AD DE TRABAJO UNIDAD DE TR. Incertidumbre de medida y calibración de equipos 5.2. CALIBRACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA 5.1.

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1 5 Inertidumbre de medida y alibraión de equipos AD DE TRABAJO UNIDAD DE TR 5.1. GENERALIDADES Tanto en las industrias, omo en los serviios, se están inrementando progresivamente los niveles de alidad, debido entre otras uestiones a neesidades derivadas de la globalizaión eonomía, lo ual exige a los produtos y serviios ertifiados de onformidad a normas o espeifiaiones. Estos ertifiados de onformidad, solamente se pueden expedir después de realizar la omprobaión material de magnitudes físias, utilizando para ello instrumentos de medida. Por lo tanto, asegurar la alidad de un produto, implia esenialmente la realizaión de unas medidas. En base a estas medidas se adoptan numerosas deisiones en los diferentes tramos de un sistema de alidad, por lo que, si la medida no se asegura on la alidad neesaria, aquella deisión puede ser errónea, quedando demostrado la imposibilidad de estableer planes de alidad sin un aseguramiento previo s medidas. Esta es la razón por la que todo «sistema de aseguramiento alidad debe haer referenia a la id y onservaión de los respetivos patrones (elementos de referenia) y equipos que aseguren la exatitud s medidas efetuadas, a lo largo de todo el ilo de los produtos o serviios. (Fig. 1). 5.. CALIBRACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA Interambiabilidad La interambiabilidad es neesaria para garantizar, en la onstruión de equipos y máquinas, la sustituión de ualquier pieza o elemento de diho equipo o máquina, por otra del mismo tipo, fabriada en las mismas ondiiones, sin que sea neesario realizar ningún ajuste. Para poder onseguir, en el atual sistema de trabajo de fabriaión seriada, la interambiabilidad de omponentes similares en onjuntos de ierta omplejidad sin que se produzan variaiones en su funión, son absolutamente neesarias la preisión y exatitud de los instrumentos de medida, sin olvidar que se ometen errores en las mediiones, motivo por el ual es neesario onoer todos las uestiones referentes a los errores en las mediiones, y su impliaión en la alidad s mismas Tipos de errores Las normas definen al error absoluto de medida omo la diferenia entre el resultado mediión y lo que se onsidera el valor verdadero del mensurando ( magnitud sometida a mediión). CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 105

2 Es neesario GARANTIZAR si un produto umple o no on las ESPECIFICACIONES y/o TOLERANCIAS Es neesario MEDIR Es neesario TOMAR DECISIONES sobre si un produto es VÁLIDO o NO Es neesario HACERLO DE LA FORMA MÁS SENCILLA Es neesario referirnos todos a un mismo PATRÓN Es neesario MEDIR BIEN Fig. 1 - Cilo de los produtos o serviios. En la metrología experimental se tienen en uenta dos tipos de errores: Errores sistemátios. Se definen omo los errores que permaneen onstantes al medir una magnitud en las mismas ondiiones, y sin embargo varían al ambiar las ondiiones mediión. Algunos de los errores onoidos hasta hae poo omo sistemátios, han pasado a ser onsiderados errores aleatorios, debido a la mejora s ténias de mediión. Además de esta onsideraión, se ha de tener presente el heho de que las ondiiones de mediión pueden sufrir también variaiones de un modo aleatorio. Todos los errores sistemátios onoidos deben ser eliminados previamente para obtener un resultado orreto. Errores aleatorios. Son los errores que varían en su sentido de atuaión y en su magnitud. Estos errores se supone que siguen unas reglas de origen experimental, las uales por su importania se desriben a ontinuaión: Los errores están limitados en valor absoluto. Los errores de menor valor absoluto presentan mayor freuenia. Los errores misma magnitud y distinto signo presentan la misma freuenia. Se define "orreión" omo el valor, que agregado algebraiamente al resultado sin orregir de una medida, sirve para ompensar un presunto error sistemátio. La orreión es igual al error sistemátio, pero de signo ontrario. Teniendo en uenta, que no se puede determinar exatamente el error sistemátio, la orreión está afetada por una inertidumbre Inertidumbre de medida La inertidumbre se define omo la estimaión que determina el intervalo de valores en el que se ubia, normalmente on una alta probabilidad dada, el valor verdadero magnitud medida. La inertidumbre de medida omprende, en términos generales, diversos omponentes. Algunos de estos omponentes se pueden estimar a partir distribuión