Aseguramiento Metrologico Act.

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ASEGURAMIENTO METROLOGICO

JUSTIFICACIN

Las Empresas, con mercados cada vez ms exigentes y cambiantes tienen en el control de los dispositivos de seguimiento y medicin (Metrologa) una herramienta que integra los recursos disponibles y logra, que las mediciones por hacer, en los procesos y productos donde sea necesaria su aplicacin, se realicen en forma controlada, asegurando la satisfaccin de los clientes.

OBJETIVOS

Desarrollar y ampliar en el participante los conocimientos y habilidades en el rea de los dispositivos de Seguimiento y Medicin, con el fin de lograr un control efectivo de las mediciones.METODOLOGA

Explicacin terica de los temas.Discusin de experiencias.Talleres prcticos.BIBLIOGRAFA

NTC 1000

NTC 2194

NTC ISO 1012-1

HOYLE, David. ISO 9000, Manual de Sistemas de Calidad. Editorial Paraninfo, Magallanes, 25-28015 Madrid 1996.

JIMNEZ BALBOA. Prontuario de ajustes y tolerancias, Marcombo, Barcelona.

TECNOLOGA INDUSTRIAL, instrumentos de medida, verificacin y trazado, Aguilar, Madrid.

CONTENIDO

1.- Vocabulario relacionado con el aseguramiento metrolgico. Norma NTC 2194.2.- Sistema Internacional de Unidades. Conceptos, uso. Norma NTC 1000.3.- Metrologia3. 1 Estudio de las necesidades del cliente y planeacin.3.2 Estudio de seleccin de equipos.

3.3 Evaluacin de equipos. 3.4 Identificacin de equipos.3.5 Compra de equipos.3.6 Control del equipo de inspeccin, medicin y ensayo.

3.7 Patrones de medicin.

3.8 Errores de medicin, exactitud, repetibilidad.3.9 Incertidumbre de la medicin.

3.10 Alcance y frecuencia de las comprobaciones.

3.11 Estado de calibracin.

3.12 Personal y capacitacin.

3.13 Laboratorio de metrologia.3.14 Validez de los resultados de la medicin.

3.15 Aseguramiento, preservacin y Almacenamiento.

3.16 Proteccin de instalaciones de inspeccin, medicin y ensayo.

3.17 Registros.3.18 Acciones Preventivas y Correctivas. 3.19 Auditorias.

3.20 Proceso de calibracin.DESARROLLO DEL CONTENIDO

1. VOCABULARIO METROLGICO.

Para el vocabulario metrolgico se utiliza la norma NTC ISO 2194. VOCABULARIO DE TRMINOS BSICOS Y GENERALES EN METROLOGA.

Ejemplo de algunos trminos contenidos en la Norma.

METROLOGA

Ciencia de la medicin.

Nota. La metrologa incluye todos los aspectos tericos y prcticos relacionados con las mediciones; cualquiera que sea su incertidumbre y en cualquier campo de la ciencia y tecnologa que ocurra.

MEDICIN

Conjunto de operaciones que tiene por objeto determinar el valor de una magnitud.

Nota: Las operaciones pueden ser realizadas automticamente.

INSTRUMENTO DE MEDICIN

Dispositivo destinado a ser utilizado para hacer mediciones slo o en conjunto con dispositivos complementarios.

CALIBRACIN

Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especficas, la relacin entre los valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de medicin o por un sistema de medicin, o los valores representados por una medida materializada o por un material de referencia, y los valores correspondientes determinado por medio de patrones.

VERIFICACIN (Este termino no esta en la norma, se tom de documentos de la Super intendencia de Industria y Comercio.).Conjunto de operaciones efectuadas por una entidad metrologica, legalmente autorizada, con el fin de comprobar y afirmar que un instrumento de medicin satisface enteramente las exigencias o reglamentos de verificacin.

ERROR (de medicin)

Resultado de un mensurando menos un valor verdadero del mensurando.INCERTIDUMBRE DE MEDICIN

Parmetro, asociado al resultado de una medicin, que caracteriza la dispersin de los valores que podran ser razonablemente atribuidos al mensurando.

EXACTITUD DE MEDICIN

Proximidad de concordancia entre el resultado de una medicin y un valor verdadero del mensurando

REPETIBILIDAD (de un instrumento de medicin)

Aptitud de un instrumento de medicin para proporcionar indicaciones prximas entre s por aplicaciones repetidas del mismo mensurando bajo las mismas condiciones de medicin

Notas

1. Estas condiciones incluyen

- reduccin a un mnimo de las variaciones debidas al observador

- el mismo procedimiento de medicin

- el mismo observador

- el mismo equipo de medicin, utilizado bajo las mismas condiciones

- el mismo lugar

- repeticin en un periodo corto de tiempo

2. La repetibilidad puede expresarse cuantitativamente en trminos de las caractersticas de dispersin de los resultados.

REPETIBILIDAD (de resultados de mediciones)

Proximidad de concordancia entre los resultados de mediciones sucesivas del mismo mensurando realizadas bajo las misas condiciones de medicin.REPRODUCIBILIDAD (de resultados de mediciones)Proximidad de concordancia entre los resultados de mediciones del mismo mensurando realizadas bajo condiciones variables de medicin

Notas

1Una expresin vlida de reproducibilidad requiere que se especifiquen las condiciones que variaron.

2Las condiciones que variaron pueden incluir:

- principio de medicin

- mtodo de medicin

- observador

- instrumento de medicin

- patrn de referencia

- lugar

- condiciones de uso

- tiempo

RESOLUCIN

La diferencia ms pequea entre las indicaciones de un dispositivo indicador que puede ser distinguido significativamente.

