Cual balanza de precision

¿Se ha preguntado alguna vez por qué una balanza de precision con los mismos parámetros puede costar entre 100 y 250 euro? ¿Cuál es la diferencia y de qué se trata? Esta balanza y esta balanza, esta tiene la misma precisión y esta tiene la misma precisión. Un fabricante un poco diferente y una descripción y características un poco diferentes, pero en total nada realmente notable que distinga un producto de baja calidad de productos de alta calidad. En Internet se pueden encontrar una serie de artículos sobre la superioridad de un peso sobre otro, pero en realidad estos artículos están escritos principalmente por los fabricantes y lo que es obvio, cada uno elogia el suyo propio y no ve sus defectos, o puede ver, pero no cartel con ellos. El tema es muy intrincado, pero espero explicarlo al menos un poco.

Alojamiento

Aparentemente no es una cuestión importante, pero sí muy importante. El dispositivo debe permanecer estable en el suelo para evitar cualquier movimiento, inclinación y vibración de nuestras básculas durante el apilamiento de la mercancía. La base debe ser de aluminio u otro acero decente para que la base no se deforme durante el pesaje y esto no afecte a las indicaciones.

Legalización

Debemos recordar que la escala utilizada para los asentamientos comerciales debe ser legalizada. También se nos ha informado de que este equipo ha sido sometido a una serie de pruebas y homologaciones y el resultado de dicha medición es fiable y se encuentra dentro de los límites de error establecidos por la normativa. Estamos seguros de que esta báscula durante el uso nunca tendrá un error mayor que el descrito en la placa de características como e, es decir, como un paquete de verificación. Si no necesitamos la legalización, podemos comprar la misma báscula sabiendo que se trata de un equipo de eficacia probada. Recordemos que cuando no necesitamos legalización, siempre podemos negociar un mejor precio.

Temperatura de funcionamiento

La temperatura de funcionamiento debe indicarse en la placa de características. Si la habitación en la que se va a utilizar la báscula tiene una temperatura dentro del rango de las básculas, podemos pensar en la compra. Si nuestra báscula potencial no tiene una temperatura de trabajo específica, le sugiero que se olvide inmediatamente de este equipo porque aparentemente no se han realizado tales pruebas y, por lo tanto, no están especificadas. La temperatura en las escalas de laboratorio es muy importante para la expansión térmica del acero. Los equipos de marca están equipados con la llamada compensación de temperatura, es decir, software que compensa los errores que se producen durante los cambios de temperatura.

Calibración interna

Algunos dispositivos tienen calibración interna. Es un peso dentro de la balanza en base al cual la balanza, después de un tiempo especificado, cambia de temperatura, o manualmente por medio de una tecla, establece sus parámetros correctos para compensar cualquier error que pueda ocurrir.

La calibración interna garantiza una medición correcta sin necesidad de comprobar el peso durante el funcionamiento. No nos interesa el cambio de temperatura, cambio de lugar de uso, cambio de temperatura, etc. También es importante saber que la escala sin calibración interna después de la transferencia debe calibrarse porque la influencia de las diferentes atracciones de la tierra en diferentes partes del globo también tiene un reflejo del error de medición. Algunos dispositivos han corregido este error, pero no está de más preguntar al vendedor si la balanza que nos interesa tiene esa posibilidad.

Repetibilidad, linealidad, incertidumbre.

Repetibilidad, linealidad e incertidumbre son conceptos muy similares que se pueden encontrar en las carpetas, aunque no significan lo mismo. Si quieres profundizar en él, probablemente encontrarás algo interesante mientras viajas por Internet. Les daré un ejemplo sencillo que es suficiente para nosotros. Supongamos que en los parámetros del equipo la precisión que tenemos es, por ejemplo, de 0.001g. ¿Mostraré 50.000 g y 100.000 g de peso cada vez que lo pongamos en una sartén, por ejemplo, 50 y 100 g sucesivamente? Por supuesto que no. Cuanto mejor sea el dispositivo, y por lo tanto más caro, tendrá más o menos los mismos resultados. Si aumentamos el peso 100g 10 veces, tampoco será igual a 100g cada vez. Cuanto mejor sea la calidad del peso, más cerca estarán los resultados de los correctos.

