Es aquella que se realiza en los locales de la Empresa usuaria del equipo a calibrar y por el personal cualificado de esta.

 

 MÉTODO PRELIMINAR.

Generalmente se suele comenzar por un examen visual del equipo a calibrar.

Seguidamente se procede a la calibración de acuerdo a un método de trabajo definido denominado método, proceso o procedimiento de calibración.

 

La estructura típica de un método de calibración es la siguiente:

INTRODUCCIÓN.

A veces se denomina, impropiamente, objeto.

 

OBJETO.

A veces se denomina campo de aplicación.

 

IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO.

Marca, modelo, Nº de serie, alcance o rango, precisión.

 

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.

Principios físicos en que se basa.

Solución tecnológica que adopta el equipo (p. ejemplo. Diagrama o esquema y ecuaciones )

 

PROCESO DE CALIBRACIÓN.

PARTE EXPERIMENTAL

Inspección inicial.

Condiciones ambientales.

Equipos patrón necesarios y documentación técnica equipo; esquemas de trabajo.

Instrucciones previas.

Instrucciones para la calibración.

Formato para la toma de datos.

 

PARTE DE CALCULO.

Incluyendo disponibilidad de datos de anteriores calibraciones, si procede.

 

RESULTADO DE LA CALIBRACIÓN.

Informe.

 

 

PERIODO DE CALIBRACIÓN.

Incluyendo gráfico de control, si procede, para seguimiento de calibraciones anteriores y establecimiento del periodo posterior.

 

 

PATRONES: Requisito de incertidumbre máxima.

Se admite de forma general que entre la incertidumbre del equipo a calibrar y el que actúa como patrón, exista una relación mínima de

1:4 .( Test Uncertainity Ratio ).

 

 

 

MAGNITUDES DE INFLUENCIA.

Son entidades físicas que afectan al resultado de la medida y sin embargo, no son tenidas en cuenta numéricamente en la misma. Las más notorias, en general, son la temperatura ambiente, presión atmosférica y humedad relativa

Para los equipos electrónicos tiene gran importancia el voltaje real de suministro.

Para los mecánicos (en medición dimensional, particularmente) es fundamental la temperatura.

Si se tuvieran en cuenta explícitamente entrarían en la fórmula de la medición y ya no serían magnitudes de influencia, sino variables.

 

 

CONDICIONES DE REPETIBILIDAD.

Son acotaciones de las magnitudes de influencia que aseguran limitar su incidencia sobre las mediciones en momentos diferentes. Por ejemplo: T debe de estar entre 19 y 21 ºC; la humedad debe de ser menor que el 80 %.

En una calibración, es esencial determinar y respetar las condiciones de repetibilidad.

 

 

REITERACIÓN.

Es medir varias veces el punto de calibración seleccionado. Cuanto más se reitera una medida mayor precisión se obtiene de ella.

 

 

 

CÁLCULO DE INCERTIDUMBRES.

De la definición de incertidumbre, se deduce que el ancho del intervalo de incertidumbre es función de:

La dispersión de los valores medidos o esperados.

El grado de seguridad que requerimos (factor de cobertura, generalmente k=2).

 

Luego la "magnitud" incertidumbre extendida (u, I) tiene "dimensión" o carácter de dispersión (incertidumbre estándar y/o combinada u, u_c)

                                        U = I = k.u (7.601)

Es decir, su cuadrado tiene carácter de varianza, lo que tiene la gran ventaja de que es una magnitud aditiva:

"la varianza de una magnitud suma (o resta) de otras, es la suma de las varianzas de estas"

 

Ejemplo: el valor asignado a una magnitud , X , es igual al valor medido X_m, más la corrección c:

                                              X = X_m + c (7.602)

 

Las varianzas de X, X_m y c, estarán en la siguiente relación:

                                        (7.603)

 

(NOTACIÓN: reservamos u para dispersiones evaluadas sin datos experimentales y s para dispersiones resultantes de medición). Podríamos escribir:

                                        (7.604)

 

 

CÁLCULO DE LA INCERTIDUMBRE ESTANDAR DE CALIBRACIÓN u

La corrección es el valor del patrón x₀ menos la medida obtenida en el proceso de calibración:

                                    (7.605)

 

Si en el proceso de calibración hemos realizado n medidas (n_c entre 10 y 20):

                                   

 

Pasando de valores a sus desviaciones estándar o dispersiones (u=documentada; s=calculada):

                                        (7.606)

 

en donde la varianza correspondiente a es , puesto que la de los valores x_i es .

 

 

 

CÁLCULO DE LA INCERTIDUMBRE DE MEDIDA.

Volvamos ahora a (7.602). la varianza de x_m se debe deducir y evaluar a través de un proceso de medida.

si la medición se realiza en un acto único será:

si la medición se realiza tomando la media de nm valores:

                                            (7.607)

 

 

 

EXPRESIÓN DE LA INCERTIDUMBRE EN UN SOLO PUNTO DE CALIBRACIÓN.

