Cómo evaluar a tus Proveedores Externos de Calibración: 5 consejos útiles

Con las exigencias que hoy presenta la nueva generación de normas ISO (9001, 14001, etc), BRC, entre otras, sumado a las necesidades de un mercado cada vez más demandante, se vuelve necesario que gestionemos adecuadamente nuestro equipamiento. En particular, los instrumentos que resultan críticos para la medición de parámetros de nuestros procesos, deben ser calibrados periódicamente. Este período se define de acuerdo a diversos factores, como vimos en publicaciones anteriores.

Algunas organizaciones, ya sea por su tamaño o por su alta demanda de calibraciones, poseen su propio laboratorio de calibraciones y/o ensayos. La mayoría no lo posee. Cualquiera sea el caso, requerirán de calibraciones externas que garanticen la trazabilidad de los resultados al Sistema Internacional (SI). Les brindaremos 5 recomendaciones que deben tener al seleccionar sus proveedores de calibraciones y/o ensayos externos.

Cuando elegimos un laboratorio para que nos calibre nuestros instrumentos o ensaye nuestros productos, debemos: 

1 - Comprobar si pertenece a una red de laboratorios acreditados por algún organismo de metrología reconocido.

Casi todos los países desarrollados o en vías de desarrollo del mundo poseen un organismo (generalmente estatal) encargado de ser el referente nacional de metrología. Muchos de ellos, en Latinoamérica, España, Estados Unidos o Alemania (por mencionar algunos) cuentan, a su vez, con una red de laboratorios privados a los que auditan periódicamente. Comúnmente se evalúa su funcionamiento bajo criterios de la Norma Internacional ISO/IEC 17025 en su última versión, o alguna versión equivalente nacional. Esto garantiza, de cierta manera, que un ente competente evalúa a dicho laboratorio, lo que nos da un respaldo importante. Esta evaluación incluye tanto aspectos de gestión de la calidad, como de requisitos técnicos.

Les brindamos algunos ejemplos de organismos y redes, en donde poder consultar la acreditación de los laboratorios. En sus páginas web podrán consultar el directorio de laboratorios acreditados.

• En Argentina, el Organismo Argentino de Acreditación (OAA) posee su propia red. El Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI), que es el organismo nacional de metrología, posee su red denominada Servicio Argentino de Calibración y Medición (SAC). Estos últimos no cuentan con la acreditación como tal, por lo que se los denomina "supervisados".
• En Chile, el Instituto Nacional de Normalización (INN) tiene su Sistema Nacional de Acreditación. 
• En Brasil, el Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) posee su Rede Brasileira de Calibração (RBC). 
• En Colombia, el Instituto Nacional de Metrología de Colombia (INM) posee la Red Colombiana de Metrología (RCM). El Organismo Nacional de Acreditación de Colombia (ONAC) es el ente acreditador.
• En Perú, el Instituto Nacional de Calidad (INACAL) tiene su red también de laboratorios acreditados.
• En Venezuela, el Servicio Autónomo Nacional de Normalización, Calidad, Metrología y Reglamentos Técnicos (SENCAMER) posee también su red de laboratorios.
• En España, si bien el Centro Español de Metrología (CEM) es el referente metrológico, es la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) quien se encarga de supervisar los laboratorios y acreditarlos. Pueden consultar el listado de laboratorios acreditados en este enlace.
• En México, la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA) posee su red de laboratorios acreditados.
• En Alemania, el organismo de acreditación Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) cuenta con la red Deutscher Kalibrierdienst (DKD), una de las más reconocidas a nivel mundial. Son referentes a nivel técnico, y responsables de muchos procedimientos técnicos de calibración y ensayo que se toman como modelo por laboratorios de todo el mundo y otros organismos de metrología.
• En Estados Unidos, el National Institute of Standards and Technology (NIST), posee una red de adhesión voluntaria (como el resto, por supuesto). Es la National Voluntary Laboratory Accreditation Program (NVLAP).

Si selecciona un laboratorio perteneciente a alguna de estas redes, podrá dar por asegurado que desempeña sus tareas bajo lineamientos de la Norma ISO/IEC 17025 o equivalente, lo que le garantiza (al menos) confiabilidad en los resultados, trazabilidad metrológica, imparcialidad, objetividad y confidencialidad, entre otros aspectos importantes. Los certificados emitidos por cualquiera de ellos, debería contener los datos mínimos exigidos por la norma.

