Autocalibracion de balanza analitica OHAUS AP210-0

Hace días realice la verificación de una balanza OHAUS AP210-0 (Que por cierto es un equipo con algo de años) durante las primeras pruebas observe que loa pesos que estaba indicando a mi experiencia no eran los que comúnmente observaba en las verificaciones anteriores pero no le di importancia al principio. Este equipo había sido almacenado como equipo de repuesto pero se devolvió para su puesta en servicio. Esta balanza tiene un alcance de 210 g.

El fabricante indica 210*0.1 mg de que aquí que basándome en la norma d = 0.1 mg por lo que e = 1 mg.
Realice la primer prueba que indica el formato de verificación que es de excentricidad.

Y estos son los resultados:

Como se puede observar se tiene un error de 0.0040 g o 4.0 mg a 4.4 mg para una masa de 100 g el error máximo tolerado para esta masa de la báscula en base al Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-010-SCFI-2014 es de 2 mg o sea 0.002 g por lo que algo estaba mal y probando con otras masas este error era constante para cada masa que colocaba el error era el mismo y sabiendo que las masas utilizadas son de clase F1 el error máximo tolerado o permisible para la masa de 100 g según OIML R 111-1 (2004) es de 0.0005 g o 0.5 mg.
Comparto un archivo donde se establece la  Clasificación de la báscula al igual que la referencia del emp (error máximo permisible)
Masas utilizadas.

Por lo que decidí realizar el ajuste de la balanza pero primero había que encontrar el manual una búsqueda en Google y listo. El manual indica tres tipos de calibración aunque lo que es en realidad es un juste. Dejo una copia del manual y la que opte fue la auto calibración,

Este tipo de ajuste utiliza unas masas internas para llevar acabo el autoajuste.

Antes de iniciar la calibración el manual indica que se tiene que habilitar los menús para poder hacer el procedimiento de calibración. Recordar que si se trata de balanzas verificadas esto no se podría hacer ya que seguramente tiene un sello.

Aquí una imagen del manual de como habilitar los menús y en seguida explico como se hace.

Esto es:

1. Apagar la balanza.
2. Localizar el tapón del orificio cerca del conector para interfaces RS-232 en la parte trasera de la balanza.
3. Utilizar un desarmador pequeño para deslizar el interruptor a la derecha para bloquear o la izquierda para desbloquear los menús.
4. Colocar el tapón.
5. Encender la balanza nuevamente.

Ahora se continua con el procedimiento.

El manual indica qué significa cada una de la flechas y que función toman las teclas.

Pero describo como lo realice:

1. Me asegure que estuviera limpia la charola y que no hubiera pesos y que estuvieran cerradas todas la puertas.
2. Oprimí y sostuve la tecla ON/TARE hasta que apareció la leyenda CAL.
3. Oprimí y solté la tecla ON/TARE lo cual hizo que se indicara AUTO; que era la opción deseada.
4. Oprimí y solté la tecla ON/TARE esto dio inicio al proceso de auto calibración y espere hasta que se mostró en el indicador 0.00000 g con lo que quedo concluido la calibración. Durante el proceso escuche unos ruidos lo cual no se si es normal pero imagino que se mueve algo en el interior.
5. Apague la bascula y bloque los menus.

Una vez que encendí la balanza y habiéndola dejado calentar 30 minutos inicie nuevamente las pruebas y estos fueron los resultados.

Ahora los resultados eran mas coherentes con lo que en verificaciones anteriores se habían obtenido.

Verificación de temperatura. (Cálculos)

En esta ocasión compartiré un archivo de Documentos de GoogleDrive donde se detalla un procedimiento de los cálculos de la verificación de un instrumento visto en las dos entradas anteriores el archivo se llama Cálculo de verificación  me gustaría aclarar que este documento no es algo que se tenga que seguir como regla pero pudiera servir como base. En la metrología como usuarios finales de ella los que estamos en esta rama tenemos que definir criterios de tal manera que no sean tan estrictos que no se puedan cumplir pero de igual que no sean tan sobrados que se pueda caer en utilizar equipos que pongan en riesgo la calidad de los productos.

Verificación de temperatura. (Definiciones)

En esta ocasión se describirá el procedimiento para realizar la verificación de termómetros con un alcance correspondiente al cubierto por el alcance del termómetro patrón y del medio caracterizado, utilizado para las verificaciones.

"La temperatura es el parámetro que más se mide en la industria de proceso".

Definiciones.

Temperatura: Propiedad que determina si dos o más sustancias están en equilibrio térmico. Se conoce  también como estado térmico de la sustancia. 

