Control Metrolgico de Balanzas de Uso Comercial - Aldo Quiroga

Perú, calidad que deja huella

CONTROL DE BALANZA DE USO COMERCIAL

Licenciado Aldo Quiroga RojasResponsable del área Mecánica de la DM

19 de Mayo 2016


DEFINICIÓN DE MASA:


Magnitud física que expresa la cantidad de materia que contiene un cuerpo.Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg).

El kilogramo es la unidad de masa, es igual a la masa del prototipo internacional delkilogramo.


SISTEMAS DE MEDICIÓN:UNIDADES DE MASA


Historia del Patrón de Masa

En el año 1795 fueron construidos el patrón del metro y del kilogramo, ambos de platino,metal que había sido descubierto en 1735, para materializar las unidades de longitud y demasa respectivamente. Este patrón sirvió en 1880 para ajustar la masa del kilogramopatrón internacional actual.

Imagen extraída del libro: Le systéme métrique




1884 En Londres Johnson-Matthey fabrican pesas de un kilogramos de platinoiridio de forma cilíndrica. La composición de estos cilindros es 89,9% platino,9,9% iridio, trazos de rodio, 0,01% cobre y 0,03% fierro; su densidad es de21,5 g/cm³.

La aleación resulto adecuada por su inalterabilidad, homogeneidad, dureza,alto coeficiente elástico, baja dilatación, aptitud para un buen pulido y elevadadensidad.

El patrón cilíndrico posee altura y diámetro iguales (39 mm) y con los bordesligeramente redondeados.




1886 - 1888 Se realizan comparaciones entres los patrones y es seleccionado el

prototipo internacional y es designado con la letra k gótica.

1889 El prototipo es depositado 9 m bajo tierra en el pabellón Breteuil del BIPM

junto con sus 6 testigos. Posteriormente se procedió a repartir los prototipos

restantes a los diferentes estados.




Comparación de prototipos (testigos)

del kilogramo con el prototipo

internacional del kilogramo

(1989-1992):

BIPM testigos:

K1 : 1 kg + 0,135 mg

7 : 1 kg - 0,481 mg

841 : 1 kg + 0,321 mg

32 : 1 kg + 0,139 mg

43 : 1 kg + 0,330 mg

47 : 1 kg + 0,403 mg


SISTEMAS DE MEDICIÓN:ENUNCIADOS FINALES:


El prototipo internacional del kilogramo, un artefacto de platino-iridio, se mantiene en el BIPM

en las condiciones establecidas por el primer CGPM en 1889, cuando se sancionó el prototipo

y se declaró:

Este prototipo, a partir de ahora, se considerará la unidad de masa.

El tercera CGPM (1901), en una declaración destinada a poner fin a la ambigüedad en el uso

popular sobre el uso de la palabra "peso", confirmó que:

El kilogramo es la unidad de masa, es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.

Es decir, de ello se deduce, que la masa del prototipo internacional del kilogramo es siempre

1 kilogramo (exacto), m (k) = 1 kg. Sin embargo, debido a la acumulación inevitable de

contaminantes en las superficies, el prototipo internacional está sujeta a la contaminación

superficial reversible que se aproxima a 1 mg por año en la masa. Por esta razón, el CIPM

declaró que, en espera de nuevas investigaciones, la masa de referencia del prototipo

internacional es el que se obtiene, inmediatamente, después de la limpieza y lavado por un

método estandarizado (PV, 1989, 57, 104-105 y PV, 1990, 58, 95 - 97). La masa de referencia

así definida se utiliza para calibrar los patrones nacionales de aleación de platino-iridio

(Metrología, 1994, 31, 317 a 336)


SISTEMAS DE MEDICIÓN:UNIDADES DE BASE SI



SISTEMAS DE MEDICIÓN:DISEMINACIÓN DE MASA:





Prototipos nacionales

del kilogramo ( Pt - Ir)

Patrones nacionales

del kilogramo de

Acero Inoxidable

Patrones del kilogramo

de Acero Inoxidable

E0







Escala de Masa Pesas desde 1 kg a 1 mg

Pesas desde 1 kg a 5 t

E1

Calibración de pesas

Pesas desde 1 mg a 5 t E2, F1, F2, M1, M1-2, M2,

M2-3, M3,

http://www.sartorius-mechatronics.com/WW/en/weight-sets-f1/weight-F1/mtnxdv1u91w/a2im08wd4fd/mp.htm

http://www.sartorius-mechatronics.com/WW/en/weight-sets-f1/weight-F1/mtnxdv1u91w/a2im08wd4fd/mp.htm


SISTEMAS DE MEDICIÓNMASA CONVENCIONAL:


Masa convencional (también llamado valor convencional de masa)

Valor convencional del resultado de pesajes en el aire, de acuerdo con OIML D 28 Valor

convencional del resultado de pesajes en el aire. Para una pesa tomada a una temperatura de

referencia (tref) de 20 °C , la masa convencional es la masa de una pesa de referencia de una

densidad (ref) de 8000 kg.m-3 que mantiene el equilibrio en el aire de una densidad de

referencia ( 0) de 1,2 kg.m-3.


