3.0 Procedimiento de calibración del baño Fluke HS-6050H...

Proyecto fin de carrera – Jaime Hernández Alomar

1

3.0 Procedimiento de calibración del baño Fluke HS-6050H

3.1 Características del equipo

Objeto: Baño de calibración.

Marca: Hart Scientific

Modelo: 6050H

Nivel: 1

Intervalo de calibración: 12 meses

Especificaciones: Ver anexo I.

RECIBE CALIBRACIÓN DE: PARTICIPA EN LA CALIBRACIÓN DE:

TH-03 Sonda termométrica de platino

HS-5626-15

TH-06 Modulo precisión de TRP HS-2560

TH-04 Sondas termométricas de platino

HS-5615 y HS-5609

TH-18 Termómetro digital Fluke Hydra

2620

TH-19 Termopar CAM Tipo K

TH-20 Termopar CAM TCT

TH-22 Termopar CAM TCN

3.2 Objeto

El presente procedimiento tiene por objeto dar normas precisas para la calibración

del baño de calibración HS-6050H, perteneciente al nivel 1 del diagrama de niveles.


2

3.3 Breve descripción

Se trata de un baño de alta precisión que permite mantener la temperatura constante

de forma estable. Puede operar en un rango de temperatura desde 230 ºC hasta 540 ºC.

Se usan unas sales compuestas por nitrato de potasio, nitrato de sodio y nitrito de sodio,

que limitan la temperatura máxima a 550ºC

Este equipo está compuesto por:

• Baño HS-6050H.

• Tapadera para el orificio de acceso al baño.

• Sonda de control de temperatura, resistencia termométrica de platino.

El baño en sí dispone de:

• Tanque para las sales, de acero inoxidable, resistente a la oxidación.

• Motor agitador, para procurar una buena mezcla del fluido del baño.

• Panel frontal.

• Tubo de drenaje, ubicado en la parte inferior izquierda de la bañera, es sólo

para uso de fábrica.

El panel frontal dispone de:

• Indicador de temperatura, que muestra la temperatura del baño, los puntos de

calibración y otras funciones y parámetros del baño, de acuerdo con las

unidades seleccionadas (ºC o ºF).

• Cuatro botones de control para ajustar los puntos de calibración y otros

parámetros de operación y calibración.

• Conmutador de encendido / apagado.

• Indicador de control de dos diodos emisores de luz de color. Este indicador

permite al usuario ver visualmente la relación de calentamiento al

enfriamiento. Cuando el indicador es de color rojo el calentador está


3

encendido, cuando está en verde el calentador está apagado y el baño se está

enfriando.

Fig. 1. Panel frontal HS-6050H

Fig. 2. Baño HS-6050H

3.4 Campo de aplicación

Este procedimiento es aplicable en el Área de Temperatura del CENTRO

ANDALUZ DE METROLOGÍA.


4

3.5 Notas preliminares

Antes de proceder a la calibración es recomendable seguir las siguientes

instrucciones:

• Leer completamente este procedimiento.

• Rellenar las hojas de trabajo con los datos identificativos del equipo, como

son:

- El nº de certificado.

- El nº de nuestra.

- La fecha.

• Las condiciones ambientales (temperatura y humedad), debiendo estar estas

últimas comprendidas entre 23 ºC ± 2ºC y <70 %HR, para dar validez al

proceso de calibración.

• Comprobar que el equipo y todos sus componentes se encuentran en

correctas condiciones de uso, no presentan golpes, roturas, suciedad, etc. En

caso de existir algún problema se enviará a reparar al servicio técnico.

• Comprobar que la temperatura de la habitación donde se usa el equipo debe

mantenerse entre 22 ºC y 23 ºC.

• Si el baño se usa a altas temperaturas, en las que la vaporización del fluido

sea significativa, debe existir un sistema de renovación del aire, como

medida de seguridad.

• Deben evitarse temperaturas extremas, cambios bruscos de temperatura y

corrientes de aire.

