Buenas prácticas de uso y manipulación de patrones de masa

Las pesas son medidas materializadas de masa reglamentada  en    relación    a    sus    características    físicas    y metrológicas:   forma,  dimensión  y  material,  calidad  de  la  superficie,  valor  nominal,  y  error  máximo permitido.

Son usadas en  la verificación, calibración y ajuste de instrumentos de pesar (balanzas), con la finalidad de garantizar la confiabilidad de los resultados de las mediciones con trazabilidad hacia el Sistema Internacional de Unidades – SI

Las pesas se clasifican por su clase de exactitud, misma que está determinada por ciertos requisitos técnicos y metrológicos destinados a mantener los valores de masa dentro de los límites especificados en documentos oficiales como OIML R 111, ASTM E 617-97, NIST.

El documento aceptado internacionalmente es la recomendación Internacional OIML R 111, donde se clasifica a las pesas y se establecen los requisitos técnicos y metrológicos por clase de exactitud.

Las clases de exactitud establecidas son: E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 y M3, siendo las de clase E las de mayor exactitud y las M las de menor exactitud, en virtud de esta clasificación se establece el uso, tal como se indica en la siguiente tabla:

E1	Para mantener la trazabilidad entre los patrones nacionales de masa y las pesas clase E2
E2	Para la verificación o calibración de pesas clase F1 y para el uso con balanzas de clase especial I.
F1	Para la verificación o calibración de pesas clase F2 y para el uso con balanzas de clase especial I y clase alta II
F2	Para la verificación o calibración de pesas clase M1 y M2. También destinadas en el uso de importantes transacciones comerciales en balanzas clase alta II.
M1	Para la verificación o calibración de pesas M2 y para el uso con balanzas de clase media III
M2	Para la verificación o calibración de pesas clase M3 y para el uso en transacciones comerciales generales y con balanzas de clase media III
M3	Pesas destinadas para el uso con balanzas de clase media III y clase IIII

Para poder identificar de manera visual la clases de exactitud de las pesas es importante conocer los requisitos técnicos más importantes y que se muestran en la siguiente tabla.

REQUISITOS TÉCNICOS
CLASE	CONSTRUCCIÓN	MATERIAL	MARCADO
E1	Solida sin cavidad de ajuste, de una sola pieza	Igual o mejor al Acero Inoxidable austenítico	Sin marca a menos que sea para distinguirla de otra pesa E
E2
F1	Una o más piezas del mismo material, puede tener cavidad de ajuste	Igual o mejor al bronce estirado, de 1 g o más puede tener un revestimiento metálico	Valor nominal
F2			Valor nominal y clase de exactitud, Ej. "F"
M1	Sólida con cavidad de ajuste, a excepción de valores nominales de 1 g a 10 g	Igual o mejor al hierro fundido gris, en pesas menores a 5 kg, igual o mejor que bronce	Valor nominal, unidad y clase de exactitud "M"
M1-2
M2
M2-3
M3

 

Dentro de los requisitos metrológicos las pesas se clasifican por sus errores máximos permitidos en masa, densidad, magnetismo y rugosidad.

Es importante mencionar que los patrones de masa sufren de un cambio de su masa a través del tiempo, sea por el uso o por las partículas que se encuentran en el ambiente y que aumentan su masa, a éste cambio se le conoce como deriva y para reducir la magnitud de la deriva se debe tener en cuenta ciertas consideraciones al momento de la conservación y manipulación en virtud de la clase de exactitud de la pesa.

E1	En todo momento la manipulación se la debe realizar con el uso de guantes adecuados de preferencia de nitrilo y algodón, adicionalmente se debe usar pinzas, horquillas o dispositivos de manipulación, antes de usar realizar una limpieza con una brocha de pelo fino o una pera sin rayar, golpear o arrastrar la pesa, considerar el tiempo de estabilización térmica establecido en OIML R 111, Tabla B2., se debe conservar con ambientes controlados de 18 °C a 27 °C y de 40 % a 60 %.
E2
F1
F2
M1	La manipulación no exige el uso de guantes, excepto por temas de seguridad personal, evitar golpear o arrastrar las pesas, la limpieza se la debe realizar con el uso de una brocha o una tela que no desprenda partículas, evitar la limpieza con materiales corrosivos, para la manipulación de pesas de valores nominales mayores a 20 kg se la debe realizar con el uso de carretilla hidráulica, tecle o montacargas.
M2
M3

 

Bibliografía

OIML R 111 Weights of classes E1, E2, F1, F2, M1, M1–2, M2, M2–3 and M3

https://www.cenam.mx/simposio2008/sm_2008/memorias/M1/SM2008-M124-1137.pdf

Buenas prácticas de pesaje en microbalanzas

La microbalanza es un instrumento de pesar de funcionamiento no automático de pequeña capacidad usado en laboratorios que requieren realizar mediciones de alta exactitud durante procesos industriales, ensayos control de calidad, preparación de reactivos, materiales de referencia, calibración de equipos o en investigación.

