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CalibraciónLa calibración es el proceso de comparar los valores obtenidos por un instrumento de medición con la medidacorrespondiente de un patrón de referencia (o estándar). Según la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, lacalibración es "una operación que, bajo condiciones específicas, establece en una primera etapa una relación entrelos valores y las incertidumbres de medida provistas por estándares e indicaciones correspondientes con lasincertidumbres de medida asociadas y, en un segundo paso, usa esta información para establecer una relación paraobtener un resultado de la medida a partir de una indicación".De esta definición se puede deducir que para calibrar un instrumento o un estándar se necesita disponer de uno demayor precisión que proporcione el valor convencionalmente verificable que es el que se utilizará para comprobarlocon la indicación del instrumento que está sometido a la calibración. Esto se realiza mediante una cadenaininterrumpida y completamente documentada de comparaciones hasta llegar al patrón primario, que constituye loque se conoce como trazabilidad. El objetivo del calibración es mantener y verificar el buen funcionamiento de losequipos, responder los requisitos establecidos en las normas de calidad y garantizar la fiabilidad y la trazabilidad delas medidas. Los instrumentos de medida requieren ser calibrados con más frecuencia cuanto más exactas sean susmuestras o bien más pequeñas sean sus propias tolerancias de error. En general, los intervalos de calibracióndependen de factores como los requerimientos dados por un cliente o una regulación y la estabilidad con el tiempodel instrumento a calibrar.

IntroducciónDurante el proceso de calibración se contrasta el valor de salida ("output" en inglés) del instrumento a ser calibradoen contra de un estándar en diferentes puntos de calibración. Si el error de calibración - error que se pone enmanifiesto durante la calibración - es inferior al límite de rechazo determinado ya sea por las normas, la empresa o larecomendación del fabricante, la calibración será aceptada. Por otro lado, se requiere un ajuste del instrumento conun posterior contraste. Estos últimos dos pasos se repiten tantas veces como sea necesario hasta que el error obtenidosea inferior al límite establecido. En esos equipos en los cuales no se dispone de ajuste, como termopares, etc., encaso de no satisfacer las tolerancias marcadas, los aparatos tendrán que ser sustituidos por otros que hayan estadopreviamente calibrados.Los principales motivos que pueden provocar la necesidad de que se realice la calibración de los instrumentos demedición son:•• Realización de la calibración de un nuevo instrumento•• Se ha agotado un periodo de tiempo específico•• Se ha agotado un cierto volumen de uso (horas de trabajo)•• Cuando un instrumento ha recibido un golpe o vibraciones fuertes que pueden haber causado que este se

descalibre•• Cambios de temperatura•• Siempre que las observaciones obtenidas sean cuestionablesEn general, la calibración a menudo se contempla con la inclusión del proceso de ajustar el resultado de uninstrumento de medida de manera que estos se pongan de acuerdo con un estándar preestablecido, y dentro de unaprecisión especificada. De todos modos, pocos instrumentos de medida pueden ser ajustados hasta que sus medidascorrespondan perfectamente con los valores dados por los estándares con los cuales se comparan. Para la inmensamayoría de las calibraciones, el proceso de la calibración es, de hecho, una comparación con un valor desconocido yuno conocido y el registro de los datos obtenidos.En la calibración, los resultados obtenidos han de ser informados a través de un certificado de calibración, en el quese suele indicar una identificación del documento, información sobre el instrumento a calibrar, la fecha de

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calibración, el método con el que se calibra, las condiciones en las que se llevó a cabo como la temperatura, losresultados y las incertidumbres obtenidas, y la firma y acreditación del laboratorio. Además se pueden incluir tablas,gráficas y otras variedades de soporte gráfico que ayuden en la comprensión y representación de los resultados de lacalibración.

