CLASIFICACIÓN DE MANÓMETROS

Los medidores de presión se pueden clasificar de acuerdo a su principio de operación y de acuerdo a su calidad metrológica. Por su principio de operación se pueden clasificar en primarios y secundarios; de acuerdo a su calidad metrológica se pueden clasificar en patrones (primario, secundario, de referencia, de transferencia, viajero, de trabajo) e instrumentos de medición.

CLASIFICACIÓN POR SU CALIDAD METROLÓGICA.

Entre los instrumentos de medición existen algunos que por su clase de exactitud e incertidumbre se utilizan como patrones para calibrar y dar trazabilidad a las mediciones. En un laboratorio de metrología se utilizan básicamente dos tipos de patrones, patrones de referencia y patrones de trabajo, los cuales pueden ser indistintamente instrumentos primarios o secundarios.

Patrón de referencia.- Patrón, en general de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar dado o en una organización determinada del cual se derivan las mediciones realizadas en dicho lugar.

Patrón de trabajo.- Patrón que es utilizado rutinariamente para calibrar o verificar medidas materializadas, instrumentos de medición o materiales de referencia. Usualmente, este patrón es calibrado con un patrón de referencia.

Instrumento de medición:

Dispositivo destinado a ser utilizado para hacer mediciones sólo o en conjunto con otros complementarios. Dentro de esta categoría se encuentran:

·         Instrumento (de medición) registrador: aquel que proporciona registro de la indicación.

·         Instrumento (de medición) indicador: aquel que muestra una indicación.

·         Instrumento (de medición) totalizador: aquel que determina el valor de un mensurando realizando la suma de valores parciales del mensurando. Ejemplo máquina de masas suspendidas para la medición de fuerza.

·         Instrumento (de medición) integrador: aquel que determina el valor de un mensurando integrando una magnitud en función de otra.

CLASIFICACIÓN POR SU PRINCIPIO DE OPERACIÓN

Los instrumentos para medición de presión pueden clasificarse en dos grandes grupos: manómetros primarios y manómetros secundarios.

Por su construcción, los manómetros secundarios se clasifican en mecánicos, electromecánicos y especiales.

En los manómetros mecánicos generalmente la propiedad manométrica que cambia es la elasticidad, cuya deformación se transmite al movimiento de una aguja sobre una escala graduada.

Manómetros Primarios.

Son aquellos que por su construcción miden en término de las magnitudes fundamentales: masa, longitud y tiempo.

Los dos ejemplos de medidores primarios de presión son las balanzas de presión (o balanzas de pesos muertos o manómetros de pistón) y las columnas de líquido (de mercurio, de agua, o de aceite, comúnmente).

Manómetros Secundarios.

Son aquellos que utilizan alguna propiedad que cambia uniformemente con la presión, tal como: una deformación elástica, una diferencia de potencial eléctrico, una señal magnética, etc. La dependencia de la presión con la propiedad manométrica se determina mediante la calibración.

Este tipo de manómetros está compuesto principalmente por un sensor y un sistema que registra la presión por medio de una señal de salida. El registro de la presión puede ser gráfico, en una escala analógica o en una escala digital. La señal registrada puede ser en unidades de presión, en unidades eléctricas que dependerán principalmente del sistema de registro o en unidades adimensionales. Generalmente la señal de salida es proporcional a la presión aplicada.

Criterios para Declaración de Conformidad

La norma de sistemas de calidad ISO 9001 versión 2000 nos dice en la cláusula 7,6 (control de equipos de monitoreo y medición) que la capacidad de los instrumentos de medición que afectan la calidad del producto o servicio deberá ser consistente con la capacidad de medición requerida. Esto implica que el administrador de estos equipos deberá interpretar los resultados de calibración de sus instrumentos de medición para determinar si dicho instrumento esta conforme o no conforme a los requisitos del proceso.