estadístia de los resultados obtenidos tras la realizaión de varias series de medidas, y normalmente se araterizan por la desviaión típia muestral Calibraión Por alibraión se entiende el onjunto de operaiones que estableen, en ondiiones espeifiadas, la relaión entre los valores de una magnitud, indiados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores representados por una medida materializada o por un material de referenia, y los valores orrespondientes de esa magnitud realizados por patrones. (VIM 6.11 Voabulario Internaional de Términos Básios y Generales de Metrología). Se define la alibraión omo el onjunto de operaiones que permiten estableer, en ondiiones espeifiadas, la relaión existente entre los valores indiados por un instrumento de medida o un sistema de medida, o los valores representados por una medida material o por un material de referenia, y los valores orrespondientes de una magnitud obtenidos mediante un patrón de referenia. 106 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA

3 Existe la posibilidad de determinar otras propiedades metrológias a través alibraión. Hay que resaltar el heho de que el resultado de una alibraión: Permite estimar los errores de indiaión de un instrumento de medida, sistema de medida o medida material, o la asignaión de valores a las maras de esalas arbitrarias. Puede registrarse en un doumento que se suele denominar ertifiado de alibraión o informe de alibraión. Se expresa omo una orreión o omo un fator de alibraión o una urva de alibraión. Una adena de alibraiones signifia que el valor de ada uno de los patrones adena ha sido alulado, empleando otro patrón que generalmente posee un inertidumbre menor, hasta llegar al patrón de medida internaional o naional orrespondiente. Así pues, es neesario onseguir que el resultado de una medida sea independiente s irunstanias onretas de su realizaión, de tal modo, que mediiones efetuadas en diferentes empresas sobre una misma magnitud, presenten las mínimas disrepanias. Por lo tanto, todas las mediiones efetuadas sobre ualquier produto, deben estar referidas a los patrones adeuados y, en onseuenia: En todo el mundo, las unidades de medida deben tener idéntia definiión. Las definiiones s unidades de medida se han de materializar en patrones, uyo valor no debe diferir del verdadero en más de un valor definido Patrones de medida. Diseminaión y trazabilidad Patrones Se define al patrón de medida omo la medida materializada, instrumento de medida, material de referenia o sistema de medida uya finalidad es definir, realizar, onservar o reproduir una unidad o uno o más valores de una magnitud on objeto de transmitirlos, mediante la omparaión, a otros instrumentos de medida. Una vez realizada físiamente la magnitud onsiderada invariable, patrón, destinada a reproduir la orrespondiente unidad de medida, hay que transmitir ésta a otros medios de medida, por omparaión on ellas, lo ual se onsigue, por medio de una serie de patrones. Este proeso ondue a la definiión de otros dos oneptos, que junto on los anteriores y otros que irán surgiendo a lo largo Unidad de Trabajo, onfiguran todo el entramado del aseguramiento alidad de los equipos de inspeión, mediión y ensayo: Diseminaión unidad. Trazabilidad Diseminaión unidad Proeso mediante el ual se atraviesa el amino que existe entre la definiión de una unidad y los patrones e instrumentos que diariamente se utilizan en los laboratorios o en los talleres. La ejeuión de esta travesía se lleva a abo mediante la realizaión de una serie de alibraiones suesivas Trazabilidad Se define la trazabilidad omo la propiedad del resultado de una medida que permite referirlo a los apropiados patrones de medida, patrones que normalmente son internaionales o bien naionales, a través de una adena ininterrumpida de omparaiones, teniendo todas las inertidumbres determinadas. Esta adena ininterrumpida de omparaiones reibe el nombre de adena de trazabilidad, y no debe ser onfundida on la trazabilidad del sistema de aseguramiento alidad (Normas UNE-EN-ISO 9001) Sistema para garantizar la trazabilidad La Metrología, a través de un tratado internaional rubriado iniialmente por 17 Estados, entre ellos España, reó las bases de una Organizaión a nivel mundial. Esta Organizaión tiene un órgano supremo, que es la Conferenia General de Pesas y Medidas (C.G.P.M.), formada por representantes de los Estados adheridos, y un órgano ejeutivo, que es el Comité Internaional de Pesas y Medidas (CIPM), quien a su vez se divide en una serie de Comités Consultivos enargados de efetuar