NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 4055 1996-11-27
METROLOGÍA EN LA EMPRESA. MODALIDADES PRÁCTICA PARA LA ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE CALIBRACIÓN Y COMPROBACIÓN DE LOS MEDIO DE MEDICIÓN
E:
COMPANY METROLOGY. PRACTICAL FORMS TO PREPARE PROCEDURES FOR CALIBRATION AND CHECKING OF THE MEASURING DEVICES
CORRESPONDENCIA: CORRESPONDENCIA:
esta norma es equivalente (EQV) a la NF X 07-016.
DESCRIPTORES: DESCRIPTOR ES:
control metrológico; metrológico; calibración; calibración; instrumento de medida; productos calibrados.
I.C.S.: 17.020.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado Apartado 14237 Bogotá, Bogotá, D.C. Tel. 6078888 6078888 Fax 2221435 2221435
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PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 4055 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1996-11-27. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 000002 Metrología. ACEGRASAS S.A. ASTEG COATS CADENA COLGATE PALMOLIVE S. A. COLOMBIT S. A. COLPAPEL S. A. CONALVIDRIOS S. A. ELECTROPORCELANA GAMMA S.A. FÁBRICA DE TORNILLOS GUTEMBERTO
FIBERGLASS COLOMBIA S. A. INCELT S. A. PROGEN LTDA. PROQUINAL S. A. SAMPER S. A. SIKA ANDINA S. A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO UNILEVER ANDINA
Además de las anteriores, en consulta pública el proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACEITES Y GRASAS VEGETALES S.A. ACERIAS PAZ DEL RÍO S.A. ACOPLES CÁRDENAS Y CÍA. LTDA. AMBIENCOL INGENIEROS LTDA. ARMADURAS HELIACERO S.A. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE JOYEROS Y SIMILARES ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIEROS BALANZAS BÚFALO BASF QUÍMICA COLOMBIANA S.A. BAVARIA S.A. CEMENTOS BOYACÁ S.A.
BELLOTA COLOMBIA BOEHRINGER INGELHEIM S.A. COLOMBIANA DE FRENOS S.A. COLOMBIANA DE EXTRUSIÓN S.A. COLOMBIANA UNIVERSAL DE PAPELES S.A. COMPAÑÍA COLOMBIANA DE ALIMENTOS LÁCTEOS S.A. COMPAÑÍA COLOMBIANA DE CHOCOLATES CRISTALERÍA PELDAR S.A. DESECHABLES LTDA.
DISTRIBUIDORA DE ACEROS COLOMBIANOS LTDA. DOW QUÍMICA DE COLOMBIA S.A. EQUIPOS Y CONTROLES INDUSTRIALES LTDA. EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS ESCOBAR Y MARTÍNEZ S.A. ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ESSO COLOMBIANA LIMITED ETERNIT COLOMBIANA S.A. FÁBRICA DE ESTRUCTURAS SADE ELÉCTRICAS LTDA. FEDERACIÓN COLOMBIANA DE INDUSTRIAS METALÚRGICAS FEPCO S.A. FINCA S.A. FUNDACIÓN PARA EL FOMENTO E INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA GASEOSAS POSADA TOBÓN S.A. GENERAL MOTORS COLMOTORES S.A. HARMANN Y REIMER DE COLOMBIA S.A. INDUSTRIA COLOMBIANA DE LLANTAS S.A. INDUSTRIAS EXTRA S.A. INDUSTRIAS PHILIPS DE COLOMBIA S.A. INDUSTRIAL DE GASEOSAS INCOLBESTOS S.A. INDUSTRIA MILITAR INDUSTRIAS FULL S.A. INGENIO CENTRAL CASTILLA S.A. INGENIO RISARALDA S.A.
