VERIFICACIÓN DE BALANZAS CARTILLA DE REFERENCIA GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 1
Oficina de Planeación y Desarrollo Institucional Prof. Carlos Hernán Gonzales Campo Dirección actual Área de Calidad y Mejoramiento Claudia Milena Muñoz, Coordinadora de Área de Calidad y Mejoramiento Gizeh Cardozo Pernia Profesional contratista febrero a abril de 2014 Personal de apoyo de laboratorios en facultades: Profesora Mercedes Salcedo, Facultad de Salud Profesional Katherine Muñoz, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas Profesional Aida Nubia Ramírez, Facultad de Ingenierías Empresa Contratista: Aida Ivonne Agudelo Ltda. junio a diciembre de 2013: Gizeh Cardozo Pernia Hugo Fernando Rivera Lina Fernanda Ríos El contenido de este documento Puede reproducirse total o Parcilamente citando la fuente. Consultelo en http://gicuv.univalle.edu.co Oficina de Planeación y Desarrollo Institucional Área de Calidad y Mejoramiento Ciudad Universitaria Meléndez Edificio 301- Oficina 3016 3er. Piso Tel. Fax: 321 22 23 Cali, Colombia Abril 2014 GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 2
INTRODUCCIÓN Es necesario garantizar que los instrumentos de medición para la variable masa (Balanzas no automáticas) que son utilizadas en los Laboratorios se encuentran dentro de las especificaciones requeridas para las mediciones. Para esto es necesario tener un sistema de control de mediciones eficaz para asegurar que el equipo de medición y los procesos de medición sean aptos para el uso previsto, y de esta forma poder alcanzar los objetivos de calidad del producto Esta cartilla contiene información para la realización de la verificación de los instrumentos denominados Instrumentos para medición de masa no automáticos de los Laboratorios de la Universidad del Valle, para los cuales se ha establecido como requisito verificar su funcionamiento para el uso previsto, cumpliendo las especificaciones declaradas del fabricante expresadas como la repetibilidad, desviación estándar y la linealidad. información compilada en esta cartilla se basa en el método de la medición directa. La DEFINICIONES Algunas definiciones que deben tenerse en cuenta para el desarrollo de la actividad de verificación son: Instrumento para pesar: instrumento de medición que sirve para determinar la masa de un cuerpo utilizando a la acción de la gravedad sobre éste cuerpo. Instrumento para pesar no automático: instrumento que requiere la intervención del operador durante el proceso de pesada, por ejemplo, para colocar o retirar la carga que se va ha medir y también para obtener el resultado. Verificación: aportación de evidencia objetiva de que un elemento satisface los requisitos especificados. Cuando sea necesario, es conveniente tener en cuenta la incertidumbre de la medida. Los requisitos especificados pueden ser por ejemplo, las especificaciones del fabricante. GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 3
Calibración: operación que bajo condiciones especificadas establece, en una primera etapa, una relación entre los valores y sus incertidumbres de medidas asociadas obtenidas a partir de los patrones de medida, y las correspondientes indicaciones con sus incertidumbres asociadas y, en una segunda etapa, utiliza esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medida a partir de una indicación. Ajuste de un sistema de medida: conjunto de operaciones realizadas sobre un sistema de medida para que proporcione indicaciones prescritas, correspondientes a valores dados de la magnitud a medir. Error (de indicación): indicación de un instrumento menos el valor convencionalmente verdadero de una masa. Error máximo permisible: diferencia máxima positiva o negativa, permitida por la regulación entre la indicación de un instrumento y el correspondiente valor verdadero, cuando se determina empleando medidas de masa patrones de referencia, con el instrumento en cero y sin carga, en la posición de referencia. Exactitud: proximidad entre un valor de medida y un valor verdadero de un mensurando. Clase de exactitud: clase de instrumentos o sistemas de medida que satisfacen requisitos metrológicos determinados, destinados a mantener los errores de medida o las incertidumbres instrumentales dentro de los límites especificados, bajo condiciones de funcionamiento dadas. Capacidad máxima (max): capacidad máxima de pesada, que no tiene en cuenta la capacidad de tara aditiva. Capacidad mínima (min): valor de la carga por debajo del cual los resultados de la pesada pueden estar sujetos a un error relativo excesivo. GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 4
Rango de pesar: rango entre las capacidades mínima y máxima. Valor de división real de escala (d): valor expresado en unidades de masa de: - La diferencia entre los valores correspondientes a dos marcas consecutivas de la escala, para la indicación analógica. - La diferencia entre dos valores consecutivos indicados, para la indicación digital. Valor de división de verificación de la escala (e): valor expresado en unidades de masa, utilizado para la clasificación y la verificación de un instrumento. NORMATIVIDAD GENERAL Instrumentos para pesar de funcionamiento no automáticos verificados, aptos para el uso previsto, con autorización para que continúen en uso o separados para revisión y posterior calibración. Norma NTC 2031: Instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático. Requisitos metrológicos y técnicos. Ensayos. 2002 10 30. VIM 3a /JCGM200:2008. Vocabulario Internacional de Metrología- Conceptos fundamentales y generales, y términos asociados. SIM MWG7/cg-01/v.00: 2009 Traducción del documento EURAMET/cg-18/v.02: 2008. Guía para la Calibración de los Instrumentos para Pesar de Funcionamiento No Automático. REQUISITOS DE INFRAESTRUCTURA, EQUIPOS, PERSONAL Y MATERIALES Para llevar a cabo la actividad de verificación de Instrumentos para medición de masa no automáticos, se requieren algunas condiciones mínimas de infraestructura, equipos y capacitación del personal. GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 5