el trabajo ientífio. Por último, el Bureau Internaional de Pesas y Medidas (B.I.P.M.) se enarga fundamentalmente de organizar interomparaiones a nivel mundial. Perfetamente onexionadas on la itada organizaión mundial, se enuentran las respetivas organizaiones metroló-gias de ada país, onsiguiéndose de este modo garantizar la trazabildad (Fig. ). En el apartado.7. de la Unidad de Trabajo Nº se ha tratado sobre la Infraestrutura Calidad y la Seguridad Industrial en España DEFINICIONES Y VOCABULARIO Exatitud de medida: Grado de onordania entre el resultado de una medida y el valor onvenionalmente verdadero magnitud que se ha medido. Hay que entenderlo omo un onepto ualitativo, dado que india la ualidad del instrumento de medida para dar leturas lo más próximas al valor verdadero del mensurando (magnitud sometida a mediión). Clase de preisión: Grupo de instrumentos de medida que umplen unos preisos requisitos metrológios, dirigidos a onservar los errores entre los límites espeifiados, es deir, dentro del CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 107

4 METROLOGIA Tratado Internaional para sentar las bases de una Organizaión a nivel mundial Nae en París en 1875 Su órgano supremo es la Conferenia General de Pesas y Medidas C.G.P.M. Formada por los representantes de los Estados firmantes Organo ejeutivo que es el Comité Internaional de Pesas y Medidas C.I.P.M. Formada por una serie de Comités Consultivos Finalmente está el: Bureau Internaional de Pesas y Medidas B.I.P.M. Con sus laboratorios en Sevres (París) Se enarga de realizar interomparaiones a nivel mundial FRANCIA ALEMANIA GRAN BRETAÑA ESPAÑA RESTO PAÍSES EN TODOS ELLOS SE PUEDEN DISTINGUIR DOS NIVELES PRIMER NIVEL Laboratorios de Referenia naionales SEGUNDO NIVEL Sistemas de Calibraión Industrial Fig. - Esquema garantía Trazabilidad. 108 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA

5 ampo de medida espeifiado. Una lase de preisión se distingue normalmente por un número o un símbolo onoido on el nombre de índie de lase (Fig. 3). Repetibilidad: Es el grado de onordania entre los resultados de mediiones suesivas misma magnitud, obtenidos on el mismo método de mediión, por el mismo observador, on el mismo instrumento de medida, en el mismo lugar, on las mismas ondiiones de uso y a intervalos de tiempo sufiientemente ortos (Fig. 3). Reproduibilidad: Es el grado de onordania entre los resultados de mediiones aisladas misma magnitud, uando se realizan en ondiiones tales omo: diferente método de mediión, por distintos observadores, en diferentes lugares y ondiiones de uso, y a intervalos de tiempo grandes. División de esala: Intervalo entre dos valores suesivos esala. Sensibilidad: La sensibilidad de un instrumento de medida, para un valor dado magnitud de medida, se expresa por el oiente entre el inremento observado variable y el inremento orrespondiente magnitud de medida (Fig. 4). Exatitud Valor verdadero Valores medidos Valor verdadero Exatitud Valor verdadero Valores medidos Aparato de medida Media s mediiones Mala preisión Mala repetibilidad Valores medidos Media s mediiones Mala preisión Buena repetibilidad Media s mediiones Buena preisión Buena repetibilidad Fig. 3 - Preisión de los aparatos de medida L = mm División de esala: 0,1 Amp. Sensibilidad: / 0,1= 0 mm/a 0,01Amp División de esala: 0,01 Amp. Sensibilidad: / 0,01= 00 mm/a 0,1Amp. Fig. 4 - Sensibilidad de los aparatos de medida. Ajustar: Atuar sobre los ontroles de un equipo de medida para que funione on la exatitud adeuada, o on desviaiones de indiaión sufiientemente pequeñas, para que sea adeuado a su uso. Resoluión de un dispositivo indiador: Es la expresión uantitativa apaidad que tiene un dispositivo indiador, para distinguir signifiativamente entre dos valores eranos magnitud indiada INCERTIDUMBRES EN LA MEDIDA Es muy difíil onoer uál es el verdadero valor magnitud que se mide, debido a una serie de motivos, del tipo: Relaionados on el patrón o esala. Inherentes al método de mediión y al mesurando. Debido a los propios instrumentos. Problemas de observaión. De álulo y redondeo. Por ondiiones ambientales. Causas diversas que no onstituyen el objeto direto medida, pero que se enuentran en el momento de realizar la mediión, y la trastornan. De todas las anteriores, las más signifiativas y las que normalmente se onsideran en la determinaión de inertidumbres, son: Inertidumbre del patrón. Inertidumbre alibraión. Inertidumbre medida. CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 109