TRAZABILIDAD

Propiedad del resultado de una medicin o del valor de un patrn por la cual pueda ser relacionado a referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena ininterrumpida de comparaciones teniendo todas las incertidumbres determinadas

CLASE DE EXACTITUD: Clase de instrumentos de medicin que cumplen ciertos requisitos metrologicos, previstos para mantener los errores dentro de limites establecidos.

2.- EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

Desarrollo histricoEl Sistema Internacional de Unidades, SI, es el producto final de un desarrollo que empez en Francia antes de la revolucin. Esto se atribuye al racionalismo del siglo 18, que tuvo el pensamiento de crear un sistema de mediciones que no se derivara de dimensiones del cuerpo humano, sino de constantes fsicas.

En Abril de 1795 la Convencin Nacional Francesa estableci el metro como la diezmillonsima parte de la longitud de un meridiano entre el polo norte y el ecuador. La medicin de un tramo de meridiano se hizo entre las ciudades de Dunquerque y Barcelona.

En esta misma poca se estableci tambin el gramo, como el peso absoluto de 1 cm de agua a la temperatura de 0SYMBOL 176 \f "Symbol"C. Esta definicin se cambi escogiendo la temperatura de mayor densidad del agua (4 SYMBOL 176 \f "Symbol"C).

Esta medida se materializ en cuerpo de platino - iridio, amplindose 1000 veces y llamndola kilogramo de archivo. En 1875 se construy un nuevo kilogramo consistente en un cilindro de platino- iridio.

Estas dos unidades tiene la base para el sistema mtrico. En la prctica se utiliz el centmetro, el gramo y el segundo como unidades bsicas. El segundo como unidad de tiempo fue desarrollado por la astronoma.

Este sistema se llam el sistema cegesimal.

En 1901 se propuso el sistema M.K.S. cuyas unidades bsicas fueron el metro, el kilogramo y el segundo.

Paralelamente se desarrollaron otros sistemas entre los que podemos mencionar un sistema fsico Britnico que utiliza como unidades primarias el pi, la libra y el segundo; un sistema gravitatorio Britnico cuyas unidades primarias son el pi, la libra fuerza y el segundo, un sistema tcnico Ingles cuyas unidades de partida son el pi, la libra y el segundo, en ste sistema el patrn de fuerza y de masa es simultneamente la libra.

En el ao de 1948 en la novena Conferencia General de Pesas y medidas se propuso crear un sistema prctico e Internacional de unidades.

El nombre de Sistema Internacional de Unidades, que en forma abreviada se conoce como Sistema Internacional (SI), fue adoptado en la 11 Conferencia General de pesas y medidas en 1960. El sistema incluye tres clases de unidades cuya unin constituye el sistema coherente de unidades del SI.

Unidades bsicas, unidades derivadas y unidades suplementarias.

Unidades bsicas del SI.

MagnitudUnidad bsicaSmbolo

Longitudmetrom

Masakilogramokg

Tiemposegundos

TemperaturakelvinK

CorrienteamperioA

Cantidad mnima de materiamolmol

Intensidad luminosacandelacd

Definicin de las unidades bsicas del SI.

metro: longitud del trayecto recorrido por la luz en el vaco, durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo.(1983).

kilogramo: es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional de kilogramo.(1901).

segundo: es la duracin de 9 192 631 770 periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de cesio-133.(1967).

amperio: es la intensidad de corriente elctrica constante que, si se mantiene en dos conductores rectos paralelos de longitud infinita, de seccin transversal circular despreciable, y distanciados un metro en el vaco, producira entre estos conductores una fuerza igual a 2 x 10-7 newton por metro de longitud.( 1948).

kelvin: unidad de temperatura termodinmica, es 1/273,16 de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.( 1967).

mol: es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas unidades elementales como tomos existen en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se utiliza el mol, las unidades elementales deben identificarse y pueden ser tomos, molculas, iones, electrones, otras partculas, o grupos de tales partculas. (1971).

candela: es la intensidad luminosa en una direccin determinada, de una fuente que emite una radiacin monocromtica con una frecuencia de 540 x 1012 Hz y cuya intensidad radiante, en la direccin determinada es de 1/683 vatios por estereorradin ( 1979).

Unidades derivadas del SI:Son coherentes, es decir solo derivadas con el factor 1 de las bsicas.

Unidades que se expresan bajo las bsicas;

Superficie m2Velocidad m/s

Unidades que tienen nombre especial;

Frecuencia Hertz

Fuerza Newton

Resistencia Ohm

Unidades Suplementarias del SI.

Las unidades radian (rad) y estereorradin (sr) del SI se denominan unidades suplementarias y son derivadas adimensionales

Mltiplos y submltiplos de las unidades:Cuando se utilizan las unidades coherentes del SI aparecen pequeos y grandes valores numricos. Para conservar estos valores en un prctico valor de magnitud, a menudo se dan en el campo de 0.1 a 1000, se tienen prefijos para describir los mltiplos y submltiplos de las unidades como por ejemplo; centmetro o kilopascal.

