20 calibración de medidas de volumen by René Chanchay

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Calibración de medidas de volumen Método gravimétrico René Chanchay

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CONTENIDO Definiciones de volumen Unidades Tipos de medidas de volumen Distinción entre masa y masa aparente. Patrón para la calibración Aspectos para tomar en cuenta en la calibración Limpieza Lectura del menisco Dilatación térmica Empuje del aire René Chanchay

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DEFINICIÓN DE VOLUMEN 

Porción finita de espacio limitada por superficies



Espacio físico que ocupa toda masa o sustancia

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UNIDADES Hectómetro cúbico (hm3) = 106 m3 Decámetro cúbico (dam3) = 103 m3 Decímetro cúbico (dm3) = 10-3 m3 Centímetro cúbico (cm3) = 10-6 m3 SI

m3 Volumen de un cubo cuya arista es un metro

Unidades que no pertenecen al SI Litro (l) = 1 dm3 = 10-3 m3 Galón US = 3,785412 dm3 = 3,785412 l Pulgada cúbica (plg3) = 16,4 cm3 René Chanchay

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TIPOS DE MEDIDAS DE VOLUMEN

Medidas de volumen de vidrio

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TIPOS DE MEDIDAS DE VOLUMEN

Medidas de volumen metálicos

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TIPOS DE MEDIDAS DE VOLUMEN Frascos para contener y para engtregar

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DISTINCIÓN ENTRE MASA Y MASA APARENTE  La masa de un objeto puede definirse como la cantidad de sustancia que contiene el objeto  La masa aparente de un objeto es la masa de un hipotético patrón de referencia de una densidad específica que producirá una lectura en la balanza igual a aquella producida por el objeto si las mediciones son hechas a 20°C en el aire con una densidad de 1,2 mg/cm3.  La diferencia en los volúmenes entre el objeto a ser calibrado y el hipotético patrón de referencia determina la masa aparente de un objeto versus una densidad de referencia especificada. (Se calcula la masa de aire desplazada). René Chanchay

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Patrón para la calibración AGUA PURA 

Se lo utiliza como líquido de limpieza



Patrón de volumen para propósitos de calibración

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Aspectos a tomar en cuenta en la calibración LIMPIEZA DE MEDIDAS VOLUMÉTRICAS DE METAL  Se debe usar un detergente de vajilla no espumoso y agua tibia. Tres enjuagues. Equilibrio térmico.  El drenaje deberá ser revisado.

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LIMPIEZA DE MEDIDAS VOLUMÉTRICAS DE VIDRIO  Usar detergentes que no contengan fosfatos  Una solución de ácido sulfúrico y dicromato de sodio caliente es usado para remover fosfatos. Esta solución también es usada fría cuando no hay señales de aceite o grasa.  Acetona es usada para remover grasa o aceite. Inmediatamente se enjuagara con alcohol o agua  También se usa ácido nítrico. René Chanchay

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Aspectos a tomar en cuenta en la calibración LECTURA DE UN MENISCO  Colocar una sombra de algún material oscuro para hacer visible el menisco  El punto más bajo del menisco con referencia a la línea de graduación está en el plano de la mitad de la línea de graduación.  La curvatura de un menisco está relacionada directa-mente con la tensión superficial del líquido e inversamente con el diámetro del tubo en el cual se forma.

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Aspectos a tomar en cuenta en la calibración

DILATACIÓN TÉRMICA  Los átomos, que constituyen los sólidos forman una red cristalina unida por fuerzas eléctricas.  Aumenta la temperatura los átomos vibran y se alejan de la posición de equilibrio siendo más fácil que se alejen entre sí.  En consecuencia existe una dilatación debido a que aumenta la distancia media entre átomos.