Proceso de calibraciónEl proceso de calibración se inicia con el diseño del instrumento de medida que ha de ser calibrado. El diseño tieneque ser capaz de "soportar la calibración" a través de su intervalo de calibración. Es decir, el diseño tiene que sercapaz de tomar medidas que se encuentren dentro de la "tolerancia ingenieril" cuando se utiliza en condicionesambientales durante un periodo de tiempo razonable. El mecanismo exacto para la asignación de valores detolerancia varia según el país o el tipo de industria. En general, los fabricantes de equipos de medida, asignan latolerancia en la medición, sugieren un intervalo de calibración y especifican el rango de utilización y almacenajenormales. El hecho de tener un diseño de estas características aumenta la probabilidad de que los instrumentos demedida actuales se comporten de la manera esperada. El siguiente paso es definir el proceso de calibración. Laselección del estándar o estándares es la parte más visible del proceso de calibración. Idealmente, el estándar ha detener menos de una cuarta parte de la incertidumbre de medida que viene dada por el aparato que ha de ser calibrado.El proceso consiste en elegir un estándar que cumpla la norma anteriormente mencionada sobre la incertidumbre demedida y hacerlo servir para comparar su medida con la del aparato calibrado. Después de elegir un estandar con ungrado de incerteza más ajustado y se repita la operación anterior. Este proceso se repite hasta que se llegue alestándar con la mayor certeza posible del cual se dispone en el laboratorio de calibración o de metrología. Esteproceso establece la trazabilidad de la calibración.Hay que decir que este proceso de calibración mediante estándares está, prácticamente siempre, precedido de unainspección visual del instrumento, donde se comprueba que este no presente ningún daño físico que se puedaapreciar a simple vista. Los resultados de esta inspección se denominan comúnmente como los datos "as-found" de lainspección (datos del instrumento, tal como se han encontrado). Normalmente todo el proceso de calibración esencargado a un único técnico especializado que será el que se ocupe de documentar que la calibración se hacompletado con éxito.El proceso que se ha explicado anteriormente es un reto difícil y caro. El coste del soporte técnico correspondiente aun equipamiento ordinario es, en general, de aproximadamente el 10% del precio de compra original en base anual.Otra maquinaria más exótica y/o compleja puede resultar aún más cara de mantener.La extensión del programa de calibración expone las creencias principales de la organización involucrada. Laintegridad de la organización puede verse fácilmente en entredicho según el programa de calibración que se hayaestablecido. En general, se trata de que cada máquina de una organización tenga planeado un proceso de calibraciónconcreto para ella. Por ejemplo, si una empresa dispone de varias máquinas iguales, las máquinas más viejas seemplearán para los trabajos menos sufridas y, por lo tanto, necesitarán de una calibración limitada. Las maquinas quese emplean a menudo y de las cuales depende el proceso de producción, en cambio, se habrán de calibrar de formamás habitual y con unas tolerancias bastante ajustadas. Por otra parte, cada máquina se habrá de calibrar solo enrelación a la operación/faena que desarrolle. Esto se refiere a que aunque la máquina realmente pueda realizarmuchos más trabajos de las que realmente hace en el proceso de producción, solo se ha de calibrar la faena querealmente haga de forma activa. El resto de los procesos de calibración resultará innecesario.Este proceso de escoger y diseñar el proceso de calibración se ha de realizar para todos los instrumentos básicos queestén presentes en la organización.

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CalidadA fin de mejorar la calidad de la calibración a favor de que organizaciones externas acepten los resultados obtenidos,es deseable que las medidas correspondientes sean fácilmente convertibles al Sistema Internacional de Unidades. Laacción de establecer la trazabilidad se puede realizar haciendo una comparación formal con un estándar que puedeestar relacionado de forma directa o indirecta con los estándares nacionales, los internacionales o los materiales dereferencia certificados. Los sistemas de gestión de la calidad requieren un sistema de metrología efectivo que incluyala calibración formal, periódica y documentada de todos los instrumentos de medida. Las normas ISO 9000 e ISO17025 establecen que estas acciones tengan una alta trazabilidad e indican cómo se ha de cuantificar.