Tiempo de medición

El tiempo de medición también es importante. Para obtener el resultado correcto tenemos que poner el material en la sartén y esperar el nuestro. A veces es 1s y a veces 7 segundos. Todo depende también de la calidad del peso.

Exactitud de las indicaciones y de la medición

El hecho de que el dispositivo indique correctamente no significa que sea un buen equipo. ¿Cómo se mostrará después de 1 día de trabajo, semana, después de la transferencia?

Tipo de mecanismo de pesaje

El punto más importante a tener en cuenta

Empezaré con un sensor de calibre extensométrico. Los sensores son adecuados para todas las balanzas grandes, pero no para las de laboratorio. La precisión del sensor es de 0.1g con un máximo de 300g y nada más saldrá de ellos. Si usted está buscando un peso más exacto o un máximo más grande con esta precisión, no puede ser con el sensor. Desafortunadamente, todas las básculas más baratas tienen un sensor de calibre extensométrico y no nos engañemos a nosotros mismos de que por 250 euro compraremos una báscula decente. Si pesamos elementos insignificantes o contamos piezas, podemos comer una báscula de este tipo, si no, estamos buscando básculas con los sistemas de medición que se enumeran a continuación.

Monobloques

Monoblock es un sensor que funciona según el principio de un actuador electromagnético, pero como un elemento de medición, algo así como un sensor de galgas extensométricas. Estas soluciones permiten una medición rápida y extremadamente precisa, que fue desarrollada como un paso más en el desarrollo de los actuadores. Las ventajas son la exactitud y la precisión, y si usted está buscando algo especial es sin duda un peso de este tipo. Desafortunadamente, también hay desventajas, los precios de tales balanzas son suficientemente altos, con la sobrecarga del sistema de pesaje la balanza debe ser desechada porque los costos de reparación son los mismos que los costos de la nueva balanza.

Camerton

Una empresa en el mundo produce básculas basadas en sensores de camertone. Han estado con nosotros durante varios años y me abstendré de dar una opinión.  La calidad de la escala se puede decir después de 10 años y decenas de fracasos.  Si alguien quiere tener algo especial puedes comprarlo y verlo.

Actuador magnético eléctrico

La mayoría de las escalas de laboratorio se basan en estos actuadores.  Su mayor ventaja es la facilidad de reparación y muchos años de funcionamiento sin problemas.  ¿Desventaja?  Probablemente hay algunos, pero la multitud de fabricantes le permite elegir el que mejor se adapte a sus necesidades.  Desde básculas de menor calidad hasta básculas de alta precisión.

Para resumir

Si está buscando una báscula de laboratorio y espera una precisión inferior a un gramo, compre básculas con cilindros.  La gran selección y los bajos costes de reparación son las ventajas más importantes.  Estas básculas tienen la llamada compensación de temperatura, que nos proporciona buenos resultados independientemente de los cambios de temperatura.  Al elegir un modelo con calibración interna, también tenemos errores de la cabeza que ocurren con el tiempo de uso y el desplazamiento.  Si compramos una balanza de este tipo, estamos seguros de que el dispositivo muestra realmente lo que tiene en la hoja de datos.

Nos quedan parámetros como la linealidad, la repetibilidad y la incertidumbre.  En mi opinión, se trata de una simple ideología.  Cuanto más caro sea el peso, mejores serán los resultados simplemente.

Espero haber iluminado al menos ligeramente el tema de las balanzas de laboratorio.  Es importante saber, sin embargo, que no hay una sola media de oro y un peso para todos.  Todo depende de lo que buscamos y de lo que esperamos.  Le deseo éxito en sus compras.