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Aspectos a tomar en cuenta en la calibración EMPUJE DEL AIRE F empuje = M aire * g M aire = V objeto * d aire

m F abajo = m * g  PESO

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TÉCNICAS DE CALIBRACIÓN TÉCNICA GRAVIMETRICA Esta técnica se basa en el principio de conservación de masa donde la determinación de la masa de agua que está siendo contenida o liberada del recipiente que está siendo calibrado es usado para definir el volumen. La masa es corregida por el efecto del empuje del aire, temperatura, presión y humedad. También es importante usar agua destilada, realizar una buena limpieza y una correcta lectura de los meniscos así como de las mediciones de masa. René Chanchay

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MÉTODO No. 1 Este método describe el procedimiento para calibrar los frascos volumétricos, pipetas, buretas y cilindros graduados cuyas capacidades oscilan en cuanto a rango desde 0,1 cm3 a 2000 cm3. EQUIPO Y PATRONES     

Termómetro calibrados de ± 0,1°C Balanza con la capacidad apropiada Patrones de masa adecuadas trazables a los patrones nacionales de masa Barómetro calibrado a ± 6 mmHg Agua destilada René Chanchay

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CALIBRACIÓN DE BURETAS  Sujetar la bureta verticalmente sobre un soporte  Llenar la bureta con agua y verificar la ausencia de filtraciones en la punta y en la llave de paso  Llenar la bureta lentamente sobre la marca cero con la temperatura del agua equilibrada  Igualar el menisco con la marca cero y topar la punta con la pared humedecida para remover cualquier exceso de agua  Abrir completamente la llave de paso y descargar el contenido de la bureta dentro de un frasco para pesaje previamente pesado. Cuando el nivel este cerca de la línea a ser calibrada, disminuir el paso y realizar una colocación exacta, después mover el frasco horizontalmente para romper el contacto.  Tapar y pesar el frasco  Revisar la temperatura del agua  Ensayar el intervalo siguienteRenédeChanchay la misma manera 17

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BURETAS

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CALIBRACIÓN DE PIPETAS  Llenar la pipeta mediante succión y ajuste a la línea índice, registrar la temperatura del agua y luego descargar en un frasco previamente pesado  Después que el flujo ha cesado esperar 2 segundos y remover la pipeta del contacto con el frasco  Tapar el frasco y pesar su contenido CALIBRACIÓN DE FRASCOS (PARA CONTENER)  Limpiar y secar el frasco, luego tapar y pesar  Llenar el frasco maniobrando para humedecerlo en su totalidad  Dejar que repose por dos minutos y luego ajustar para ajustar el menisco a una línea de calibración  Determinar la temperatura del agua René Chanchay 20  Pesar el frasco lleno

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CALIBRACIÓN DE FRASCOS (PARA ENTREGAR)  Limpiar pero no secar el frasco  Llene el frasco hasta la línea de referencia, luego pesar el frasco completo con la tapa  Vacíe el frasco dejándolo drenar por 30 segundos  Colocar la tapa en el frasco y volver a pesar Video René Chanchay

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  d  1     (I  I ) 1  A 1  a(t  20) L E  d  d  d   w A  B 

IL – IE = Diferencia en gramos entre el envase lleno y el envase vacío dw

= densidad del agua a la temperatura de medición

= densidad del aire en condiciones de calibración

= densidad de las pesas de la balanza en g/cm3



= coeficiente térmico de expansión cúbica

= temperatura de calibración René Chanchay

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TÉCNICA VOLUMÉTRICA En este procedimiento el agua es liberada de un patrón primario de volumen hacia el recipiente a ensayar. La exactitud y precisión dependerán de la habilidad para leer el menisco, de la limpieza y drenaje característicos y de las condiciones de estabilidad en la temperatura.

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23 23

TABLA 1. Densidad del agua libre de aire para 101325 Pa ( 760 mm Hg ) como función de la temperatura Celsius con base en la escala internacional de temperatura de 1990 (ITS – 90) – kg/m3

SECalMet 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0 999,8396 999,8986 999,9399 999,9642 999,9720 999,9637 999,9399 999,9011 999,8476 999,7799 999,6985 999,6037 999,4958 999,3752 999,2422 999,0972 998,9404 998,7721 998,5926 998,4021 998,2008 997,9891 997,7671 997,5350 997,2930 997,0413 996,7800 996,5095 996,2297 995,9408 995,6431 995,3367 995,0217 994,6983 994,3665 994,0266 993,6787 993,3229 992,9594 992,5882 992,2097

