Principios básicos de calibración de instrumentos: Garantizando precisión y fiabilidad
En un mundo donde la precisión es clave, la calibración de instrumentos se convierte en un pilar fundamental tanto en la industria como en la investigación científica. Desde laboratorios de alta tecnología hasta fábricas de producción, asegurarse de que las mediciones sean exactas no es solo una cuestión de calidad, sino de seguridad y eficacia. En este artículo, exploraremos los principios básicos de la calibración de instrumentos, desmitificando este proceso esencial y ofreciendo una guía clara sobre cómo implementarlo de manera efectiva. Acompáñanos en este viaje hacia la exactitud y descubre por qué la calibración debe ser una prioridad en todos los ámbitos donde la medición cuenta.
¿Quieres asegurarte de que tus instrumentos de medición siempre proporcionen resultados precisos y confiables? Entonces necesitas conocer los principios básicos de calibración de instrumentos. En este artículo te mostraremos todo lo que debes saber para mantener tus equipos en perfecto estado y garantizar la exactitud de tus mediciones. ¡No te lo pierdas!
Este artículo describe el principio básico de la calibración de instrumentos. En el campo de la instrumentación, la calibración juega un papel muy importante. Cada instrumento tiene que ser calibrado en un cierto intervalo de tiempo. La calibración se realiza para garantizar que el instrumento produzca resultados precisos cuando sea necesario.
Definición de calibración
La calibración de instrumentos es el proceso en el que la salida de cualquier instrumento, como un transmisor o un interruptor, se verifica con respecto a una entrada dada. La entrada al instrumento bajo calibración se proporciona utilizando un instrumento estándar de prueba y calibración. Luego, la salida del instrumento se verifica tomando como referencia la entrada del instrumento de prueba y calibración.
Se calcula el error de entrada frente a salida. Si el error obtenido es mayor que el error aceptable según los requisitos del proceso, se realiza la calibración en términos de calibración cero y calibración de rango.
Después de realizar la calibración a cero y la calibración de rango, la respuesta del instrumento es correcta. Si aún así, la respuesta del instrumento no está bien, entonces podemos intentar hacer la calibración cero y la calibración de rango una vez más. Si aún así, la respuesta del instrumento no es correcta, entonces se debe desechar el instrumento y se debe usar uno nuevo.
(Información adicional: el Instrumento de prueba y calibración también se denomina TCI, que es un instrumento estándar en cualquier industria que se utiliza para calibrar otros instrumentos de campo. El Instrumento de prueba y calibración está calibrado por Instrumento de calibración en National Test Laboratories).
¿Por qué necesitamos hacer la calibración de cualquier instrumento?
Como sabemos, todos los instrumentos que se instalan en el campo, se utilizan para medir uno u otro parámetro o transferir uno u otro parámetro. Por lo tanto, es muy claro que cada instrumento tendrá un componente mecánico además de un componente electrónico.
El componente mecánico del instrumento detectará el parámetro del proceso. Mientras que la electrónica del instrumento producirá cambios en la salida como 4 mA a 20 mA que requiere el sistema de control.
Por lo tanto, es obvio que el componente mecánico puede desarrollar cualquier histéresis o la electrónica también puede desarrollar algún error durante un período de tiempo. Entonces, esto inducirá un cambio en la respuesta del instrumento. Esta respuesta modificada del instrumento generará una salida incorrecta que puede provocar alteraciones en el proceso o daños en cualquier equipo. Por lo tanto, a intervalos regulares, debemos calibrar todos los instrumentos para obtener resultados precisos del instrumento.
¿Cuándo debemos calibrar los instrumentos?
Cada industria tiene su propia filosofía de calibrar instrumentos a intervalos regulares. La filosofía de calibración de cada industria depende de cuán crítico sea el proceso y cuán preciso o puro debe ser el producto. Sin embargo, como regla general, podemos calibrar los instrumentos que se utilizan para procesos críticos una vez al año. Los analizadores críticos deben calibrarse cada seis meses. Mientras que los instrumentos que solo se utilizan para monitorear parámetros se pueden calibrar una vez cada dos o tres años.
Algunos términos comunes relacionados con la calibración de instrumentos:
Registros de calibración
Una de las principales responsabilidades del ingeniero de instrumentos es realizar la calibración de cada instrumento. Todo instrumento que se calibra debe tener un registro de calibración. El registro de calibración que se crea después de la calibración del instrumento contiene detalles como la fecha de calibración, la lectura antes y después de la calibración, detalles del instrumento (número de etiqueta, área en la que está instalado el instrumento), valor de rango inferior y valor de rango superior del instrumento, como datos encontrados y como datos dejados, calibrando TCI utilizado.
Rango de calibración
El rango de calibración de un instrumento es el rango para el cual se instala el instrumento para medir la cantidad. Supongamos que se instala un transmisor de presión para medir la presión de 0 kg/cm2 a 10 kg/cm2, entonces el rango de calibración del transmisor de presión es de 0 kg/cm2 a 10 kg/cm2
Durar
El lapso de cualquier instrumento es la diferencia absoluta entre el valor del rango superior y el valor del rango inferior de ese instrumento en particular. Por ejemplo, si cualquier transmisor de temperatura mide la temperatura de -100 °C a 600 °C, entonces el intervalo para este transmisor de temperatura será (600-(-100)), que es 700 °C.