Calibración de masas y pesas patron

La calibración es una actividad voluntaria destinada a garantizar la utilización de instrumentos de medida adecuados, cuyas indicaciones e incertidumbres se conocen y se refieren a normas de referencia internacionales o nacionales.

Hay que recordar, sin embargo, que cada usuario de un instrumento de medida que decidió implantar un sistema de calidad definido por las normas internacionales (ISO 9001, ISO 17025, etc.), también decidió sobre la necesidad de calibrar todos sus instrumentos de medida.

La calibración de los instrumentos de medición se realiza en un laboratorio competente. La confirmación más apropiada de la competencia de un laboratorio es su acreditación por un organismo nacional de acreditación.

Metrología de medición de peso – Estándares de peso y pesas

Hoy en día, las balanzas electrónicas se utilizan comúnmente para medir la masa. Las balanzas electrónicas se caracterizan por el hecho de que el peso de la carga pesada se equilibra mediante un transductor de fuerza electromecánico, por ejemplo un extensómetro magnetoeléctrico, que produce una señal eléctrica proporcional al peso, cuyo valor se indica mediante un medidor electrónico, calibrado en unidades de masa.

Los convertidores magnéticos se utilizan principalmente para balanzas analíticas y balanzas de precisión de laboratorio. Su uso permite altas resoluciones, lo que es muy importante en aplicaciones como la química analítica, la biotecnología y todas las mediciones de bajo peso de carga con alta precisión.

Los transductores de galgas extensométricas se utilizan principalmente en soluciones para básculas industriales y básculas técnicas utilizadas en laboratorios. Las galgas extensométricas se caracterizan por su alta resistencia, permitiendo, dependiendo de las necesidades de las aplicaciones, construir escalas de 300g a 100.000 kg.

En el siglo pasado, las básculas mecánicas eran una solución común, donde la medición del peso, por decirlo de forma sencilla, se realizaba equilibrando el peso de la muestra analizada con un peso conocido y una precisión adecuada. Las básculas electrónicas sustituyeron a este método de medición, por lo que muchos usuarios de básculas decidieron que “los tiempos de utilización de las pesas han terminado”.

Sin embargo, sigue existiendo un problema fundamental. ¿Cuál es la garantía de que la balanza electrónica en el display indique el peso correcto de la carga pesada? Por supuesto, si el instrumento de medida es nuevo, se supervisa adecuadamente, entonces, hasta cierto punto, nada debería indicar que no está funcionando correctamente.

Un sistema de metrología legal es obligatorio en aplicaciones específicas para instrumentos de medida específicos y se define en la legislación pertinente. La actividad de metrología legal que confirma el cumplimiento de requisitos específicos es la legalización de un instrumento de medida. El sistema de metrología científica e industrial es un sistema voluntario basado en los requisitos de las normas internacionales o nacionales. Una actividad metrológica en este caso es la calibración de un instrumento de medida, es decir, la referencia a una norma internacional y la determinación de la incertidumbre en la medición. Sin embargo, debe recordarse que una organización que ha implementado voluntariamente y cumple con los requisitos de normas de calidad específicas se ha comprometido a cumplir con sus requisitos.

Una diferencia significativa entre la legalización y la calibración se produce al determinar los errores de una fila de medición. En caso de verificación, los errores del instrumento de medida están relacionados con el valor del llamado gráfico de verificación del instrumento de medida, mientras que durante la calibración, los errores están relacionados con el gráfico elemental del instrumento de medida. La esencia del caso es que en el caso de algunos instrumentos de medida el valor de la parcela de verificación es diferente de la parcela de un instrumento de medida elemental. Normalmente el valor de la parcela de verificación es n veces mayor que el de la parcela elemental. Esta situación se da en uno de los instrumentos de medición más populares en los laboratorios y en la industria: las básculas.