0,1 999,8463 999,9035 999,9431 999,9657 999,9718 999,9620 999,9367 999,8964 999,8415 999,7724 999,6896 999,5934 999,4843 999,3624 999,2282 999,0820 998,9204 998,7546 998,5740 998,3824 998,1801 997,9674 997,7443 997,5112 997,2683 997,0156 996,7534 996,4819 996,2012 995,9115 995,6129 995,3056 994,9897 994,6654 994,3329 993,9922 993,6434 993,2869 992,9226 992,5507

Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología del 0,3 0,4para el desarrollo 0,5 0,6 país

0,2 999,8528 999,9082 999,9461 999,9671 999,9716 999,9602 999,9333 999,8915 999,8352 999,7647 999,6806 999,5831 999,4726 999,3495 999,2141 999,0667 998,9076 998,7371 998,5553 998,3627 998,1593 997,9455 997,7215 997,4874 997,2434 996,9898 996,7267 996,4542 996,1726 995,8820 995,5826 995,2744 994,9577 994,6325 994,2992 993,9576 993,6081 993,2508 992,8857 992,5131

999,8591 999,9128 999,9490 999,9682 999,9711 999,9582 999,9298 999,8865 999,8288 999,7569 999,6714 999,5726 999,4609 999,3366 999,1999 999,0513 998,8911 998,7194 998,5365 998,3428 998,1384 997,9236 997,6985 997,4634 997,2185 996,9639 996,6998 996,4265 996,1440 995,8525 995,5521 995,2431 994,9255 994,5995 994,2654 993,9231 993,5728 993,2146 992,8488 992,4755

999,8553 999,9172 999,9516 999,9693 999,9705 999,9560 999,9261 999,8814 999,8222 999,7490 999,6622 999,5620 999,4490 999,3234 999,1856 999,0358 998,8744 998,7016 998,5177 998,3229 998,1174 997,9015 997,6755 997,4394 997,1935 996,9379 996,6729 996,3986 996,1152 995,8228 995,5216 995,2117 994,8933 994,5665 994,2315 993,8884 993,5373 993,1784 992,8118 992,4377

999,8713 999,9214 999,9542 999,9701 999,9698 999,9537 999,9223 999,8761 999,8155 999,7409 999,6527 999,5513 999,4370 999,3102 999,1712 999,0202 998,8576 998,6837 998,4987 998,3028 998,0963 997,8794 997,6528 997,4152 997,1683 996,9118 996,6459 996,3707 996,0864 995,7931 995,4910 995,1803 994,8610 994,5334 994,1976 993,8536 993,5018 993,1421 992,7747 992,3999

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999,8771 999,9254 999,9565 999,9708 999,9689 999,9513 999,9184 999,8707 999,8087 999,7327 999,6432 999,5405 999,4249 999,2968 999,1566 999,0045 998,8407 998,6657 998,4796 998,2826 998,0751 997,8571 997,6300 997,3910 997,1431 996,8857 996,6188 996,3427 996,0574 995,7633 995,4603 995,1487 994,8286 994,5002 994,1635 993,8188 993,4661 993,1057 992,7376 992,3620

0,7 999,8827 999,9293 999,9587 999,9713 999,9678 999,9486 999,9143 999,8651 999,8017 999,7244 999,6335 999,5295 999,4127 999,2834 999,1419 998,9886 998,8237 998,6476 998,4604 998,2623 998,0537 997,8348 997,6057 997,3666 997,1178 996,8594 996,5916 996,3146 996,0284 995,7334 995,4296 995,1171 994,7962 994,4669 994,1294 993,7839 993,4304 993,0692 992,7004 992,3240

0,8 999,8882 999,9330 999,9607 999,9717 999,9666 999,9459 999,9100 999,8594 999,7946 999,7159 999,6237 999,5184 999,4003 999,2698 999,1271 998,9726 998,8066 998,6293 998,4410 998,2419 998,0323 997,8123 997,5822 997,3422 997,0924 996,8330 996,5643 996,2864 995,9993 995,7034 995,3987 995,0854 994,7636 994,4335 994,0952 993,7489 993,3947 993,0327 992,6631 992,2860