• Alrededor del equipo debe haber espacio suficiente para permitir la

circulación de aire y un manejo cómodo y seguro de las sondas de


5

temperaturas que van a ser usadas. Debe evitarse la cercanía de objetos

inflamables.

• Antes de su uso por primera vez o cuando el instrumento no ha sido usado

durante un periodo de 10 días, el baño debe encenderse para un presecado

durante 1 o 2 horas, para poder asegurar todos los requisitos de seguridad.

• Debido a la expansión térmica y/o a la agitación del motor el fluido se puede

derramar. Para evitarlo, la altura del fluido no debe exceder ½ pulgada por

debajo de la parte superior del tanque. Además, el nivel del fluido debe

comprobarse periódicamente para asegurarse de que no existen fugas, lo que

podría afectar a la estabilidad del baño.

• No debe encenderse el baño sin contener fluido en el interior del tanque.

• El baño debe ser colocado sobre una superficie nivelada.

• La sonda de control debe estar introducida en el orificio de la derecha en la

parte superior del baño, para asegurar una inmersión adecuada de la punta.

• La sonda de referencia, que se usará para comparar las indicaciones con las

proporcionadas con la sonda de control del baño, debe limpiarse de forma

apropiada y secarse antes de introducirse en el baño.

• Si el mango de la sonda alcanza altas temperaturas, debe usarse un protector

aislante térmico por debajo de este mango, por ejemplo papel de aluminio.

• Antes de ponerlo en marcha comprobar los siguientes parámetros:

- El conmutador del panel frontal esta en posición “HI”.

- El “HEAT UP” siempre está en “LO”. Éste último se encuentra dentro

del menú ”operating parameters”.


6

- Dentro del menú comprobar también que “Str ACt” está fijado en

“Str=Auto” y que “Str set” está fijado en “Str=200”. Esto hará que el

agitador no se ponga en marcha hasta que las sales estén licuadas.

• Cuando no se esté usando el baño a altas temperaturas, dejarlo a 230 ºC para

que se alargue la vida útil de las resistencias.

• Antes de introducir cualquier sonda en las sales a alta temperatura

comprobar que no contiene restos de agua, ya que supondría una reacción

explosiva.

3.6 Procedimiento

Para realizar este procedimiento se hará uso de dos termómetros de resistencias de

platino a los que denominaremos como primer y segundo termómetro de referencia.

Para las lecturas de los termómetros se usará el módulo de precisión para SPRT HS-

2560 (TH-06).

Primeramente se calculará las profundidades máxima y mínima de las sondas en el

baño:

§ La profundidad máxima es aquella en la que la sonda queda apoyada sobre la

propia tapa del baño, es decir, 225 mm.

§ La profundidad mínima se calcula con una sonda desde la profundidad máxima,

sacándola poco a poco hasta ver un cambio muy significativo en la lectura de la

temperatura. En este caso se da para 140 mm.

Por lo tanto, el intervalo de profundidades del baño HS-6050H es [140-225] mm.


7

3.6.1 Ajuste de la sonda de temperatura incorporada en el baño

Antes de comenzar la calibración para caracterizar el baño, se ajustarán los

parámetros R0 y ALPHA de la sonda incorporada en el baño, que posteriormente se

procederá a calibrar.

R0 es un parámetro característico de la sonda de control del baño que se refiere a la

resistencia que tiene la sonda a 0 ºC. Normalmente es 100,000 Ohmios, pero es

necesario ajustarlo porque puede variar.

El parámetro ALPHA se refiere a la sensibilidad media de la sonda entre 0 ºC y 100

ºC. Normalmente su valor es 0.00385 ºC-1.

ALPHAR0

PARÁMETROS ANTIGUOS

100,00000,00385

Para obtener dichos parámetros, se realizarán medidas a las temperaturas extremas

del rango en que se calibra el baño, es decir, a 230 ºC y a 495 ºC.