2- Alcance técnico

Aquí hay que tener sumo cuidado. Un laboratorio acreditado lo está únicamente en determinadas variables físicas o químicas, y en ciertos alcances. Eso no implica que lo esté para otras variables no especificadas. Por ejemplo, si un laboratorio que nos presta servicios de calibración aclara que está acreditado para calibrar sólo instrumentos de presión, no es ninguna garantía que enviemos nuestros instrumentos de temperatura a calibrar ya que no hay aval de ningún ente. Inclusive, si tuvieran acreditados en la variable presión, supongamos hasta 100 bar, no podríamos enviarles nuestros manómetros de 250 bar, ya que están fuera del alcance de la acreditación. Esto es muy importante, porque muchos laboratorios se escudan con pertenecer a una red acreditada, para prestar cualquier tipo de servicios. En resumen, debemos asegurarnos que el laboratorio escogido está acreditado en la variable y el alcance (rango, incertidumbre, etc) que precisamos. Caso contrario, es como si no tuviera acreditación alguna.

3 - Ubicación geográfica y trazabilidad real

Generalmente, salvo casos muy específicos, cada empresa tiende a recurrir a proveedores locales, al menos nacionales. En casos en que uno recurra a un laboratorio perteneciente a una red de otro país, hay que verificar si el certificado emitido por dicho laboratorio es válido fuera de su país. Por ejemplo, si desde Argentina quiero contratar a un laboratorio brasileño, debo chequear si la acreditación brindada por Inmetro tiene alcance fuera de Brasil. ¿Por qué? Porque sino estamos 'rompiendo' la trazabilidad. Con laboratorios nacionales eso no suele ocurrir, ya que generalmente estos calibran en otros laboratorios de la misma red y ellos, o alguno de ellos, lo hace con su organismo nacional de metrología, cuyos resultados son (generalmente) de validez internacional.

4 - Tiempos de entrega y servicios adicionales.

Más allá de los precios, en los que no vamos a meternos, son críticos los plazos de entrega. El tiempo en el que nuestros instrumentos estarán fuera de servicio para ser calibrados, debe ser mínimo. Debemos tener en cuenta cuánto tiempo le tendremos fuera por logística y tiempo de calibración propiamente. Por otro lado, cuando más complejo sea el transporte hacia el laboratorio, mayor será el riesgo de que le ocurra algo. Debemos minimizar este riesgo, a través de empresas de transporte que trabajen con cargas especiales. Muchos laboratorios, dentro de las exigencias normativas, consideran el envío como parte de su proceso, y lo tienen dentro de su gestión de la propiedad del cliente.

Por otro lado, existen muchos laboratorios que no sólo realizan sus calibraciones o ensayos en instalaciones fijas, sino que poseen servicios in-situ a través de laboratorios móviles, tipo van o camiones preparados para tal fin, con condiciones controladas. En estos casos, y siempre y cuando sean acreditados para hacerlo, pueden dirigirse a su propia planta para realizar las calibraciones sin tener que enviar sus instrumentos fuera de ella. Esto reduce costos, tiempos y riesgos. Los laboratorios móviles hoy son una excelente opción.

5 - ¡Audítelos!

Más allá del reconocimiento por parte de un ente externo, es conveniente siempre que audite a sus proveedores de calibraciones o ensayos. Existen aspectos que quizás no estén contemplados por dicho ente, que tienen que ver más con la necesidad real de su organización. Debemos evaluar, por ejemplo. si el laboratorio tiene la capacidad suficiente para procesar el volumen de calibraciones que precisamos, con la periodicidad que corresponde, y los tiempos de entrega que ofrece. Estas auditorías apuntan más a condiciones contractuales que normativas. (N.R.: Muchas gracias  a Eduardo Ordóñez Chicote por el aporte)

Si no posee la formación adecuada para hacerlo, contrate un consultor competente. Con cierta periodicidad, supongamos anualmente, debería realizarles una auditoría. Esto aplica tanto a proveedores actuales, como a incorporaciones de nuevos laboratorios a su listado de proveedores.

Laboratorios hay muchos. Pero tenga cuidado. No son tantos los que cumplen con los requisitos que nos garanticen tranquilidad y confianza. Ante la duda, consulte con el organismo que corresponda.

