Calibración de Pies de Rey
La calibración de pies de rey es una práctica esencial para garantizar mediciones precisas en una amplia variedad de aplicaciones industriales y de laboratorio. En este artículo de Suminsitros en Metrologia, exploraremos en detalle los procedimientos y consideraciones clave involucrados en la calibración de estos instrumentos de medición, que son fundamentales en la metrología.
Generalidades
Los pies de rey son instrumentos de medición utilizados para medir longitudes con gran precisión. Existen varios tipos de pies de rey, pero en este procedimiento, nos centraremos en aquellos en los que la lectura de los milímetros se realiza en una regla graduada, utilizando un nonio o un indicador tipo reloj comparador, así como aquellos con visualizadores digitales. Además, los principios aquí descritos pueden aplicarse a instrumentos de medición similares que requieran calibración.
Equipos y Materiales para la calibración de pies de rey
Para llevar a cabo la calibración de los pies de rey de manera efectiva, se necesitarán varios equipos y materiales, que incluyen bloques patrón longitudinales (BPL) y patrones cilíndricos de diámetro. La elección de estos patrones dependerá de la aplicación específica del instrumento y su división de escala.
- Calibración de Bocas para Mediciones de Exteriores: Se utilizarán BPL de grado 2 o superior. En casos de pies de rey con resolución de 0,01 mm, se emplearán bloques patrón de grado 1 o superior.
- Calibración de Bocas para Mediciones de Interiores: Se realizará utilizando patrones cilíndricos de diámetro interior o BPL de grado 2 o superior con accesorios adecuados.
- Calibración de Sonda de Profundidad: Se llevará a cabo con BPL de grado 2 o superior y accesorios para bloques patrón longitudinales.
Además de estos elementos, se requerirán herramientas para verificar el posible desgaste de las bocas de medición, como un proyector de perfiles o una inspección a contraluz. Asimismo, se verificará la planitud de las superficies de contacto utilizando vidrios ópticos plano-paralelos o reglas de aristas biseladas. La temperatura ambiente se controlará con un sensor de temperatura, y la limpieza de los patrones e instrumentos se llevará a cabo meticulosamente.
Operaciones Previas a la calibración de pies de rey
Antes de iniciar la calibración, es esencial realizar algunas operaciones previas para garantizar la precisión de los resultados. Estas operaciones incluyen:
- Identificación del Instrumento: Cada pie de rey debe estar claramente identificado con su marca, modelo y número de serie. En caso de que falte alguno de estos datos, se deberá etiquetar el instrumento de manera que no queden dudas sobre su identidad.
- Ambiente Controlado: La calibración se realizará en un entorno controlado, con una temperatura constante de (20 ± 2) °C.
- Verificación de Equipamiento: Se asegurará de que todos los patrones y accesorios necesarios estén disponibles y en buen estado.
- Preparación de Patrones: Los patrones a utilizar se limpiarán cuidadosamente y se dejarán estabilizar durante al menos 1 hora en la zona de medida.
- Inspección del Instrumento: Se verificará el funcionamiento adecuado del pie de rey, incluyendo la condición de las bocas de medición y la legibilidad del nonio o visualizador digital.
Proceso de calibración de pies de rey
El proceso de calibración se llevará a cabo para cada uno de los palpadores (bocas o sonda) de medición del pie de rey. Aquí se describen los procedimientos para la calibración de los diferentes tipos de palpadores:
Calibración de Palpadores de Exteriores
- Utilización de BPL o Barras Patrón de Extremos: Se emplearán BPL de grado 2 o superior para la calibración de las bocas de medición de exteriores. Para pies de rey con resolución de 0,01 mm, se usarán bloques patrón de grado 1 o superior.
- Selección de Puntos de Calibración: Se elegirán entre 5 y 10 puntos de calibración distribuidos uniformemente a lo largo del campo de medida del instrumento.
- Toma de Medidas: En cada punto de calibración seleccionado, se realizarán al menos 2 mediciones repetidas para determinar la repetibilidad. Se variará la posición del bloque para comprobar la holgura entre la boca móvil y la regla.
Calibración de Palpadores de Interiores
- Utilización de BPL o Patrones Cilíndricos: Para calibrar las bocas de medición de interiores, se utilizarán BPL o patrones cilíndricos de diámetro interior.
- Alineación Correcta: Se prestará especial atención a la alineación precisa del patrón y el pie de rey durante las mediciones de interior.
Calibración de la Sonda de Profundidad
- Utilización de BPL o Bloques Patrón: La sonda de profundidad se calibrará utilizando BPL o bloques patrón situados sobre mesas de planitud.
- Medición de Profundidad: La medida de profundidad se realizará entre la cara del bloque patrón y la superficie de la mesa de planitud.
- Evaluación de Error: Si en las mediciones repetidas se obtiene un error de indicación superior al límite establecido, se realizará una calibración adicional.
Toma y Tratamiento de Datos
La toma y el tratamiento de datos son aspectos críticos en el proceso de calibración. Aquí se presentan los parámetros clave y cómo se calculan:
- Valor Medio de Calibración: Se calcula el valor medio de calibración en cada punto de calibración.
- Error de Indicación: Se determina el error de indicación, que es la diferencia entre la lectura del pie de rey y el valor del patrón utilizado en cada punto de calibración.
- Varianza de Repetibilidad: Se calcula la varianza de repetibilidad, que evalúa la consistencia de las mediciones repetidas en cada punto de calibración.
Cálculo de Incertidumbres
La evaluación de incertidumbres es fundamental para establecer la confiabilidad de la calibración. Se seguirán las pautas de la Guía ISO o la Guía EA-4/02 para estimar y calcular las incertidumbres. En este proceso, se considerarán varias contribuciones, como la repetibilidad del instrumento, la calidad de los patrones utilizados y el posible error de Abbe.
El cálculo de la incertidumbre típica combinada se realiza siguiendo la ley de propagación de incertidumbres. Esto garantiza que los resultados de la calibración sean confiables y precisos.
En resumen…
La calibración de pies de rey es un procedimiento crucial para mantener la precisión en las mediciones de longitud. Siguiendo estos procedimientos detallados y teniendo en cuenta las incertidumbres, las organizaciones pueden garantizar mediciones confiables y cumplir con los estándares de calidad y metrología. La calibración regular de estos instrumentos es esencial para mantener la precisión en diversas industrias, desde la manufactura hasta la investigación científica.