6 También se suele inluir en la medida inertidumbre la orreión resultante alibraión Cálulo de inertidumbres El valor inertidumbre de una medida es proporional a la desviaión típia ompuesta del proeso de mediión: I = k. S t Siendo k una onstante de proporionalidad, que puede adquirir los valores de 1,, 3... Normalmente se toma k = (representa el 95,4% en la Distribuión Normal), y si se requiere mayor exatitud, k = 3. La desviaión típia del proeso S t, se alula en base a la ley de propagaión s varianzas, teniendo en uenta: el patrón, la alibraión y la medida fundamentalmente Fórmula de álulo inertidumbre La desviaión típia del proeso de álulo se determina, por medio suma s varianzas de los fatores que influyen en el proeso. Patrón La inertidumbre del patrón, I o, viene dada por el laboratorio de alibraión, mediante una fórmula o simplemente por su valor. Para poder sumarla, será preiso alular su varianza orrespondiente, S o. de donde: I o = k S o Calibraión Se realizarán N medidas sobre el patrón, y se alula la desviaión típia de ellas según la fórmula: siendo: S = S o = I o k Σ(X (i) - X ) - 1 Medida La medida a realizar se efetúa un número n de vees, y de todos los valores obtenidos se alula la media. En general n suele ser 1, aunque a vees se toma n = 3. Se aepta que la varianza obtenida en el proeso de alibraión, sea la misma que la que se obtiene en el proeso de mediión habitual, por lo que, la varianza asoiada al proeso de medida será: S n Teniendo en uenta estos tres fatores (patrón, alibraión y medida), la varianza total será: sustituyendo: y despejando I : S t = S o + S / + S / n S t = S o + (1 / + 1 / n) S I = k S t I o = k S o I = I o / k + k (1 / + 1 / n) S de donde el valor Inertidumbre será igual: I = ± I o + k S 1 1 ( + n ) Siendo: I : Inertidumbre de medida. k : Fator de inertidumbre (1, ó ó 3). S o : Varianza del patrón. S o ( Desviaión Típia del patrón). I o : Inertidumbre del patrón dada por el laboratorio de alibraión. n : Número de iteraiones al realizar MEDIDAS on el instrumento. : Número de iteraiones en la Calibraión. S : Estimador varianza en la CALIBRACIÓN. X = ΣX (i) En la prátia, la orreión de alibraión: X = X o - X la media s mediiones realizadas. Por la apliaión del teorema entral del límite, se establee que la varianza alibraión será: S se tiene en uenta omo un omponente más inertidumbre, on lo que queda: ( ) 1 1 I = ± I o + k S + + X n 110 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA

7 Si la varianza alibraión fuera distinta del proeso de medida, la fórmula, sería: ± I = I S ( o + k + S m ) + X n 1 9,998 Tabla de valores (X o = 10 mm) Desviaión X i (mm) X o -X i (µm) X i - X X i - X , Ejemplo de alibraión de un mirómetro El ejeriio onsiste en realizar la alibraión de un mirómetro de exteriores s siguiente araterístias: MARCA: TESA. MODELO: TESAMASTER. Nº DE REFERENCIA ENSB: 08/5310/001/3 DIVISlÓN DE ESCALA: 0,001 mm. CAMPO DE MEDIDA: 0 a 5 mm Normalmente se alibran dos puntos esala de medida de valores nominales 10 y 0 mm, pero en el ejemplo, solamente se alibrará en la medida de 10, por ser el mismo método. Patrón Se alibra on un juego de bloques patrón de alidad, uya inertidumbre según norma UNE es: I o = (0,5+0,01 L) µm siendo: L = Longitud del patrón en mm = 10 mm Para alular la varianza del patrón utilizaremos la expresión: S o = l o / k (k=) I o = ( 0,5+0,01*10) = (0,5+0,1)= 0,6 µm So = Io/k = 0,6/ = 0,30 µm Calibraión Se mide 10 vees el bloque patrón on el instrumento, obteniéndose las medidas que apareen en la tabla siguiente. Con ellas, se alula la media, la varianza de alibraión y la orreión alibraión, apliando las fórmulas tal y omo se india: 99,988 X = = 9, X = = 1, 10 X = X o - X = 10-9,9988 = 1, Medida 9,998 99, Se realiza la medida una vez (n = 1). 6, , Teniendo en uenta estos tres fatores (patrón, alibraión y medida), la inertidumbre total será igual: I = ± I o + k S ( n ) ( ) on k = ± 1 1 I = 0,6 + 0,4 + = 1 µm 10 1 Si se tiene en uenta la orreión de alibraión: 1 ± 1 I = I o + k S + + X n Sustituyendo queda: ( ) ( ) I = 0,6 + 0,4 1 1 ± + + 1, = 1,6µm 10 1 Lo ual permite onluir diiendo, que si se hae una medida erana al punto 10mm, por ejemplo, y se obtiene omo valor 10,54, el valor real será: 10,54 ± 0,0016 mm Σ(X S (i) - X ) 1, = = = 1,77 10 N S = 1, = 4, 10-4 mm = 0,4 µm Inertidumbre y tolerania Una vez realizada la medida, se ha de tomar la deisión de onsiderar la pieza válida o no, según el valor medida nominal y el intervalo de tolerania espeifiado. CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 111