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Determinación del Intervalo de Calibración Óptimo en Aplicaciones de Metrología No Legal

Por Raúl Sejzer

Desde hace décadas, la determinación de intervalos de calibración óptimos ha sido motivo de discusión entre metrólogos, usuarios y fabricantes de instrumentos. Las primeras aproximaciones buscaban la generalización, pero quedó ampliamente demostrado que no era el camino correcto. Hoy coexisten diferentes corrientes, con un cúmulo de métodos cuya selección depende fuertemente de la aplicación puntual. Se cuenta en la actualidad con métodos basados en datos estadísticos, los cuales exigen que exista información histórica del instrumento a analizar, métodos algorítmicos que pueden utilizarse con una confiabilidad considerable sin necesidad de poseer datos de calibraciones previas, y otros métodos más sencillos basados, por ejemplo, en la actualización dinámica de los intervalos según los resultados de la última calibración. 

Enumeraremos las diferentes alternativas disponibles actualmente, reconocidas científicamente a nivel mundial, permitiendo destacar las características distintivas de cada tipo. Se obviarán los casos en los que existan exigencias de terceros que tengan incidencia sobre la decisión. En particular, no se tendrán en cuenta aplicaciones de metrología legal.

1. INTRODUCCIÓN

Todo instrumento de medición, sea cual fuere su ubicación dentro de la pirámide de trazabilidad metrológica, debería ser calibrado periódicamente para garantizar que su funcionamiento se encuentre dentro de lo especificado y de lo esperado para el uso previsto. En la actualidad, la mayoría de las normas internacionales de gestión de la calidad, la seguridad y el medio ambiente exigen que los equipos utilizados en medición y monitoreo de las variables físicas y químicas claves se encuentren calibrados, con una frecuencia de calibración determinada, siempre que sea aplicable. La principal dificultad se encuentra en la determinación del intervalo adecuado entre calibraciones. La elección del intervalo es siempre una relación de compromiso entre el costo de la calibración y el riesgo de que el instrumento salga de tolerancia antes de la próxima calibración.

Existe para cada instrumento un factor de incertidumbre que hace inevitable la aparición potencial de resultados fuera de la tolerancia definida (OOT: Out of Tolerance).

En todos los casos, se deben utilizar dos criterios dependiendo de la etapa en la que se encuentre el análisis. En primer lugar, se debe determinar el intervalo de calibración inicial. Luego, es necesario seleccionar un método específico con el objeto de reevaluar los intervalos subsiguientes de manera sistemática.

2. DETERMINACIÓN DEL INTERVALO INICIAL

Para determinar el intervalo de calibración adecuado, por primera vez, para un instrumento en particular se deben tener algunas consideraciones importantes entre las que se destacan: cuál es el uso previsto y la criticidad de sus resultados, qué recomiendan el fabricante y los organismos reconocidos y qué información disponible existe sobre equipamiento de similares prestaciones.

Es muy habitual encontrar recomendaciones iniciales por parte de los fabricantes sobre períodos de doce meses sin mayores argumentos. Esto deriva, en realidad, de que existen reglamentaciones legales que los fabricantes de dispositivos electrónicos deben cumplir, entre lo que se encuentra la exigencia de que todo equipo nuevo (incluidos los instrumentos electrónicos) debe encontrarse dentro de especificaciones al menos en su primer año de uso. Es por esto que los ingenieros de diseño cumplen con lo mínimo indispensable para conseguir esta especificación [1].

3. DETERMINACIÓN DE INTERVALOS DE CALIBRACIÓN MEDIANTE MÉTODOS RECOMENDADOS

En función de las diferentes necesidades surgidas fueron desarrollándose y perfeccionándose una serie de métodos para la determinación de los intervalos de calibración adecuados para cada aplicación. Dos documentos fundamentales han sentado las bases de esta búsqueda permanente. Por un lado, la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML) lanzó en 1984 su guía OIML D 10, que recién en el año 2005 sería reconocida por ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation). Ambas organizaciones editarían la guía ILAC-G24 / OIML D 10 cuya última versión disponible data de 2007. El propósito de este documento es guiar a los laboratorios en la determinación de los intervalos de calibración correctos, identificando los factores principales que deben ser tenidos en cuenta [2]. Esta guía sugiere cinco métodos que pueden ser seleccionados en función de la necesidad:

• Método escalera (Staircase): sencillo y versátil. Cada intervalo se incrementa o decrementa dependiendo del comportamiento del instrumento en el intervalo anterior.
• Gráfica de control (Control chart): se monitorean puntos estratégicos y se los compara en cada calibración, para determinar el intervalo de calibración óptimo según los datos obtenidos de deriva y dispersión de los valores.
• Tiempo de uso (“In-time” use): se lleva un control de las horas de uso reales del instrumento mediante la vinculación con un cronómetro.
• Caja negra (Black box testing): se utiliza en instrumentos complejos. Se realiza un control y seguimiento de parámetros fundamentales. Cuando se encuentran fuera de especificación, se calibra nuevamente el instrumento.
• Aproximación estadística (Statistical approaches): se utilizan herramientas estadísticas complejas, generalmente a través del uso de software específico. Poseen un alto grado de efectividad.

Por otro lado, en el año 1979 la National Conference of Standards Laboratories (actual NCSL International) lanzó su guía de prácticas recomendadas denominada RP-1. Desde 1996 se encuentra vigente su tercera edición y se trabaja en una cuarta edición [3]. En la guía RP-1 se encuentran descritas metodologías ampliamente estudiadas y aplicadas, las cuales pueden ser clasificadas en dos clases: métodos estadísticos y métodos algorítmicos. 

Los métodos estadísticos suelen ser efectivos, pero requieren de un grado de conocimiento considerable de herramientas estadísticas y de una cantidad de datos importante sobre la historia previa del instrumento. Esto los hace costosos y difíciles de implementar, en particular cuando existe poca o nula información histórica [4]. Los métodos algorítmicos, en cambio, suelen ser efectivos en relación costo-desempeño. Son sencillos de implementar y no requieren conocer el historial del instrumento, quizás el último resultado, pero no resultados más antiguos [5,6].

4. CONCLUSIÓN

Además de la correcta elección del intervalo inicial de calibración en función de datos brindados por el fabricante, referencias similares y el conocimiento del uso previsto, existen diferentes metodologías para la determinación de los intervalos de calibración  posteriores.  El método adecuado dependerá principalmente de los costos, la disponibilidad de datos y herramientas y la capacidad de los metrólogos en resolver cálculos y estimaciones complejas. 

En futuras publicaciones profundizaremos sobre estos métodos.

5. REFERENCIAS

[1] B. Soriano, V. Aranda, N. Gutiérrez, “Determinación de Intervalos de Calibración”, MetAs & Metrólogos Asociados, La Guía MetAS, octubre de 2004.

[2] ILAC-OIML, “ILAC-G24 / OIML D 10 – Guidelines for the determination of calibration intervals of measuring instruments” ILAC-OIML, 2007.

[3] NCSLI, “Recommended Practice RP-1 – Establishment and Adjustment of Calibration Intervals,” NCSL International 173.1 Committee, 2010.

[4] K. Chu, “A Practical Guide to Adjusting Calibration Intervals”, Kihomac Inc., NCSLI Workshop and Symposium, 2014.

[5] M. Kuster, G. Cenker, H. Castrup, “Calibration Interval Adjustment Methods: Quantitative Comparison and Optimization”, Measurement Science Conference Proceedings, Pasadena, CA, 2011.

[6] M. Kuster, G. Cenker, H. Castrup, “Calibration Interval Adjustment: The Effectiveness of Algorithmic Methods”, Proc. 2009 NCSLI Workshop and Symposium, San Antonio, TX, July 27-30.

¿Cada cuánto debemos calibrar nuestros instrumentos?

Por Raúl Sejzer

Una de las consultas más habituales que reciben los laboratorios de calibración es:
¿Con qué frecuencia se deben calibrar los instrumentos?.


Derribemos el mito, sin rodeos: no existe exigencia ni normativa alguna ya que cada caso es particular. Si bien la mayoría de normas de gestión vigentes exigen que los instrumentos de medición utilizados se calibren frecuente y sistemáticamente, no se aclara específicamente la frecuencia. Esto se debe a que sería imposible generalizar para todos los casos.

