Procedimiento específico: PEM02P CALIBRACIÓN DE MEDIDORES/INDICADORES DE PRESIÓN EN PRESIONES ABSOLUTAS UTILIZANDO BALANZAS DE PESOS MUERTOS

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1 Copia No Controlada Instituto Nacional de Tecnología Industrial Centro de Desarrollo e Investigación en Física y Metrología Procedimiento específico: PEM02P CALIBRACIÓN DE MEDIDORES/INDICADORES DE PRESIÓN EN PRESIONES ABSOLUTAS UTILIZANDO BALANZAS DE PESOS MUERTOS Revisión: Marzo 2014 Este documento se ha elaborado con recursos del Instituto Nacional de Tecnología Industrial Sólo se permite su reproducción sin fines de lucro y haciendo referencia a la fuente

2 PEM02P Lista de enmiendas: Marzo 2014 ENMIENDA DESCARTAR INSERTAR RECIBIDO Nº FECHA CAPÍTULO PÁGINA PÁRRAFO CAPÍTULO PÁGINA PÁRRAFO FIRMA 1 de 1

3 PEM02P Índice: Marzo 2014 NOMBRE DEL CAPÍTULO REVISIÓN Página titular Marzo 2014 Lista de enmiendas Marzo 2014 Índice Marzo 2014 Calibración de medidores/indicadores de presión en presiones absolutas utilizando balanzas de pesos muertos Marzo 2014

4 1 Objetivo Establecer los métodos de calibración de medidores/indicadores de presión en presiones absolutas utilizando balanzas de pesos muertos Se considera tres tipos de configuraciones que son: Sensores elásticos con indicación de lectura analógica Sensores inductivos, capacitivos, resistivos, piezorresistivos, en frecuencia, de cuarzo, con indicación digital Sensores inductivos, capacitivos, resistivos, piezorresistivos, en frecuencia, de cuarzo, con alimentación externa e indicación remota 2 Alcance Medidores de presión absoluta desde 0 MPa absoluto hasta 7 MPa absoluto en presión neumática Medidores de presión absoluta desde 0 MPa absoluto hasta 400 MPa absoluto en presión hidráulica 3 Definiciones y abreviaturas Presión absoluta: Se define para este procedimiento, a la presión alcanzada en la línea de calibración igual o mejor a 1/10 del nivel de exactitud del instrumento a calibrar ANSI: Normas Norteamericanas IAP: Instituto Argentino del Petróleo Las indicadas en el análisis de incertidumbre del item 8 4 Referencias Norma IRAM IAP A 51/65, Norma BS B4140, Recomendación práctica para manómetros IAP 301, Lineamientos del DKD R 6-1, EN Responsabilidades Del Coordinador de la Unidad Técnica Mecánica Supervisa la realización de las calibraciones, verifica que se cumpla los procedimientos y revisa los resultados Del personal del laboratorio Realiza las calibraciones aplicando el presente procedimiento de calibración, procesando los correspondientes datos y emitiendo el certificado 6 Instrucciones Determinación del valor de cero La determinación del cero del equipo a calibrar se efectuará conectando el instrumento a una bomba de vacío, y al indicador tipo Pirani observando que el vacío generado se encuentre por debajo de 1/10 del nivel de incertidumbre declarado por el fabricante del instrumento respecto al valor de fondo de escala del mismo Calibración en los puntos establecidos Para la calibración de los instrumentos se deberán tener en cuenta las siguientes condiciones: a) El lugar donde se realice la calibración debe estar libre de vibraciones o de sacudidas b) La temperatura del instrumento y del aire del lugar en donde se realiza la calibración debe estar comprendida entre 18 C y 28 ºC, no debiendo registrarse variaciones de temperatura durante las calibración de ± 1 ºC Se registrará la temperatura inicial de calibración c) Debe colocarse el instrumento en la posición de trabajo para la cual fue diseñado, que de no estar perfectamente indicada, se considerará que corrresponde a la posición vertical En los de tipo 12 y 13 se los dejará en situación de estabilización eléctrica según lo especificado por el fabricante De no existir tal especificación se adoptará un tiempo mínimo de 30 minutos antes de iniciar el proceso de calibración d) En los de tipo 13 se conectará el instrumento a calibrar a la fuente de alimentación y de toma de señal eléctrica según diagrama del fabricante o del usuario 1 de 6