0,9 999,8935 999,9365 999,9625 999,9719 999,9652 999,9430 999,9056 999,8536 999,7873 999,7073 999,6137 999,5071 999,3878 999,2560 999,1122 998,9566 998,7894 998,6110 998,4216 998,2214 998,0108 997,7898 997,5586 997,3176 997,0669 996,806 996,5369 996,2581 995,9701 995,6733 995,3677 995,0536 994,7310 994,4000 994,0609 993,7138 993,3588 992,9961 992,6257 992,2479

24 24

TABLA 2. Densidad del aire seco (kg/m3) en función de la presión (mbar) Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología y la temperatura (°C) del país SECalMet Calidad y Metrología para el desarrollo mbarR\°C

700

0,860

0,845

0,831

0,817

0,803

0,790

0,778

720

0,884

0,869

0,854

0,840

0,826

0,813

0,800

740

0,909

0,893

0,878

0,863

0,849

0,835

0,822

760

0,934

0,917

0,902

0,887

0,872

0,858

0,844

780

0,958

0,942

0,926

0,910

0,895

0,880

0,866

800

0,983

0,966

0,949

0,933

0,918

0,903

0,889

820

1,007

0,990

0,973

0,957

0,941

0,926

0,911

840

1,032

1,014

0,997

0,980

0,964

0,948

0,933

860

1,056

1,038

1,020

1,003

0,987

0,971

0,955

880

1,081

1,062

1,044

1,027

1,010

0,993

0,977

900

1,106

1,086

1,068

1,050

1,033

1,016

1,000

920

1,130

1,111

1,092

1,073

1,056

1,038

1,022

940

1,155

1,135

1,115

1,097

1,079

1,061

1,044

960

1,179

1,159

1,139

1,120

1,102

1,084

1,066

980

1,204

1,183

1,163

1,143

1,124

1,106

1,089

1000

1,228

1,207

1,187

1,167

1,147

1,129

1,111

1020

1,253

1,231

1,210

1,190

1,170

1,151

1,133

1040

1,278

1,255

1,234

1,213

1,193

1,174

1,155

DENSIDAD DEL AIRE SECO

 ai  

o es la densidad del aire a la temperatura To (273,16 K) y la presión Po = 0,1013 MPa P y T son presión y temperaturas de trabajo o = 1,283 kg/m3

To P TPo

DENSIDAD AIRE HÚMEDO (20°C) HR\P (%)mbar

750

800

850

900

950

1000

0,887

0,947

1,006

1,066

1,125

1,185

0,886

0,946

1,005

1,065

1,124

1,183

0,885

0,945

1,004

1,064

1,123

1,182

0,884

0,944

1,003

René Chanchay1,063

1,122

1,181

25 25

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Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología

y Metrología para el desarrollo del país TABLA 2.1 Densidad Calidad del aire, g/cm3, como función de la Temperatura y Presión

Presión Barométrica

Temperatura, C

kPa

mbar

mm Hg

77,33 79,99 82,66 85,33 87,99 90,66 93,33 95,99 98,66 101,32 103,99 106,66

773 800 827 853 880 907 933 960 987 1013 1040 1067

580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800

0,00092 0,00095 0,00099 0,00102 0,00105 0,00108 0,00111 0,00114 0,00118 0,00121 0,00124 0,00127

0,00092 0,00095 0,00098 0,00101 0,00104 0,00107 0,00110 0,00114 0,00117 0,00120 0,00123 0,00126

0,00091 0,00094 0,00097 0,00100 0,00103 0,00107 0,00110 0,00113 0,00116 0,00119 0,00122 0,00125

0,00091 0,00093 0,00096 0,00100 0,00103 0,00106 0,00109 0,00112 0,00115 0,00118 0,00121 0,00124

0,00090 0,00093 0,00096 0,00099 0,00102 0,00105 0,00108 0,00112 0,00114 0,00117 0,00121 0,00124

0,00090 0,00092 0,00095 0,00098 0,00101 0,00104 0,00107 0,00110 0,00113 0,00117 0,00120 0,00123

René Chanchay

26 26

SECalMet

Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país

CÁLCULO DE LA DENSIDAD DEL AIRE

0,46460  ( P  0,0037960  U  e s ) 3 A   10 (27315 ,  t) Donde: A = densidad del aire, g/cm3 P = presión barométrica, mmHg U = humedad relativa, porcentaje t = temperatura, °C es = 1,3146 x 109 exp (-5315,56 / (t+273,15)) René Chanchay