INGENIO PICHICHÍ INGEOMINAS JOHNSON Y JOHNSON DE COLOMBIA S.A. KAIKA MAC INALBA S.A. MANUELITA MANUFACTURAS TERMINADAS S.A. NESTLÉ DE COLOMBIA PRINTER COLOMBIANA PRODUCCIONES GENERALES LTDA. P.V.C. GERFOR S.A. SENA VALLE SIDERÚRGICA DEL MUÑA S.A. SCHLAGE LOCK DE COLOMBIA S.A. SHELL COLOMBIA S.A. SOFASA S.A. SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS TÉCNICAS DE POTENCIA TRANSMISIÓN DE POTENCIA TUVINIL DE COLOMBIA UMCO S.A. UNIVERSIDAD DE AMÉRICA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD EAFIT UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 4055
METROLOGÍA EN LA EMPRESA. MODALIDADES PRÁCTICAS PARA LA ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE CALIBRACIÓN Y DE COMPROBACIÓN DE LOS MEDIOS DE MEDICIÓN
0.
INTRODUCCIÓN
Esta norma hace parte del conjunto de normas sobre "Metrología. La función metrológica en la empresa". La norma toma los elementos contenidos en las diferentes normas citadas como referencia, y puede servir de base para la elaboración de normas específicas adaptadas a cada una de las principales familias o tipos de medios de medición (balanzas, termómetro,...) y, llegado el caso, para la elaboración de procedimientos de calibración o de comprobación de los medios de medición en particular, en ausencia de normas específicas. La norma se apoya en el modelo (véase el Anexo A) que detalla los trámites de calibración y de comprobación. Se entiende que el personal encargado, por una parte de la elaboración y por otra parte de la aplicación de los procedimientos, posee la competencia metrológica. Este punto en particular ya no se mencionará en el documento. La determinación del intervalo de calibración o de comprobación no corresponde al ámbito de esta norma.
1.
OBJETO
Esta norma fija las reglas esenciales de elaboración de procedimientos para la calibración y la comprobación de los medios de medición. La norma se aplica a todas las familias y a todos los tipos de medios de medición.
2.
NORMAS QUE SE DEBEN CONSULTAR
Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la integridad del mismo. En el momento de la publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación. NTC 2194: 1994, Metrología. Vocabulario (VIM) NTC 4054: 1996, Metrología. Metrología en la empresa. Constancia de comprobación de los medios de medición. 1
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NTC 4065: 1996, Metrología. Tratamiento de los resultados de medición. Determinación de la incertidumbre relacionada con el resultado final. NTC-ISO 8402: 1994, Administración de la Calidad y Aseguramiento de la Calidad. Vocabulario. NF E 02-204: Vérification des tolérances des produits - Conditions d'acceptation. NF X 06-045: Application de la statistique - Traitement des résultats de mesure - Utilisation de grandeurs de référence dans les méthodes de mesure. NF X 07-010 Métrologie - La fonction métrologique dans l'entreprise. Guía para la expresión de la incertidumbre de medición (1993 - Guía publicada por ISO a nombre del BIPM, de IEC, de IFCC, de ISO, de IUPAC, de IUPAP y de OIML).
3.
TERMINOLOGÍA
En las normas NTC 2194 y NF X 07-010 se definen los términos utilizados corrientemente en los procedimientos de calibración y de comprobación.
4.
PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN
De manera general, un procedimiento implica, además de la página de portada habitual (título, fecha, responsable,...), un resumen y los numerales siguientes: -
objeto y campo de aplicación.
-
referencias.
-
método.
-
condiciones ambientales
-
medios de calibración
-
calibración.
-
cálculo de la incertidumbre de calibración.
-
presentación de los resultados.
El contenido de esos numerales se define a continuación. Los cuatro primeros numerales tratados en 4.1, 4.2, 4.3 y 4.4 constituyen un tronco común característico de un procedimiento. Los numerales siguientes pueden contener variantes, teniendo en cuenta las particularidades de los medios de medición pertinentes.
4.1
OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
En este numeral se debe anotar: 2
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA a)
4.1.1 La familia o el tipo de medios de medición pertinentes.
b)
4.1.2 Las características principales del medio de medición, tales como:
c)
4.2
NTC 4055
-
el calibre
-
el intervalo de medición
-
el valor nominal
-
el alcance de la medición
-
la clase de exactitud o de precisión,
4.1.3 Las unidades y los símbolos utilizados.
REFERENCIAS
En este numeral se da la lista de las normas, los textos reglamentarios, las recomendaciones, la bibliografía, los documentos internos..., utilizados para la elaboración del procedimiento.