El interpretar los resultados del informe de calibración para conocer la capacidad de medición del instrumento puede convertirse en una tarea que nos trae algunas dudas, sobre todo cuando esperamos que el proveedor de servicios de calibración (laboratorio de metrología) nos indique si el instrumento o sus resultados están conformes. La tarea de evaluar la conformidad de los resultados de una calibración es propia del usuario, ya que él es quien determina cual es el criterio de aceptación o rechazo del instrumento, este criterio debe cumplir más con los requisitos del proceso que con las especificaciones del fabricante.

Para interpretar los resultados de la calibración, y declarar la conformidad o no conformidad de un instrumento a los requisitos o especificaciones del usuario, es conveniente revisar lo que nos dice la norma ISO/IEC 17025:2005 (requisitos para la competencia técnica de laboratorios de calibración y prueba), la cual tiene requerimientos respecto al contenido de los informes de calibración, y nos dice que: “deben ser informados en forma  exacta, clara, no ambigua y objetiva, debe incluir todo la información requerida por el cliente y necesaria para la interpretación de los resultados de ensayo o calibración”.

Para los informes de calibración, ISO/IEC 17025:2005 nos dice que deben incluir cuando sea necesario para la interpretación de los resultados de la calibración:

·         La incertidumbre de medición o una declaración de cumplimiento con una especificación metrológica identificada o con partes de esta.

·         Las condiciones (por ejemplo, ambientales) bajo las cuales fueron hechas las calibraciones y que tengan una influencia en los resultados de las mediciones.

·         Evidencia que las mediciones son trazables.

Respecto a la declaración de conformidad, ISO/IEC 17025:2005 nos dice que los informes de ensayo, pueden incluir donde sea necesario para la interpretación de los resultados de la prueba:

·         Las desviaciones, adicionales o exclusiones del método de ensayo e información sobre condiciones de ensayo especificas, tales como las condiciones ambientales.

·         Cuando corresponda, una declaración sobre el cumplimiento o no cumplimiento con los requisitos o las especificaciones.

·         Donde sea aplicable, una declaración de la incertidumbre estimada de medición; la información acerca de la incertidumbre es necesaria en los informes de ensayo cuando ésta es importante para la validez o aplicación de los resultados del ensayo, cuando una instrucción del cliente así lo requiera, o cuando la incertidumbre afecta la conformidad con un límite de especificación.

TIPOS DE VÁLVULAS DE RELEVO DE PRESIÓN

Válvula de relevo de presión.- Es un dispositivo automático que está diseñado para abrir a una presión predeterminada y volver a cerrar, previniendo con ello la descarga adicional de flujo, una vez que las condiciones de operación han sido restablecidas.

El término válvula de relevo de presión se utiliza para denominar indistintamente y en forma general a una válvula de seguridad, válvula de alivio, válvula de seguridad alivio o a una válvula operada por piloto.

DE ACUERDO A LA NORMA OFICIAL NOM-093-SCFI-1994 EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE VÁLVULAS:

 Válvula de Alivio.- Es un dispositivo automático de relevo de presión, el cual abre en forma gradual en proporción al incremento de presión. Una válvula de alivio se utiliza en el manejo de líquidos, exclusivamente.

1)    Válvula de Alivio de expansión térmica.- Es un dispositivo que se utiliza para descargar una pequeña cantidad de líquido. Este caso se presenta cuando una sección de tubería llena de líquido se encuentra expuesta al calentamiento debido al medio ambiente (al sol), la temperatura se incrementa y el líquido se expande, creando un aumento sustancial en la presión interna. Una válvula de alivio de expansión térmica es generalmente pequeña (de conexiones roscadas) y por lo general su descarga nominal es suficiente para aliviar el incremento de presión.

2)    Válvula de seguridad.- Es una válvula de relevo de presión que es accionada por la presión estática que entra en la válvula, y cuyo accionamiento se caracteriza por una rápida apertura audible o disparo súbito. Sus principales aplicaciones son en el manejo de vapor de agua o aire.

a)    Válvula de seguridad de levante completo o carrera completa. Es una válvula de seguridad cuyo disco automáticamente se levanta hasta su carrera total, de tal forma que el área de descarga no está determinada por la posición del disco.

b)    Válvula de seguridad de levante parcial o carrera restringida.- Es una válvula de seguridad cuyo disco automáticamente se levanta hasta una posición específica de su carrera, de tal forma que el área de descarga está determinada por la posición del disco.