Infraestructura Instalaciones del laboratorio. Área administrativa (computador) Herramientas técnicas Juego de pesas con sus accesorios, con certificado de calibración vigente. con un error máximo permitido que sea de un tercio del error máximo permitido del instrumento para pesar de funcionamiento no automático a verificar Instrumento de monitoreo ambiental para temperatura y humedad relativa, que se encuentre dentro de las condiciones de calibración de las pesas normalmente 23 ± 3 C y entre 40 y 60 % de HR. Herramientas de logística Hoja electrónica de cálculo. Balanza limpia Gasa o gamuza. Pinzas con protector de goma en la punta. Brocha de cerdas suaves. Guantes en hilo o algodón y de látex Manuales de los fabricantes del instrumento para pesar. Certificado de calibración de las pesas que van a ser usadas. Áreas de trabajo La instalación donde se ubique el instrumento para pesar y donde se ejecutan las mediciones debe estar libre de vibraciones, corrientes de aire, humedad, polvo, alejada de centrifugas, hornos, campos eléctricos intensos y exposición directa a los rayos solares. Se debe calibrar y/o verificar en las condiciones de normal funcionamiento del laboratorio. Deseable la humedad relativa del lugar se mantenga entre 40 % y 60% ó la que recomiende el fabricante. La temperatura debe ser 23 ºC ± 3 C o la que recomiende el fabricante. GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 6
Técnica utilizada Bajo Guía SIM para la calibración de equipos de pesar de funcionamiento no automático y/o Norma NTC 2031, Método de medición directa con una pesa patrón de masa convencional conocida. Condiciones ambientales requeridas Las condiciones ambientales del recinto durante la ejecución de la calibración deberán ser estables. Con una humedad relativa deseable entre 40% y 60%. La temperatura debe ser 23 ºC ± 3 C. Técnica operativa Requisitos previos a la verificación del instrumento para pesar: Verificar la identificación del equipo para pesar (marca, modelo, No. de serie y de inventario). Limpiar el instrumento para pesar, con una brocha o un trapo húmedo, de requerirse usar un soplador para instrumentos, con el fin de remover partículas depositadas debajo del receptor de carga. Precaución: No mover el instrumento para pesar de la posición en la que fue calibrado, durante el proceso de limpieza. Verificar que el instrumento para pesar esté firme y nivelado. Verificar que el juego de pesas a usar esté calibrado y con certificado de calibración vigente. El error máximo permitido de las pesas a utilizar debe ser de un tercio del error máximo permitido del instrumento para pesar de funcionamiento no automático a verificar (Capacidad de Medición). Alistar la hoja de vida del instrumento a verificar, la hoja de vida del juego de pesas y los formatos para registrar resultados. Encender el instrumento 10 minutos antes de iniciar la verificación o el tiempo que indique el fabricante. GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 7
Los patrones de referencia deben estar en el recinto donde se encuentra el instrumento para pesar por lo menos dos horas (2 h) antes de iniciar el proceso para que se acondicionen ambientalmente, deseable desde el día anterior. VERIFICACIÓN PERIÓDICA Prueba De Excentricidad De Carga Debe ser realizada con la frecuencia establecida por el laboratorio de acuerdo con el Plan de Aseguramiento Metrológico F-14-MP-12-01-04 y Cronograma de Mantenimiento, Verificación y Calibración de Equipos F-09-MP-12-01-04. La prueba de excentricidad de carga consiste en poner una carga de prueba en diferentes posiciones del receptor de carga, en las posiciones que se encuentran indicadas en la Figura 1 o en posiciones similares. Figura 1. Posición de cargas. Fuente: Norma NTC 2031: Instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático. Requisitos metrológicos y técnicos. Prueba De Repetibilidad La prueba consiste en la colocación repetitiva de la misma carga en el receptor de carga, bajo condiciones idénticas de manejo de la carga y del instrumento, y bajo las mismas condiciones de prueba, tanto como sea posible. GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 8
Prueba para Errores de las Indicaciones Para el caso de la prueba Ascendente esta inicia cuando la balanza esta en cero y a continuación se van colocando en forma uniforme sobre el receptor de carga las masas correspondientes a los puntos seleccionados, en forma sucesiva sin volver a cero (o sea sin descargar la balanza) hasta llegar a la carga máxima con pesas patrón. La prueba Descendente inicia una vez determinado el valor de indicación correspondiente al máximo valor de carga alcanzado con pesas patrón, se descarga el instrumento siguiendo la secuencia inversa de cómo fue cargado el mismo. Recolección y procesamiento de datos Los datos se registran en el formato F-17-MP-12-01-04 de forma manual o electrónica dependiendo de la disponibilidad de equipos de cómputo. El formato contiene todas las fórmulas requeridas para los cálculos del procedimiento incluyendo los cálculos de la incertidumbre de medición. DESARROLLO DE ACTIVIDADES Para llevar a cabo la actividad de verificación de los instrumentos para medición de masa no automáticos de su laboratorio consulte: Guía de Verificación de Balanzas ubicada en el material de consulta de la página de laboratorios de la Universidad del Valle. REFERENCIAS Para el diseño del presente documento se utilizó la guia del Ingeniero Hugo Fernando Rivera, asesor de la firma AIAP Ltda., para el contrato con la Universidad del Valle ejecutado entre el 20 de junio 20 de diciembre de 2013. Además se consultó la información de las siguientes páginas web, consultadas en marzo del 2014: http://superpesascolombia.weebly.com/uploads/2/0/6/2/20622308/ntc2031-pesaje.pdf http://www.sim-metrologia.org.br/spanol/sim_mwg7spanish_9feb.pdf http://www.cem.es/sites/default/files/vim-cem-2012web.pdf GICUV Cartilla: Verificación de Balanzas Analíticas 9