4.3
MÉTODO
En este numeral se da una descripción breve del método de medición empleado (medición directa, medición indirecta, medición fundamental, medición según definición, medición por comparación directa, medición por substitución, medición diferencial, medición por cero).
4.4
CONDICIONES AMBIENTALES
En este numeral se da la lista de las magnitudes de influencia, sus valores y sus límites tolerados, y, llegado el caso, los medios de medición utilizados. La información de este numeral se puede presentar en forma de tabla. La Tabla 1 se presenta a manera de ejemplo. Tabla 1. Magnitud de influencia
Valor y límite tolerado
Temperatura
23 °C ± 5 °C
Alimentación eléctrica
220 V ± 5 %
Presión atmosférica
Medio de medición Aparato registrador
Barómetro o manómetro
...
...
3
...
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.5
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MEDIOS DE CALIBRACIÓN
4.5.1 Patrones Se elabora la lista de patrones necesarios, incluyendo para cada uno de ellos su trazabilidad, su intervalo de calibración y su incertidumbre. Todos esos elementos se pueden incluir en una ficaha técnica o se pueden describir en documentos explícitos.
4.5.2 Otros medios Todo dispositivo que intervenga en la medición pero que no sea patrón. Ejemplos: Comparador de masas, banco de medición, baño termostático, alimentación eléctrica estabilizada. Para cada uno de estos dispositivos, se debe dar en lo posible la descripción y las características principales.
4.6
CALIBRACIÓN
4.6.1 Programa de calibración En este numeral se fija(n) la(s) magnitud(es), el (los) patrones(s), la (las) extensión (es) de la medición, el número de puntos de medición para cada uno de ellos y las condiciones de calibración. Todos esos elementos se pueden incluir o describir en documentos explícitos.
4.6.2 Operaciones preliminares Después de asegurarse del buen funcionamiento del medio de medición que se va a patronar, se debe efectuar cierto número de operaciones preliminares con el propósito de asegurar la validez del proceso. Entre tales operaciones se pueden citar las siguientes: -
El examen visual y táctil (para examinar el rótulo, descubrir los golpes y las trazas de oxidación, observar el aspecto y el comportamiento de los elementos, etc.).
-
La limpieza y el desengrase.
-
El acondicionamiento de la temperatura.
-
El reglaje del cero.
-
El precalentamiento, si es necesario, (por ejemplo, para los instrumentos electrónicos).
-
Los ensayos de seguridad (continuidad de masas, resistencia dieléctrica, resistencia del aislamiento..., por ejemplo para los instrumentos eléctricos).
Nota. Se podrá indicar la secuencia de ejecución cuando esto sea significativo.
4.6.3 MODO DE OPERACIÓN En este numeral se precisan las principales etapas de calibración y, si es necesario, los tratamientos aplicados a los resultados. Ello constituye la parte esencial del procedimiento y se debe entonces desarrollar suficientemente. 4
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.7
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CÁLCULO DE LA INCERTIDUMBRE DE CALIBRACIÓN
El cálculo de la incertidumbre debe ser conforme con la recomendación INC 1 mencionada en el anexo B. Además de esta recomendación, se podrá igualmente hacer referencia a la norma francesa NF X 06-044, a la recomendación BNAE RM AERO 800 01 B y a la "Guía para la expresión de la incertidumbre de medición". Según el modo de operación y los medios de calibración utilizados, se deben tener en cuenta todas las causas de incertidumbre.
4.8
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
4.8.1 Hoja de medición (Documento de uso interno y de archivo para asegurar la trazabilidad.) La hoja de medición contiene de manera general la siguiente información: -
identificación del solicitante
-
identificación del medio de medición: nombre del medio de medición, tipo, fabricante, número de serie, número de identificación interna cuando exista.
-
fecha (o período) de las mediciones.
-
identificación del operador.
-
identificación de los medios de calibración.
-
paginación del formulario: número de página/ número total de páginas.
-
referencia al procedimiento utilizado.
-
resultados de la medición
-
condiciones ambientales (por ejemplo, temperatura, humedad, presión,...).