3)    Válvula de seguridad-alivio.- Dispositivo automático de presión que puede ser utilizado como válvula de seguridad o como válvula de alivio, dependiendo de la aplicación.

a)    Válvula de seguridad-alivio convencional tiene la cámara del resorte ventilada hacia la descarga (salida) de la válvula. Las características de operación (presión de apertura, presión de cierre y la capacidad de relevo) son directamente afectadas por los cambios de la contrapresión.

b)    Válvula de seguridad-alivio balanceada.- Es aquella que incorpora los medios necesarios para minimizar los efectos de la contrapresión sobre las características de operación (presión de apertura, presión de cierre y la capacidad de relevo). Algunos de estos medios son: El fuelle, el pistón auxiliar de balanceo, restricción del levante o la combinación de éstos.

4)    Válvula de seguridad operada por piloto.- Es una válvula de relevo de presión en cuya válvula principal el miembro obturador no balanceado es un pistón, está combinada y controlada por una válvula de relevo de presión auxiliar (piloto) que es una válvula operada por resorte. Estas dos unidades que forman la válvula de piloto pueden estar montadas en forma conjunta o separada, pero conectadas entre sí. Las válvulas operadas por piloto operan con gran precisión, pues el piloto es el sensor que detecta en todo momento la presión del sistema, y al llegar al punto de calibración, induce la descarga de la presión que existe en una cámara llamada “domo” localizada en la válvula principal, permitiendo con ello el movimiento del “pistón” (elemento obturador de la válvula principal) que hará que se descargue el exceso de presión del sistema. Existen diferentes tipos de pilotos que, dependiendo de las condiciones del servicio, pueden ser “con flujo” o “sin flujo”, y tanto de acción de “disparo y/o modulante”.

SISTEMAS DE GESTIÓN DE CALIDAD

¿QUE ES UN SISTEMA DE GESTIÓN DE CALIDAD?

Es el conjunto de normas interrelacionadas de una organización por los cuales se administra de forma segura y ordenada la calidad de la misma, en la búsqueda de la mejora continua. Entre dichos elementos, los principales son:

1.- Estructura de la organización: responde al organigrama de los sistemas de la empresa donde se jerarquizan los niveles directivos y de gestión. En ocasiones este organigrama de sistemas no corresponde al organigrama tradicional de una empresa.

2.- Estructura de responsabilidades: implica a personas y departamentos. La forma más sencilla de explicar las responsabilidades en calidad, es mediante un cuadro de doble entrada, donde mediante un eje se sitúan los diferentes departamentos y en el otro, las diversas funciones de la calidad.

3.- Procedimientos: responden al plan permanente de pautas detalladas para controlar las acciones de la organización.

4.- Procesos: responden a la situación completa de operaciones dirigidos a la consecución de un objetivo específico.

5.- Recursos: no solamente económicos, sino humanos, técnicos y de otro tipo, deben estar definidos de forma estable y circunstancial.

Implementación

Existen diversos métodos para la implementación de los sistemas de  calidad y siempre se requiere usar herramientas propias, sin embargo, para poder ser aplicable es preciso tomar en cuenta el contexto laboral, sociocultural y político, ya que éstas dimensiones determinarán el enfoque gerencial para la calidad de la organización a cumplir con los requisitos de sus clientes en cuanto al producto y a la prestación del servicio que ofrece a sus clientes y generar en ellos la satisfacción.

SABIAS ¿Qué?.. Los tres pilares básicos en los que se basa un buen sistema de gestión de calidad son:

• Planificación de gestión de la calidad.
• Control de la gestión de la calidad.
• Mejora continua de gestión de la calidad.