PrefijoSmboloFactor

yottaY1024

zetaZ1021

exaE108

petaP1015

teraT1012

gigaG109

megaM106

kilok103

hectoh102

decada10

decid10-1

centic10-2

milim10-3

microSYMBOL 109 \f "Symbol"10-6

nanon10-9

picop10-12

femtof10-15

attoa10-18

zeptoZ10-21

yoctoy10-24

REGLAS GENERALES PARA EL USO DEL S.I. DE UNIDADES EN COLOMBIA

a) No se colocaran puntos luego de los smbolos de las unidades, sus mltiplos o submltiplos. Ejemplo: kg, dm, mg

b) Cuando sea necesario referirse a una unidad, se recomienda escribir el nombre completo de la unidad, salvo casos en los cuales no exista el riesgo de confusin al escribir nicamente el smbolo.

c) El smbolo de la unidad ser el mismo para el singular que para el plural.

d) No se acepta abreviaturas para designar unidades del S.I. Ejemplo: grs no corresponde a gramos, lo correcto es g

e) Cuando se deba escribir o pronunciar el plural del nombre de la unidad se usaran las reglas de la gramtica espaola, ejemplo: metro-metros, mol- moles.

f) Luego de un smbolo no debe escribirse ningn signo de puntuacin, salvo por regla de puntuacin gramatical, dejando un espacio de separacin entre el smbolo y el signo de puntuacin. Ejemplo... longitud de 5,3 m .

g) Los smbolos se escriben a la derecha de los valores numricos separados por un espacio en blanco entre ellos. El espacio en blanco se eliminar cuando se trate de smbolos de las unidades sexagesimales de ngulo plano. Ejemplo: 7 A, 230 K, 40 30 20.h) Todo valor numrico debe expresarse con su unidad, incluso cuando se repite o cuando se especifica la tolerancia, ejemplo: 30 m + 0,1 m.....de 35 mm a 45 mm.i) La coma es el nico signo ortogrfico utilizado en la estructura de los nmeros en documentos y normas tcnicas de ISO.

j) En nmeros de muchas cifras, estas se agrupan de tres en tres, a partir de la coma, tanto para la parte entera como para la parte decimal. Entre cada grupo se debe dejar un espacio en blanco. Ejemplo: 1 365 743, 038 29

k) Los mltiplos y submltiplos de las unidades de medida deben ser generalmente escogidos de modo que los valores numricos estn entre 1 y 1000, ejemplo: correcto 650 Km., incorrecto 650 000 m.l) El da est dividido en 24 horas, por lo tanto las horas deben denominarse desde las 00 hasta las 24. El tiempo se expresar de acuerdo al siguiente orden y utilizando los smbolos, separados por espacios en blanco. Ejemplo: 10 h 05 min. 25 s.m) Para expresar la fecha, se utilizaran 4 cifras para representar el ao. Cuando no haya riesgo de confusin se pueden utilizar 2 cifras, luego sigue el mes y luego el da, separados por un guin. Ejemplo: 1990 - 10 - 15 90 - 10 - 15. 3.- METROLOGIA3.1 ESTUDIO DE NECESIDADES DEL CLIENTE.

Determinar las mediciones por hacer, la exactitud requerida, y seleccionar el equipo adecuado de inspeccin, medicin y ensayo capaz de dar la exactitud y la repetibilidad necesarias.

Es necesario determinar cuales son las medidas requeridas para llevar a cabo la verificacin del producto. Estas medidas se deben identificar en especificaciones de prueba, planos, procesos. Estas medidas deben considerar las tolerancias de cada una de ellas.

Tolerancia: Se define como la desviacin admisible en la especificacin de un elemento, y viene dada por la diferencia entre las dimensiones mximas Ls y mnima Li entre las que se admite que pueda variar la especificacin real del objeto.Se recomienda realizar una lista de todas las mediciones por hacer, con sus rangos y tolerancias, clasificndolas de acuerdo con las unidades del SI y agrupndolas por rangos de mayor a menor.

Con estos datos podemos relacionar el parmetro que se debe medir con el dispositivo o instrumento empleado y determinar si este instrumento es apto para realizar la medicin.

La manera como se realizarn las diferentes mediciones se puede documentar en procedimientos o instructivos de trabajo.

3.2 ESTUDIO DE SELECCIN DE EQUIPOS.

Los equipos de medicin deben ser seleccionados de tal forma que sean apropiados para las mediciones que deben realizar.

El rango de medicin de los equipos y su resolucin queda definida por las mediciones que se deben realizar en los procesos.

Inicialmente es necesario realizar un inventario de los equipos de medicin que existen, por rea de trabajo, y por unidades de medicin, incluyendo adems los instrumentos de medicin y los patrones existentes.

Este inventario debe contener entre otros: cantidad por tem, rango de medicin, divisin mnima de escala, serie, marca.

A este inventario se le realiza una pre-depuracin, para dejar los instrumentos que podran servir para nuestro trabajo, de acuerdo con las medidas y tolerancias.

La regla general es que si se necesita medir dcimas de una unidad de magnitud, el instrumento a utilizar debe estar en capacidad de expresar medidas en centsimas de esa unidad de magnitud. Esta se conoce como la regla del 10.

Por razones de seguridad de funcionamiento del equipo, al seleccionar los equipos de medicin, estos deben tener un rango inferior y superior del 30% con respecto al parmetro que se va a medir.

Los equipos incluyen tambin patrones primarios o de trabajo y equipos auxiliares

3.3 EVALUACIN DE EQUIPOS.

Los equipos e instrumentos seleccionados deben ser evaluados, para saber si sirven para los fines propuestos.

Esta evaluacin debe considerar una prueba inicial para conocer el estado general de los equipos, su funcionamiento, el estado de las escalas, nonios, etc.

Los equipos que pasen la prueba inicial, sern sometidos a mediciones, con patrones, para determinar la exactitud y repetibilidad y con estas saber en que clase se pueden situar.

Ejemplos:

Clase para medidas de longitud:

Error mximo permitido = (0.1+0.1L) mm Clase I para L = 1m Error 0.2 mm

Error mximo permitido = (0.3+0.2L) mm Clase II para L = 1m Error 0.5 mm

Error mximo permitido = (0.6+0.4L) mm Clase III para L = 1m Error 1.0 mm

L debe ser expresado en metros.