4.8.2 Certificado de calibración Este certificado debe contener la siguiente información: a)
información administrativa: -
identificación del laboratorio.
-
título del documento.
-
número de identificación del documento.
-
fecha de calibración.
5
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b)
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-
identificación del medio de medición: nombre del medio de medición, tipo, fabricante, número de serie, número de identificación interna cuando exista.
-
identificación del solicitante de la calibración
-
número de páginas del documento y de sus anexos
-
nombre, título y firma del responsable (o de los responsables autorizados) de la función metrológica.
información técnica: -
indicaciones relativas al patrón utilizado y a su enlace
-
condiciones de calibración.
-
método de calibración.
-
desarrollo de las operaciones.
-
resultados e incertidumbre de calibración generalmente expresados en dos desviaciones tipo.
A cada procedimiento se le puede anexar un modelo de esos documentos.
4.8.3 Otros En la fecha de publicación de esta norma, la presentación de los resultados no requiere otros documentos.
5.
PROCEDIMIENTO DE COMPROBACIÓN
De manera general, un procedimiento implica, además de la página de portada habitual (título, fecha, responsable,...), un resumen y los numerales siguientes: -
objeto y campo de aplicación.
-
referencias
-
método
-
condiciones del medio ambiente.
-
medios de calibración.
-
calibración.
-
cálculo de la incertidumbre de calibración. 6
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA -
NTC 4055
presentación de los resultados.
El contenido de esos numerales se define a continuación. Los cuatro primeros numerales tratados en 5.1, 5.2, 5.3 y 5.4 constituyen un tronco común característico del procedimiento. Los numerales siguientes pueden contener varias variantes, teniendo en cuenta las particularidades de los medios de medición pertinentes.
5.1
OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
En este numeral se debe anotar: a)
5.1.1: la familia o el tipo de medio de medición pertinente.
b)
5.1.2: las características principales del medio de medición, tales como:
c)
5.2
-
el patrón
-
el intervalo de medición
-
el valor nominal
-
el alcance de la medición
-
la clase de exactitud o de precisión
5.1.3: las unidades y los símbolos utilizados.
REFERENCIAS
En este numeral se da la lista de las normas, los textos reglamentarios, las recomendaciones, la bibliografía, los documentos internos..., utilizados para la elaboración del procedimiento.
5.3
MÉTODO
En este numeral se da una descripción breve del método de medición utilizado (medición directa, medición indirecta, medición fundamental, medición según la definición, medición por comparación directa, medición por sustitución, medición diferencial, medición por cero).
5.4
CONDICIONES DEL MEDIO AMBIENTE
En este numeral se da la lista de las magnitudes de influencia, sus valores y sus límites tolerados, y, llegado el caso, los medios de medición utilizados. La información de este numeral se puede presentar en forma de tabla. La Tabla 2 se presenta a manera de ejemplo.
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NTC 4055 Tabla 2.
Magnitud de influencia
Valor y límite tolerado
Temperatura
23 C ± 5 C
Alimentación eléctrica
220 V ± 5 %
°
°
Presión atmosférica
Aparato registrador
Barómetro o manómetro ...
5.5
Medio de medición
...
...
MEDIOS DE COMPROBACIÓN
5.5.1 Patrones Se elabora la lista de patrones necesarios, incluyendo para cada uno de ellos su trazabilidad, su intervalo de calibración y su incertidumbre. Todos esos elementos se pueden incluir en una hoja de vida o se pueden describir en documentos explícitos.
5.5.2 Otros medios Todo dispositivo que intervenga en la medición pero que no sea patrón. Ejemplos: Comparador de masas, banco de medición, baño termostático, alimentación eléctrica estabilizada. Para cada uno de estos dispositivos, dar en lo posible la descripción y las características principales.
5.6
COMPROBACIÓN
5.6.1 Programa de comprobación En este numeral se fija(n) la(s) magnitud(es), el (los) patrón(es), la(s) extensión(es) de medición, el número de puntos de medición para cada uno de ellos y las condiciones de comprobación. Todos esos elementos se pueden incluir o describir en documentos explícitos. Todo ello está vinculado con las diferentes características por comprobar, en particular, los errores máximos tolerados contenidos en los documentos citados en el numeral 5.2.