Gama de instrumentos
El rango de cualquier instrumento es la capacidad máxima del instrumento para medir el valor mínimo y máximo de la cantidad física. El rango de calibración del instrumento siempre es menor que el rango del instrumento. La gama de instrumentos se puede encontrar en la placa de identificación proporcionada por el proveedor o en el manual del proveedor proporcionado por el proveedor. por ejemplo, rango de instrumento de 0 a 100 grados. C; salida 4-20mA.
Calibración de cero y span
La calibración de cero y la calibración de intervalo se utilizan para calibrar el instrumento. Cada vez que se encuentra perturbado el LRV, vamos a la calibración cero y cada vez que se encuentra perturbado el URV, vamos a la calibración de rango.
Una cosa importante a tener en cuenta aquí es que durante la calibración, si alteramos/establecemos el cero del instrumento, entonces el intervalo del instrumento también se verá afectado. O si alteramos/configuramos el intervalo del instrumento, entonces el cero del instrumento también puede verse afectado. Por lo tanto, se recomienda verificar el cero del instrumento y el intervalo del instrumento después de cada calibración y realizar los ajustes necesarios.
Esto es válido para instrumentos con tornillo de ajuste cero y tornillo de ajuste de intervalo. Hoy en día, los instrumentos inteligentes modernos solo necesitan una calibración cero y una calibración de rango si alguno de estos se encuentra alterado. Realizar la calibración cero en transmisores inteligentes no afectará su intervalo. Además, realizar la calibración de rango en transmisores inteligentes no afectará su cero.
Calibración de cinco puntos
Para verificar la calibración de cualquier instrumento, necesitamos dar entrada al instrumento a través de TCI para verificar la salida del instrumento. Generalmente, el método de calibración de 5 puntos se usa para verificar la calibración de cualquier instrumento. En el método de calibración de 5 puntos, las entradas como 0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 % de los valores del rango se le dan al instrumento y se anota la salida. Esto se hace tanto en upscale como en downscale.
Calibración de dos puntos
La calibración de 2 puntos generalmente se realiza para muchos analizadores, como analizadores de pH, analizadores de conductividad, analizadores de CO2 y O2.
Como datos encontrados y como datos dejados
Las lecturas (0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 %) del instrumento que obtenemos antes de la calibración se denominan DATOS ENCONTRADOS. Si el instrumento necesita calibración, luego de la calibración, tomamos un conjunto más de lecturas (0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 %). Estas lecturas que obtenemos después de la calibración son COMO DEJAN DATOS.
Calibración de campo
El instrumento montado en campo no se retira en la calibración de campo, y se prueba y calibra in situ. La mayoría de los instrumentos de campo tienen colectores de válvulas de aislamiento y antes de la aplicación de la señal de prueba y calibración al instrumento de campo, el instrumento se ventila primero a la atmósfera. La calibración en condiciones de campo es bastante difícil en comparación con la calibración en condiciones de taller. Los resultados de la prueba de calibración en condiciones de campo pueden diferir de los resultados de la prueba de calibración en condiciones de taller.
Calibración en taller o en banco
En Calibración de banco, el instrumento se retira del campo y se prueba y calibra en el banco utilizando dispositivos de calibración para simular el proceso. El instrumento debe limpiarse primero antes de su calibración en el banco.
Calibradores
Los calibradores son dispositivos que se utilizan para calibrar instrumentos de campo. Los calibradores pueden variar en forma y función según el dispositivo para el que están diseñados para calibrar. Los siguientes tipos de calibradores se utilizan principalmente para la calibración.
- Se utiliza un calibrador de bloque y baño fluidizado para la calibración de RTD y termopares.
- Los generadores de referencia de señal generan cantidades eléctricas, como voltaje, corriente y frecuencia. Los generadores de señal se utilizan para calibrar los medidores del panel. La salida del generador de señales se alimenta al instrumento y el valor registrado se ajusta de acuerdo con la lectura del generador de señales.
- El simulador es un tipo especial de generador de señales que genera y lee la señal.
- Un calibrador neumático regula la presión necesaria para probar los instrumentos de medición de presión. Estos se utilizan generalmente con una fuente de presión.
Trazabilidad
La trazabilidad garantiza que la medición se realice tomando todas las incertidumbres y que la medición sea una representación precisa de un objeto que se está midiendo. La trazabilidad muestra que el resultado de la medición o el valor de un estándar es realmente trazable.
La trazabilidad se logra cuando calibramos el instrumento con un estándar de referencia de nivel superior. Todas las calibraciones deben ser trazables a estándares reconocidos nacional o internacionalmente.
