Boletín Científico Técnico INIMET ISSN: Instituto Nacional de Investigaciones en Metrología. Cuba

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1 Boletín Científico Técnico INIMET ISSN: Instituto Nacional de Investigaciones en Metrología Cuba Navarro González, Mirtha; Tonina, Alejandra; Iuzzolino, Ricardo; Brito Fernández, Janice; Afonso, Edson Intercomparación internacional de resistencia eléctrica y tensión de CD Boletín Científico Técnico INIMET,, 2006 Instituto Nacional de Investigaciones en Metrología Ciudad de La Habana, Cuba Disponible en: Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 INTERCOMPARACIÓN INTERNACIONAL DE RESISTENCIA ELÉCTRICA Y TENSIÓN DE CD. Autores: Ing. Mirtha Navarro González 1. Especialista del Laboratorio de Electricidad. Alejandra Tonina 2. Jefe del Laboratorio de Resistencia Eléctrica Ricardo Iuzzolino 2. Jefe del Laboratorio de Tensión y Corriente Eléctrica Janice Brito Fernández 3. Jefe del Laboratorio de Resistencia Eléctrica Edson Afonso 3.Jefe del Laboratorio de Tensión y Corriente Eléctrica mirta@inimet.cu 1-Instituto Nacional de Investigaciones en Metrología. (INIMET)-NC-CITMA 2-Instituto Nacional de Tecnología Industrial de la República de Argentina (INTI) 3-Instituto Nacional de Metrología, Normalización y Calidad Industrial de la República de Brasil. (INMETRO) RESUMEN Se presentan los resultados obtenidos en intercomparación trilateral realizada en el año 2005, donde participaron países de América Latina: los laboratorios del Instituto Nacional de Tecnología Industrial de la República de Argentina (INTI), los laboratorios del Instituto Nacional de Metrología de la República de Brasil (INMETRO) y el laboratorio de Electricidad del Instituto Nacional de Investigaciones en Metrología de la República de Cuba (INIMET) que tuvo como objetivo demostrar competencia técnica de las mediciones que realizan los laboratorios participantes. INTRODUCCIÓN La intercomparación de patrones de medición juega cada día un papel más importante para el Reconocimiento Mutuo de Patrones Nacionales de Medición y de Certificados de Calibración y Medición emitidos por los Institutos Nacionales de Metrología. El Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM) por mandato de la Convención del Metro, establece entre otros aspectos importantes, los principios para organizar y participar en las llamadas Comparaciones Claves y Comparaciones Suplementarias. Los responsables de realizar estas comparaciones son los Comités Consultivos del CIPM, las Organizaciones Regionales de Metrología y el Buró Internacional de Pesas y Medidas (BIPM). Los resultados que se obtengan en estas comparaciones harán posible el reconocimiento mutuo, de los certificados de calibración y medición, lo que es de vital importancia no solo para los Laboratorios de Calibración sino para toda la economía, por la gran trascendencia que tiene en el aspecto económico y comercial la metrología. Las intercomparaciones de patrones permiten demostrar la competencia técnica entre los laboratorios participantes, cuestión que es de vital importancia para que dichos resultados sean reconocidos a través de los órganos regionales. DESARROLLO Los objetos de la intercomparación pertenecen al INIMET y consistieron en: Medida Materializada de Resistencia Eléctrica de valor nominal 1Ω; modelo YEW 2781, No. de serie 26Fj0002. Patrón de Voltaje de CD; Zener de valores nominales V y 10 V; modelo FLUKE 7001, No. de serie

3 El orden de ejecución de las mediciones fue el siguiente: Laboratorio de INTI (Argentina) 01/04/05 Laboratorio de INM ETRO (Brasil) 16/04/05 Laboratorio de IN IM ET (Cuba) 01/05/05 Para llevar a cabo la intercomparación fue acordado entre los laboratorios participantes al inicio de la misma un protocolo, donde se planteó lo siguiente: Realizar las mediciones de la resistencia eléctrica de valor nominal 1Ω en un termostato de aceite de temperatura controlada de 23 C con una inestabilidad no superior a ± 0.1 C. Utilizar el método de medición establecido en cada laboratorio para la medición de los objetos de la intercomparación Comenzar las mediciones 48 horas después de la transportación de los objetos a cada laboratorio para lograr la estabilización de los mismos en los locales de medición a las condiciones de referencias deseadas Reportar el valor de la medición así como la incertidumbre asociada en forma de incertidumbre expandida k =2 con un nivel de confianza del 95%; conforme a lo establecido en la Guía ara la expresión de la Incertidumbre de las mediciones del BIPM. [1][2] MATERIALES Y MÉTODOS: En la Tabla 1 y la Tabla 2 se relacionan los patrones utilizados en cada uno de los laboratorios participantes: Tabla 1 Patrones utilizados para la medición de Resistencia Eléctrica: Eléctricas de INTI Eléctricas de INMETRO Eléctricas de INIMET Resistor Patrón de 1 Ω tipo Thomas trazable al BIPM. Puente Automático de medición de Resistencia, Dos Res istores Patrón de 1 Ω tipo Thomas trazable al BIPM. Puente Automático de medición de Resistencia, Puente de Medición de Resistencia de CD modelo 6675 A; fabricante Guildline. Patrón Nacional de Resis-