8 Ejemplo: Se desea medir una pieza de medida nominal 10.5±0.01mm, on un mirómetro reién alibrado (I = ±0.0016). La zona admisible será la Fig. 5. T i = T as = T s - I = = T ai = T i + I = = C n = 10.5 Zona admisible I = I = T ai = Zona de tolerania = 0.0 T i = T i = T as = Fig. 5 - Cálulo zona admisible PLAN DE CALIBRACIÓN T s = Definiión de plan de alibraión El plan de alibraión se define omo la alibraión sistemátia y organizada del total de los instrumentos o equipos de medida de un entro de mediión de forma que se pueda asegurar la trazabilidad y la inertidumbre asoiada a las mediiones que on ellos se realien, inluyendo en él, detalles sobre el tipo de equipo, la identifiaión únia, la ubiaión, la freuenia s alibraiones, el método de omprobaión, los riterios de aeptaión y las aiones neesarias en el supuesto de que los resultados no sean satisfatorios Estrutura y elementos del plan de alibraión Se presenta a ontinuaión, la estrutura y los elementos que omponen un plan de alibraión tal y omo señalan las normas Implantaión de un plan de alibraión El plan de alibraión tiene una gran importania en las organizaiones para poder garantizar la alidad de los produtos, pero para ello, hay que tener en uenta que el plan de alibraión no se redue a un onjunto de doumentos, los uales determinan la guía de atuaión, sino que es una ejeuión periódia y sistemátia s alibraiones y operaiones preisas. Por ello, se reomienda no adoptar esquemas fijos en la implantaión de un plan de alibraión, puesto que lo que realmente onviene, es busar soluiones a medida de ada uno que umplan los requisitos s normas apliables. Basarse en el onoimiento s neesidades de medida en ada aso, así omo en los equipos disponibles y/o neesarios, teniendo en uenta los objetivos espeífios de ada elemento del plan de alibraión, puede ser el amino adeuado para implantar del modo más orreto diho plan. De todos formas, y a nivel orientativo en la implantaión de un programa de alibraión, se sugiere el seguimiento de los pasos siguientes, que de algún modo, oinide en el orden on el punto siguiente, en el que se analiza la doumentaión neesaria: Realizar el listado y la referenia de todos los equipos de mediión y ensayo disponibles, es deir, onfeionar el inventariado e identifiaión de todos los equipos de medida disponibles. Una vez finalizado el inventario se proede a realizar una fiha de vida a ada equipo. Se realiza una lasifiaión por niveles de alibraión, espeifiando, por personal adeuado y/o laboratorios reonoidos, para ada tipo de equipos, el proedimiento de alibraión y la freuenia misma, identifiando qué equipos se pueden alibrar en la empresa, uáles deben ser alibrados en laboratorios reonoidos y uáles no es neesario alibrar. Reopilar los proedimientos de alibraión PROCEDIMIENTOS DE CALIBRACIÓN Son los doumentos que determinan las pautas, responsabilidades, datos requeridos, medios disponibles y neesarios, para realizar ada una s atividades espeífias del mismo, es deir, quién, ómo, y uándo se debe realizar la alibraión interna de un equipo onreto, quién es el responsable del mantenimiento y ajuste de todos los equipos, o las operaiones que deben realizarse, on sus responsabilidades, para enviar a laboratorios areditados los equipos a alibrar. En las páginas siguientes se presenta una ejemplifiaión de un proedimiento de alibraión interna de un equipo de mediión. 11 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA

9 Ejemplo de un Plan de Calibraión PLAN DE CALIBRACIÓN Instrumentos de mediión, inspeión y ensayo Feha: PLAN DE CALIBRACIÓN Instrumentos de mediión, inspeión y ensayo Feha: 1º Objeto El objeto del presente plan, es asegurar que los equipos de mediión y ensayo empresa XYZ se enuentran adeuadamente onservados, ontrolados, alibrados y disponen de trazabilidad. º. Apliaión Este plan se aplia a todos los equipos de mediión y ensayo que intervienen en el proeso de fabriaión, inspeión y ensayo. 3º. Responsabilidad El Jefe de Aseguramiento Calidad es el responsable de: Realizar el listado de los instrumentos sometidos a alibraiones periódias, asegurar que todos los instrumentos se enuentran identifiados y onoer su loalizaión. Estableer los intervalos de alibraión, y omprobar que se realizan las alibraiones según los proedimientos de alibraión definidos. Asegurar la trazabilidad y el ontrol de los registros. Garantizar el umplimiento del plan de alidad y que los equipos no generan resultados inadmisibles. 4º. Desarrollo del Plan 4.1 Introduión Cada equipo dispondrá de su proedimiento de alibraión. Los proedimientos quedarán ompletados on los doumentos siguientes, onfigurando el Plan de Calibraión: Fiha de inventario de los equipos. Fiha de vida de ada equipo. Diagrama de niveles. Certifiados de Calibraión Etiquetas de alibraión. 