SISTEMAS DE MEDICIÓNBALANZA:


Balanza: Instrumento que indica una masa aparente que es sensible a las siguientes fuerzas:

H y M son vectores; z es la coordenada cartesiana vertical. Si los efectos magnéticos son

insignificantes, es decir, la magnetización permanente (M) de la pesa y la susceptibilidad

magnética () son lo suficientemente pequeñas y la balanza es calibrada con pesas de

referencia de masa conocida, la balanza puede utilizarse para indicar la masa convencional, mc,

de un cuerpo en condiciones seleccionadas convencionalmente.


SISTEMAS DE MEDICIÓNBALANZA MECÁNICA:


Dispositivos principales :

Receptor de carga

Dispositivos de transmisión de la carga (brazos iguales)

Dispositivo de medición de la carga

BALANZA ROBERVAL (Brazos Iguales)

1 kg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/e/e7/Roberval_balance.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/e/e7/Roberval_balance.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Roberval_scale.jpg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Roberval_scale.jpg




BALANZA BERANGER (Brazos Iguales)




BALANZA DE BRAZOS IGUALES




BALANZA DE ASTIL SIMPLE CON RELACION 1/10 (Balanza de Brazos desiguales)


SISTEMAS DE MEDICIÓNBALANZA MECÁNICA CAMIONERA:



SISTEMAS DE MEDICIÓNBALANZA DE RESORTE O CON DISPOSITIVOS DE DEFORMACION ELASTICA:


LEY DE HOOKE


SISTEMAS DE MEDICIÓNBALANZAS ELECTRÓNICAS:





Pesas: Norma Metrológica NMP 004-2007

PESAS DE LAS CLASES E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 y M3

http://www.inacal.gob.pe/inacal/files/metrologia/normas-metrologicas-peruanas/NMP_004-2007.pdf

PESAS DE BRONCE Pesas de Acero

PESAS DE HIERRO FUNDIDO

http://www.inacal.gob.pe/inacal/files/metrologia/normas-metrologicas-peruanas/NMP_004-2007.pdf


BALANZAENSAYOS DE MEDICION


ENSAYO DE PESAJE

Aplicar cargas de ensayo a partir de cero hasta Max, inclusive, e igualmente retirar las cargas de ensayo

hasta cero. Para determinar el error, se debe seleccionar por lo menos 5 cargas de ensayo diferentes.

Las cargas de ensayo seleccionadas deben incluir Max y Min (Min sólo si Min ≥ 100 mg) y valores

correspondientes a los puntos o cercanos a los puntos para los cuales el error máximo permitido (emp)

cambia.

Durante el control metrológico, se debe observar que al cargar o descargar las pesas, se debe

incrementar o disminuir progresivamente la carga.

Si el instrumento está provisto de un dispositivo de ajuste a cero automático o de mantenimiento de

cero, este dispositivo puede estar en funcionamiento durante el ensayo.

Luego, se determina el error en el punto cero de acuerdo con A.4.2.3.2, ver NMP 003:2009




ENSAYO DE EXCENTRICIDAD

Para este ensayo se debe de utilizar de preferencia pesas grandes antes que varias pesas pequeñas. Se

debe colocar las pesas más pequeñas encima de las pesas más grandes y se debe evitar el apilamiento

innecesario sobre el segmento a ensayar. La carga debe aplicarse de manera centrada en relación con el

segmento considerado si se utiliza una sola pesa, pero debe aplicarse uniformemente sobre todo el

segmento considerado si se utilizan varias pesas pequeñas. Es suficiente aplicar la carga sólo en los

segmentos excéntricos, no en el centro del receptor de carga.

Se debe marcar la ubicación de la carga en el Informe de Ensayo.

Se debe tener en cuenta que las indicaciones obtenidas para diferentes posiciones de una carga deben

cumplir con los errores máximos permitidos.

Se debe determinar el error en cada medición y el error de cero E0 utilizado para la corrección es el

valor determinado antes de cada medición. Normalmente, es suficiente determinar el error de cero sólo

al inicio de la medición, pero en instrumentos especiales (clase de exactitud I, alta capacidad, etc.), se

recomienda determinar el error de cero antes de cada carga excéntrica. Sin embargo, si se sobrepasa el

emp, es necesario el ensayo con error de cero antes de cada carga.






cero, este dispositivo no debe estar en funcionamiento durante los ensayos de excentricidad.

Nota: Si las condiciones de funcionamiento son tales que no puede producirse la excentricidad, no es

necesario realizar los ensayos de excentricidad.

Instrumentos con un receptor de carga que no tiene más de cuatro puntos de apoyo

Los cuatro segmentos, aproximadamente iguales a un cuarto de la superficie del receptor de carga

(según los dibujos de la Figura para cargas excéntricas) deben ser cargados por turnos.