Ahora, podemos expresar (7.603) en función de (7.606) y (7.607), la incertidumbre estándar combinada:

(7.608)

 

Tomando un cierto k (p.ejemplo: k=2) podemos pasar a la incertidumbre extendida: Multipliquemos por :

(7.609)

 

y sustituyendo por y por :

(7.610)

 

Esta expresión es la comúnmente aceptada en los documentos normativos tales como WECC 19 y "Guide to expression of uncertainty in meassurement".

 

 

 

INCERTIDUMBRE EN TODA LA ESCALA.

Para considerar la incertidumbre en toda la escala, tenemos dos posibilidades:

Considerar una corrección de calibración en cada punto y la correspondiente incertidumbre (método meticuloso):

                                (7.611)

                                (7.612)

 

Sólo podemos usar este método, cuando las correcciones tienen un carácter homogéneo a lo largo de toda la escala, p. ejemplo, cuando:

                                    (7.613)

 

Si la corrección tiene un carácter aleatorio, no procede usar este método.

Para determinar si es posible usar este método, se representa la diferencia en función de . Si la distribución es aleatoria (unas veces positiva, y otras negativa, etc.) procede considerar la incertidumbre en toda la escala. Si el coeficiente de regresión de respecto a es elevado (p.ejem. mayor que 0,7 o el 70%), podemos ajustar una línea de mínimos cuadrados, que nos dará la corrección a aplicar como en (7.613).

 

Considerar una incertidumbre para toda la escala:

                                                   

                               (7.614)

 

esta última expresión tomada para el valor máximo de entre los valores obtenidos en la calibración. (Lo que se ha hecho es considerar la distribución estadística de como "rectangular" y tomar k=3. Por "rectangular" se entiende la situación en que el valor puede tomar cualquier valor entre 0 y ± máx. (), con igual probabilidad).

 

 

 

INCERTIDUMBRE SEGÚN MÉTODO DEL COMITÉ INTERNACIONAL DE PESAS Y MEDIDAS (C.I.P.M).

En el proceso de calibración y asignación de incertidumbre, intervienen tres distribuciones muestrales:

La del patrón de calibración, cuyo valor se determina a partir de una serie de medidas:

La de las medidas de calibración, afectada del término ya que el valor de la desviación típica cuando se realizan series de medidas es

 

La de las medidas realizadas con el instrumento, afectada por donde n es el número de veces que se reitera la medida al utilizar el instrumento sobre un mesurando.

                                    (7.615)

donde es la varianza de una muestra de medidas realizadas sobre la pieza real a verificar con dimensión similar al patrón. Como esta es desconocida se admite que . Y n es el número de medidas a realizar sobre la pieza.

La incertidumbre se puede expresar en términos de desviación típica como:

                                                   

                                   

(7.616)

 

I=	Incertidumbre del instrumento (incertidumbre de la medida).
k=	Factor de incertidumbre de la calibración del instrumento.
Io =	Incertidumbre del patrón con el que se calibra el instrumento.
ko =	Factor de incertidumbre de la calibración del patrón.
Sc =	Desviación típica muestral de las medidas de calibración del instrumento.
nc =	Número de medidas de calibración en cada punto de calibración.
nm =	Número de reiteraciones de medida en la utilización del instrumento sobre el mesurando.

 

 

 

 

FÓRMULA GENERAL PARA EL CÁLCULO DE LA INCERTIDUMBRE

 

 

siendo Dx la corrección de calibración del punto de calibración seleccionado.

 

 

 

 

CALCULO DE LA INCERTIDUMBRE EN MAGNITUDES DERIVADAS.

 

MAGNITUDES NO CORRELACIONADAS(o correlación nula):

Si y = f (x₁, x₂, …, x_n) y medimos x₁, x₂, …., x_n y conocemos u₁, u₂, …., u_n, la incertidumbre de y es:

                               

 

MAGNITUDES CORRELACIONADAS.

                   

siendo la covarianza ( m nº de medidas), relacionadas con el llamado coeficiente de regresión por

                               

 

NOTA: puede ser menor que 0.

 

En el caso experimental con coeficiente de regresión entre variables mayor que 70%:

                               

con dos variables:

                   

 

 

 

 

CALCULO DE LA INCERTIDUMBRE ASOCIADA AL VALOR DADO POR UNA FUNCIÓN.

Sea una función de tres variables f=f(x,y,z)

la fórmula de propagación de la incertidumbre para dicha función se describe:

       

donde u es el cociente entre la incertidumbre (I) y el factor de incertidumbre (k).

 

 

EVALUACIÓN DEL CERTIFICADO.

Los certificados de calibración internos deben de evaluarse:

Respecto a la bondad del método seguido. (Adecuación al interno, incluyendo trazabilidad metrológica de patrones).

Admitiendo la bondad del método, la aptitud al uso del equipo para su propósito ( incertidumbre coherente con la especificación).