4 Tabla 2 Patrones utilizados para la medición de Tensión de CD: Eléctricas de INTI Eléctricas de INMETRO Eléctricas de INIMET Resistor Patrón de 1 Ω tipo Thomas trazable al BIPM. Puente Automático de medición de Resistencia, modelo 9975, fabricante Guildline. Dos Resistores Patrón de 1 Ω tipo Thomas trazable al BIPM. Puente Automático de medición de Resistencia, modelo 6010B, fabricante MIL - Measurements International Limited. Puente de Medición de Resistencia de CD modelo 6675 A; fabricante Guildline. Patrón Nacional de Resistencia Eléctrica que consiste en un grupo de 8 medidas de resistencias de valor nominal 1Ω de fabricación Rusa. Los resultados obtenidos por los laboratorios participantes y su valor de incertidumbre expandida se muestran en las tablas siguientes: Tabla 3 Resistencia Eléctrica: Eléctricas de INTI Eléctricas de INMETRO Eléctricas de INIMET Resultado U Resultado U Resultado U 1, Ω 0,2 ppm 1, ,83 ppm 1, Ω 1,6 ppm Valor de Resistencia (Ohm) INTI INM ETRO INIM ET Fig.1Representación gráfica de los resultados de la Resistencia Eléctrica por laboratorios. Tabla 4. Tensión Eléctrica de CD:

5 Valor de Tensión en V INTI INMETRO INIMET Fig.2 Representación gráfica de los resultados de tensión Eléctrica para la salida de V. b) Tabla 5 Salida de 10 V Eléctricas de INTI Eléctricas de INMETRO Eléctricas de INIMET Resultado U Resultado U Resultado U 9, V 4,5 µv 9, V 0,9 µv 9, V 37 µv Valor de Tensión INTI INMETRO INIMET Fig.3 Representación gráfica de los resultados de tensión Eléctrica para la salida de 10V por laboratorio. Para el análisis de los resultados se utilizó el criterio del Error Normalizado (en lo adelante E n ), publicado por European Cooperation for Acreditación [3] y que se determina a través de la siguiente fórmula:

6 U ; U Lab ref Son los valores de las incertidumbres expandidas reportadas por los laboratorios participantes y el laboratorio de referencia respectivamente. Interpretación de este criterio En caso de que el valor de E n obtenido sea menor o igual que 1; se considera que la diferencia entre los valores obtenidos por los laboratorios participantes y el laboratorio de referencia no son significativas y los resultados son compatibles. En caso de que el valor de E n obtenido sea mayor que 1; se considera que existe diferencia significativa entre los valores obtenidos por los laboratorios participante y el laboratorio de referencia; los resultados no son compatibles, por tanto es necesario investigar cuales fueron las causas que originaron dichos resultados, eliminarlas y repetir nuevamente las mediciones. Se tomó como referencia en primer lugar los resultados reportados por el laboratorio de INTI y luego por el Laboratorio de INMETRO; partiendo entonces de los resultados alcanzados por los laboratorios el cálculo de E n se muestran a continuación: Tabla. 6 Resultado del Error Normalizado Resistencia Eléctrica 1Ω Tensión Eléctrica de CD en 1 V Tensión Eléctrica de CD en 10 V INTI - INIMET INTI - INIMET INTI - INIMET E n = 0.06 E n = 0.29 E n = 0.01 INMETRO - INIMET INMETRO- INIMET INMETRO- INIMET E n = 0.45 E n = 0.3 E n = 0.02 CONCLUSIONES Como se puede apreciar en los resultados obtenidos de la intercomparación trilateral donde participaron los laboratorios de mediciones eléctricas de INTI; INMETRO e INIMET existe concordancia entre los tres laboratorios, puesto que los errores normalizados (En) calculados en todos los casos son menores que 1. Esto nos permite evaluar la competencia técnica de los laboratorios participantes, aspecto este muy importante no solo para el desempeño de dichos laboratorios de calibración sino por la influencia que tienen estos en la economía nacional y en el comercio de cada país. Llevar a cabo esta intercomparación representó un gasto aproximado de USD para nuestra institución, por haberse desarrollado la misma con países de América Latina, lo que quiere decir que al realizarse este mismo tipo de intercomparación con países que pertenecen al órgano regional de COOMET el costo sería aún mucho más elevado; a

7 Hay que destacar que es la primera vez que el laboratorio de mediciones eléctricas del INIMET tiene la oportunidad de participar en intercomparación con patrones primarios en el caso de tensión de corriente directa (el efecto Josephson) y es por esto la razón que los valores de las incertidumbres reportadas por el laboratorio son elevados comparados con el de los dos laboratorios que usan este efecto. Fig. 4 Diagrama en Bloque de los instrumentos constitutivos del Efecto Josephson

8 Fig. 5 Muestra el Efecto Josephon REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA [1] Guía de Expresión de Incertidumbre en la Medición. BIPM/ISO [2] Guia para a Expressão da Incerteza de Medição. Terceira Edição Brasileira. [3] European co-operation for acreditation