Cuál de ellos es más importante, es difícil dar una respuesta inequívoca sin conocer las actividades de un laboratorio en particular y el uso de instrumentos de medición. Una cosa es cierta, sin embargo, es que la metrología científica e industrial es casi siempre el caso cuando se utilizan instrumentos de medición. A veces incluso inconscientemente, por ejemplo, cuando ajustamos el reloj durante la información sobre la hora actual transmitida, por ejemplo, a través de la radio. En este caso, no hacemos otra cosa que una especie de calibración de nuestro instrumento de medida (reloj) o de ajuste, es decir, ajustar las manecillas del reloj para que la indicación esté de acuerdo con la hora de referencia.

El responsable del equipo de medición, por ejemplo en un laboratorio, somete periódicamente sus instrumentos de medición para su calibración a laboratorios de calibración externos competentes. Sin embargo, de vez en cuando, los instrumentos de medición se someten a controles internos para controlar su exactitud (por ejemplo, que no presenten daños).

La necesidad de legalizar un instrumento de medida ya está determinada por la Ley de medidas, si un instrumento de medida determinado está sujeto a ella.

Así, cuando hablamos de metrología científica e industrial, nos referimos, entre otras cosas, a la supervisión de los equipos de medición realizada, entre otras cosas, mediante la calibración y la comprobación periódica de los equipos de medición, remitiendo los resultados de la calibración y la comprobación a las normas nacionales e internacionales (punto 4.6 de la norma ISO 9001). Y, en principio, para los usuarios que han implantado un sistema de calidad en su organización, es suficiente.

Sin embargo, hay un cierto grupo de usuarios de instrumentos de medida que no tienen o no necesitan implementar sistemas de calidad y, por lo tanto, no necesitan llevar a cabo una supervisión metrológica. Así, desde el punto de vista de la seguridad de los ciudadanos, existen ciertas aplicaciones específicas de los instrumentos de medida que requieren la llamada supervisión metrológica legal -legalización-, que es llevada a cabo por la Oficina Central de Medidas, sus estructuras de campo y las entidades autorizadas por el Presidente de la Oficina Central de Medidas para llevar a cabo dicha supervisión.

Características de los errores límite de los pesos admisibles

Hoy en día, los pesos y las pesas se utilizan casi exclusivamente para ajustar y controlar las balanzas electrónicas. Su uso original para equilibrar las escalas de encofrado populares prácticamente ha desaparecido.

Los pesos y las pesas se pueden dividir en los siguientes tipos y aplicaciones:

Pesas patron son los instrumentos de medida diseñados para definir, realizar, mantener o reproducir una unidad de medida de masa. El estándar de masa puede ser de cualquier forma, hecho de cualquier material, lo que asegura la consistencia de la masa a lo largo del tiempo. El patrón de masa debe tener un certificado de identificación y calibración inequívoco con información sobre el mantenimiento de la consistencia de la medición y la incertidumbre estimada de la medición. Las pesas no pueden utilizarse como pesas en el sentido de la metrología legal.

Masa patron es un instrumento de medida cuyas características constructivas y metrológicas están determinadas por la forma, las dimensiones, el material, el acabado superficial, la masa nominal, la clase y el error admisible. Las pesas, como instrumentos de medición, pueden utilizarse en el área regulada (metrología legal) para equilibrar la masa en básculas mecánicas. El peso, después de ser calibrado en el laboratorio de calibración, puede actuar como patrón de masa.

La pesa de calibración externa es un estándar de pesa que se utiliza para la calibración externa (ajuste) de la balanza. Las características constructivas y metrológicas suelen estar determinadas por el valor nominal de la masa, la clase y el error límite, igual que en el caso de las pesas. Las pesas de calibración después de la calibración en el laboratorio de calibración también pueden actuar como patrón de masa.