Termómetro Bimetálico: Instrumentos utilizados para la medición de temperatura, por medio de la contracción y expansión de dos diferentes aleaciones metálicas de alto y bajo coeficiente de dilatación que al ser expuestos a un mismo gradiente de temperatura, transmite un movimiento giratorio a la aguja indicadora de la escala graduada indicada en la caratula.

Termómetro de Resistencia (RTD): Instrumento que permite conocer la magnitud de un cambio de temperatura mediante mediciones de resistencia eléctrica.

Termopar (TC): Instrumento empleado para la medición de temperatura cuyo principio de funcionamiento se basa en el efecto Seebeck. Cuando las uniones de dos conductores se unen por sus extremos para formar un circuito y se coloca en un gradiente de temperatura, se manifiesta un flujo de calor y un flujo de electrones conocido como corriente Seebeck.

Verificación: Aportación de evidencia objetiva de que un elemento satisface los requisitos especificados.

Patrón de medida: Realización de la definición de una magnitud dada, con un valor determinado y una incertidumbre de medida asociada, tomada como referencia. Baño Líquido: Baño de temperatura que se controla al calentar un fluido líquido y mantenerlo constante en movimiento como medio de transmisión de temperatura. El control de la temperatura se logra con un control integral y derivativo. Baño de Hielo: Consiste en una mezcla de hielo triturado finamente y agua, que provee una fácil manera de establecer una temperatura de referencia de 0 °C (32 °F). 

Resolución: Mínima variación de la magnitud medida que da lugar a una variación perceptible de la indicación correspondiente. 

Corrección: Compensación de un efecto sistemático estimado. Incertidumbre de medida: Parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de los valores atribuidos a un mensurando, a partir de la información que se utiliza.

Verificación de temperatura. (Desarrollo)

Desarrollo de la verificación de termómetros.

1. Realizar una inspección visual del instrumento a verificar, es decir, que no presente daños físicos que impidan la verificación.

2. Comprobar que el termómetro a verificar opere adecuadamente incrementando su temperatura, de lo contrario, reportarlo y realizar un rechazo del equipo.

3. Seleccionar 3 puntos de verificación entre el 10% y 90% del intervalo de operación (se propone 10%, 50% y 90% ó 3 puntos donde se calibró el instrumento si esté es el caso); si un punto seleccionado es el 0 °C se propone utilizar un baño de hielo.
4. Seleccionar el patrón de acuerdo al alcance y clase de exactitud del instrumento a verificar, y el medio caracterizado adecuado.
5. Introducir el instrumento a verificar y el patrón en el medio de temperatura, en caso de utilizar un bloque de pozo seco el patrón tendrá que colocarse en el inserto central.
6. Programar el primer punto de verificación en el medio termométrico, de acuerdo a su instructivo de operación y verificar la indicación en el instrumento a verificar.
7. Determinar la resolución del instrumento sujeto a verificación.
8. Con el medio estable en la temperatura seleccionada, esperar el tiempo necesario de acuerdo a la caracterización del baño de temperatura antes de tomar lecturas. Para el caso de un termómetro bimetálico, darle un golpeteo al termómetro con la finalidad de que si se atascó la aguja continúe con su libre movimiento.
9. Registrar 5 lecturas del instrumento patrón y 5 del instrumento bajo verificación en el formato de toma de lecturas, procurando tomar lecturas alternadas en sus respectivas unidades de medida.
10. Una vez terminada la toma de lecturas en ese punto, establezca el siguiente punto de verificación en el medio termométrico y repetir los pasos 8, 9 y 10 de este procedimiento hasta terminar la verificación.

Sistema para la verificación de instrumentos de medición de temperatura

Para realizar la verificación de instrumentos de medición de temperatura se pude usar un método de comparación directa en esta entrada describiré una manera de hacerlo.
Para el sistema de medición se ocupa lo siguiente:
1.-Un medio liquido.
2.-Un termómetro patrón (Indicador + RTD)
3.-El instrumento bajo verificación.
Imagen del sistema de temperatura para verificación de un  transmisor de temperatura.

El medio líquido es un equipo que en el interior de un pozo tiene contenido un líquido para este caso aceite de silicon (silicone oil 200.05) que es llevado a un set-point de temperatura.

Para la verificación se consideran someter al sensor del instrumento a puntos que cubran los valores de proceso supongamos que se requiere que la temperatura del liquido de cierto tanque se encuentre entre 50 °C y 70 °C

Tres valores de temperatura son suficientes con 5 lecturas para posteriormente hacer el análisis

Los puntos que se seleccionan son a criterio pero se aconseja que el primer y tercer punto esten 1 °C por abajo y por abajo de los puntos de especificación respectivamente así que para este ejemplo el primer punto puede ser 49 °C y para el tercer punto 71 °C para el punto 2 se toma el punto medio entre 49 y 71 en este caso 60 °C para el punto medio tampoco es estricto si el resultado es fracción se puede utilizar un valor entero.

