado.

5
La resolución relativa debe determinarse para cada punto de calibración y no debe exceder de
los valores recogidos en la Tabla 2 para la clase de la máquina que se está verificando.
6.4 PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN
6.4.1 Alineación del instrumento de medida de fuerza
Los instrumentos de medida de fuerza de tracción se montan en la máquina de ensayo de tal
manera que se minimicen los posibles efectos de flexión (véase la NTC 4350). Para la
alineación de un instrumento de medida de fuerza a compresión, se monta un cojinete de carga
con un asiento esférico en el instrumento si la máquina no lo tiene ya incorporado.
NOTA Si la máquina tiene dos áreas de trabajo con un dispositivo indicador y aplicador de fuerza común, podría
realizarse una calibración, de forma que, por ejemplo, la compresión en el área de trabajo superior iguale la tracción
en el área de trabajo inferior, y viceversa. El certificado debería incluir el comentario apropiado.
6.4.2 Compensación de temperatura
La calibración debe realizarse a una temperatura ambiente comprendida entre 10 °C y 35 °C.
La temperatura a la cual se lleva a cabo la calibración debe anotarse en el informe de
verificación.
Se debe establecer un periodo de tiempo suficiente para permitir que el instrumento de medida
de fuerza alcance un periodo estable de temperatura. La temperatura del instrumento de
medida de fuerza debe permanecer estable en un intervalo de ± 2 °C durante la realización de
cada serie de calibración. En caso necesario, se deben aplicar correcciones de temperatura a
las lecturas tomadas (véase la NTC 4350).
6.4.3 Acondicionamiento de la máquina de ensayo
La máquina, con el instrumento de medida de fuerza situado en posición, debe cargarse al
menos tres veces entre cero y la máxima fuerza a medir.
6.4.4 Procedimiento
Se debe utilizar el método siguiente: se aplica a la máquina una fuerza dada Fi, indicada por el
indicador de fuerza de la misma, y se anota la fuerza real, F, indicada por el instrumento de
medición de fuerza.
Si no es posible utilizar este método, la fuerza real, F, indicada por el instrumento de medición
de fuerza se aplica a la máquina de ensayo y se anota la fuerza, Fi, indicada por el instrumento
de fuerza de la máquina a verificar.
6.4.5 Aplicación de fuerzas discretas
Deben efectuarse tres series de medida con valores de fuerza ascendente. Para máquinas que
no puedan aplicar más de cinco valores discretos de fuerza, ningún valor de error relativo debe
exceder de los valores indicados en la Tabla 2 para una clase dada. En máquinas que puedan
aplicar más de cinco valores discretos de fuerza, cada serie de medida debe comprender, al
menos, cinco valores discretos de fuerza en intervalos aproximadamente iguales entre el 20 %
y el 100 % del alcance máximo de la escala.
Si se lleva a cabo la calibración con fuerzas por debajo del 20 % del rango, se deben realizar
medidas de fuerza suplementarias aproximadamente al 10 %, 5 %, 2 %, 1 %, 0,5 %, 0,2 % y
0,1 % de la escala hasta el límite inferior de calibración, inclusive.