Las mediciones de alta exactitud requieren de una especial atención a todos los posibles factores que puedan afectar en la veracidad y precisión de los resultados, tales como vibraciones, corrientes de aire, fuentes de calor, campos magnéticos, etc. Es decir factores de condiciones ambientales del lugar donde se encuentra situada la microbalanza y que pueden producir errores en las mediciones.

Dado que las condiciones ambientales son factores de influencia en las mediciones, es importante que se considere el lugar donde está o estará ubicada una microbalanza.

Para reducir el efecto de las vibraciones, se debe colocar en un mesón estable de tal forma que la indicación de pesada no varíe cuando se ejerza presión sobre el mesón, se den pasos sobre el suelo o haya circulación de vehículos, el mesón de preferencia debe ser reservado para  microbalanza, adicionalmente en el área donde se va a colocar el instrumento no deben existir fuertes corrientes de aire (ventanas, puertas, aires acondicionados o ventiladores), ni cambios bruscos de temperatura y humedad relativa, para lo cual se recomienda que el instrumento de focos de calor como ventanas (radiación solar), estufas, hornos, focos incandescentes, etc.

Una vez que ha sido considerada la ubicación de la microbalanza es importante que se tome en cuenta operaciones previas a la ejecución de las mediciones, es decir, se recomienda que el instrumento se lo mantenga conectado a la alimentación eléctrica y cuando se lo conecta por primera vez esperar un tiempo de 3 a 12 horas (dependiendo de las especificaciones del fabricante), para que se estabilice térmicamente todas las componentes internas de la microbalanza. Adicionalmente se debe nivelar el instrumento para evitar errores en las mediciones.

Una vez considerado todo lo mencionado antes de iniciar las mediciones es importante que el instrumento sea ajustado, y calibrado. Para el caso del ajuste se lo puede realizar con el ajuste interno de la microbalanza y/o el ajuste externo con un patrón de masa adecuado y la calibración con una entidad competente (acreditado en el marco de ILAC).

Para realizar el ajuste externo o verificación de la microbalanza se recomienda que se realice con pesas tipo OIML de clases de exactitud E2 o F1 conforme lo establece la recomedación internacional OIML R 111, 2004  numeral 1.3 Minimum accuracy class of weights.

Es recomendable que se realice el ajuste del instrumento antes de iniciar las mediciones, por lo que para tener conocimiento de los errores que posee el equipo en todo el intervalo de pesaje, la calibración se la debería realizar después del ajuste que regularmente se realiza a la microbalanza (ajuste interno o ajuste externo con las pesas que se usa en el instrumento, no con las pesas patrón del proveedor de calibración), de esta manera se conoce dichos errores en las circunstancias similares al uso regular de la microbalanza.

Para conocer los errores máximos permitidos, se lo debe calcular en base a lo establecido en la norma NTE INEN-OILM R 76-1:2013, numeral 3.5 Errores máximos permitidos, en función de la capacidad máxima de la microbalanza (Max) y la división de escala de verificación (e), usando la fórmula y tabla:

n=Max/e

Una vez calibrada la microbalanza, en el certificado de calibración se obtiene información acerca de los errores en todo el intervalo de pesaje, se recomienda que dichos errores siempre sean corregidos durante las mediciones restando el error al resultado de la medición y así mantener la trazabilidad de las mediciones hacia el Sistema Internacional de Unidades.

Bibliografía

Norma Técnica Ecuatoriana, NTE INEN-OILM R 76-1:2013, Instrumentos de pesar no automáticos. Parte 1: Requisitos Metrológicos y Técnicos. Ensayos.

Guía para la calibración de los instrumentos para pesar de funcionamiento no automático.

OILM R 111 Weights of classes E1, E2, F1, F2, M1, M1–2, M2, M2–3 and M3

GUÍA SIM para la calibración de los instrumentos para pesar de funcionamiento no automático.

http://www.cenam.mx/cursos/Temarios2006%5C16-06.pdf

http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/UsoyManejodeBalanzaAnalitica_21015.pdf