Calibración de manómetros y sus consideraciones

En MetroLab SRL consideramos que los manómetros son instrumentos muy comunes en el proceso de la industria. Como cualquier equipo de medición, El manómetro necesita ser calibrado a intervalos regulares para asegurar que son precisos. Hay muchas cosas que considerar al calibrar manómetros como:

¿Qué es la presión?

Antes de discutir cada una de las aspectos a considerar cuando se calibra manómetros, echemos un vistazo rápido a algunos conceptos más básicos. La presión es la fuerza que ejerce de manera perpendicular a la superficie  dividido por el área que está actuando. Entonces la presión es igual a la fuerza por área, o “p = F / A” Hay una gran cantidad de diferentes unidades de presión utilizadas en todo el mundo y esto a veces puede ser muy confuso. La unidad de ingeniería para la presión, de acuerdo con el sistema SI es Pascal “Pa”, siendo una fuerza de un Newton por metro cuadrado área, 1 Pa = 1 N / m². Como Pascal es una unidad muy pequeña, es más a menudo se usa con coeficientes, como hecto, kilo y mega.

Tipos de presión

Existen varios tipos de presión diferentes, incluyendo calibre, absoluto, vacío, diferencial y barométrico. La principal diferencia de estos tipos de presión es el punto de referencia contra el cual el la presión medida se está comparando. Manómetros también están disponibles para todos estos tipos de presión. Además, compuesto medidores están disponibles, incluyendo una escala combinada para ambos presión manométrica positiva y presión de vacío (manómetro negativo).

Manómetros

Cuando se habla de manómetros, es normal referirse a indicadores de presión analógicos que están provistos de un puntero aguja y una escala de presión. Estos son normalmente fabricados según la norma EN 837 o ASME B40.100. A menudo estos tipo de manómetros analógicos están construidos con un tubo de Bourdon, diafragma o cápsula. Hay una estructura mecánica que mueve el puntero a medida que aumenta la presión causando el puntero moverse a través de la escala.

Los medidores de presión se dividen en diferentes clases de precisión que especifican la precisión del medidor, así como otros atributos. Los rangos de presión disponibles generalmente se dividen en pasos con los coeficientes 1, 1.6, 2.5, 4, 6 que continúan en el la próxima década (10, 16, 25, 40, 60) y así sucesivamente. El diferente calibre los diámetros (de escalas) son típicamente 40, 50, 63, 80, 100, 115, 160 y 250 mm (1 ½, 2, 2 ½, 4, 4 ½ y 6 pulgadas). Los manómetros más precisos generalmente tienen un diámetro más grande.

Los conectores de presión son normalmente roscas de tubería paralelas (G) de acuerdo con ISO 228-1, o hilos de tubería cónica (NPT) de acuerdo a ANSI / ASME B1.20.1.

También hay medidores de presión digitales que tienen un valor numérico indicación de presión en lugar de un puntero analógico.

 

  1. Clases de precisión

Los manómetros están disponibles en diferentes clases de precisión. Las clases de precisión se especifican en ASME B40.100 (precisión clases del rango de 0.1 a 5%) así como en EN 837 (precisión clases del rango de 0.1 a 4%). La clase de precisión especificación que con mayor frecuencia es “% de rango” significa que si el la clase de precisión es 1% y si el rango de escala es de cero a 100 psi, la precisión es de ± 1 psi.

  1. Medios de presión

Al calibrar manómetros, los más comunes los medios de presión son gaseosos o líquidos. El gas es más frecuente aire, pero en algunas aplicaciones, también pueden ser gases diferentes, como el nitrógeno Más comúnmente, el líquido es agua o aceite.

El medio de presión durante la calibración depende del medio del proceso que se utilizan. Los medios también dependen del rango de presión: En baja presión son prácticos para calibrar con aire / gas, pero a medida que la presión se vuelve más alta, es más práctico y también más seguro usar líquidos. (agua destilada o Aceite).

  1. Ajuste / corrección

Si en la calibración como resultado se encuentra que el medidor no está dentro los requisitos de precisión, en la mayoría de los casos, el medidor debe ajustarse para que esté dentro los niveles de tolerancia permitidos. Después del ajuste, el medidor debe ser calibrado de nuevo.

Si el medidor tiene un gran error, entonces es mejor reparar / reemplazar y no intente ajustarlo, ya que lo más probable es que no se mantenga estable en el futuro.

  1. Documentación – Certificado de calibración

Un aspecto crucial para la calibración es, por supuesto, documentar resultados de calibración en un certificado de calibración. El certificado debe documentar la presión aplicada y la indicación del medidor, así como un cálculo de error (diferencia de aplicado presión e indicación). Ciertamente, el certificado necesita contener también otra información, según lo estipulado con las normas / regulaciones, incluida la incertidumbre de calibración.