6
NOTA 1 El limite inferior de la escala puede determinarse multiplicando la resolución, r, por:
- 400 para la clase 0,5;
- 200 para la clase 1;
- 100 para la clase 2;
- 67 para la clase 3.
Para máquinas de ensayo con indicadores autoescalables, deben aplicarse al menos dos
valores de fuerza en cada escala en la que no cambie la resolución.
NOTA 2 Antes de cada serie de medida, el instrumento de medida de fuerza puede girarse un ángulo de 120°, y
puede realizarse un ciclo de precarga.
Para cada valor de fuerza discreta, debe calcularse la medía aritmética de los valores
obtenidos para cada serie de mediciones. Con estos valores medios se debe calcular el error
relativo de exactitud y el error relativo de repetibilidad del sistema de medición de fuerza de la
máquina de ensayo (véase el numeral 6.5).
La lectura del indicador debe ponerse a cero antes de cada serie de medición. La lectura de
cero se debe tomar aproximadamente 30 s después de que se haya eliminado completamente
la fuerza. En el caso de un indicador analógico, se debe comprobar también que la aguja oscila
libremente alrededor del cero y, si se usa un indicador digital, que cualquier fluctuación de cero
se registra inmediatamente, por ejemplo, mediante un indicador de signo (+ o -).
El error relativo de cero calculado en cada una de las series se debe anotar utilizando la
siguiente ecuación:
100
0
0 x
N
i
F
F
f = (5)
6.4.6 Verificación de los accesorios
El buen estado de funcionamiento y la resistencia debida a la fricción de los dispositivos
mecánicos accesorios (aguja, registrador) se deben verificar por uno de los siguientes
métodos, atendiendo si la máquina se utiliza normalmente con o sin accesorios:
a) Máquina usada normalmente con los accesorios: se deben realizar tres series de
mediciones con fuerza ascendente (véase el numeral 6.4.5) con los accesorios
conectados para cada escala de medida de fuerza que se utilice y una serie
complementaria de medida sin los accesorios para el menor rango utilizado.
b) Máquina usada normalmente sin accesorios: se deben realizar tres series de medida
con fuerza ascendente (véase el numeral 6.4.5) con los accesorios desconectados para
cada escala de medida de fuerza que se utilice y una serie complementaria de medida
con los accesorios conectados, para la menor escala utilizada.
En ambos casos, el error relativo de exactitud, q, se debe calcular para las tres series normales
de mediciones y el error relativo de repetibilidad, b, se debe calcular a partir de las cuatro
series. Los valores obtenidos para b y q deben ser conformes con los indicados en la Tabla 2
para la clase considerada, debiendo satisfacerse las siguientes condiciones:

7
- para calibración con fuerza indicada constante:
q
,
F
F
F
c
c
i 5
1
100 <
−
(6)
- para calibración con fuerza real constante:
q
,
F
F
Fic 5
1
100 <
−
(7)
NOTA En las ecuaciones, el valor de q es el valor máximo permitido dado en la Tabla 2 para la clase
considerada.
6.4.7 Verificación del efecto de las diferencias en las posiciones del pistón
Para las máquinas hidráulicas en las que se usa la presión hidráulica en el actuador para medir
la fuerza de ensayo, se debe verificar la influencia de una diferencia en la posición del pistón
para la menor escala de medida usada de la máquina, durante las tres series de medida
(véase el numeral 6.4.5). La posición del pistón debe ser diferente en cada serie de medida.
NOTA En el caso de una máquina hidráulica de doble pistón es necesario considerar ambos pistones.
6.4.8 Determinación del error relativo de reversibilidad
Cuando se requiera, se debe determinar el error relativo de reversibilidad, v, realizando una
calibración con los mismos valores discretos de fuerza, primero con fuerzas ascendentes y
posteriormente con fuerzas descendentes. En este caso, además, la máquina debe calibrarse
también con fuerzas descendentes.
La diferencia entre los valores obtenidos con fuerza ascendente y con fuerza descendente
permite calcular el error relativo de reversibilidad utilizando la siguiente ecuación (véase la
Figura 1):
100
x
F
'
F
F
v
−
= (8)
o, en el caso particular de la calibración realizada con una fuerza real constante:
100
x
F
F
'
F
v i
i −
= (9)
Esta determinación se debe llevar a cabo para las escalas de fuerza máxima y mínima de la
máquina de ensayo.

8
Y
X
i
i
X Fuerza lineal
Y Lectura de fuerza en el indicador de fuerza
Figura 1. Diagrama esquemático para la determinación de la reversibilidad
6.5 EVALUACIÓN DEL INDICADOR DE FUERZA
6.5.1 Error relativo de exactitud
El error relativo de exactitud, expresado como un porcentaje de la fuerza real media, F viene
dado por la ecuación:
100
x
F
F
F
q i −
= (10)
En el caso particular en que la calibración se esté realizando con una fuerza real constante, el
error relativo de exactitud viene dado por la ecuación:
100
x
F
F
F
q
i −
= (11)
6.5.2 Error relativo de repetibilidad
El error relativo de repetibilidad, b, para cada valor discreto de fuerza, es la diferencia entre los
valores máximo y mínimo medidos respecto de la media. Viene dado por la expresión:
100
x
F
F
F
b .
mín
.
máx −
= (12)