27 27

SECalMet

Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país

René Chanchay

TABLA 3. Coeficiente Expansión Soluciones Especializadas en de Calidad y Metrología

SECalMetMATERIAL/SUSTANCIA COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA Calidad y Metrología para el desarrollo del país VOLUMÉTRICA 

Vidrio borosilicatado* (TICA)

10-5

Vidrio borosilicatado (TICB)

1,5*10-5

Vidrio soda-cal

2,5 * 10-5

Vidrio invar.

0,12*10-5

Plástico policarbonato

45*10-6

Plástico polipropileno

24*10-5

Plástico poliestireno

21*10-5

Cobre

5*10-5

Bronce

5,4*10-5

Cuarzo

1,6 * 10-6

Hierro

3,5 * 10-5

Acero inoxidable

4,5 * 10-5

Acero de bajo carbono

3,5*10-5

Acero templado

3,5*10-5

Aluminio

7,5 * 10-5

Agua (a 20°C)

(°C-1)

2 * 10-4

* Es un vidrio de bajo Coeficiente de Dilatación térmica Volumétrica utilizado para instrumentos de vidrio de laboratorio y conocido por marcas comerciales 29 tales como René Chanchay Kimax o Pirex (NIST Handbook 105-2 Specifiations and Tolerances for Field Standard Measuring Flasks, pag. 2; Numeral 3 Terminology; 1996). 29

SECalMet

Soluciones Especializadas TABLAen 4. Calidad y Metrología Calidad y Temperatura C

Metrología para el desarrollo deles país mm Hg

15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5

12,80 13,22 13,65 14,09 14,54 15,00 15,48 15,97 16,48 17,00 17,54 18,09 18,65 19,23 19,83 20,44 21,07 21,72 22,38 23,07 23,77 24,49 25,23 25,99 26,77 27,57 28,39 29,23 30,09 30,98

René Chanchay

Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología

SECalMet

Calidad y Metrología para el desarrollo del país TABLA 5. Valores de Z como una función de la temperatura y presión para usar en la calibración de instrumentos de vidrio de borosilicato (*) TEMPERATURA (°C )

PRESIÓN BAROMÉTRICA kPa 77,33 79,99 82,66 85,33 87,99 90,66 93,33 95,99 98,66 101,32 103,99 106,66

mbar 773 800 827 853 880 907 933 960 987 1013 1040 1067

mm Hg 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800

1,00243 1,00245 1,00248 1,00251 1,00254 1,00256 1,00259 1,00262 1,00265 1,00268 1,00270 1,00273

1,00262 1,00264 1,00267 1,00270 1,00272 1,00275 1,00278 1,00281 1,00284 1,00286 1,00289 1,00291

1,00281 1,00283 1,00287 1,00290 1,00292 1,00295 1,00298 1,00301 1,00304 1,00306 1,00309 1,00312

1,00302 1,00304 1,00308 1,00311 1,00313 1,00316 1,00319 1,00322 1,00324 1,00327 1,00330 1,00333

1,00324 1,00326 1,00330 1,00333 1,00335 1,00338 1,00341 1,00344 1,00346 1,00349 1,00352 1,00355

24 1,00347 1,00349 1,00353 1,00356 1,00358 1,00361 1,00364 1,00367 1,00370 1,00372 1,00375 1,00378

25 1,00371 1,00374 1,00377 1,00380 1,00382 1,00385 1,00388 1,00391 1,00393 1,00396 1,00399 1,00402

26 1,00396 1,00399 1,00402 1,00405 1,00408 1,00410 1,00413 1,00416 1,00418 1,00421 1,00424 1,00427

27 1,00422 1,00424 1,00428 1,00431 1,00433 1,00436 1,00439 1,00442 1,00444 1,00447 1,00450 1,00452

28 1,00449 1,00451 1,00455 1,00458 1,00460 1,00463 1,00466 1,00468 1,00471 1,00474 1,00477 1,00479