Principios Básicos de Calibración de Instrumentos: Garantizando Precisión y Fiabilidad
En un mundo donde la precisión es clave, la calibración de instrumentos se convierte en un pilar fundamental tanto en la industria como en la investigación científica. Desde laboratorios de alta tecnología hasta fábricas de producción, asegurarse de que las mediciones sean exactas no es solo una cuestión de calidad, sino de seguridad y eficacia. En este artículo, exploraremos los principios básicos de la calibración de instrumentos, desmitificando este proceso esencial y ofreciendo una guía clara sobre cómo implementarlo de manera efectiva.
¿Qué es la Calibración?
La calibración de instrumentos es el proceso en el que la salida de un instrumento se verifica con respecto a una entrada conocida, utilizando un instrumento de referencia. Este procedimiento asegura que el instrumento bajo prueba produzca resultados precisos cuando sea necesario. Según CALTEX, la calibración implica comparar la lectura del instrumento con la de un estándar confiable [2].
Importancia de la Calibración
Todos los instrumentos que se instalan en el campo son utilizados para medir o transferir diversos parámetros. A medida que se utilizan, pueden desarrollar errores mecánicos o electrónicos. Por lo tanto, se vuelve crucial realizar la calibración a intervalos regulares para mitigar riesgos en la producción y garantizar la calidad del producto.
¿Cuándo Debemos Calibrar los Instrumentos?
Los intervalos de calibración dependen de la industria y de la criticidad del proceso. En general:
- Instrumentos Críticos: Cada 6 meses.
- Instrumentos para Procesos Críticos: Anualmente.
- Instrumentos de Monitoreo: Cada 2-3 años.
Proceso de Calibración
Para llevar a cabo una calibración efectiva, se suelen seguir varios pasos:
- Proporcionar una entrada de referencia al instrumento de medida.
- Registrar la salida del instrumento.
- Calcular el error entre la salida y la referencia.
- Realizar ajustes necesarios.
El objetivo es garantizar que la salida del instrumento sea correcta, realizando calibraciones de cero y de rango si es necesario.
Términos Clave en la Calibración
- Registros de Calibración: Documentación que incluye detalles como la fecha, lecturas antes y después de la calibración.
- Rango de Calibración: La capacidad del instrumento para medir en un intervalo determinado.
- Calibración de Cero y Span: Ajustes realizados para corregir la salida del instrumento.
Calibración en Diferentes Medios
La calibración se puede realizar tanto en campo como en taller:
- Calibración de Campo: Los instrumentos se calibran in situ, lo que puede presentar desafíos debido a condiciones ambientales.
- Calibración de Taller: Instrumentos son retirados y calibrados en condiciones controladas, generalmente ofreciendo resultados más precisos.
FAQs sobre Calibración de Instrumentos
¿Por qué es importante la calibración regular?
La calibración regular es crucial para asegurar que los instrumentos sigan funcionando dentro de los parámetros de precisión requeridos. Los errores acumulados pueden llevar a mediciones incorrectas, afectando procesos críticos en diversas industrias.
¿Qué pasa si un instrumento no pasa la calibración?
Si un instrumento no pasa la calibración después de realizar los ajustes necesarios, se recomienda su reemplazo. Usar instrumentos defectuosos puede causar serios problemas operativos y de calidad.
¿Cómo se documenta el proceso de calibración?
El proceso de calibración debe ser documentado meticulosamente, incluyendo detalles como fechas, resultados, ajustes realizados y la firma del técnico responsable. Este registro es fundamental para auditorías y mantenimiento de estándares de calidad.
Conclusión
La calibración de instrumentos es fundamental para garantizar mediciones precisas y confiables en cualquier aplicación. Implementar un protocolo adecuado de calibración no solo mejora la calidad del producto, sino que también refuerza la seguridad y la eficacia operativa en todos los sectores. Para más información sobre estándares de calibración, visita KEYENCE [3].
¡Totalmente de acuerdo, Invinemesgs! La calibración es fundamental, y tu experiencia me ha resonado mucho. Yo tuve un lío similar en una práctica de química; usé un termómetro que no estaba calibrado y las temperaturas que registré estaban a años luz de la realidad. Tuve que repetir el experimento y aprendí la lección de la forma más difícil. Siempre reviso ahora, ¡nunca más quiero perder tiempo por algo tan básico!
Garcia de paredes: ¡Exacto, chicos! La calibración es clave. A mí me pasó algo parecido con un balanza en una clase de biología; pesé unos compuestos para un experimento y el resultado fue un desastre, ni se parecían a lo que debían ser. Desde ese día, no me atrevo a comenzar nada sin asegurarme de que todo esté en orden. Este artículo me ha refrescado la memoria, ¡gracias por compartirlo!
Invinemesgs. ¡Qué interesante artículo! La calibración de instrumentos es algo que a veces se pasa por alto, pero es crucial, sobre todo si trabajas en un laboratorio. Recuerdo una vez que tomé una lectura con un instrumento descalibrado y terminé haciendo un informe totalmente erróneo. Desde entonces, tengo la manía de revisar todo antes de usarlo. Gracias por compartir estos principios, definitivamente me serán útiles en el futuro.