9
En el caso particular de la calibración realizada con una fuerza real constante, el error relativo
de repetibilidad viene dado por la ecuación:
100
x
F
F
F
b .
imín
.
imáx −
= (13)
6.5.3 Concordancia entre dos instrumentos de medición de fuerza
Cuando son necesarios dos instrumentos de medición de fuerza para calibrar una escala de
medida y se aplica separadamente la misma fuerza nominal a ambos (véase el numeral 6.1), el
valor de la diferencia entre los errores relativos de exactitud obtenidos con cada uno de los
instrumentos no debe exceder de 1,5 veces el valor de la repetibilidad correspondiente a la
clase de la máquina indicada en la Tabla 2, es decir, q1 - q2 < 1,5 b.
7. CLASE DE LA ESCALA DE LA MÁQUINA DE ENSAYO
La Tabla 2 proporciona los valores máximos permitidos para los diferentes errores relativos del
sistema de medida de fuerza y para la resolución relativa del indicador de fuerza que
caracteriza una escala de la máquina de ensayo de acuerdo con la clase apropiada.
Una escala de medida del indicador de fuerza sólo se debe considerar conforme si la
inspección es satisfactoria para el rango de medida comprendido entre al menos el 20 % y el
100 % del alcance nominal.
Tabla 2. Valores característicos del sistema de medida de fuerza
Valor máximo permitido
%
Error relativo de
Clase de la
escala de la
máquina
Precisión
q
Repetibilidad
b
Reversibilidada
v
Cero
fo
Resolución relativa
a
0,5 ± 0,5 0,5 ± 0,75 ± 0,05 0,25
1 ± 1,0 1,0 ± 1,5 ± 0,1 0,5
2 ± 2,0 2,0 ± 3,0 ± 0,2 1,0
3 ± 3,0 3,0 ± 4,5 ± 0,3 1,5
a
De acuerdo con el numeral 6.4.8, el error relativo de reversibilidad sólo se determina cuando se solicita.
8. INFORME DE VERIFICACIÓN
8.1 GENERALIDADES
El informe de verificación debe contener al menos la siguiente información.
8.2 INFORMACIÓN GENERAL
a) Referencia a esta parte de la norma;

10
b) Identificación de la máquina de ensayo (fabricante, modelo, año de fabricación si se
conoce, número de serie) y, si fuera aplicable, la identificación específica del indicador
de fuerza (marca, modelo, número de serie);
c) Localización de la máquina;
d) Modelo, clase y número de referencia del instrumento de medida de fuerza empleado,
número del certificado de calibración y fecha de validez de este certificado;
e) Temperatura de calibración;
f) Fecha de verificación;
g) Nombre o marca de la autoridad verificadora.
8.3 RESULTADOS DE LA VERIFICACIÓN
Los resultados de la verificación deben mencionar:
a) Cualquier anomalía encontrada durante la inspección general;
b) Para cada sistema de medida de fuerza utilizado, el modo de calibración (tracción,
compresión, tracción/compresión), la clase de cada escala calibrada y, si fuera
requerido, los valores individuales de los errores relativos de exactitud, repetibilidad,
reversibilidad, cero y resolución;
c) El límite inferior de cada escala a la que se aplica la caracterización.
9. INTERVALOS ENTRE VERIFICACIONES
El tiempo entre dos verificaciones depende del tipo de máquina de ensayo, de las normas de
mantenimiento y de la frecuencia de uso. A menos que se especifique lo contrario, se
recomienda que se realicen verificaciones a intervalos no mayores de 12 meses.
En cualquier caso, la máquina debe verificarse si se realiza un cambio de ubicación que
requiera desmontaje, o si se somete a ajustes o reparaciones importantes.