5 e) La balanza de pesos muertos a utilizar deberá estar posicionada de tal manera que se garantice la perpendicularidad del eje del conjunto pistón-cilindro Esto se verificará por medio de un nivel de burbuja que se colocará sobre el plato portapesas f) Antes de proceder a la calibración se verificará la ausencia de pérdidas en el circuito de conexionado g) Se despresuriza la línea de calibración h) Se selecciona las pesas necesarias para el estado de presión a ensayar, las que se colocarán sobre el sistema pistón-cilindro i) Se conecta la línea de vacío a la campana de medición de la balanza manométrica RUSKA mod 2465 y se somete el sistema a vacío hasta lograr el valor de presión de vacío igual o mejor a 1/10 del nivel de exactitud del instrumento a calibrar j) Se deja entrar aire a la línea de calibración hasta lograr que el sistema pistón cilindro se encuentre en posición de flotación k) Se procede a efectuar la calibración teniendo en cuenta lo indicado en la tabla 1 Tabla 1 TIPO CLASE (*) CANT MIN DE PUNTOS MÍNIMA CANT DE CARRERAS DE CICLADO TIEMPO DE IN- CREMENTO DE PRESIÓN (S) TIEMPO DE ESTABILI- DAD EN PLENA CARGA (MIN) CARRERAS ASC DESC A < 0, B 0,1 a 0, C > 0, (*) La clase es la indicada en el instrumento a calibrar considerando el error a fondo de escala del instrumento en forma porcentual a) Se registrará en el protocolo de medición las masas del banco manométrico utilizadas para cada estado de presión ensayada y el valor de lectura obtenido en el instrumento a calibrar b) Se deja a presión atmosférica la presión dentro de la campana c) Se procederá nuevamente a partir de lo indicado en el punto g hasta llegar a completar la carrera de calibración d) Una vez concluída la calibración del instrumento se registrará la temperatura final de calibración e) Se registrará la diferencia de altura entre los dos instrumentos indicándose en que plano del instrumento a calibrar fue considerado el nivel f) Para el caso de calibraciones de presiones absolutas de instrumentos que operan por encima de la presión atmosférica, se utilizarán las balanzas de pesos muertos en modo relativo, adicionándole al valor de presión atmosférica indicado por el barómetro de referencia utilizado 7 Cálculo de la presión de referencia La presión de referencia para cada estado ensayado a la temperatura de referencia resultará de la fuerza ejercida por la suma de las pesas utilizadas para cada estado de presión a ensayar, sobre el área efectiva del sistema pistón cilindro a utilizar montado en el banco manométrico correspondiente La relación se expresa: F p = + ρfl g h + Pv A Calibración debajo de la presión atmosférica F p = + ρfl g h + Patm A Calibración por encima de la presión atmosférica donde n F = i= 1 mi ρa g 1 cosθ + τ c ρm [ ( ) [ ]] A = A0 1+ λ p 1+ α + β t 20 C 2 de 6

6 donde los valores de masa (m), área efectiva (A0) y coeficiente de deformación elástica del sistema (λ), serán extraídos de los certificados de calibración correspondiente a los instrumentos patrones Patm es la presión atmosférica indicada por el barómetro de referencia utilizado Análisis de las incertidumbres Para el análisis de las incertidumbres se tendrá en cuenta las contribuciones de las componentes dadas en la tabla siguiente 8 Elaboración de la tabla de valores La tabla de valores a informar tendrá la siguiente configuración: Caso 1: Cuando las diferencias de los valores entre carreras ascendentes y descendentes son significativas: P Ref Indicación ascendente Indicación descendente D asc D desc U asc U desc 0 x máx 3 de 6