Clase para pesas:

ERRORES MXIMOS PERMITIDOS PARA PESAS EN VERIFICACIN INICIAL

TODOS LOS VALORES EN MILIGRAMOS

CLASE

Val.Nom.E1E2F1F2M1M2M3QUILATES

1 mg0,0020,0060,0200,060,200,2

2 mg0,0020,0060,0200,060,200,40,2

5 mg0,0020,0060,0200,060,200,5

10 mg0,0020,0080,0250,080,251,00,5

20 mg0,0030,0100,030,100,301,00,5

50 mg0,0040,0120,040,120,401,0

100 mg0,0050,0150,050,150,502,01,0

200 mg0,0060,0200,060,200,602,01,0

500 mg0,0080,0250,080,250,802,0

1 g0,0100,0300,100,31,05,0202,0

2 g0,0120,0400,120,41,25,0203,0

5 g0,0150,0500,150,51,510,020

10 g0,0200,0600,200,62,020,02010

20 g0,0250,0800,250,82,520,03015

50 g0,0300,100,301,03,030,050

100 g0,050,150,501,5530,06030

200 g0,100,301,03,01050,0100

500 g0,250,752,57,525100,0250

1 kg0,501,551550200400

2 kg1,03,01030100400600

5 kg2,57,525752508001250

10 kg5155015050016002500

20 kg1030100300100032004000

50 kg25752507502500600010000

Con las mediciones que se realizan para determinar la exactitud y repetibilidad se realiza tambin los clculos de la incertidumbre de medicin.

Cuando los instrumentos son nuevos, generalmente el fabricante en los catlogos de datos tcnicos y mantenimiento, expresa la clase de exactitud.

Estos catlogos se deben conservar en una hoja de vida que se lleva a cada equipo.

En la hoja de vida est consignada la historia del equipo, incluidas todas las calibraciones y verificaciones que se le haya realizado.

La hoja de vida de los equipos debe contener:

El nombre del equipo;

El nombre del fabricante, la identificacin del tipo o modelo y el nmero de la serie;

cdigo del equipo o nmero del inventario;

La fecha de recepcin y la fecha de puesta en marcha;

El emplazamiento habitual, si aplica;

Su estado cuando fue incorporado al servicio (nuevo, usado, reacondicionado);

Copias de las instrucciones del fabricante, cuando estn disponibles;

Fecha y resultados de las calibraciones y los controles peridicos y fechas de la siguiente calibracin y revisin;

Detalles sobre el mantenimiento realizado y planeado para el futuro;

Historial del equipo, indicando cualquier dao, mal funcionamiento, modificacin o reparacin.

3.4 IDENTIFICACIN DE EQUIPOSLos instrumentos deben ser marcados con un cdigo que puede ser con letras o nmeros o una combinacin de los dos. Lo ideal es disear este cdigo de tal forma que sea fcil identificar la procedencia del instrumento. Ejemplos de codificacin de instrumentos:

2MIC001

1. campo2o., 3er. y 4o. campos5o., 6o., y 7o. campos

Identifica al custodioIdentifica el instrumentoIdentifica el instrumento

1: Taller de ReconstruccinCOM: Comparador de cartula001 al 999

2: Taller de SoldaduraMIC: Micrmetro001 al 999

3: Taller de HidrulicaPAT: Patrn de medicin

001 al 999

4: Taller de Maquinas/htsPIE: Pie de Rey001 al 999

5: Taller de Partes elctricasPRO: Profundmetro001 al 999

6: Taller de ElectrnicaTOR: Torqumetro001 al 999

BAL: Balanza001 al 999

MAN: Manmetro001 al 999

Bloques calibre, Torque Patrn, Pesas para torque Patrn, Anillos patrn y Barras para micrmetro

3.5 COMPRA DE EQUIPOS.

La compra de los equipos de medicin debe realizarse de acuerdo con el procedimiento de compras que tenga establecida la Empresa. 3.6 CONTROL DEL EQUIPO DE INSPECCIN, MEDICIN Y ENSAYO

Generalidades

La Organizacin debe establecer y mantener actualizados procedimientos documentados para controlar, calibrar y mantener el equipo de inspeccin, medicin y ensayo utilizado por la Organizacin para demostrar que el producto cumple los requisitos especificados.

Procedimientos para controlar:

Controlar los equipos de inspeccin, medicin y ensayo puede implicar varios puntos;

.- Cuando se calibraron los instrumentos la ltima vez?

.- Cual es el perodo de calibracin?

.- Quien es el "dueo" del instrumento?

.- Se usa el instrumento para los fines propuestos?

.- Donde est localizado?

.- Que patrones utiliza para la calibracin?

.- Como se compran los nuevos instrumentos?

Con un procedimiento, donde incluya lo que Ud. necesita controlar, cumple con el requisito.

El procedimiento debe tener un objetivo, un alcance, definiciones, si se desea, un flujograma donde se indique el cmo, quien, explicacin en texto; disposiciones generales, responsabilidades, documentos, registros y anexos.

Procedimientos para calibrar:

Que instrumentos necesitamos calibrar? Slo es necesario calibrar los instrumentos con los cuales controlar directamente las medidas del producto o variables del proceso que incidan el producto. Algunos indicadores como termmetros, relojes, tacmetros no requieren calibracin. Una mesa de mrmol que sirva como referencia para calibrar comparadores de cartula, tampoco es necesario calibrarla, se calibrara si con ella calibramos niveles y otros instrumentos.Procedimientos para mantener:

En algunos casos se hace mantenimiento antes de efectuar la calibracin, en este caso, el procedimiento de mantenimiento estar incluido en el de calibracin.

Puede tener mantenimiento preventivo para reducir la posibilidad de falla, de acuerdo con el manual del fabricante o puede tener mantenimiento correctivo despus de ocurrir una falla.