(*) Valores de Z, cuando se asume una humedad relativa de 50%

René Chanchay

31 31

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SECalMet

Calidad y Metrología para el desarrollo del país

TABLA 6. Valores de Z como una función de la temperatura y presión para usar en la calibración de instrumentos de vidrio de soda – Lime (*)

TEMPERATURA (°C )

PRESIÓN BAROMÉTRICA kPa

77,33 79,99 82,66 85,33 87,99 90,66 93,33 95,99 98,66 101,32 103,99 106,66

mbar

773 800 827 853 880 907 933 960 987 1013 1040 1067

mm Hg

580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800

1,00244 1,00246 1,00250 1,00253 1,00256 1,00258 1,00261 1,00264 1,00267 1,00270 1,00272 1,00275

1,00262 1,00264 1,00267 1,00270 1,00272 1,00275 1,00278 1,00281 1,00284 1,00286 1,00289 1,00291

1,00279 1,00281 1,00285 1,00288 1,00290 1,00293 1,00296 1,00299 1,00302 1,00304 1,00307 1,00310

1,00299 1,00301 1,00305 1,00308 1,00310 1,00313 1,00316 1,00319 1,00321 1,00324 1,00327 1,00330

1,00319 1,00321 1,00326 1,00328 1,00330 1,00333 1,00336 1,00339 1,00341 1,00344 1,00347 1,00350

1,00341 1,00343 1,00347 1,00350 1,00352 1,00355 1,00357 1,00361 1,00364 1,00366 1,00369 1,00372

1,00363 1,00366 1,00369 1,00372 1,00374 1,00377 1,00380 1,00383 1,00385 1,00388 1,00391 1,00394

1,00387 1,00390 1,00393 1,00396 1,00399 1,00401 1,00404 1,00407 1,00409 1,00412 1,00415 1,00418

1,00411 1,00414 1,00417 1,00420 1,00422 1,00425 1,00428 1,00431 1,00433 1,00436 1,00439 1,00441

1,00437 1,00439 1,00443 1,00446 1,00448 1,00451 1,00454 1,00456 1,00459 1,00462 1,00465 1,00467

(*) Valores de Z, cuando se asume una humedad relativa de 50%

René Chanchay

32 32

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INCERTIDUMBRE EN LA CALIBRACION DE INSTRUMENTOS QUE MIDEN VOLUMEN

René Chanchay

SECalMet

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MODELO MATEMÁTICO

V 20

    1 A 1  1  a(t  20)  ( I L  I E )       B  A   w

( I L  I E ) = Diferencia en gramos entre el envase lleno y el

envase vacío

 = densidad del agua a la temperatura de medición  = densidad del aire en condiciones de calibración  = densidad de las pesas de la balanza en g/cm3 w

= coeficiente térmico de expansión cúbica

t = temperatura del agua René Chanchay

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SECalMet

Calidad y Metrología para el desarrollo del país

Estimación de la Incertidumbre LEY DE PROPAGACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE 2

 f  2 uc ( y)     u( xi ) i 1  xi  N

Reemplazando miembro a miembro del modelo matemático

 V 20 uc    I I  L E



2 2 2 2   V  2  V  2  V  2  V 2 2  V 2 2  u I  I 2   20  u   20  u   20  u   20  u   20  u L E              B      t  t            B

  



René Chanchay

Factor de influencia

SECalMet

Masa de agua

Densidad del agua

Densidad del aire

Soluciones Especializadas Calidad Ci y Metrología Coeficiente deen sensibilidad, Calidad y Metrología para el desarrollo del país  f     xi   1    V20 1  1   t  20   I L  I E      A   

     V20 1   I L  I E 1   1   t  20 2               

 1  1      V20 1      1    I L  I E 1   t  20 2                     

Densidad de las pesas con las que fue calibrada la balanza

    V20 1 1   t  20 2   I L  I E           

Coeficiente de expansión cúbica del recipiente

 1    V20 1   t  20  I L  I E         

Temperatura del agua

Coeficiente de sensibilidad, Ci Valor

 1    V20 1      I L  I E  t        René Chanchay

Factor de SECalMet influencia Masa de agua

Densidad del agua

Densidad del aire

Densidad de las pesas con las que fue calibrada la balanza Coeficiente de expansión cúbica del recipiente