11
ANEXO A
(Normativo)
INSPECCIÓN GENERAL DE LA MÁQUINA DE ENSAYO
A.1 GENERALIDADES
La inspección general de la máquina de ensayo (véase el numeral 5) debe llevarse a cabo
antes de la calibración del sistema de medida de fuerza y debe comprender lo siguiente.
A.2 EXAMEN VISUAL
El examen visual debe verificar:
a) Que la máquina está en buen estado de funcionamiento y no se ve afectada
negativamente por ciertos aspectos de su estado general, como son:
- un desgaste pronunciado o defectos en los elementos de guía del cabezal móvil
o en las mordazas;
- holguras en el montaje de las columnas y del cabezal fijo;
b) Que la máquina no está afectada por condiciones ambientales (vibraciones,
interferencias en el suministro eléctrico, efectos de corrosión, variaciones locales de
temperatura, etc.);
c) Que las masas se pueden identificar correctamente, en caso de usarse dispositivos de
péndulo con masas cambiables.
A.3 INSPECCIÓN DE LA ESTRUCTURA DE LA MÁQUINA
Debe realizarse una revisión para asegurar que la estructura y los sistemas de anclaje
permiten que la fuerza se aplique axialmente.
A.4 INSPECCIÓN DEL MECANISMO DE ACCIONAMIENTO DEL CABEZAL
Debe verificarse que el mecanismo de accionamiento del cabezal permite una variación suave
y uniforme de la fuerza y que hace posible la obtención de diferentes valores de fuerza con la
suficiente exactitud.
NOTA El mecanismo de accionamiento debería permitir las velocidades de deformación de la probeta requeridas
para determinar las propiedades mecánicas especificadas.

12
ANEXO B
(Informativo)
INSPECCIÓN DE LOS PLATOS DE CARGA DE LAS MÁQUINAS DE ENSAYO A
COMPRESIÓN
Los platos de carga están instalados permanentemente en la máquina de ensayo o constituyen
componentes específicos de la máquina de ensayo.
Se debería verificar que los platos de carga cumplen su función de acuerdo con los requisitos
de la máquina de ensayo.
A menos que se especifiquen otros requisitos en determinadas normas de ensayo, la
desviación máxima de la planitud debería ser de 0,01 mm medidos sobre 100 mm.
Cuando el plato es de acero, su dureza debería ser igualo mayor que 55 HRC.
En máquinas usadas para ensayar probetas sensibles a esfuerzos de flexión, debería
comprobarse si el plato superior apoya en un asiento esférico que, en ausencia de carga, no
tiene prácticamente holgura y es fácil de ajustar hasta un ángulo de aproximadamente 3°.

13
ANEXO C
(Informativo)
MÉTODO ALTERNATIVO DE CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS DE ENSAYO
Este método alternativo de clasificación de las máquinas de ensayo se basa en el concepto de
error global, el cual requiere que todos los valores (no sólo la media) estén dentro de ciertos
límites.
El error de exactitud de una máquina de ensayo se determina como un porcentaje de la fuerza
aplicada o indicada por la máquina de ensayo. Usando los símbolos recogidos en la Tabla 1, el
error relativo se calcula de la siguiente forma:
100
x
F
F
F
q i −
= (C.1)
El error de repetibilidad se determina basándose en la definición de repetibilidad en el
vocabulario OIML[2], en el que sólo se ha de cambiar una variable, siendo esta variable otra
aplicación de aproximadamente la misma fuerza. En este caso, el cálculo de la repetibilidad
que determina la exactitud de la máquina de ensayo se hace desde una aplicación de fuerza a
otra de aproximadamente el mismo valor. Se recomienda que sean necesarias dos
aplicaciones de aproximadamente el mismo valor de fuerza para calcular la repetibilidad y que
la repetibilidad se calcule a partir de la diferencia algebraica entre los errores de exactitud:
2
1 q
q
b −
= (C.2)
en donde
q1 y q2 son los errores relativos para cada aplicación de fuerza.
Como la segunda aplicación de la fuerza no tiene por qué ser idéntica a la primera, las
variables asociadas con las habilidades del operario o con los parámetros de control de la
máquina no influyen en la repetibilidad de exactitud de la medida de fuerza.
La clasificación de la máquina de ensayo indicada en la Tabla 2 no varía, sólo cambian el
método de cálculo de la exactitud y los cambios de repetibilidad. El uso de este método hace
más fácil la automatización del proceso de calibración.
NOTA Si se usa este método alternativo, debería indicarse en el informe una referencia a su utilización.