Imagen de tigerlily713 en Pixabay 

La frecuencia dependerá de varios factores, entre los que se destacan:

• La criticidad del uso: si el instrumento se utiliza para medir y/o controlar algún proceso sensible se debe poseer mayor control sobre él. Se lo debe calibrar con mayor asiduidad para evitar la detección tardía de desvíos o derivas.
• El uso que se le dé: no es lo mismo un instrumento que se utiliza varias veces al día que uno que sólo se ocupa una vez al mes para alguna medición o ensayo puntual.
• Las recomendaciones del fabricante: muchos fabricantes de instrumentos suelen recomendar períodos de recalibración. Nadie como el fabricante conoce el instrumento y puede predecir su comportamiento en el tiempo, basándose en estadística confiable.
• Si se observa un comportamiento llamativo en cuanto a la deriva del mismo: si entre calibración y calibración (durante un tiempo prudente) se observan variaciones mínimas o despreciables, se puede aumentar la frecuencia. Por otro lado, si se detecta una variación mayor a lo esperado se debe reducir la frecuencia.
• Metrología Legal: En muchos casos puede existir una exigencia externa de tipo legal, impuesta por algún organismo especialmente cuando los instrumentos son utilizados para realizar mediciones en transacciones comerciales (por ejemplo, expendio de combustibles, peso de productos alimenticios para su comercialización) o en parámetros ambientales y de seguridad (emisiones gaseosas, ruido, calidad del agua) en los que el estado deba intervenir.

Aclaremos algo sumamente importante. Para poder generalizar y cubrir todos los casos, las normas son flexibles en cuanto a las frecuencias, pero esto no quiere decir que no haya que establecerlas y cumplirlas. Resumiendo, uno debe definir instrumento por instrumento con qué frecuencia deben ser calibrados. Esto se realiza a través de programas (normalmente planes anuales) de calibración. Un Programa de Calibración es un registro en el cual se listan todos los instrumentos existentes y la frecuencia de calibración de cada uno de ellos para el período en cuestión, definiéndose fechas tentativas de realización.

Por ejemplo, si nuestro programa es anual, y un instrumento tiene una frecuencia semestral de calibración deben establecerse dos fechas dentro del programa para dicho equipo. Una vez definidas las frecuencias de todos los instrumentos, se debe cumplir a rajatabla lo planificado. Para muchas normas, como la ISO/IEC 17025, este registro debe estar documentado sin excepción. Caso contrario, se puede generar una No Conformidad, que para el caso de laboratorios de calibración y/o ensayo se suele considerar grave.

Una planificación adecuada permite optimizar tiempos y evitar inconvenientes. Conocer con anticipación las fechas de realización de las calibraciones tiene importantes ventajas: 

• Si la calibración la realiza un laboratorio externo, permite coordinar con tiempo la disponibilidad de recursos, la logística, etc. También se podrá estimar cuánto tiempo el equipo se encontrará fuera de servicio.
• Si la calibración se realiza con patrones propios, se pueden administrar los recursos necesarios que garanticen la disponibilidad de los mismos en tiempo y forma.

La frecuencia mínima de calibración es la preestablecida en el programa correspondiente. Aunque existen casos en los que puede ser necesaria la realización de una calibración extraordinaria. En general, esto sucede cuando existe evidencia o sospecha de mal funcionamiento. Si, por ejemplo, el instrumento sufre un golpe o es sometido a condiciones ambientales por fuera de los valores mínimos y/o máximos definidos por el fabricante, es altamente probable que su funcionamiento se haya visto afectado. Ante esta situación, el instrumento debe ser separado, señalado como fuera de uso y rotulado como tal para evitar su utilización. Luego se lo debe calibrar. El resultado de la calibración extraordinaria determinará si su funcionamiento se modificó, si se requiere un ajuste (con posterior recalibración) para volver a utilizarse o si el instrumento se dañó irreversiblemente.

Hemos dado algunos lineamientos generales orientativos para aplicaciones relativamente sencillas. Estrictamente hablando, la determinación de los intervalos óptimos (lo suficientemente largos para disminuir costos aunque lo bastante cortos para evitar posibles errores en funcionamiento y desvíos) lleva muchos años de desarrollo. Hoy coexisten numerosos métodos para su estimación, los cuales serán resumidos en la próxima publicación.