7 Caso 2: Cuando las diferencias de los valores entre carreras ascendentes y descendentes no superan la cuarta parte del error tolerado por la clase: p Ref Indicación D p U p 0 x máx Donde: p Ref : presión de referencia obtenida del instrumento patrón dada en unidades legales y del instrumento a calibrar Indicación ascendente: promedio de las carreras ascendentes para cada estado de presión ensayado en unidades del instrumento Indicación descendente: promedio de las carreras descendentes para cada estado de presión ensayado en unidades del instrumento D asc : Desvío del promedio de las carreras ascendentes respecto al valor de referencia para cada estado de presión ensayado en unidades del instrumento D desc : Desvío del promedio de las carreras descendentes respecto al valor de referencia para cada estado de presión ensayado en unidades del instrumento D p : Desvío del promedio de todas las carreras ascendentes y descendentes respecto al valor de referencia para cada estado de presión ensayado en unidades del instrumento U asc : Incertidumbre del promedio de las carreras ascendentes para cada estado de presión ensayado, obtenido a partir de lo indicado en el punto 8 en unidades del instrumento U desc : Incertidumbre del promedio de las carreras descendentes para cada estado de presión ensayado, obtenido a partir de lo indicado en el punto 8 en unidades del instrumento U p : Incertidumbre del promedio de las carreras ascendentes y descendentes para cada estado de presión ensayado, obtenido a partir de lo indicado en el punto 8 en unidades del instrumento 9 Instrumentos a utilizar En función de los niveles de exactitud de los instrumentos a calibrar se utilizarán los bancos manómetricos con sus respectivos sistemas y pesas indicados a continuación, fuente de alimentación al equipo y multímetro para la toma de señales una vez generados los diferentes estados de presión Para calibraciones de tipo A según la Tabla 1 se utilizarán: Presión hidráulica de: 2 bar A a 41 bar A DyH 5303 sistema DyH bar A a 201 bar A DyH 5303 sistema DyH bar A a bar A DyH 5303 sistema DyH bar A a bar A DyH 5306 sistema DyH 3709 Transmisores Paroscientific Mod 6030 A Serie: ó Presión neumática de: 0,015 bara a 2,8 bara Ruska TL ,1 bara a 2 bara Budenberg 365L 1,2 bara a 8 bara Budenberg E429A 2 bara a 41 bara Columna utilizando sistema DyH bara a 121barA Columna utilizando sistema DyH de 6

8 Bombas de vacío Medidor de vacio Pirani Leybold TM 21/TR 211 Nº 15783/215 y Nº15785/1502 Fuente de tensión constante (alimentación al instrumento a calibrar tipo 13) Multímetro digital Keithley, Mod197 ó Multímetro digital HP Mod 34401ª (toma de señales de salida del instrumento a calibrar tipo 13) Termohigrómetro (2) identificación interna presión hidráulica / presión neumática Para calibraciones de tipo B y C según la Tabla 1 se utilizarán: Para clases 0,1 Presión hidráulica de: 2 bar A a 41 bar A DyH 5303 sistema DyH bar A a 201 bar A DyH 5303 sistema DyH bar A a bar A DyH 5303 sistema DyH bar A a bar A DyH 5306 sistema DyH 3709 Transmisores Paroscientific Mod 6030 A Serie: ó Presión neumática de: 0,1 bara a 1 bara Budenberg 365L 1,2 bara a 8 bara Budenberg E429A 2 bara a 41 bara Columna utilizando sistema DyH bara a 121barA Columna utilizando sistema DyH 1807 Bombas de vacío --- Medidor de vacio Pirani Leybold TM 21/TR 211 Nº 15783/215 y Nº15785/1502 Transmisor Paroscientific Mod 6030 A Serie: ó Para clases 5 superiores a 0,1 Presión hidráulica de: 2 bar A a 51 bar A Sistema DyH bar A a bar A Mensor Wika CPB 3000 / bar A a bar A Sistema DyH 3709 Transmisores Paroscientific Mod 6030 A Serie: ó Presión neumática de: 0,1 bara a 2 bara Budenberg 365L 1,2 bara a 8 bara Budenberg E429A 2 bara a 41 bara Columna utilizando sistema DyH bara a 121barA Columna utilizando sistema DyH 1807 Bombas de vacío Leybold Medidor de vacio Pirani Leybold TM 21/TR 211 Nº 15783/215 y Nº15785/1502 Transmisores Paroscientific Mod 6030 A Serie: ó Fuente de tensión constante (alimentación al instrumento a calibrar) Multímetro digital Keithley, Mod197 ó Multímetro digital HP Mod (toma de señales de salida del instrumento a calibrar) 5 de 6

9 Termohigrómetro (2) identificación interna presión hidráulica / presión neumática Para las mediciones de presión atmosférica se utilizará un transmisor Paroscientific mod 6030 A, serie: ó 67329, Juegos de masas correspondientes a los bancos manométricos Desgranges et Huot: 24 masas, identificación 2286 Modelo masas, identificadas con las letras A hasta N Juego de masas de 10 mg a 100 g Mensor Wika: Juego de 24 masas Budenberg sistema 365L: Juego 1 a 18 Budenberg sistema E429A: Juego 1 a 16 ACB 10 Registro de la calidad Se conservan registros manuscritos de las observaciones originales, copia de los certificados emitidos, como así también copia de la orden de trabajo, salida de elementos y demás documentación relacionada, de acuerdo con el manual de la calidad del INTI - Física y Metrología, capítulo Apéndices y anexos APÉNDICE Nº TITULO 1 Planilla de registro de datos 6 de 6

10 PEM02P Apéndice 1: Marzo 2014 Planilla de Registro de Datos: 1 de 1