Si el mantenimiento no lo hace Ud. mismo debe confiar sta tarea a un subcontratista calificado para estas labores.3.7 PATRONES DE MEDICION.Patrn Internacional: Es el patrn reconocido en el plano internacional como patrn Internacional.

Patrn primario: Es la referencia nacional, puede ser comparado con patrones internacionales, puede ser fsico o material.

Patrn secundario: Son copias del primario y comparados regularmente con ste. Tiene como funcin permitir la calibracin de patrones terciarios.

Patrn terciario: Son de igual o menos precisin que el secundario. Se comparan siempre con el secundario. Tienen como funcin la calibracin de patrones de uso o de trabajo que utilizan las empresas.

3.8 ERRORES DE MEDICIN:Cada medicin es falseada por imperfecciones debido al procedimiento de medicin, al objeto de medicin, montaje de prueba, instrumentos de medicin (escalas, bloques, galgas), adems por influjo del medio ambiente y del observador. Tambin los cambios en las fuentes de error falsean el resultado de medicin.

Influencias del ambienteTemperatura

Presin atmosfrica

Humedad

Frecuencia, voltaje, campos elctricos

Influencias personalesAtencin

Prctica

Agudeza visual

Capacidad de estimacin

Errores sistemticos:

Estos errores tienen orgenes que individualmente en principio se pueden conocer (entre otras imperfecciones, del mtodo de medicin y de los patrones como tambin influjos del ambiente y del observador).

Estos errores son de manera sistemtica, conocibles, comprensibles, determinables y eliminables.

A travs de simples repeticiones de las mediciones con el mismo instrumento, y a medida que se efecten con ms frecuencia se pueden conocer y eliminar los errores sistemticos.

Errores aleatorios:

Estos errores se deben entre otras causas a oscilaciones de rozamientos temporales y espaciales en aparatos de medicin, pequeas desviaciones en la colocacin de la pieza a medir o de las escalas, pequeos cambios temporales en temperatura, iluminacin, vibraciones, contenido de polvo en el aire.

En aparatos elctricos se debe a cambios temporales de tensin, frecuencia, campos magnticos y elctricos.

Estos errores se pueden disminuir, efectuando varias mediciones, tomando el valor promedio de la medicin.

Expresin de los errores:

Error absoluto (E):

Si tenemos que A es el valor exacto de cierta magnitud y a es su valor aproximado, llamaramos error absoluto (E) a la diferencia;

E = a - A

Ejemplo: A = 100mm. A = 99.7 mm. E = a-A. E = 99.97 mm - 100 mm. E = - 0.03 mm.Error relativo (d):

Es el cociente del error absoluto sobre el valor nominal de la magnitud que se mide, permite juzgar el grado de aproximacin de una medida, se expresa en porcentaje.

Error relativo d = a- A x 100%

d = (E/A) x 100%

A= 100 mm

a = 99.97 mm

E = - 0.03 mm

d = - (0.03/ 100) x 100% = - 0.03%

Determinar las mediciones por hacer, la exactitud requerida, y seleccionar el equipo

adecuado de inspeccin, medicin y ensayo capaz de dar la exactitud y la repetibilidad necesarias.

- Tolerancia:

Se define como campo de tolerancia la imprecisin de mecanizacin admisible, es decir, la diferencia entre las dimensiones lmites, entre las que puede variar una cota sin comprometer la funcionabilidad y el intercambio de un elemento dado

- Exactitud:

Viene medida por el error, siendo tanto mayor cuanto menor sea ste. Se sigue la norma de que el instrumento de medida debe tener una exactitud diez veces superior a la prescrita para la medida de la pieza, as para medir dcimas de milmetro, se usar un instrumento que aprecie centsimas de milmetro.

- Repetibilidad:Aptitud de un instrumento de medicin para dar indicaciones muy semejantes, en aplicaciones repetidas de la misma magnitud por medir en las mismas condiciones de medicin.

Las condiciones incluyen:

Reduccin al mnimo de las variaciones debidas al observador.

El mismo procedimiento de medicin.

El mismo observador.

El mismo equipo de medicin utilizado en las mismas condiciones.

La misma localizacin.

Repeticin dentro de un perodo corto.

Determinacin de la exactitud y la repetibilidad, en dos instrumentos de medicin

Instrumento 1

Valor nominalL1L2L3XeRExactoRepetible

10.09.08.08.08.6-1.41.0X

15.015.014.013.014.6-0.42.0

20.021.020.019.020.0 0.02.0X

25.024.023.022.023.0-2.02.0

30.031.030.028.029.6-0.43.0

e = X- Vn El de menor valor implica exactitud.

R (rango) = Lectura mayor - Lectura menor El de menor valor es el ms repetible

Instrumento 2

Valor nominalL1L2L3XeRExactoRepetible

10.09.09.010.09.3-0.71.0

15.014.015.015.014.6-0.41.0

20.021.020.020.020.3-0.71.0

25.024.025.025.025.0 0.00.0XX

30.031.030.029.030.0 0.02.0X

Segn los resultados, vemos que el instrumento 2 es el indicado, por ser exacto y repetible

Si queremos hacer lo mismo, para un solo instrumento tendremos, en el punto de valor nominal 10.0:

Valor nominalL1L2L3XeRExactoRepetible

10.09.08.09.08.6-1.41.0

10.09.09.09.09.0-1.00.0

10.010.09.09.09.3-0.71.0

10.010.010.010.010.0 0.00.0XX

10.010.09.010.09.6 -0.41.0

Me indican los resultados, que tiene este instrumento en su valor nominal de 10.0, una repetibilidad de 1.0, logr exactitud y repetibilidad en su cuarta lectura.