Así entonces lo valores a programar serán

Primer punto: 49 °C

Segundo punto: 60 °C

Tercer punto: 71 °C

El equipo cuenta con varios programas para establecer las temperaturas que se deseen para someter el sensor del instrumento bajo verificación.

El manual del fabricante del medio indica cual es el tiempo que tiene que dejarse para alcanzar un valor temperatura estable de un punto a otro; dependiendo del span es de aprox 30  minutos. una vez que se ha llegado al set-point se toman 5 lecturas del termómetro patrón y las del indicador del instrumento que esta bajo verificación.

A continuación comparto un vídeo de la configuración del equipo que se utilizó en esta verificación Es un medio liquido de temperatura de Fluke 7102 y  se explica cada uno de los parámetros de la configuración.

El vídeo es solo ilustrativo y no sustituye al manual de instrucciones del fabricante.

Cambio de una celda de carga de una báscula camionera.

Las básculas camioneras son básculas en las que pueden ser pesados como su nombre lo dice camiones. El alcance de estas básculas puede ser de 100 toneladas. En un caso particular las báscula cuenta con 14 celdas de carga que hacen posible el pesaje hasta este alcance claro que además están las cajas de suma. Las celdas pueden llegar a dañarse y cuando esto sucede la determinación de que celda es la dañada puede ser una tarea laboriosa; conozco dos maneras; una es checando celda por celda o la otra es realizando una prueba de excentricidad que nos permita determinar en que sección esta la celda dañada. Una vez que se determina que celda o celdas son las dañadas se procede con el cambio. Compartiré el vídeo del cambio de una celda donde se utiliza un Gato hidráulico, para levantar la plataforma en el punto donde se reemplazará la celda para este caso con una capacidad de levantar 25 toneladas; siempre que se realizada esta tarea estar consciente del peligro de que caiga el gato por lo que hay que estar muy pendientes de las manos.

Primero un dibujo de como esta colocada la celda y como actúa la fuerza sobre ella. 

Explico: la estructura verde esta soldada en un punto de los lados largos de la plataforma, la parte inferior donde descansa la celda esta fija a un pilote, las barras amarillas son son dos placas rectangulares que conecta a la celda con la barra cilíndrica en color azul, sobre la barra azul se aplica la fuerza de la plataforma a través de la estructura verde lo que provoca que se transfiera fuerza a través de las placas amarillas a la celda y esto provoca los cambios en resistencia y milivoltaje que son enviados a la caja de sumas.

Aquí el vídeo del cambio de la celda de carga.

Diferencia entre Sensor, Transductor y transmisor.

Si estas leyendo esto es porque muy probable surgió la duda de cual es la diferencia entre un sensor, un transductor y un transmisor misma duda que tuve alguna vez y que definitivamente no se tiene tan presente cual es pues parecería que una se asemeja a otra y esa otra a la otra.

Partamos de las definiciones.

Sensor: Mide magnitudes físicas o químicas (variables de proceso) transformándolas en variables eléctricas.

El sensor es un elemento que esta en contacto directo con el medio al que se le quiere medir una magnitud física o química. Pensemos por ejemplo en un sensor de temperatura Pt100 de dos hilos, el cual esta en contacto con el medio al que se le quiere medir  temperatura este tipo de sensor varia su resistencia al variar la temperatura y a 0 °C su resistencia es de 100 ohm.  

Transductor: Transforma o convierte un determinado tipo de energía de entrada, en otra de diferente a la salida. Este elemento es un auxiliar que permite que la variable eléctrica del sensor sea convertida en una señal que pueda ser trasmitida o que se pueda procesar para ser indicada en un valor de temperatura de forma local. Elemento auxiliar muy utilizado es el "puente de Wheatstone".

Transmisor. Emite una señal a través de un medio. Siguiendo con el mismo ejemplo de la medición de temperatura la señal acondicionada se envía por un medio como por ejemplo un cable de cobre y tratada por algún dispositivo ya se para acciones de control o indicación (por ejemplo un PLC) 

Hay una deducción sobre un transmisor y un transductor y esta es que todo transmisor es un transductor, más no todo transductor puede ser un transmisor,

Espero sirva esta entrada para aclarar esta duda si es que se tenía. 

Agradeceré cualquier comentario sobre este tema.