La pesa de calibración interna es un estándar de pesaje que forma parte integral de la báscula y que está montado de forma permanente en el interior de la báscula electrónica. Las pesas internas se utilizan para la calibración interna automática (ajuste) de la báscula. El peso es determinado con precisión por el laboratorio y almacenado en la memoria interna de la balanza electrónica.

El peso de ajuste, p. ej. 100 g clase F2, es mecánicamente (material, forma, calidad superficial) y metrológicamente (tolerancia de peso) idéntico al peso estándar de 100 g clase F2. Las diferencias sólo son el resultado de un propósito diferente.

Para estar de acuerdo con las reglas de buenas prácticas y regulaciones, el usuario debe usar otra pesa para ajustar la balanza y otra pesa para verificar la balanza después del ajuste.

Los pesos adyuvantes no estarán sujetos a homologación de tipo y se calibrarán. No se especifica el período de validez de los certificados de calibración de las pesas. Se supone que es ilimitada y la recalibración debe realizarse de acuerdo con el programa de calibración del usuario o en caso de daño.

La Organización Internacional de Metrología Legal ha definido con precisión los requisitos metrológicos para las pesas en el ámbito de la legalización obligatoria en todo el mundo. La mayoría de los países están asociados a la OIML. El documento R111 OIML (edición 2004) se refiere a pesos de 1 mg a 50 kg. Los requisitos se especifican para las clases de precisión, material, forma, identificación y protección. Las clases de precisión E1 a M3 se definen en una estricta relación jerárquica de 1:3, donde E1 es la clase más alta y M3 la clase más baja.

La mayoría de los fabricantes de pesas estándar aplican los mismos requisitos que para las pesas.

Cuando el usuario de un equipo de medición, incluyendo pesas y pesos, ha implementado un sistema de gestión de calidad conforme a la norma ISO 9001, introduce obligatoriamente la supervisión de los equipos de medición (punto 7.6 de la norma ISO 9001), en forma de control y calibración periódicos. Los resultados de estos controles deberán documentarse.

Las pesas de todos los tipos y clases se controlan por medio de patrones de pesas, que cuentan con certificados de calibración válidos.

En el caso de la calibración de balanzas, esta actividad es realizada por laboratorios de calibración acreditados, mientras que la comprobación periódica entre calibradores sucesivos es realizada por los usuarios o comisionada por organizaciones externas competentes, la mayoría de las veces laboratorios de calibración acreditados.

El control de las pesas se realiza mediante patrones de pesas, que disponen de certificados de calibración válidos emitidos por laboratorios de calibración acreditados.

Las siguientes pesas son las que mejor se usan para comprobar las pesas:

  1. micropesos – clase de masa E1 según R 111 OIML;
  2. balanzas analíticas (incluida la clase I) – pesas de clase E1 o E2 según R 111 OIML;
  3. balanzas de laboratorio (incluida la clase II) – clase de peso E2 o F1 según R 111 OIML;
  4. balanzas industriales (incluida la clase III) – clase de pesaje F2 o M1 según R 111 OIML.

Métodos de calibración de pesas y masas

La calibración de los pesos y las pesas se realiza mediante la determinación del ecuador de masas entre el patrón del que se conoce el peso y el estándar ensayado mediante un comparador con las características metrológicas adecuadas.

El tipo y el número de ciclos, la precisión de los comparadores o de las pesas utilizadas para calibrar las pesas o las pesas se elegirán de forma que la compleja incertidumbre ampliada de U al factor de cobertura k=2 durante la calibración no supere 1/3 de los límites de error admisibles especificados en el documento R111 de la OIML.

Consistencia de la medición

La coherencia de la medición es una propiedad de la medición o de una unidad de medida estándar en el sentido de que puede vincularse a referencias específicas, generalmente normas nacionales o unidades de medida internacionales, a través de una cadena continua de comparaciones, todas las cuales tienen incertidumbres específicas.