4.. Trazabilidad El modo de garantizar la trazabilidad, onsiste en disponer de patrones de referenia que sirven de unión entre los equipos empresa y los laboratorios areditados, permitiendo el desarrollo del plan de alibraión a partir de dihos patrones. En el supuesto de no disponer de patrones para algún instrumento, se proederá: Calibrando el instrumento en laboratorios areditados Identifiaión de los equipos y su registro Cada uno de los equipos de medida y ensayo dispondrá de un Código de identifiaión, a través del ual será reonoido y relaionado on todos sus doumentos. El ódigo se puede estableer del modo siguiente: M-N-X-YZ M : Número que señala el Departamento al que pertenee. N : Número que india la familia del equipo. X : Número que señala el nivel al que pertenee, en funión del diagrama de niveles. YZ : Numero orrelativo que distingue diferentes equipos perteneientes a las mismas familias y/o niveles. Además del ódigo, se definirán y registrarán las irunstanias siguientes: del equipo, su mara, modelo, nº de serie y nivel de referenia de apliaión. Laboratorio de alibraión, añadiendo los patrones empleados y los datos. Período y sistema de alibraión. Fehas s alibraiones (última y próxima), loalizaión y estado de uso de los equipos. A las que se puede inorporar los doumentos siguientes: Etiquetas de identifiaión o de alibraión o bien de fuera de uso. Registro orrespondiente a la alibraión realizada a nivel interno. Fiha de vida, y altas y bajas de los equipos, et Intervalos de alibraión Se estableerán unos intervalos apropiados entre alibraiones, teniendo en uenta, la estabilidad, propósito o funión del equipo, requerimientos del liente, la freuenia de uso, et. En todo aso, se deberá asegurar el mantenimiento exatitud entre dos alibraiones suesivas Clasifiaión de los instrumentos Para lasifiarlos se deberá tener presente, las irunstanias siguientes: Equipos nuevos. Apliando el proedimiento orrespondiente, serán dados de alta y se registrarán en la fiha de vida. Antes de su uso deberán ser alibrados. Se reomienda a la hora de omprar exigir al vendedor, el ertifiado de alibraión del equipo nuevo. Equipos que han sido reparados. En la fiha de vida, se registrará la reparaión, siendo impresindible su alibraión antes de entrar en uso de nuevo. Equipos fuera de uso. Cualquier equipo que se enuentre fuera de uso, deberá llevar fijada una etiqueta señalando que está fuera de serviio y por lo tanto no podrá ser utilizado. Equipos dados de baja definitivamente. Existirá un proedimiento para señalar el modo de efetuar la baja definitiva de aquellos equipos que no puedan repararse, o que sea neesario desprenderse de ellos Ubiaión Los equipos, muestras de referenia y patrones utilizados, se depositarán y guardarán en lugares adeuados, generalmente, eranos a los puestos de trabajo, on su orrespondiente identifiaión Arhivos Conviene distinguir tres tipos de arhivos: Arhivo s fihas de vida de los equipos. Arhivo de los ertifiados de alibraión de los equipos de mediión. (Inluirá los ertifiados de origen externo e interno). Arhivo de altas y bajas Proedimientos de apliaión. Además de los que se han nombrado en este punto 4, existirán proedimientos doumentados para: Realizar las alibraiones internas de los equipos de mediión y ensayo. Realizar las alibraiones externas de los equipos de mediión y ensayo. Efetuar el orreto mantenimiento de los equipos, on sus fihas orrespondientes, datos, et. CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 113

10 Ejemplo de Proedimiento de Calibraión interna de un aparato de mediión PROCEDIMIENTOS Título: Método para alibrar un pie de rey Feha: PROCEDIMIENTOS Título: Método para alibrar un pie de rey Feha: 1. Objeto 4.. Condiiones ambientales Estableer el método que emplea la empresa..., para realizar las alibraiones internas de los pie de rey, que le permita obtener resultados adeuados y homogéneos.. Campo de apliaión El presente proedimiento se aplia para todos los alibres pie de rey empleados en la empresa... para ontrolar las medidas que puedan signifiar toma de deisiones y que están relaionados en la lista de Equipos y útiles para el ontrol s espeifiaiones de los produtos que fabria la empresa... En este doumento se enuentran inluidos los instrumentos pie de rey on división de esala de 0,01 y 0,05 mm. y alane de medida máximo de 50 mm. 3. Identifiaión Estos instrumentos han de estar marados