14
ANEXO D
(Informativo)
INCERTIDUMBRE DE LOS RESULTADOS DE CALIBRACIÓN DEL SISTEMA DE
MEDICIÓN DE FUERZA
D.1 INTRODUCCIÓN
Es posible calcular la incertidumbre del sistema de medición de fuerza durante la calibración,
bien a partir de los límites de la especificación o bien a partir de las lecturas obtenidas. Estos
cálculos se detallan en las siguientes secciones.
Como el error de exactitud, como margen de error conocido, normalmente no se corrige
durante la calibración, si cumple con las especificaciones de la Tabla 2, el intervalo razonable
donde se encontrará el error relativo estimado, E, debería ser E = q ± U, donde q es el error
relativo de exactitud definido en el numeral 6.5.1 y U es la incertidumbre expandida [3].
D.2 FUERZAS ASCENDENTES
D.2.1 Estimación del error relativo medio
La mejor estimación del error relativo medio en la fuerza indicada por la máquina de ensayo es
q, el error relativo de exactitud. Asociado con esta estimación del error relativo medio existe
una incertidumbre expandida, U, que viene dada por;
∑
=
=
=
n
i
i
c u
x
k
u
x
k
U
1
2
(D.1)
en donde
k = es el factor de cobertura;
Uc = es la incertidumbre combinada;
U1 a Un = son las incertidumbres típicas correspondientes.
U, a Un incluyen términos relacionados con la repetibilidad, la resolución y el patrón de
transferencia. Otras contribuciones a la incertidumbre que deben considerarse pueden incluir
los efectos de la carga en el extremo (aplicación de la fuerza) y la influencia del operador.
D.2.2 Repetibilidad
La incertidumbre típica relacionada con la repetibilidad, urep, es la desviación típica de la
estimación del error relativo medio.
( )
( )
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
= ∑
=
n
j
j
rep F
F
n
F
n
u
1
2
1
1
100
1
(D.2)
en donde
n = número de lecturas a cada escala de fuerza nominal;

15
Fj = valor de la fuerza medida (unidades de fuerza);
F = media de fuerzas medidos (unidades de fuerza).
Cuando se emplee el método alternativo de clasificación de máquinas de ensayo (véase el
Anexo C), entonces:
( )
( )
∑
=
−
−
=
n
i
i
rep q
q
n
n
u
1
2
1
1
(D.3)
en donde
n número de lecturas a cada escala de fuerza nominal;
q¡ error medido en la escala de fuerza nominal (%);
q media del error medido en la escala de fuerza nominal (%).
D.2.3 Resolución
La incertidumbre típica relacionada con la resolución relativa, Ures, procede de una distribución
rectangular:
3
2
a
res
u = (D.4)
D.2.4 Patrón de transferencia
La incertidumbre típica asociada al patrón de transferencia, Ustd, viene dada por:
2
2
2
2
C
B
A
u
u cal
std +
+
+
= (D.5)
en donde
Ucal es la incertidumbre típica relativa del patrón de transferencia;
A, B y C son, donde proceda, contribuciones debidas a la temperatura, la deriva y la aproximación lineal
a la curva polinomial.
D.2.5 Incertidumbre expandida
Una vez que se hayan tenido en cuenta todas las incertidumbres típicas pertinentes
(incluidas las otras contribuciones citadas anteriormente), la incertidumbre combinada, Uc, se
multiplica por un factor de cobertura, k, que proporciona la incertidumbre expandida, U. Se
recomienda emplear un valor de k = 2, aunque k también puede calcularse a partir del
número de grados efectivos de libertad. Deberían seguirse los principios establecidos en la
referencia bibliográfica [3].
Puede esperarse como algo razonable que el error relativo medio estimado, E, se encuentre
dentro del intervalo;
U
q
E ±
= (D.6)