  1. Trazabilidad metrológica

Al igual que con cualquier calibración, debe asegurarse de que la referencia estándar que está utilizando para medir la presión aplicada al manómetro tiene un certificado de calibración válido y que es la calibración es trazable a los estándares nacionales apropiados (trazabilidad metrológica).

  1. Incertidumbre de la calibración

 Con cualquier calibración, debe tener en cuenta el total incertidumbre de las mediciones de calibración; de lo contrario, el resultado no tendrá mucho valor. La conciencia de la calibración la incertidumbre parece estar aumentando y también es cada vez más incluido en los estándares y regulaciones relevantes.

  1. Condiciones ambientales

 La mayoría de los Manómetros tienen un efecto de temperatura especificado y esto debería ser tomado en cuenta. Lo más frecuente es que calibres el medidor en temperatura ambiente normal, pero el medidor puede ser utilizado a una temperatura diferente en el proceso. Esta diferencia en las temperaturas pueden causar diferencias en la precisión del manómetro entre calibración y uso del proceso.

  1. Prueba de fugas de tuberías

Si hay fugas en la tubería durante la calibración, pueden ocurrir errores. Por lo tanto, una prueba de fugas debería hacerse antes de la calibración. La prueba de fugas más simple es presurizar el sistema y dejar que la presión se estabilice para algunos tiempo, y monitorear que la presión no baje demasiado.

  1. Presurizar / ejercitar el medidor

Debido a su estructura mecánica, un manómetro siempre tiene algo de fricción en su movimiento, y puede cambiar su comportamiento a lo largo del tiempo, por lo tanto, debe ejercitarlo antes calibración, especialmente cuando el manómetro no haya sido aplicado con presión por un tiempo. Para ejercitar, suministre el presión máxima nominal y déjela reposar durante un minuto, luego bajar la presión y esperar un minuto.

  1. Lectura del valor de presión (resolución)

La escala en los manómetros tiene legibilidad limitada. En manómetros con indicación análoga tiene marcas de escala mayores y menores y es difícil de leer. Por ejemplo  es mucho más fácil ver cuando la aguja está exactamente en una marca de escala que cuando el indicador se encuentra entre marcas de escala, se recomienda ajustar el presión de entrada para que la aguja esté marcando exactamente en una indicación y luego registre la presión de entrada correspondiente. Si solo proporciona una determinada presión de entrada precisa y luego prueba para leer el indicador, causará errores debido a la lectura limitada exactitud. Además, es importante mirar la indicación perpendicular a la escala de medida Muchos medidores precisos tienen un reflejo de espejo a lo largo de la escala, detrás del puntero de la aguja. Este espejo te ayuda a leerlo, y deberías leer para que el reflejo de la aguja en el  espejo este exactamente detrás de la aguja real, entonces sabes que estás mirando perpendicular / recto en el medidor

El indicador izquierdo en la imagen es difícil de leer exactamente como el indicador está entre las marcas de escala, mientras la correcta es fácil de leer ya que la presión aplicada es ajustado para que el puntero esté exactamente en la marca de escala.

  1. Número de puntos de calibración

Las diferentes clases de precisión de los medidores determinarán la diferente número de puntos de calibración. Para los medidores más precisos (mejores que 0.05%) debe usar el “procedimiento de calibración integral” y el la calibración debe realizarse 11 puntos de calibración en el rango (punto cero más 10% pasos) con 3 ciclos en creciente y decreciente. Para los medidores de clase de precisión media (0.05 a 0.5%), use un “procedimiento de calibración estándar” con 11 puntos, pero menos ciclos repetidos. Los indicadores menos precisos (clase igual o superior al 0,5%) se calibrarán con el procedimiento de calibración “con 6 puntos de calibración (punto cero) más pasos del 20% con presión ascendente y descendente. En la práctica, los medidores a veces se calibran con menos puntos de calibración.

  1. Histéresis

De nuevo, debido a su estructura mecánica, un manómetro puede tener algo de histéresis, esto significa que la indicación no es exactamente lo mismo cuando se aborda un punto de presión con una presión creciente en comparación con una presión decreciente. Para saber la cantidad de histéresis, debe calibrar el medidor con puntos de calibración crecientes y decrecientes, mientras se hace esto es importante asegurarse de que la presión solo se mueva a la dirección deseada.

  1. “Tocando” el indicador

A veces, un manómetro mecánico puede necesitar una suave “toque” para asegurarse de que se libera de fricción o pérdida de flexibilidad, especialmente si no ha sido ejercitado en uso normal, una vez que  la presión se estabiliza, puede tocar suavemente el indicador para ver si la indicación cambia. Por supuesto debe ser “un toque suave” para no dañar el manómetro.