En cada una de esas temperaturas se calculará los errores correspondientes como la

diferencia entre el valor medio de las lecturas de las sondas de referencia y la

temperatura a la que se pretendía fijar el baño, tl o a th. A partir de estos errores se

pueden obtener los nuevos valores de R0 y ALPHA:

ALPHA'R0'

NUEVOS PARÁMETROS0,0038600

99,924


8

3.6.2 Prueba de histéresis de la sonda de temperatura incorporada

en el baño (no requerida para el baño HS-6050H)

Esta prueba consiste en realizar cinco ciclos térmicos de calentamiento-enfriamiento

para estimar el valor de histéresis de la sonda de temperatura. Entre cada uno de los

cinco ciclos, se realizarán determinaciones de los valores de temperatura indicados por

el termómetro a una determinada temperatura de referencia intermedia en el rango de

calibración.

Esta prueba no se realizará para el baño HS-6050H por los siguientes motivos:

§ Al estar metido en una mampara de seguridad, el acceso a la sonda está

restringido.

§ La operación de sacar la sonda del baño e introducirla en otro medio

isotermo y viceversa no se podría realizar debido a que el medio isotermo

del HS-6050H reacciona de manera explosiva con un contenido mínimo de

agua.

3.6.3 Estabilidad, uniformidad del baño y calibración de la sonda

de temperatura incorporada en el baño

Para realizar la caracterización del baño en uniformidad y estabilidad se hará uso de

dos termómetros de resistencias de platino HS-5626 (TH-03) a los que denominaremos

como primer y segundo termómetro de referencia. Para las lecturas de los termómetros

se utilizará el módulo de precisión RTD HS-2560 (TH-06).


9

3.6.3.1 Prueba de estabilidad

Estabilidad es la máxima variación de temperatura, a lo largo del tiempo, de un

punto de un recinto termostático.

Se realizarán las medidas para la caracterización en estabilidad del baño a las

siguientes temperaturas, incluidas dentro del rango de uso del baño, en el orden que

aquí se indica:

230 ºC, 310 ºC, 385 ºC, 440 ºC, 495 ºC, 230 ºC

Para realizar las medidas se usará solo un termómetro de referencia, situado en una

posición determinada del baño y a profundidad media y se registrarán las lecturas,

corregidas según su certificado, durante un periodo de tiempo tomadas a intervalos

determinados.

Deberá cubrirse convenientemente la abertura superior del baño tras introducir los

termómetros de referencia en su interior.

Este proceso se repetirá para cada una de las temperaturas enumeradas

anteriormente.


10

3.6.3.2 Prueba de uniformidad

Uniformidad es la máxima variación de temperatura entre dos puntos considerados

de un recinto termostático.

Se realizarán las medidas para la caracterización en uniformidad del baño a las

siguientes temperaturas, incluidas dentro del rango de uso del baño, en el orden que

aquí se indica:

230 ºC, 310 ºC, 385 ºC, 440 ºC, 495 ºC, 230 ºC

El proceso que se lleva a cabo para obtener la uniformidad del baño queda bajo la

exclusividad del CAM, aunque básicamente consiste en, para cada temperatura antes

indicada, ir alternando los dos termómetros de referencia en las distintas posiciones y

profundidades y medir las diferencias entre estos.

Deberá cubrirse convenientemente la abertura superior del baño tras introducir los

termómetros de referencia en su interior, para evitar que se pierda demasiado calor.

Comprobar que el equipo se encuentra en buenas condiciones y que funcionan todos

sus mandos, en caso de haber anomalías, si es posible, repararlas, y anotar tal

circunstancia, en la hoja de datos en "observaciones".


11

3.7 Cálculo de incertidumbre

En este apartado se detalla cómo calcular las incertidumbres de uniformidad y

estabilidad del baño, así como la incertidumbre expandida de uso y otras incertidumbres

relativas a la sonda de temperatura incorporada en el baño.