Calibración simple de manómetros, por método validado y con cálculo de incertidumbre

Por Raúl Sejzer

La presión es una de las magnitudes más habituales en los procesos industriales. Existen diferentes instrumentos de medición de la presión. Cuando sólo precisamos indicación local generalmente utilizamos manómetros. Los manómetros pueden ser analógicos o digitales, dependiendo del tipo de indicación. En los manómetros del tipo analógico la indicación consiste en una aguja indicadora sobre una escalada graduada. En los digitales, la indicación aparece en un display electrónico. Existen manómetros para la medición de presiones relativas, absolutas y diferenciales. Hoy nos vamos a centrar en la calibración de manómetros analógicos de presión relativa.

Tal como lo exige la Norma ISO-IEC 17025:2005, todos los métodos de calibración utilizados deben estar validados. Aquí tenemos dos alternativas: tomar métodos ya desarrollados por algún ente reconocido (algún organismo nacional de metrología, por ejemplo) o diseñar nuestro propio método. Este último punto implica la tarea adicional de que algún ente externo avale nuestro método.

En estos casos, donde existen infinidad de laboratorios que realizan este servicio, desarrollar un nuevo método parecería no tener mucho sentido. Lo que se hace generalmente es tomar un método estándar y hacerle pequeñas modificaciones para adaptarlo a nuestra necesidad puntual. Existen dos documentos que recomiendo para el armado de nuestro procedimiento de calibración de manómetros:

• El primero es el Procedimiento ME-003 para la Calibración de Manómetros, Vacuómetros y Manovacuómetros, redactado por el Centro Español de Metrología (CEM). Aquí tenemos dos grandes ventajas: la primera es que está en idioma español y la segunda es que su versión digital es gratuita. Pueden descargarlo de

http://www.cem.es/sites/default/files/me-003e.pdf

• El otro documento que recomiendo para este fin es Guideline DKD-R 6-1 Calibration of Pressure Gauges, procedimiento redactado por el DKD (red de laboratorios acreditados por el DAkkS, el organismo de metrología alemán). El mismo está disponible en inglés y alemán, y es hoy el procedimiento de referencia más utilizado en todo el mundo.

¿Qué precisamos?

• Patrones de trabajo: puede tratarse de un manómetro analógico o digital de precisión o un calibrador digital. Deben seleccionarse patrones que tengan una incertidumbre de 4 a 10 veces mejor que la que esperamos del manómetro a calibrar. Por supuesto, todo con su certificado de calibración trazable y vigente.
• Generador de presión: También debemos contar con un sistema de generación de presión. Los hay neumáticos e hidráulicos, bombas manuales o electrónicas. Muchos calibradores electrónicos hoy poseen generación de presión incorporada con una pequeña bomba neumática interna. Para presiones bajas (menores a 2MPa) es quizás la mejor alternativa. 
• Conectores, tubos y adaptadores: para poder cubrir las conexiones habituales de los manómetros a ensayar.
• Medidor de condiciones ambientales: en general se utilizan termohigrobarómetros. El mismo también debe poseer calibración vigente y trazable en temperatura ambiente, humedad relativa ambiente y presión atmosférica.
• Otros: solución jabonosa para detectar fugas en las uniones.

¿Cuáles son los pasos a seguir?

En esta y otras calibraciones estándar existen una serie de pasos ordenados a seguir:

1. Preparación del instrumento y los patrones
2. Prueba de conformidad de clase y desperezado (no siempre se realiza, yo aquí lo recomiendo)
3. Definición de los puntos de medida.
4. Calibración.
5. Toma y tratamiento de datos 
6. Análisis de resultados y cálculo de incertidumbre.

1. Preparación del instrumento y los patrones:

• El primer paso es identificar el manómetro a calibrar con todos los datos necesarios (marca, modelo, nùmero de serie, clase). 
• Luego se debe realizar el conexionado, incluyendo el manómetro a calibrar, los patrones y el sistema de generación.

Conexionado típico. FUENTE:  Procedimiento ME-003 para la Calibración de Manómetros, Vacuómetros y Manovacuómetros (CEM)

• Se recomienda en este punto realizar una prueba de fugas. Se debe presurizar todo el sistema. Si el fluido es gaseoso (aire, nitrógeno, etc) podemos utilizar una solución jabonosa para detectar fugas, especialmente en las uniones. Si el fluido es líquido (agua, aceite) detectaremos inmediatamente las fugas como pérdidas. En todos los casos se deben solucionar antes de proseguir.