A menos que se especifique otra cosa, se debe aplicar una carga correspondiente a 1/3 de la suma de la

capacidad máxima y el efecto máximo aditivo de tara correspondiente.





Instrumentos con un receptor de carga que tiene más de cuatro puntos de apoyo

En un instrumento con un receptor de carga que tiene n puntos de apoyo, con n > 4, se debe aplicar la

fracción 1/(n – 1) de la suma de la capacidad máxima y el efecto máximo aditivo de tara a cada punto de

apoyo

La carga debe aplicarse encima de cada punto de apoyo en una superficie del mismo orden de magnitud

que la fracción 1/n de la superficie del receptor de carga, donde n es el número de puntos de apoyo.

Cuando dos puntos de apoyo se encuentran demasiado cercanos el uno del otro para que la carga de

ensayo antes mencionada pueda ser distribuida como se indica arriba, se debe duplicar la carga o

distribuirla en el doble de la superficie en ambos lados del eje que une los dos puntos de apoyo.




ENSAYO DE REPETIBILIDAD

Seleccionar una carga de aproximadamente 0,8 max. Cada serie de pesaje debe consistir de 3 pesajes

en las clases III y IIII o seis pesajes en las clases I y II. Las lecturas deben realizarse cuando el

instrumento está cargado y cuando el instrumento descargado se ha detenido entre los pesajes. En caso

de una desviación de cero entre los pesajes, se debe poner el instrumento a cero sin determinar el error

en cero. No se tiene que determinar la posición verdadera de cero entre los pesajes.


cero, este dispositivo debe estar en funcionamiento durante el ensayo.

Nota: la diferencia entre los resultados de varios pesajes de la misma carga no debe ser superior al

valor absoluto del error máximo permitido del instrumento para esa carga.


BALANZANORMA METROLÓGICA PERUANA NMP 003 2009


INSTRUMENTO DE PESAJE DE FUNCIONAMIENTO NO AUTOMATICO

Alcance

Esta Norma Metrológica Peruana específica los requisitos metrólogicos y técnicos aplicables a

Instrumentos de pesaje de funcionamiento no automáticos que son sometidos a controles metrólogicos

oficiales.

Tiene por objeto proporcionar los requisitos y procedimientos de ensayo normalizados para evaluar las

características metrológicas y técnicas de manera uniforme y trazable.

http://www.inacal.gob.pe/inacal/files/metrologia/normas-metrologicas-peruanas/NMP-003-2009.pdf

http://www.inacal.gob.pe/inacal/files/metrologia/normas-metrologicas-peruanas/NMP-003-2009.pdf




CLASES DE EXACTITUD




CLASIFICACIÓN DE INSTRUMENTOS




ERRORES MÁXIMOS PERMITIDOS

Valores de los errores máximos permitidos en la verificación inicial

En la tabla 6, se proporcionan los errores máximos permitidos para cargas crecientes y decrecientes.

TABLA 6

VALORES DE LOS ERRORES MÁXIMOS PERMISIBLES EN SERVICIO

Los errores máximos permisibles en servicio deben ser el doble de los errores máximos permisibles en

la verificación inicial.


HISTORIA DE LA METROLOGÍA EN EL PERÚLey N°30224: 2015, Ley que crea el Sistema Nacional para la Calidad y el Instituto Nacional de Calidad.


D.S 004-2015-PRODUCE, Aprueban reglamento de organización y funciones del

Instituto Nacional de Calidad – INACAL.

• Establecer las características técnicas y metrológicas, los errores máximos

permisibles y los métodos de ensayo de los medios de medición sujetos a control

metrológico, así como la información metrológica que deben tener los envases y

las tolerancias del contenido neto de los productos envasados a ser

comercializados.

• Evaluar y aprobar los modelos de los instrumentos de medición sujetos a control

metrológico.

• Evaluar los resultados de los controles metrológicos que realizan las

municipalidades y entidades públicas dentro del ámbito de su competencia.


METROLOGÍA EN EL PERÚLey N°30224: 2015, Ley que crea el Sistema Nacional para la Calidad y el Instituto Nacional de Calidad.


PV-002: Procedimiento para la verificación e inspección de instrumentos de pesaje de funcionamiento

no automático

http://www.inacal.gob.pe/inacal/files/metrologia/%20HCMEE/PV-002-INACAL.pdf

http://www.inacal.gob.pe/inacal/files/metrologia/ HCMEE/PV-002-INACAL.pdf




PRESENTACIÓN DE FORMATO













CERTIFICADO DE VERIFICACIÓN


LEY ORGÁNICA DE MUNICIPALIDADES27972



LEY ORGÁNICA DE MUNICIPALIDADES27972


Documents

Control Metrolgico de Balanzas de Uso Comercial - Aldo Quiroga