3.7.1 Modelo de calibración

3.7.1.1 Modelo de estabilidad

El modelo de calibración para caracterizar la estabilidad del baño consiste en

calcular la diferencia eb entre la lectura de temperatura máxima t1max y la lectura de

temperatura mínima t1min del primer termómetro de referencia en cada punto de

calibración:

donde se han tenido en cuenta las posibles correcciones debidas a las incertidumbres

de calibración, ctδ , deriva, dtδ , resolución, restδ , e interpolación, inttδ ,de la primera

sonda de referencia, e incertidumbre compuesta de calibración y deriva del equipo de

lectura, lecttδ .

Agrupando todos los términos de correcciones quedará:

1max 1minb ebe t t tδ= − + ∆

1max 1min 1max 1max 1max, 1max,int 1max,

1min 1min 1min, 1min,int 1min,

b c d res lect

c d res lect

e t t t t t t tt t t t t

δ δ δ δ δ

δ δ δ δ δ

= − + + + + +

− − − − −


12

3.7.1.2 Modelo de uniformidad

El modelo de calibración para caracterizar la uniformidad del baño consiste en

calcular la diferencia ub entre la lectura del segundo TRP de referencia en el primer

punto de medida, t21 y la lectura del segundo TRP de referencia en el punto que tiene

mayor gradiente térmico con el primero, t2max. Esto se realiza para cada temperatura de

calibración. El primer TRP de referencia se compara con el segundo constantemente en

el primer punto de medida, y se calcula la diferencia ∆t1-2 para comprobar que el

segundo TRP de referencia mide correctamente. Se tienen estas dos ecuaciones:

1 2 1 2t t t−∆ = −

donde el subíndice “21” indica la temperatura del TRP 2 en el primer punto medido

(aquel que coincide con el del TRP 1) y el “2max” indica la lectura del segundo TRP en

el punto que tiene mayor gradiente térmico con el primero. Se han tenido en cuenta las

posibles correcciones debidas a las incertidumbres de calibración, deriva, resolución e

interpolación de la segunda sonda de referencia, e incertidumbre compuesta de

calibración y deriva de los equipos de lectura.

Agrupando todos los términos de correcciones quedará:

21 2maxb ubu t t tδ= − + ∆

2 1 2 1 2 1 2 1 , 2 1 ,i n t 2 1 , 2 m a x

2 m a x 2 m a x 2 m a x , 2 m a x , i n t 2 m a x ,

b c d r e s l e c t

c d r e s l e c t

u t t t t t t tt t t t t

δ δ δ δ δ

δ δ δ δ δ

= + + + + + −

− − − − −


13

3.7.1.3 Modelo de calibración de la sonda de temperatura

incorporada en el baño

El modelo de calibración por comparación de la sonda incorporada en el baño

consiste en calcular la corrección de la sonda C, que no es más que la diferencia entre la

temperatura de referencia, tref, que se obtiene como valor medio de las lecturas de los

termómetros de referencia, y la temperatura indicada por la sonda, tcx, que se obtiene

como valor medio de las lecturas de esta sonda, para cada punto de calibración:

,( )ref x x res h repC t t t t tδ δ δ= − + + +

En la ecuación anterior se ha tenido en cuenta las posibles correcciones debidas a la

incertidumbre de resolución, ,x restδ , histéresis, htδ , y/o uniformidad (que aparecerán

según el tipo de sensor), repetibilidad, reptδ , y otras magnitudes de influencia del

termómetro que se pretende calibrar.

La temperatura indicada por los patrones, tref, es el valor medio de las lecturas de los

termómetros de referencia:

Se han tenido en cuenta las posibles correcciones debidas a las incertidumbres de

calibración, citδ , deriva, ditδ , y resolución, ,i restδ de las sondas de referencia,

incertidumbre compuesta de calibración y deriva de los equipos de lectura, y las debidas

a la estabilidad, etδ , y uniformidad del baño, utδ .