on el siguiente ódigo alfanumério: M-N-X-YZ. (ver apartado 4.3. del plan de alibraión que se desribe en el punto 5.. de esta Unidad de Trabajo) 4. Proeso de alibraión 4.1. Relaión de útiles empleados Bloques patrón Grado 1 Tesa, Referenia Mesa de planitud o mármol. La alibraión se llevará a abo en las ondiiones ambientales siguientes: Temperatura 16-7ºC y Humedad relativa 55-85% 4.3. Examen visual del instrumento y preparaión Limpiar on paño. Comprobar: Aspeto general: sin golpes, sin óxidos, que no estén doblados. Legibilidad s esalas. El buen estado boa y s puntas. Correto deslizamiento y buen ajuste s partes móviles Eleión de los puntos de alibraión Se aonseja realizar la alibraión no utilizando un sólo patrón, es deir, omponer los patrones on el fin de que la ifra de sus valores nominales no sea siempre la misma, eligiéndose 6 puntos de medida a lo largo esala, de modo que: Uno de esos valores sea 0. Otro valor sea el máximo de alane del pie de rey. Los uatro restantes sean más o menos equidistantes entre los dos anteriores. Se reomienda que en las diferentes reiteraiones pratiadas sobre patrón en un mismo punto, el ontato del instrumento, on las aras de medida del patrón, se realie en zonas diferentes de los palpadores. Campo de medida Bloques patrón a emplear 0 a 150 mm 0 a 50 mm 10, mm 10, mm 114 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA

11 Ejemplo de Proedimiento de Calibraión interna de un aparato de mediión PROCEDIMIENTOS Título: Método para alibrar un pie de rey Feha: PROCEDIMIENTOS Título: Método para alibrar un pie de rey Feha: 4.5. Reogida de datos. Para ada punto de alibraión se efetuarán ino medidas reiteradas. Con estos valores obtenidos en ada punto, se alulará la media aritmétia y la desviaión típia s medidas realizadas, de auerdo on las siguientes euaiones: X = ΣX (i) S = Σ(X (i) - X ) - 1 Las desviaiones típias obtenidas en la alibraión, no deben superar los valores reogidos en la tabla siguiente. VALORES MAXIMOS DE LA DESVIACIONTIPICA ADMISIBLES (mm) Nominal (mm) De 0 hasta 150 Más de 150 hasta 50 0,1 0,05 0,05 División de esala (mm) 0,05 0,03 0,04 0,01 0,01 0,01 A ontinuaión se obtiene la orreión (desviaión) de alibraión en ada uno de los puntos, a través euaión: 4.6. Resultado de valores X = X o - X 4.7. Cálulo de inertidumbres. La inertidumbre (elevada al uadrado) de un instrumento de medida en la realizaión de sus medidas es: Para que un pie de rey se onsidere válido, debe umplir on los requisitos siguientes: Donde: I = k (S o + (1/n + 1/ ) S ) Ninguno de los resultados s reiteraiones efetuadas, deberá estar más alejado de su nominal, que el valor desviaión máxima admisible reogida en la Tabla siguiente. I : Inertidumbre de medida. k : Fator de inertidumbre ( < k < 3). S o : Varianza del patrón. So ( Desviaión Típia del patrón) Nominal (mm) DESVIACION MAXIMA ADMISIBLE División de esala (mm) 0,1 0,05 n : Número de iteraiones al realizar MEDIDAS on el instrumento. 0,01 : Número de iteraiones en la Calibraión. De 0 hasta 150 Más de 150 hasta 50 0,1 0,1 0,05 0,05 0,01 S : Estimador varianza en la CALIBRACIÓN. 0,0 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 115

12 Ejemplo de Proedimiento de Calibraión interna de un aparato de mediión PROCEDIMIENTOS Título: Método para alibrar un pie de rey Feha: PROCEDIMIENTOS Título: Método para alibrar un pie de rey Feha: 5. Criterios de aeptaión y rehazo I = I o + 4 S + X n Serán aeptados, todos los instrumentos que se enuentren dentro s toleranias admitidas, y uya inertidumbre no haya sido superior a 0,03 mm. Si en algún aso, la inertidumbre fuera superior a 0,03, se proederá a repetir la alibraión, y si los resultados vuelven a superar los límites admitidos, será retirado para ser sustituido o ajustado. 6. Periodo de rehazo Los pies de rey utilizados permanentemente a pie de máquina, y los ubiados en el laboratorio uyo ampo de medida sea mm, se alibrarán ada 3 meses. El resto de pies de rey empresa... objeto del presente proedimiento, se alibrarán ada 6 meses. 7. Cuadro de responsabilidades ( ) S S m I = I o X El Departamento de Calidad es el responsable de este método de Calibraión y de su apliaión. 8. Cuadro de revisiones Revisiones Desripión revisión Vº Bº Normas Firma Feha de implantaión quedando para el aso partiular en que K =. que el valor inertidumbre es igual a: En la prátia, la orreión de alibraión X, no se realiza, sino que se tiene en uenta omo un omponente más inertidumbre, por lo que aparee en la euaión. Por otra parte, esta euaión está onsiderada para el aso en que la varianza de alibraión y la varianza del proeso de medida, son iguales, en aso ontrario habrá que tenerlo en uenta y proeder a estimar la varianza orrespondiente al proeso de medida quedando la euaión siguiente: + ( ) Siendo: S o : Varianza del patrón S : Varianza del instrumento de medida en la Calibraión : Número de iteraiones en la Calibraión S m : Varianza del proeso de medida Pieza on el instrumento. n : Número de iteraiones en el proeso de Mediión on el instrumento X : Varianza orreión de alibraión. 1 n CALIDAD Y MEJORA CONTINUA