Temperatura del agua

Soluciones Especializadas en Calidad y MetrologíaIncertidumbre Estándar, Incertidumbre Estándar, ui Calidad y Metrología para el desarrollo del país

u( xi )

uI L  I E  

u  w  

2 UCal Balanza



ui Valor

2 Re solución Balanza2  Vacío 2  Lleno

w Máximo  w Mínimo 2 3

(Tablas) 2

  A P Mínimo    A t Máximo   A t Mínimo       u A    A P Máximo 2 3 2 3     (Tablas) Para acero inoxidable: ±0,070 g/cm3 Para acero bronce: ±0,085 g/cm3 Para acero hierro de fundición blanca: ±0,200 g/cm3 Para acero hierro de fundición gris: ±0,300 g/cm3

u  

0,000006 2 3

ut  

tMax  tMin René Chanchay 2 3

SECalMet Factor de influencia

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RESUMEN

Ci*ui

(Ci*ui)2

Masa de agua Densidad del agua Densidad del aire Densidad de las pesas con las que fue calibrada la balanza Coeficiente de expansión cúbica del recipiente

Temperatura del agua Suma (Ci*ui)2 Raiz ((Ci*ui)2)

René Chanchay

SECalMet

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RESUMEN Valor uc = raiz((Ci*ui)2) U=2 uc

René Chanchay

SECalMet

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GRACIAS POR SU ATENCION

René Chanchay

SECalMet

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Incertidumbre en la calibración de Medidas de volumen (Método Gravimétrico)

 1  1   (T  20 V20  ( I L  I E )     A  Incertidumbre Combinada 2

 f  uc ( y)     u( xi )2 i 1  xi  N

 V   V20   U(I L  I E )2   20  U 2 U c    I L  I E      

 V    20  U 2 A   A 

René Chanchay

 V   V    20  U 2   20  U T2     T  41 41

SECalMetDonde:

Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología Calidad y Metrología para el desarrollo del país

 1 V20  ( I l  I E )   A    V20 1    ( I L  I E ) A  

  1   (T  20) 

 V20 1  ( I L  I E )1   (T  20)  (    ) 2  A 

   

 V20 1  ( I L  I E )1   (T  20)  (    ) 2  A A 

   

 V20 1  ( I L  I E )  (    )  A   V20 1  ( I L  I E )  (   ) T  A  René Chanchay

  (T  20)      

42 42

SECalMet

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MÉTODO No. 2 (DE 2 A 20 LITROS) Este método describe la calibración de contenedores de volumen “para entrega” o “para contener” que pueden ser usados como patrones de medición. La balanza electrónica usada es primero calibrada mediante el pesaje de una pesa patrón. La medida de volumen es entonces pesada en “seco” o “mojado” dependiendo de que tipo de calibración se va a hacer. Luego la medida se llena con agua destilada y se la vuelve a pesar. La diferencia en masa es usada para calcular el volumen de la medida. EQUIPO Y PATRONES   

Balanza electrónica con la capacidad adecuada Suministro de agua destilada y masas patrón Termómetro calibrado René de Chanchay ± 0,1 °C

43 43

Soluciones Especializadas en Calidad y Metrología SECalMet CALIBRACIÓN Calidad y Metrología para el desarrollo del país

 Se hace una revisión de limpieza, secado y humedad  Pesajes - Poner la balanza en cero y registrar el dato como O1. - Colocar una masa patrón, ms, en la balanza y registrar el dato como O2. - Colocar la medida de volumen seca o húmeda en la balanza y registrar el dato como O3 - Llenar la medida de volumen, poner en la balanza y registrar el dato como O4 - Cuando se calibre medidas de volumen de “entrega” se deberá medir O4 antes que O3.

René Chanchay

44 44

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Calidad y Metrología para el desarrollo del país

CÁLCULOS V  (O t

  m d    s O ) 1 A 3  O  O  d  2   1 s

 1   d  d  w A

   

 V 1  at  20 t

ms = masa del patrón usado ds = densidad del patrón usado Vt = volumen para “contener” o para “vaciar” a la temperatura de medición René Chanchay

45 45