3. 9 INCERTIDUMBRE DE MEDICIN: (SYMBOL 109 \f "Symbol") = ( 2 ( ((xi-x)2/n-1

xi: valor de cada medicin realizada. x: promedio de las mediciones realizadas. n: nmero de mediciones realizadasParmetro asociado con el resultado de una medicin, que caracteriza a la dispersin de los valores que en forma razonable se le podran atribuir a la magnitud por medir.

Ejemplo de clculo de la incertidumbre en una medicin.

Valor Nominal (mm) Lectura (mm) Promedio

xi x xi -x (xi-x)210 9,98 -0.005 0.000025

9,99 0.005 0.000025

9,97 -0.015 0.000225

9,98 -0.005 0.000025

10,01 9.985 0.025 0.000625

10,00 0.015 0.000225

9,99 0.005 0.000025

9,98 -0.005 0.000025

9.96 -0.025 0.000625

9.99 0.005 0.000025

__________

Desviacin estndar de los errores = ( 0.00185/9 = 0.0143 mm (= 0.00185

Incertidumbre (SYMBOL 109 \f "Symbol") = SYMBOL 177 \f "Symbol" 2SYMBOL 115 \f "Symbol" = SYMBOL 177 \f "Symbol" 0,02867 mm

Para efectos de comparar la incertidumbre del instrumento, con la tolerancia especificada de la pieza a medir tomamos la siguiente relacin:

T.U.R. (Test Uncertaintly Ratio) = Tolerancia permitida en el objeto/ Incertidumbre del instrumento.

Debe estar entre 3 y 10 de acuerdo con la definicin necesaria en los procesos.

Ejemplo: Debemos medir un dimetro de una pieza de 10 mm, con una tolerancia de 0.01 mm.

Servir el instrumento con la anterior incertidumbre?

TUR = 0.01/0.028 = 0.35 (no sirve porque debe estar entre 3 y 10.).

.(-En los casos en que se utilice software de ensayo o referencias comparativas tales como hardware de ensayo, como formas adecuadas de inspeccin, stas se deben comprobar para demostrar que tienen capacidad de verificar la aceptabilidad del producto, antes de liberarlo para el uso, durante la produccin, la instalacin, o el servicio asociado; y se deben comprobar de nuevo a intervalos prescritos.

Software de ensayo: En este caso es necesario dar detalles de como se valido el software y como se har su revalidacin, como ejemplos de software en mquinas de medicin automticas tenemos: Organizacin del programa, dialogo interactivo entre operario y mquina, comandos, anlisis geomtricos, tareas especiales, direccin de datos.

Hardware de ensayo: Generalmente son las galgas pasa no pasa, los tapones macho y hembra, tapones roscados, calibres lisos. En este caso la verificacin de las medidas para comprobar la efectividad del hardware es un requisito indispensable. Esta verificacin se logra comparando los instrumentos, con bloques calibre o midindolos en mquinas especiales para este uso.

3.10 ALCANCE Y FRECUENCIA DE LAS COMPROBACIONES (La Organizacin debe establecer el alcance y la frecuencia de esas comprobaciones, y debe conservar registros como evidencia de control.

Ejemplo de un flujograma de parmetros para establecer periodos de calibracin.

Se debe establecer un periodo de calibracin de los instrumentos, dependiendo de la utilizacin del mismo o el tiempo entre calibraciones, tambin podemos tener una combinacin de ambos. La norma ISO NTC- 10012-1 en su anexo A, describe diferentes mtodos para revisar el intervalo de calibracin, recomienda la norma tener en cuenta lo siguiente:

El tipo del equipo.

La recomendacin del fabricante.

Los datos de tendencia obtenidos con base en registros de calibraciones anteriores.

La historia registrada de mantenimiento y servicio.

El grado de severidad de la utilizacin.

La tendencia al desgaste y desviacin.

La frecuencia de verificacin cruzada contra otro equipo de medicin, especialmente patrones de medicin.

La frecuencia y la formalidad de las calibraciones de verificacin interna.

Las condiciones ambientales (temperatura, humedad, vibracin, etc).

La exactitud de medicin buscada.

Las consecuencias de que se acepte como correcto un valor medido incorrecto, debido a que el equipo de medicin se ha vuelto defectuoso.

El riesgo de que el equipo de medicin no cumpla la especificacin al ser utilizado, debe ser tan pequeo como sea posible.

Los costos de la calibracin deben ser mantenidos en un mnimo.

Ejemplos de periodos de calibracin de instrumentos:

Para el inicio del proceso de calibracin peridica de instrumentos se definieron los siguientes intervalos en una Empresa particular:

CLASE DE INSTRUMENTOINTERVALO EN DIAS

TIEMPO CALIBRACIN (hrs.)

Comparador de cartula120 (+10%)2.0

Micrmetro90 (+10%)

-Hasta 7 pulgadas1.0

-Superior a 7 pulgadas0.5

Pie de Rey90 (+10%)1.0

Profundmetro90 (+10%)2.5

Torqumetro90 (+10%)1.5

Patrn de medicin

-Bloques calibre720 (+10%)n/a

-Torque Patrn365 (+10%)n/a

-Pesas para torque Patrn720 (+10%)n/a

-Anillos patrn720 (+10%)n/a

-Barras para micrmetro720 (+10%)n/a

Nota: Horas productivas de un hombre: 6.5 /dia

Estos intervalos se modificarn para cada equipo individual teniendo en cuenta lo siguiente:

Fase de inicio (hasta MES, AO)

-Dos calibraciones sucesivas que NO pase la prueba, por razones distintas a mal uso del instrumento, el intervalo se reducir un 30%

Fase de operacin normal (Mes, ao)

-Dos calibraciones sucesivas que NO pase la prueba, por razones distintas a mal uso del instrumento, el intervalo se reducir un 30%

-Proceso bajo control estadstico, con lmites de control dentro de los lmites de especificacin, en por lo menos 4 calibraciones

Se registrarn los valores promedios de las 3 mediciones en cada punto de verificacin de la escala (ver formato de registros de calibracin)

Cada calibracin tendr como mnimo 3 mediciones en cada punto de verificacin de la escala (mnimo 10 verificaciones); lo que equivale a decir que en 4 calibraciones tendremos 10 promedios X 4 calibraciones = 40 registros, por lo menos

Cuando la disponibilidad de datos tcnicos relativos al equipo de inspeccin, medicin y ensayo sea un requisito especificado, tales datos deben ser disponibles, cuando los requiera el cliente o el representante del cliente, para verificar que el equipo de medicin y ensayo es funcionalmente adecuado.