16
Y la fuerza media generada, F, puede expresarse como:
( )
U
q
F
F
F i
i ±
−
≈
100
(D.7)
D.3 FUERZAS DESCENDENTES
Para fuerzas descendentes, la incertidumbre combinada, U'c, se calcula a partir de las
contribuciones a la incertidumbre de q y v. Se considera que la contribución a la incertidumbre
de v es igual a la contribución a la incertidumbre del error de exactitud con fuerzas
ascendentes, q. De esta forma, la incertidumbre combinada, U'c, se estima como:
c
c u
x
'
u 2
= (D.8)
La incertidumbre combinada, u'c, se multiplica por un factor de cobertura, k, obteniendo la
incertidumbre expandida, U'. Puede esperarse como algo razonable que el error relativo medio
estimado, E', se encuentre dentro del intervalo:
( ) '
U
v
q
'
E ±
+
= (D.9)
en donde
q error relativo de exactitud con fuerzas ascendentes;
v error relativo de reversibilidad.
La fuerza descendente generada media, F', puede expresarse como:
( )
[ ]
'
U
v
q
'
F
'
F
'
F i
i ±
+
−
≈
100
(D.10)
EJEMPLOS
- fuerza indicada: 100,0 kN, resolución 0,5 kN
- fuerzas ascendentes medidas (lecturas 1 a 3): 100,1 kN, 100,8 kN y 100,9 kN
- fuerzas descendentes medidas (lectura 4): 99,5 kN.
- patrón de transferencia de clase 1 (Ustd = 0,12 %)
- efectos de deriva, temperatura o de ajuste no significativos
- efectos de carga en el extremo o efectos por influencia del operador no significativos
- error relativo de exactitud q = - 0,60 %: cumple con el criterio de la clase 1
- error relativo de repetibilidad b = 0,80 %: cumple con el criterio de la clase 1
- error relativo de reversibilidad v = + 1,39 %: cumple con el criterio de la clase 1
- resolución relativa a = 0,50 %: cumple con el criterio de la clase 1
- urep = 0,25 % (desviación típica del error estimado medio)
- Ures = 0,14 % (incertidumbre típica de resolución)
- Ustd = 0,12 % (incertidumbre típica del patrón de calibración)

17
- Uc = 0,31 % (raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las tres componentes anteriores)
- u'c = 0,44 % (raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las componentes ascendentes y descendentes)
- U = 0,62 % (producto de la incertidumbre combinada y k = 2)
- U' = 0,88 % (producto de la incertidumbre combinada ascendentes y descendentes y k = 2)
E = (-060 ± 0,62) % (intervalo esperado del error medio con fuerzas ascendentes)
( )
[ ]⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
±
−
−
≈ 62
0
60
0
100
,
,
F
F
F i
i kN (intervalo esperado de la fuerza media descendentes)
E = -060 + 1,39 ± 0,88 = (0,79 ± 0,88) % (intervalo esperado del error medio con fuerzas ascendentes)
( )
[ ]⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
±
−
≈ 88
0
79
0
100
,
,
'
F
'
F
'
F i
i kN (intervalo esperado de la fuerza media descendentes)
NOTA El procedimiento anterior sólo proporciona incertidumbres del error de exactitud medio obtenido durante la
calibración de la máquina de ensayo. No proporciona la incertidumbre asociada a una aplicación simple de la fuerza
durante la calibración, ni tampoco representa la incertidumbre de la máquina durante su uso posterior cuando
muchos otros factores han de tenerse en cuenta (por ejemplo, la alineación de la probeta, la variación de la
temperatura, utillajes).

18
BIBLIOGRAFÍA
[1] NTC 2194, Vocabulario de términos básicos y generales en metrología.
[2] International Organization of Legal Metrology (OIML) Document, Vocabulary of Legal
Metrology. Fundamental Terms, 2000.
[3] GTC 51, Guía para la expresión de incertidumbre en las mediciones.
[4] DIXON, M.J., Dynamic Force Measurement, Chapter 4, 55-80 de Materials Metrology
and Standards for Structural Performance, Ed; DYSON, B.F., LOVEDAY, M.S. y GEE,
M.G., Chapman and Hall, London (1995).
[5] SAWLA, A., Measurement of Dynamic Forces and Compensations of Errors in Fatigue
Testing, Proceedings of the 12th. IMEKO World Congress "Measurement and
Progress", Beijing, China. Vol. 2 (1991), 403-408.
[6] ISO 6892 Materiales metálicos. Ensayo de tracción a temperatura ambiente. (Metallic
Materials. Tensile Testing at Ambient Temperature).
[7] ISO 9513 Materiales metálicos. Calibración de los extensiómetros utilizados en ensayos
uniaxiales. (Metallic Materials. Calibration of Extensometers used in Uniaxial Testing).
[8] ASTM E467-98a, Práctica normalizada para la verificación de cargas dinámicas de
amplitud constante en los desplazamientos del sistema de ensayo de fatiga por carga
axial. (Standard Practice for Verification of Constant Amplitude Dynamic Forces in an
Axial Fatigue Testing System).
[9] ASTM E4-03, Prácticas normalizadas para la verificación de la fuerza de las máquinas
de ensayo. (Standard Practices for Force Verification of Testing Machines).

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