2. Prueba de conformidad de clase y desperezado 

Si bien no es un requisito excluyente, se recomienda la realización de esta breve prueba. Tiene como primer objetivo desperezar al instrumento, es decir, eliminar cualquier inercia mecánica por falta de movimiento habitual o por suciedad. Una buena forma es realizar una carrera ascendente y otra descendente rápidas. Aquí detectaremos también alguna posible traba mecánica por suciedad o rotura del instrumento. En este último caso no podemos continuar con la calibración.
La prueba de conformidad de clase es una breve calibración en puntos claves que nos permite detectar desvíos muy notorios. En general se generan las presiones correspondientes al de menor valor, al de mitad y al de mayor valor de la escala. Si observamos desvíos importantes queda a consideración del operario seguir adelante, ya que con seguridad el instrumento está fuera de clase.

3. Definición de los puntos de medida

Para definir los puntos en los que se realizarán las mediciones y el nùmero de carreras, se toma como referencia la guía DKD-R 6-1 mencionada anteriormente:

Secuencias de calibración según guía DKD-R 6-1

Recuerden que la clase de este tipo de instrumentos está expresada generalmente en el error máximo en porcentaje sobre fondo de escala. Es decir, si nuestro manómetro es de 10 bar, el error máximo es de 0,25% de 10 bar = 0,025 bar = 25 mbar.

En la industria es común encontrarnos con manómetros clase 0.5, clase 1 y hasta 2.5.

En general los puntos de medida se toman equiespaciados del 10% al 100% del intervalo de medición, a menos que se seleccionen puntos específicos representativos que el usuario desee por algún motivo. También es habitual llevar a valores enteros, o que coincidan con marcas graduadas, para minimizar la incertidumbre por apreciación. 

Por ejemplo, si tenemos que calibrar un manómetro de 10 bar clase 1, debemos seleccionar 5 puntos más el cero. Si los seleccionamos equiespaciados, los puntos de calibración serán: 0, 2, 4, 6, 8, 10 para los que se realizarán 2 series (una ascendente y otra descendente):

4. Calibración

Una vez desperezado el manómetro y definidos los puntos de calibración, se procederá a calibrar el instrumento. Con el generador se irá entregando presión hasta alcanzar un valor cercano al primer punto definido de presión, A continuación, con el ajuste fino se modificará la presión hasta que la lectura del patrón o instrumento sea la deseada.Se recomienda fijar la indicación de la aguja del manómetro a los trazos de la escala cuando el manómetro a calibrar sea analógico, y por el contrario, fijar la indicación del patrón cuando el manómetro a calibrar sea digital. 

En el caso de que el manómetro a calibrar sea analógico, la lectura del mismo se realizará después de haberle hecho vibrar ligeramente para evitar errores producidos por fricciones mecánicas. La medida será válida siempre que el sistema sea estable y no se observen saltos o variaciones en las indicaciones del Patrón e Instrumento. Se repetirá este paso con los siguientes puntos de calibración, siempre aumentando la presión hasta llegar al valor máximo definido. El mismo proceso se realizará, pero ahora en sentido de presiones descendentes hasta llegar al cero del manómetro. Se realizará la lectura del cero, siempre que sea posible, y se volverá a iniciar el ciclo.

Una vez finalizada la calibración y antes de quitar el montaje conviene analizar los datos obtenidos por si fuese necesario repetir algún punto de valor dudoso.

5. Toma y tratamiento de datos

Los datos mínimos que deberían figurar en la correspondiente hoja de calibración  son:

• Identificación inequívoca de la calibración.
• Identificación del patrón y del instrumento.
• Lecturas del patrón e instrumento indicando el sentido en que se ha generado la presión.
• División de escala y resolución del manómetro.
• Anomalías detectadas antes o durante la calibración como pueden ser atascos de la aguja indicadora, saltos bruscos, etc.
• Fluido utilizado durante la calibración.
• Condiciones ambientales durante la calibración.
• Nivel de referencia, cuando sea significativo sobre los resultados finales.
• Posición del instrumento durante la calibración, cuando sea significativo sobre los resultados finales.
• Fechas de realización.
• Identificación del personal que realizó la calibración.
• Correcciones realizadas, como puede ser la de calibración del Patrón o la corrección por diferencia de alturas entre niveles de referencia.
• Deberán rechazarse de la calibración de los manómetros todas aquellas medidas que no cumplan las exigencias siguientes:
1. Cualquier duda sobre la bondad de la medida por parte del operador.
2. Todas aquellas medidas que se hagan fuera de las condiciones ambientales establecidas por el Laboratorio.
3. Aquellas en que no se consiga una buena estabilidad.