Operaciones preliminares Después de asegurarse del buen funcionamiento del medio de medición que se va a comprobar, se debe efectuar cierto número de operaciones preliminares con el propósito de asegurar la validez del proceso. Entre tales operaciones se pueden citar las siguientes: -
el examen visual y táctil (para examinar el rótulo, descubrir los choques y las trazas de oxidación, observar el aspecto y el comportamiento de los elementos, etc.).
-
La limpieza y el desengrase.
-
El acondicionamiento en temperatura.
-
el reglaje del cero. 8
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 4055
-
el precalentamiento, si es necesario, (por ejemplo, para los instrumentos electrónicos).
-
los ensayos de seguridad (continuidad de masas, resistencia dieléctrica, resistencia del aislamiento..., por ejemplo para los instrumentos eléctricos).
Nota. Se podrá indicar su orden de ejecución cuando esto sea significativo.
5.7
APROVECHAMIENTO DE LOS RESULTADOS
Véase la Figura 3 y el numeral 4.5 de la norma NF X 07-010.
5.8
PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS
Si se edita una constancia de comprobación, se elaborará de acuerdo con la NTC 4054. Si no se edita constancia de comprobación, se debe poder consultar el conjunto de las informaciones que figurarían en un acta. b)
informaciones técnicas: -
indicaciones relativas al patrón utilizado y a su enlace.
-
condiciones de calibración.
-
método de calibración.
-
desarrollo de las operaciones.
-
resultados e incertidumdre de calibración, que generalmente se expresan en dos desviaciones tipo.
A cada procedimiento se le puede anexar un modelo de esos documentos.
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Anexo A (Informativo) Operaciones de calibración o de comprobación
Figura A.1.
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Anexo B (Informativo) Recomendación del grupo de trabajo sobre la expresión de las incertidumbres presentada al comité internacional de pesas y mediciones Expresión de las incertidumbres experimentales
RECOMENDACIÓN INC-1 (1980) 1)
La incertidumbre de un resultado de medición generalmente comprende varios componentes que se pueden agrupar en dos categorías, según el método que se utilice para estimar su valor numérico: A)
Las que se evalúan con la ayuda de métodos estadísticos.
B)
Las que se evalúan mediante otros métodos.
No siempre hay una correspondencia sencilla entre la clasificación en las categorías A o B, y el carácter aleatorio o "sistemático" utilizado anteriormente para clasificar las incertidumbres. La expresión "incertidumbre sistemática" es susceptible de conducir a errores de interpretación: conviene entonces evitar esta expresión. Toda descripción detallada de la incertidumbre debe comprender una lista completa de sus componentes, e indicar para cada uno el método utilizado para atribuirle un valor numérico. 2)
Los componentes de la categoría A se caracterizan por las varianzas estimadas S2i (o las "desviaciones tipo" estimadas Si) y los números Vi de grados de libertad. Llegado el caso, se deben dar las covarianzas estimadas.
3)
Los componentes de la categoría B se deberían caracterizar por los términos u 2 j, que se pueden considerar como aproximaciones de las varianzas correspondientes cuya existencia se admite. Los términos u 2 j se pueden tratar como varianzas, y los términos u j como desviaciones tipo. Llegado el caso, las covarianzas se deben tratar de manera análoga.
4)
La incertidumbre compuesta se debería caracterizar por el valor obtenido al aplicar el método usual de combinación de varianzas. La incertidumbre compuesta así como sus componentes se deberían expresar bajo la forma de "desviaciones tipo".
5)
Si para utilizaciones particulares se necesita multiplicar por un factor de incertidumbre compuesto, con el propósito de obtener una incertidumbre global, siempre se debe dar el valor numérico de ese factor.
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DOCUMENTO DE REFERENCIA ASSOCIATION FRANÇAISE DE NORMALISATION (AFNOR). Métrologie - Essais. Metrologie dans L'entreprise. Modalités Pratiques pour L'établissement des Procédures D'étalonnage ett de vérification des moyens de mesure. Paris, 1993, 16 p. (NF X 07-016).
12