Certificación

Existen una pluralidad de estándares de gestión de calidad normalizados, es decir, definidos por un organismo normalizador, como ISO, quien permite que una empresa con un sistema de gestión de la calidad pueda validar su efectividad mediante una auditoria de una organización o ente externo. Una de las más conocidas para gestionar la calidad, es la norma ISO 9001 (última revisión ISO 9001:2008).

También existen normas específicas para determinados sectores o actividades, por ejemplo la norma ISO/IEC 17025:2005 que aplica para el diseño de un sistema de gestión de la calidad en Laboratorios de calibración.

INFORME DE CALIBRACIÓN

¿Qué es un informe de calibración?

Un informe de calibración es un documento, en el cual se establece la relación entre las lecturas de un instrumento y los valores indicados por un patrón, bajo condiciones especificas. Dichos documentos pueden ser emitidos por un laboratorio de calibración que:

a. Cuenten con la acreditación correspondiente a la magnitud medida.

b. Ofrezca los servicios al cliente cubriendo sus requerimientos antes de ser calibrado su equipo

c. Cuente con la documentación legal y metrológica que respalden los resultados emitidos en el informe de calibración.

¿Qué garantiza un informe de calibración?

El informe de calibración contiene información crucial para el aseguramiento de calidad en los procesos, el diseño de equipos, desarrollo e investigación, evaluación de la conformidad, entre otras.

A través de él, se garantiza la uniformidad en las mediciones; es decir, el resultado de la medición se puede relacionar, mediante una cadena ininterrumpida de comparaciones o calibraciones, a patrones nacionales o internacionales, descripción mejor conocida como trazabilidad.

¿Qué información debe contener un informe de calibración?

Algunos de los datos cruciales que debe tener un informe de calibración son los siguientes:

Datos generales del cliente:

a)  Nombre completo del cliente.

b)  Dirección del cliente.

c)  Equipo calibrado.

d)  Alcance de medición.

e)  Modelo.

f)   No. De serie

g)  Identificación del equipo (esta es proporcionada por el cliente).

h)  División mínima del equipo.

i)   Clase de exactitud.

Datos generales del laboratorio:

a)  Método de calibración.

b)  Procedimiento utilizado.

c)  Condiciones ambientales presentadas durante la calibración.

d)  Patrón utilizado (marca, modelo, serie, alcance de medición, identificación, división mínima, clase de exactitud).

e)  Trazabilidad del equipo patrón utilizado.

f)   Vigencia de calibración del equipo patrón utilizado.

g)  Firmas del personal que calibró y autorizó el informe.

h)  Fecha de recepción, calibración y de emisión del informe.

i)   Lugar de calibración.

j)   No. De informe.

k)  Expresión de los resultados de la calibración (promedio de las lecturas, error e incertidumbre de los puntos medidos durante la calibración).

¿Para qué nos sirve la información de los informes de calibración?

Ø   Asegura que la indicación de los instrumentos es correcta y esto no afecta las variables del proceso.

Ø  Asegura la trazabilidad de las mediciones realizadas a las unidades del sistema internacional (SI).

Ø  Asegura la baja variabilidad de los resultados de medición cuando se realizan desarrollos de producto, por ejemplo: modelado, nuevas formulaciones, modificaciones al producto, etc.

Ø  Asegura la disposición de instrumentos cuando es necesario reemplazar o reparar alguno de ellos.

Ø   Prevenir que los instrumentos de medición ocasionen paros no programados en la línea si algún desperfecto es observado en un servicio de calibración.

NORMALIZACIÓN

La normalización es el proceso de elaboración, aplicación y mejora de las normas que se aplican a distintas actividades científicas, industriales o económicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas.

Según la ISO (International Organization for Standarization) la normalización es la

actividad que tiene por objeto establecer, ante problemas reales o potenciales, disposiciones destinadas a usos comunes y repetidos, con el fin de obtener un nivel de ordenamiento óptimo en un contexto dado, que puede ser tecnológico, político o económico.

¿Cuáles son los objetivos de la normalización?

1.    Fomentar la transparencia y eficiencia en la elaboración y cumplimiento de las NOM y NMX.

2.    Establecer un procedimiento uniforme para la elaboración de las NOM por las dependencias.

3.    Promover la concurrencia de los sectores público, privado científico y de consumidores en la elaboración y observancia de las NOM y NMX.