Los datos tcnicos podran ser entre otros: Datos del diseo del mtodo de medicin (cuando se desarrollan soluciones originales), Marca, modelo, serie, escalas de medicin, divisin mnima de escala exactitud, precisin, incertidumbre y errores de medicin.

3.11 ESTADO DE CALIBRACION

Identificar el equipo de inspeccin, medicin y ensayo con un indicador adecuado a con un registro de identificacin aprobado para mostrar el estado de calibracin.

Cuando se ha calibrado el equipo, debemos marcarlo para identificarlo como tal, para esto tenemos diferentes posibilidades, marcar con colores, estableciendo una tabla de vencimientos de los mismos, utilizando estampillas, u otros medios.

Si utilizamos estampillas, estas tendrn lo siguiente:

.- Identificacin de la Empresa.

.- Nmero de consecutivo de la estampilla, que debe coincidir con un nmero asignado al registro de resultados de calibracin.

.- Leyenda de "calibrado.

.- Quin calibr.

.- Cuando calibr.

.- Incertidumbre de medicin.

.- Cuando se debe calibrar de nuevo.

.- La escala calibrada.

.- Indicar si el instrumento tiene limitaciones.

Las marcas o estampillas se colocarn en lo posible sobre el propio instrumento, pero cuando las condiciones de espacio no lo permitan, se colocar la marca en la caja que lo contenga o en un sitio visible cerca del lugar donde se guarda.

3.12 PERSONAL Y CAPACITACIN.

El personal debe estar claramente responsabilizado y autorizado para las diferentes labores del laboratorio.Capacitacin: El personal debe ser competente con base en educacin, formacin, habilidades y experiencia para las labores asignadas de medicin en el laboratorio.

Es necesario realizar la verificacin del entrenamiento recibido.

Ejemplo: Tcnico de calibracin de elementos dimensionales.

Educacin: Bachillerato tcnico.

Entrenamiento / conocimiento: normas y procedimientos de calibracin de elementos dimensionales.

Habilidades: Trabajo manual, Capacidad de anlisis.

Experiencia: en manejo de herramientas de medicin dimensionales y en mediciones industriales, mnimo 3 aos

3.13 LABORATORIO DE METROLOGA.

En el caso de que la Empresa decida obtener sus propios patrones y realizar sus propias calibraciones, es necesario destinar y dotar un rea con los elementos necesarios para realizar los trabajos. Se debe dar importancia al espacio, iluminacin, temperatura, humedad relativa, mesas de trabajo y espacio para el almacenamiento de los equipos a calibrar.

El laboratorio debe estar ubicado lejos de fuentes de vibraciones, choques mecnicos, fuentes de interferencia electromagntica.

Las instalaciones deben estar libres de polvo, humedad, vapores, ruidos.

Las condiciones ambientales del laboratorio deben estar controladas, para garantizar que la incertidumbre de las mediciones sea similar.

Cuando sea necesario se debe instalar controles de temperatura y humedad, para garantizar la estabilidad en el laboratorio.

Para lograr un buen nivel de exactitud se debern tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

La humedad relativa debe ser mantenida entre el 40 y 60%.

El nivel de ruido acstico dentro del laboratorio no debe ser superior a 65 dB.

Se recomienda un nivel de iluminacin de 500 a 1000 lux.

En mediciones elctricas se recomienda evitar la localizacin de transformadores y cables que puedan originar campos elctricos o magnticos. Se debe tener corriente regulada y dispositivos de seguridad contra corto circuitos.

Las condiciones de temperatura de los diferentes laboratorios deben estar dentro de los siguientes rangos:

MEDICIONESTEMPERATURAVARIACION

Longitud, geomtricas, dimensiones20C1C

Elctricas23C a 25C2C

Fuerza23C2C

Presin20C2C

Dureza23C2C

Masa20C2C

Volumen y densidad20C2C

Tiempo y frecuencia24C2C

3.14 VALIDEZ DE RESULTADOS DE MEDICIONEvaluar y documentar la validez de los resultados de inspeccin y ensayo, previos, cuando se encuentra que el equipo de inspeccin, medicin y ensayo est descalibrado.

Desarrollar un procedimiento indicando lo que se debe hacer en el caso de que se compruebe que hemos calibrado equipos de trabajo, con patrones que estaban descalibrados.

Para evitar tener que hacer este tipo de seguimiento, se recomienda verificar los instrumentos, con patrones de trabajo (barras para micrmetro, patrones terciarios u otros) antes de realizar las mediciones. Documentar esta verificacin por medio de un registro.

3.15 ASEGURAMIENTO, PRESERVACION Y ALMACENAMIENTOAsegurar que el manejo, la preservacin y el almacenamiento del equipo de inspeccin, medicin y ensayo sean de tal ndole que se mantengan la exactitud y la aptitud para el uso.

Algunos fabricantes de instrumentos, suministran contenedores especiales para almacenar los instrumentos, en lo posible usar estos contenedores.