6. Interpretación de los datos

Los valores se darán tabulados indicando:

• Presión de referencia.
• Valor medio de la indicación del instrumento.
• Correcciones o errores de calibración en cada punto.
• La incertidumbre para un factor de cobertura k = 2 También se puede dar una incertidumbre máxima para todo el intervalo de calibración en lugar de dar una para cada punto.
• En el certificado de calibración, se deberá indicar dar la incertidumbre expandida y especificarse el valor de cobertura utilizado.

NOTA
Si por el tipo de uso del manómetro no resulta aconsejable realizar las correcciones de calibración, se puede utilizar una incertidumbre maximizada, que englobaría la máxima corrección encontrada en la calibración, en valor absoluto.

7. Cálculo de Incertidumbre

Antes que nada se debe recordar que este método propuesto, así como el cálculo de incertidumbres, puede ser modificado en función de la necesidad puntual de cada laboratorio. Se trató de ofrecer algo estándar, o como guía para la redacción de los procedimientos de calibración y para la identificación de las fuentes de incertidumbre posibles, que en la mayoría de los casos son relevantes.
En el siguiente link podrán descargar un documento a modo de guía:

Calculo de Incertidumbre para Calibración de Manómetros, Vacuómetros y Manovacuómetros

Desde ya, quedamos a disposición por cualquier duda, sugerencia o propuesta de mejora que tengan. Esperamos que sea de vuestra utilidad.

¿Calibrar, Ajustar o Verificar?

Como vimos en una publicación anterior, en metrología es fundamental el correcto uso de los términos. Por un lado nos permite unificar criterios entre usuarios, laboratorios y organismos de metrología. Por el otro, desterrar algunos términos de uso habitual en nuestra vida cotidiana que están siendo mal utilizados. Un claro ejemplo es la palabra calibrar y todos sus derivados. Hay otros: error, rango, precisión, exactitud. Pero estos serán objeto de futuras publicaciones.

Imagen de fernando zhiminaicela en Pixabay 

Hoy vamos a analizar términos que suelen confundirse entre sí con asiduidad: calibrar, ajustar y verificar.

Si tuviéramos que resumirlo:

• Calibrar consiste sólo en la acción de medir contrastando con un patrón o material de referencia y registrar los resultados para saber con certeza qué tan cercanos son los resultados que proporciona el instrumento de medición que está siendo analizado con un valor nominalmente verdadero. Por ejemplo calibrar un manómetro es comparar su indicación con un instrumento de mejor clase metrológica, digamos un calibrador de presión patrón. Lo que se hace en este caso es variar la presión de manera controlada y leer la indicación del manómetro a calibrar y la del patrón. Ambos datos se vuelcan a una gráfica, una tabla, o ambas. Lo que sabemos en realidad luego de una calibración es cómo está funcionando nuestro instrumento metrológicamente.

• Ajustar ya implica intervenir al instrumento. Es decir, si luego de una calibración se detecta que existe un error sistemático (que podemos acotar al menos estadísticamente) podemos hacer que la indicación del instrumento calibrado se aproxime todo lo posible a la que indica el patrón (que consideramos como verdadero). En el caso anterior del manómetro, podríamos por ejemplo mover la aguja hasta que indique lo que nosotros deseamos en base a la medida del patròn o se acerque todo lo posible. No todos los instrumentos permiten ajuste. Tampoco todos los errores sistemáticos pueden corregirse o minimizarse. Es importante saber que siempre que realizamos un ajuste posterior a una calibración se debe realizar una nueva calibración para ver el resultado del mismo. Es decir, el procedimiento habitual es calibración-ajuste-recalibración.

• Verificar es dar evidencia objetiva de que un elemento satisface los requisitos especificados. En otras palabras es comprobar que un instrumento, por ejemplo, cumple las especificaciones de fábrica.

Recordemos que conocer estos conceptos es fundamental no solo para el mundo de la metrologìa, sino que hoy gran parte de las Normas de Calidad, Seguridad, Ambiente y otras especìficas exigen la calibración de los instrumentos utilizados en sus procesos.