1 1 1 1, 1,int 1, 2 2 2 2, 2,int 2,12ref c d res lect c d res lect u et t t t t t t t t t t t t t tδ δ δ δ δ δ δ δ δ δ δ δ = ⋅ + + + + + + + + + + + + +


14

3.7.2 Incertidumbre de calibración

3.7.2.1 Incertidumbre de estabilidad

En la tabla siguiente se muestra la contribución a la incertidumbre del valor de

caracterización en estabilidad de cada una de las componentes que le afectan:

Magnitud o

componente

Xi

Estimación

xi

Incertidumbre típica

u(xi)

Coeficiente de

sensibilidad

ci

Contribución a

la incertidumbre

ui(y)

1maxt 1maxt 1maxU 1 1u

1mint 1mint 1minU -1 1u−

ebtδ∆ 0 1,int 2,int( ), ( )u ut u utδ δ 1 ( )ebu utδ∆ Tabla 1. Componentes de incertidumbre de estabilidad

u1max, u1min son las incertidumbres de las lecturas máxima y mínima del primer

termómetro de referencia. Como no se hacen medidas estadísticamente significativas en

cada punto de calibración no se consideran estas contribuciones.

( )ebu utδ∆ es la incertidumbre correspondiente a las correcciones aplicables a las

lecturas de la temperatura máxima y mínima del primer termómetro de referencia

durante la prueba de estabilidad. Dado que es el mismo instrumento con el que se

realizan ambas lecturas, y que éstas se realizan utilizando la misma disposición y

configuración, el mismo equipo de lectura, en una situación en las que las condiciones

permanecen prácticamente constantes, puede decirse que ambas medidas están

altamente correlacionadas y que esta incertidumbre podría considerarse nula. Sin

embargo, y siguiendo un criterio conservador se le asignará a esta incertidumbre un

valor igual al doble de la resolución del equipo de lectura, ya que se consideran dos

medidas realizadas con el mismo:


15

1( ) 2ebu ut Rδ∆ = ⋅

A cada temperatura en la que se realizaron mediciones se le asignará el valor de

caracterización en uniformidad calculado anteriormente:

1max 1minbe t t= −

el cual llevará asociado una incertidumbre de caracterización en uniformidad:

1( ) 2est ebu u ut Rδ= ∆ = ⋅

La incertidumbre de caracterización en estabilidad de cada temperatura se

multiplicará por un factor de cobertura k = 2, para obtener la incertidumbre expandida

correspondiente:

2est estU u= ⋅

A los intervalos entre las temperaturas se les asignará el máximo valor de

caracterización en estabilidad de sus extremos.


16

3.7.2.2 Incertidumbre de uniformidad

El cálculo de la contribución a la incertidumbre de uniformidad se muestra en la

tabla siguiente donde se detalla la incertidumbre del valor de caracterización en

uniformidad de cada una de las componentes que le afectan:

Magnitud o

componente

Xi

Estimación

xi

Incertidumbre

típica

u(xi)

Coeficiente de

sensibilidad

ci

Contribución a la

incertidumbre

ui(y)

t21 t1 u1 1 u21

t2max t2 u2 -1 -u2max

∆δtub 0 ud1 1 u(∆δtub)

Tabla 2. Componentes de incertidumbre de uniformidad

u21, u2max son las incertidumbres de lectura de los termómetros de referencia. Como

no se hacen medidas estadísticamente significativas en cada punto de calibración no se

consideran estas contribuciones.

u(∆δtub)es la incertidumbre correspondiente a las correcciones aplicables a las

lecturas de la temperatura del primer punto y la máxima, tomadas ambas con el segundo

TRP de referencia durante la prueba de uniformidad. Dado que es el mismo instrumento

con el que se realizan ambas lecturas, y utilizando el mismo equipo de lectura con la

misma configuración, en una situación en las que las condiciones permanecen estables,

dentro de los límites de estabilidad del medio isotermo, puede decirse que ambas

medidas están altamente correlacionadas y que esta incertidumbre estaría debida

únicamente a las posibles variaciones de la temperatura por el efecto de la falta de

estabilidad del medio isotermo a calibrar. Por ello, siguiendo un criterio conservador, se

le asigna a esta contribución un valor igual a la estabilidad del medio isotermo calculada

anteriormente:

1max 1minbe t t= −


17

valor que llevará asociada una incertidumbre de caracterización de estabilidad:

1( ) 2est ebu u t Rδ= ∆ = ⋅

donde R1 es la resolución del equipo de lectura tomado para calcular la estabilidad.