Para los usuarios de balanzas y patrones de trabajo, la mejor manera de asegurar la consistencia de las mediciones es calibrarlas en laboratorios de calibración acreditados y comprobar las calibraciones internas y las comprobaciones de los equipos de acuerdo con un programa interno utilizando equipos y patrones de medición adecuados para mantener la consistencia de las mediciones.

Incertidumbre de medición durante la calibración de pesas patron

Todas las mediciones están intrínsecamente asociadas con la incertidumbre de sus resultados. Al dar los resultados de las mediciones de las magnitudes físicas, también debe proporcionarse información cuantitativa sobre la exactitud de las mediciones. Esto es esencial para cualquiera que utilice datos de medición en su trabajo para evaluar su fiabilidad. Sin esta información, los resultados de las mediciones no pueden compararse entre sí ni con los valores de referencia de las especificaciones o normas. Por lo tanto, era necesario estimar, calcular y expresar la incertidumbre de la medición.

La noción de incertidumbre como característica numérica es relativamente nueva en la historia de las mediciones, aunque el error y el análisis de errores han formado parte de la metrología desde hace mucho tiempo.

Es bien sabido que después del cálculo de todos los componentes conocidos o esperados del error y después de que se hayan hecho las correcciones apropiadas, todavía hay incertidumbre en cuanto a la exactitud del resultado obtenido de esta manera y dudas en cuanto a qué tan bien el resultado de la medición representa el valor del mensurando.

El método ideal para estimar y expresar la incertidumbre de la medición debe ser universal para que pueda aplicarse a todos los tipos de mediciones y a todos los tipos de datos de entrada utilizados en las mediciones.

La incertidumbre en la medición consiste generalmente en una serie de componentes que pueden agruparse en dos categorías en función de cómo se calculan sus valores numéricos:

– Incertidumbre de tipo A – es la que ha sido calculada por métodos estadísticos sobre la base de una serie de observaciones individuales (mediciones),

– Incertidumbre de tipo B – es una que ha sido calculada por otros medios.

Una forma de expresión de la incertidumbre es también la incertidumbre estándar, expresada en forma de desviación estándar.

Por supuesto, en muchas mediciones, al estimar la incertidumbre de la medición, estamos tratando con una situación en la que ambos componentes de la incertidumbre, tipo A y B, están presentes. En este caso, se da el valor de la incertidumbre de la norma compuesta, que es igual a la raíz cuadrada de la suma de todas las incertidumbres.

La incertidumbre final será la incertidumbre ampliada, que es la cantidad que define el intervalo en torno al resultado de la medición, de la que se espera que quede cubierta gran parte de la distribución de los valores medidos. El factor de cobertura k comúnmente utilizado es un valor numérico de 2 que corresponde a un nivel de confianza del 95%.

Analizando la incertidumbre de la medición en la calibración de patrones de masa y pesas de acuerdo con el Documento R111 de la OIML, pueden distinguirse las siguientes incertidumbres:

Tipo A:

– incertidumbre estándar del proceso de ponderación B:

– la incertidumbre de la norma de referencia utilizada

– incertidumbre relacionada con la flotabilidad del aire

– incertidumbre asociada al saldo aplicado (comparador)

En el presupuesto general de incertidumbre, las incertidumbres asociadas con la norma de referencia tienen un impacto significativo en la incertidumbre de la calibración de patrones de masa y pesas, por lo que es importante aplicar una norma de referencia apropiada para la calibración en función de la incertidumbre de medición esperada. El segundo factor importante es el comparador utilizado. En los comparadores, los factores importantes que influyen en el valor numérico de la incertidumbre de la medición son la precisión de la lectura, es decir, la parcela elemental d y la repetibilidad, cuya desviación estándar es la medida.

Selección de los estándares de comparación y referencia apropiados para la calibración de masas y pesas

Con información sobre las características metrológicas del comparador y utilizando la información proporcionada en los capítulos anteriores, pueden asignarse los requisitos metrológicos mínimos para los comparadores utilizados para la calibración de pesas y pesos específicos.