4.    Establecer el sistema nacional de acreditación.

5.    Coordinar las actividades de normalización, certificación, verificación y laboratorios de prueba de las dependencias.

6.    Especificación: Se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso.

Diferencia entre Normalización y Certificación

Hay que tener en cuenta que normalización y certificación no son lo mismo: normalización consiste en la elaboración, difusión y aplicación de normas, mientras que la certificación es la acción llevada a cabo por una entidad reconocida, por ejemplo EMA (Entidad Mexicana de acreditación), como independiente de las partes interesadas mediante la que se manifiesta la conformidad, solicitada con carácter voluntario, de una determinada empresa, producto, servicio, proceso o persona, con los requisitos mínimos definidos en las normas o especificaciones técnicas.

Niveles de normalización

Ø  Internacional: Abierta a todos los organismos pertinentes de todos los países.

Ø  Regional: Abierta a los organismos pertinentes de una sola área geográfica, política ó económica.

Ø  Nacional: Abierta a la participación de todas las partes implicadas de un país.

Organismos Internacionales de Normalización

·         ISO – Organización Internacional para la Estandarización.

·         IEC – International Electrotechnical Commission.

·         ITU – Unión Internacional de Telecomunicaciones (engloba CCITT y CCIR).

·         IEEE – Institute of Electrical and Electronics Engineers.

En materia de metrología, la institución de mayor importancia es la: OIML “Organización Internacional de Metrología Legal”.

Organismos Nacionales de Normalización

·       IMNC – Instituto Mexicano de Normalización y Certificación.

·       ANCE – Asociación Nacional de Normalización y Certificación del Sector Eléctrico

·       NYCE -  Normalización y Certificación Electrónica.

·       NORMEX – Sociedad Mexicana de Normalización y Certificación.

Ventajas de la Normalización

Ø  En la Producción:

·         Organización racional de la producción, desde la materia prima hasta el producto terminado.

·         Aumento en la producción.

·         Regulación de la fabricación y disminución de los tiempos empleados.

·         Disminución de los costos de producción.

Ø  En el consumo:

·         Garantías precisas de calidad, seguridad e intercambiabilidad.

·         Facilidad para hacer pedidos.

·         Disminución del precio para igual calidad de producto.

·         Reducción de los plazos de entrega.

·         Incremento en el nivel de vida.

Ø  En la economía general:

·         Desarrollo de intercambios comerciales.

·         Disminución de barreras comerciales.

·         Disminución de litigios.

·         Incremento en la productividad.

ERRORES EN LA MEDICIÓN

Al realizar mediciones, las lecturas que se obtienen nunca son exactamente iguales, aun cuando las efectúe la misma persona, sobre la misma pieza, con el mismo instrumento, el mismo método y en el mismo ambiente (repetibilidad). Los errores surgen debido a la imperfección de los sentidos, del medio, de la observación, de los instrumentos de medición, de las condiciones ambientales y de otras variables aleatorias.

Tipos de error:

Error de paralaje.- Es debido un defecto en la observación. Consiste en que al estar la aguja del instrumento por delante de la escala si no miramos perpendicularmente al plano de la escala la línea que enfilamos desde la aguja a la escala barre todo un campo de posibles valores.

El error absoluto.- Es la máxima diferencia en cualquier punto de calibración entre la indicación promedio del manómetro menos la indicación promedio del patrón.

Error absoluto = Indicación promedio del manómetro- indicación promedio del patrón.

Error relativo.- Se determina como el máximo error obtenido en la calibración expresado en porcentaje del intervalo de medición.

% error = 100* error absoluto/ intervalo de medición.

Error de repetibilidad.- Se determina como la máxima diferencia entre las lecturas de cualquier punto que se miden en las mismas condiciones.

Error de histéresis.- Se determina como la máxima diferencia entre las lecturas ascendentes y descendentes en cualquier punto de calibración. Se expresa en valor absoluto.