13 5.7. MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS Para efetuar un adeuado uso y onservaión de los equipos de inspeión, mediión y ensayo, se reomienda estableer proedimientos doumentados en los uales se detallan los pasos a seguir para el mantenimiento, fihas de mantenimiento, donde se reogen los datos de los equipos y el registro de los datos que se onsideren oportunos durante el mantenimiento. En general, los instrumentos deben disponer de proteión individual: fundas de plástio, ajas individuales y éstas en vitrinas erradas, envoltorios de papel antioxidantes y oloaión de bolsas de absorión de humedad en las vitrinas, para los intervalos en que no trabaja. Se debe prourar que en los talleres no estén nuna en ontato on las herramientas de trabajo para evitar rayas o roturas, para que no les aigan virutas o esmeril, ni se manhen de grasa o refrigerantes. Después de ada trabajo y también periódiamente, los instrumentos deben limpiarse y engrasarse. La estabilizaión térmia de los instrumentos y útiles usados es neesaria para lograr que tanto éstos, omo los instrumentos alibrados, se enuentren a la misma temperatura, dado que normalmente existe ierta diferenia entre ellos, prourando que esta temperatura sea la deseada para realizar la alibraión. Son importantes en metrología elétria las preauiones de tipo elétrio en uanto a la eleión del instrumento y esala adeuados, y no haer un uso inadeuado de los mismos en el sentido de no someterlos a sobreargas elétrias. Las normas y preauiones que se adopten para la onservaión de los instrumentos metrológios, nuna deben onsiderarse exesivas. La importania de disponer de una informaión ordenada, tanto para el proeso de alibraión de un equipo, omo para su onservaión, resulta lara. Proedimiento de Calibraión Certifiado Nº:... Hoja Nº:... Denominaión: Designaión: Mara: Modelo: Nº serie: Nº de bloques: Material: Clase de preisión: Bloques patrón Aero 1 Medios empleados en la Calibraión Bloques patrón grado 0 Selet Ref: Comparador eletrónio Tesa Ref: Condiiones ambientales Temperatura: 0±0.5º C Trazabilidad Proedimiento de Calibraión:... Los patrones e instrumentos empleados en esta alibraión gozan de trazabilidad, a través de los patrones orrespondientes, según ertifiado del Laboratorio 0001 del BRITISH CALIBRATION SERVICE, para los BLOQUES PATRON GRADO 00, TESA RSD, ref... y Certifiado... para los BLOQUES PATRON grado 0, SELECT, ref... Fig. 6 - Ejemplo de Certifiado de Calibraión. CALIDAD Y MEJORA CONTINUA 117

14 ACTIVIDADES 1. Desripión detallada, aompañada de figuras, de los oneptos de error, inertidumbre de medida y alibraión apliables en general a los equipos de medida. Proedimiento: Tomar omo base los onoimientos y teorías expuestos en esta Unidad de Trabajo y en las normas orrespondientes.. Realizaión de los álulos neesarios para determinar la inertidumbre para un fator k= de un instrumento de resoluión milesimal en el punto 10 de su esala, utilizando un patrón uya inertidumbre es 0, 0003 unidades, orrespondiente a un valor del fator k=. Proedimiento: Tomando omo referenia la teoría y álulos desarrollados en esta Unidad de Trabajo y partiendo de los datos tabla siguiente: 3. Elaboraión de un Plan de Calibraión para una Pyme, indiando y presentando formatos de toda la doumentaión neesaria, a ser posible real. Proedimiento: A partir s ejemplifiaiones y expliaiones aportadas en la presente Unidad de Trabajo, y informaión que proporionen las empresas del entorno que han de ser onsultadas. 4. Dónde apliarías o situarías el onepto de Calibraión en eduaión? Razona la respuesta. Proedimiento: Tomar omo base la teoría inmediata y la informaión que puedas reopilar en tu Centro. Resultados alibraión en el punto 10 Valores s mediiones 9,997 9,998 9,997 9,998 9,997 9,998 9,998 Desviaiones +0,003 +0,00 +0,001 +0,003 +0,00 +0,001 +0,003 +0,00 +0,001 +0,00 Al usar el equipo se realiza una sola mediión, y al alular la inertidumbre, se han de onsiderar las desviaiones omo inertidumbres. 118 CALIDAD Y MEJORA CONTINUA