La incertidumbre debida a esta contribución quedaría como:

A cada temperatura en la que se realizaron mediciones se le asignará el valor de

caracterización en uniformidad calculado anteriormente:

( )21 2maxb iju t t= −

el cual llevará asociado una incertidumbre de caracterización en uniformidad, que

se calculará según:

2 2

( )212

b estub

e uu tδ ∆ = +

2 2

( )212

b estunif ub

e uu u tδ = ∆ = +


18

3.7.2.3 Incertidumbre de calibración de la sonda de

temperatura incorporada en el baño

3.7.2.3.1 Incertidumbre de la temperatura de

referencia

En la tabla siguiente se muestra la contribución a la incertidumbre de la temperatura

de referencia de cada una de las componentes que le afectan:

Magnitud o

componente

Xi

Estimación

xi

Incertidumbre

típica

u(xi)

Coeficiente de

sensibilidad

ci

Contribución a la

incertidumbre

ui(y)

1t 1 22

t t+ 1( ) / 2u t 1/2 1( ) / 2u t

2t t2 2( ) / 2u t 1/2 2( ) / 2u t

1ctδ 0 1( ) / 2cu tδ 1/2 1( ) / 2cu tδ

2ctδ 0 2( ) / 2cu tδ 1/2 2( ) / 2cu tδ

1dtδ 0 1( ) / 2du tδ 1/2 1( ) / 2du tδ

2dtδ 0 2( ) / 2du tδ 1/2 2( ) / 2du tδ

res,1tδ 0 1,( ) / 2resu tδ 1/2 1,( ) / 2resu tδ

res,2tδ 0 2,( ) / 2resu tδ 1/2 2,( ) / 2resu tδ

int,1tδ 0 1,int( ) / 2u tδ 1/2 1,int( ) / 2u tδ

int,2tδ 0 2,int( ) / 2u tδ 1/2 2,int( ) / 2u tδ

1,lecttδ 0 1,( ) / 2lectu tδ 1/2 1,( ) / 2lectu tδ

2,lecttδ 0 2,( ) / 2lectu tδ 1/2 2,( ) / 2lectu tδ

etδ 0 ( )eu tδ 1 ( )eu tδ

utδ 0 ( )uu tδ 1 ( )uu tδ

Tabla 3. Componentes de incertidumbre de temperatura de referencia


19

u(t1), u(t2) son las incertidumbres de lectura de los termómetros de referencia. Como

no se hacen medidas estadísticamente significativas en cada punto de calibración no se

consideran estas contribuciones.

son las incertidumbres de calibración de los termómetros de

referencia, expresadas en ºC, que se obtienen a partir de los datos de los certificados de

calibración respectivos y se calculan según:

donde Ui es el valor de la incertidumbre expandida del termómetro de referencia i y

ki el factor de cobertura correspondiente.

son las incertidumbres debidas a la deriva de los termómetros de

referencia en el periodo de calibración elegido, expresadas en ºC. Se calculan según la

siguiente fórmula:

donde Di es la deriva máxima de la sonda de referencia i.

1, 2,( ), ( )res resu t u tδ δ son las incertidumbres debida a la resolución del equipo de

lectura asociado a las sondas de referencia, expresadas en ºC, que se obtienen según la

siguiente fórmula:

donde Ri es la resolución del equipo de lectura .