Debe haber instrucciones de manipulacin, cuando los instrumentos sean frgiles o propensos a daos.

Lubricar con aceites suaves o vaselina pura las superficies de medicin de los instrumentos dimensinales

Evitar exposiciones extremas de humedad, temperatura, vibracin, polvo.

3.16 PROTECCION DE INSTALACIONES

Proteger las instalaciones de inspeccin, medicin y ensayo, incluyendo tanto el hardware como el software de ensayo, de ajustes que puedan invalidar el reglaje de calibracin.

Es necesario restringir la entrada a los laboratorios de medicin para proteger los instrumentos de ajustes deliberados o inadvertidos. Las puertas de acceso a los laboratorios deben tener llaves controladas.

En algunos instrumentos es necesario colocar sellos de seguridad o dispositivos sobre tornillos de calibracin, de tal forma que una manipulacin los destruya.

Debe especificar quien est autorizado para romper estos sellos (esto se hace en los procedimientos de calibracin).

Que acciones se deben tomar cuando se encuentran sellos de proteccin rotos.

3.17 REGISTROS:

Se debe tener procedimientos documentados para el manejo de los registros, incluyendo parmetros para su codificacin, indexacin, recoleccin, archivo, disposicin, legibilidad y tiempo de conservacin.

3. 18 AUDITORIAS:

Las auditorias internas y externas deben estar debidamente procedimentadas, de acuerdo a lineamientos de Norma NTC ISO 19011.

1.- Inicio de la AuditoriaDesignacin del lder del equipo auditor

Definicin de los objetivos, el alcance y los criterios de auditoria

Determinacin de la viabilidad de la auditoria

Seleccin del equipo auditor

Establecimiento del contacto inicial con el auditado

2.- Revisin de la documentacinRevisin de los documentos del SGC. Incluyendo los registros y verificacin de su adecuacin con respecto a los criterios de la auditoria

3.- Preparacin de las actividades en campoPreparacin del plan de auditoria

Asignacin de tareas al equipo auditor

Preparacin de los documentos de trabajo

4.- Realizacin de las actividades en campoRealizacin de la reunin de apertura

Determinacin de los canales de comunicacin durante la auditoria

Definicin del papel y responsabilidades de los guas y observadores, cuando existan

Recopilacin y verificacin de la informacin

Generacin de los hallazgos de la auditoria

Preparacin de las conclusiones de la auditoria

Realizacin de la reunin de cierre

5.- Preparacin, aprobacin y distribucin del informe de la auditoriaPreparacin del informe de la auditoria

Aprobacin y distribucin del informe de la auditoria

6.- Finalizacin de la auditoria7.- Realizacin de las actividades de seguimiento de la auditoria3.19 ACCIONES PREVENTIVAS Y CORRECTIVAS:

Deben existir procedimientos para manejo de las acciones preventivas y correctivas, tendientes a mejorar el sistema.

Determinar las causas de las no-conformidades, de acuerdo con una metodologa.

Tomar acciones para eliminar las causas.

Verificar la eficacia de las acciones tomadas.

3.20 PROCESO DE CALIBRACION

Definir el proceso utilizado para la calibracin del equipo de inspeccin, medicin y ensayo, incluyendo detalles del tipo de equipo, la identificacin nica, la localizacin, la frecuencia de las comprobaciones, el mtodo de comprobacin, los criterios de aceptacin y la accin por tomar cuando los resultados no sean satisfactorios.

Ejemplo de Instrumentos de medicin y las normas para su calibracin.

INSTRUMENTORANGO DE MEDICINNORMA A UTILIZAR

Pie de ReyHasta 2000 mm.NTC 4303

Micrmetros para mediciones de exterioresHasta 500 mm.NTC 4352

Comparadores de cartula0,4-0,8-3-5-10 mm.NTC 4513

PesasDiferentes rangosNTC 1842/43/48/49

BalanzasDiferentes rangosNTC 2031

Manmetros0,05 MPa. 1000 MPa.NTC 2263

Ing. Nstor Carvajal Lpez.Bogot, 2006

INICIO

RECOMENDACIONES Y GUAS DE LOS FABRICANTES DE INSTRUMENTOS DE MEDICIN

FECHAS LIMITES DE GARANTAS Y DE UTILIZACIN EN PRUEBA

INCERTIDUMBRE DEL INSTRUMENTO DE MEDICIN EN RELACIN CON LA TOLERANCIA PERMITIDA PARA LA MEDICIN

EXPERIENCIAS CON INSTRUMENTOS DE MEDICIN SIMILARES

CONDICIONES AMBIENTALES CONDICIONES DE USO

LUCRO CESANTE EN CASO DE DAO DEL INSTRUMENTO DE MEDICIN

DETERMINAR INTERVALO DE CALIBRACIN

ANALIZAR EXPERIENCIAS DE LA CALIBRACIN

EXPERIENCIAS RESULTANTES DE LA UTILIZACIN, FALLAS, IRREGULARIDADES, ETC.

EXPERIENCIAS GANADAS EN CALIBRACIONES ANTERIORES

CAMBIOS EN LAS CONDICIONES DE UTILIZACIN

ES NECESARIO UN CAMBIO DEL INTERVALO DE CALIBRACIN

?

DETERMINAR INTERVALO DE CALIBRACIN NUEVAMENTE

NO

SI

EXPERIENCIAS OBTENIDAS

EN LOS EXMENES DE APTITUD,

REQUERIMIENTOS DE CLIENTES,

ENTIDADES, NORMAS

EXAMEN DE

APTITUD

UTILIZACIN DEL INSTRUMENTO DE MEDICIN

CALIBRACIN DEL

INSTRUMENTO DE MEDICIN

NUEVAS FECHAS DE GARANTA

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