( ) ici

i

Uu tk

δ =

1, 1 2 , 2( ), ( )c cu t u tδ δ

1, 1 2, 2( ), ( )d du t u tδ δ

diu( t )3iD

δ =

,( )12

ii res

Ru tδ =


20

1,int 2,int( ), ( )u t u tδ δ son las incertidumbres debidas al error de interpolación a través

de una curva de ajuste que se obtiene de los resultados de los certificados de calibración

de las sondas de referencia. Se calcula según:

Los términos de la ecuación anterior son:

,certif ic son las correcciones dadas por el certificado de calibración del termómetro de

referencia i, en cada punto.

,curva ic son las correcciones dadas por la curva de interpolación de del termómetro de

referencia i, en cada punto.

,puntos in es el número de puntos de calibración del certificado de calibración del

termómetro de referencia i.

,pmtros in es el número de parámetros de ajuste de la curva de interpolación del

termómetro de referencia i.

1, 2,( ), ( )lect lectu t u tδ δ son las incertidumbres de calibración de los equipos de lectura de

cada termómetro de referencia, que deben incluir las derivas de dichos equipos:

Ui,lect es el valor de la incertidumbre expandida del equipo de lectura i, resultante de

la combinación de la incertidumbre de calibración y la de deriva de dicho equipo, y

ki,lect el factor de cobertura correspondiente.

( ), ( )e uu t u tδ δ son las incertidumbres de estabilidad y uniformidad de los baños y/o

hornos, y se calcularán a partir de los valores de uniformidad y estabilidad del baño

correspondiente a cada temperatura, eb y ub, según:

( )12b

eeu tδ =

,,

,

( ) i lecti lect

i lect

Uu t

kδ =


21

A partir de estás incertidumbres, se calcula la incertidumbre de la temperatura de

referencia como:

3.7.2.3.2 Incertidumbre de la corrección

En la tabla siguiente se muestra la contribución a la incertidumbre de la corrección

de cada una de las componentes que le afectan:

Magnitud o

componente

Xi

Estimación

xi

Incertidumbr

e típica

u(xi)

Coeficiente

de sensibilidad

ci

Contribución a

la incertidumbre

ui(y)

xt 1 22

x xt t+

( )xu tδ -1 ( )xu tδ−

,x restδ 0 ,( )x resu tδ -1 ,( )x resu tδ−

htδ 0 ( )hu tδ -1 ( )hu tδ−

reptδ 0 ( )repu tδ -1 ( )repu tδ−

reft 1 2

2t t+

( )refu t 1 ( )refu t

Tabla 4. Componentes de incertidumbre de corrección

( )12b

uuu tδ =

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )

2 2 2 2 2 21 1 1 1, 1,int 1, 1,

2 2 2 2 2 22 2 2 2, 2,int 2, 2,

2 2

1 [4

( ) ]

c d res mi lect

ref c d res mi lect

e u

u t u t u t u t u t u t u t

u t u t u t u t u t u t u t u t

u t u t

δ δ δ δ δ δ

δ δ δ δ δ δ

δ δ

+ + + + + + +

= + + + + + + + +

+ +


22

u(tx) es la incertidumbre de la lectura de la sonda incorporada en el baño. Como no

se hacen medidas estadísticamente significativas en cada punto de calibración no se

puede considerar esta contribución.

,( )x resu tδ es la incertidumbre debida a la resolución de la sonda incorporada en el

baño y se calcula según:

R es la resolución del termómetro que se va a calibrar.

( )hu tδ es la incertidumbre debida a la histéresis de la sonda incorporada en el baño,

se calcula según la siguiente fórmula:

Ci es la corrección correspondiente a la lectura de la temperatura de referencia i y se

calcula según:

C es el valor medio de las n correcciones:

( )repu tδ es la incertidumbre debida a la repetibilidad, se calculará a partir de los

datos registrados para las dos medidas que se hacen del el punto más bajo del rango de

calibración, 85 ºC, como una incertidumbre de tipo B y se aplicará a la incertidumbre de

cada punto:

,( )12x resRu t =

2

1( )

( )1

n

ii

h

C Cu t

nδ =

−=

−

∑

1 2

2p i p i

i pxi

t tC t

+= −

1

1 n

ii

C Cn =

= ∑

( )3rep

repu tδ =


23

donde rep es valor de la repetibilidad de las dos lecturas del punto más bajo del

rango de calibración, que se calcula como:

1 2i irep C C= −

Cij es la corrección de la lectura j del punto más bajo del rango de calibración.

u(tref) es la incertidumbre de la temperatura de referencia, calculada en el apartado

anterior.

A partir de estas incertidumbres se calcula la incertidumbre de la corrección según

se deduce de la siguiente fórmula:

2 2 2 2 2,( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )x x res h rep refu C u t u t u t u t u tδ δ δ= + + + +

3.7.2.3.3 Cálculo final de la incertidumbre y

resultados

La incertidumbre combinada de la corrección de cada punto de calibración se

multiplicará por un factor de cobertura k = 2, para obtener la incertidumbre expandida

correspondiente a cada uno de estos puntos.

Los resultados se recogerán en una tabla en la que aparecerán para cada punto de

calibración:

La temperatura de referencia, valor medio de t1 y t2.

• La temperatura de la sonda de temperatura incorporada en el baño, tx.

• La corrección C.

• La incertidumbre expandida de calibración.


24

A cada intervalo entre las temperaturas en las que se han realizado medidas y se ha

calculado la incertidumbre, se le asignará el máximo valor de las incertidumbres

correspondientes a sus extremos.

3.7.3 Criterio de aceptación y rechazo

Una vez tomadas las lecturas de calibración del baño, se procederá a analizar los

diferentes valores medidos y sus incertidumbres de calibración asociadas.

Especificaciones de estabilidad y uniformidad del instrumento: Al baño se le ha

asignado unos valores de especificaciones de uso de estabilidad y uniformidad a largo

plazo para cualquiera de las temperaturas de su rango. No obstante es necesario

comprobar en cada calibración que la estabilidad y la uniformidad calculada cumplen el

criterio siguiente, donde se define índice de compatibilidad como el cociente entre la

magnitud que se quiere comprobar (estabilidad y uniformidad) y las especificaciones

establecidas a largo plazo. Así:

ESPECIFICACIONES (6050H)

Ueq(accuracy) de exactitud 0.1 ºC

Ueq(accuracy) de estabilidad 0.040 ºC

Ueq(accuracy) de uniformidad 0.040 ºC

Tabla 5. Especificaciones

donde:

Ueq(accuracy): Especificaciones del instrumento a largo plazo (1 año).

Los resultados se considerarán como aceptables siempre que se verifique que el

índice de compatibilidad ic es menor o igual que 1 Se tiene:

( )

1ceeq accuracy

estabilidadiU

= ≤( )

1cueq accuracy

uniformidadiU

= ≤( )

1ceeq accuracy

correcioniU

= ≤


25

Los resultados de calibración se considerarán como no aceptables en caso contrario.

Cuando se dé esta situación, se analizarán las posibles causas y se tomarán las medidas

oportunas, de acuerdo con el apartado 19.6 del Manual de Calidad, relativo al

tratamiento de equipos con incidencias.

3.8 Documentación de referencia

En la redacción del presente procedimiento se ha utilizado la siguiente

documentación de referencia:

- EA-4/02 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration.

- EA-10/13 Guidelines on the Calibration of Temperature Block Calibrators.

- Manual de Calidad del CAM.

- Procedimiento TH-001 para la calibración de termómetros digitales. CEM.

Edición 0.

3.9 Instrucciones complementarias

Para cualquier duda que pudiera surgir en la interpretación de este procedimiento se

pondrán en contacto con el responsable de calidad de este Centro.

3.0 Procedimiento de calibración del baño Fluke HS-6050H...

Documents

Transcript of 3.0 Procedimiento de calibración del baño Fluke HS-6050H...