Instrumentos de mediciónEn la lista de a continuación se pueden ver algunos de los instrumentos de medición y de inspección:• Pie de rey o calibrador vernier universal: sirve para medir con precisión elementos pequeños (clavos, orificios,

pequeños objetos, etc.). La precisión de esta herramienta de trabajo llega a la décima de milímetro e incluso puedellegar a apreciar centésimas de dos en dos (cuando el nonio está dividido en cincuenta partes iguales).

Componentes del pie de rey.

Para medir exteriores se utilizan dosextensiones largas, para medirinteriores (por ejemplo, diámetros deorificios) las dos extensiones cortas, ypara medir profundidades, un vástagoque sale de la parte de atrás y que sedenomina sonda de profundidad. Parallevar a cabo una medición, se ajustaráel calibre al objeto a medir y se fijará.La extensión móvil tiene una escalagraduada (10, 20 o 50 divisiones, dependiendo de la precisión).La medición mediante este instrumento es realizada de la siguiente manera: Primero se hace resbalar la parte móvilde manera que el objeto a medir quede entre las dos extensiones (si es una medida de exteriores). La extensión móvilindicará los milímetros enteros que contiene la medida. Los decimales se habrán de encontrar con ayuda del nonio.Para tal efecto, se observará qué división del nonio coincide con una división (cualquiera) de las presentes en la reglafija. Esa división coincidirá con los valores decimales de la medida que se está efectuando.•• Pie de rey de Tornero: es muy semejante al que se ha descrito anteriormente, pero tiene unas uñas adaptadas a las

medidas de piezas en un torno. Este tipo de calibre no dispone de piernas interiores ya que con las exteriores sepueden hacer medidas internas, pero se tendrá que tener en cuenta que el valor del diámetro interno se tendrá queincrementar en 10 mm debido a la anchura de las patas del instrumento (5 mm cada una).

Micrómetro de exteriores 0-25, típico.

•• Calibre de profundidad: es un instrumento de medición semejante alos anteriores, pero tiene una puntos de apoyo que permiten lamedida de profundidades, entrecortes y agujeros. Tienen longitudesde bases diferentes y, además, son intercambiables.

• Banco de coordenada horizontal: es un equipo de medición para lacalibración de los instrumentos de medición. Está provisto de unaregla de gran precisión que permite comprobar los errores delutillaje de medida y de control, tales como pies de rey, micrómetros,comparadores, anillos lisos y de rosca, tapones, etc.

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Animación del funcionamiento de un micrómetro.

• Micrómetro, perno micrométrico o Palmer: es un instrumento que sirve para medir con alta precisión (del ordende una micra, equivalente a 10−6 metros) las dimensiones de un objeto. Para ello, cuenta con dos puntas que seaproximan entre elles mediante un clavo de rosca fina, el cual tiene grabado una escala en su contorno. La escalapuede incluir un nonio. Frecuentemente, el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máximadel clavo, dado que la rosca muy fina hace que resulte difícil notar fuerzas que sean capaces de causar el deteriorode la precisión del instrumento. El micrómetro se clasifica de la siguiente manera:•• Micrómetro de exteriores: son instrumentos de medición capaces de medir el exterior de piezas en centésimas.

Tienen contactos de metal duro rectificados y plateados. Ejercen sobre la pieza a medir una presión medianaentre 5 y 10 N; tienen un freno para no dañar la pieza y el medidor en caso de que se apriete demasiado cuandose esté realizando la medición.

•• Micrómetro digital: son exactamente iguales a los anteriores, pero tienen la particularidad de realizar medidasde hasta 1 milésima de precisión y son digitales, a diferencia de los anteriores que son analógicos.

•• Micrómetro exterior con contacto de platillos: de la misma apariencia que los anteriores, pero tienen unosplatillos en sus contactos con tal de mejorar la sujeción y para la medida de dientes de coronas o de hojas desierra circulares.

•• Micrómetro de exteriores de arco profundo: tienen la particularidad de que tienen su arco de mayor longitudque los anteriores. Sirven para poder realizar medidas en placas o en lugares de difícil acceso.

•• Micrómetro de profundidades: se parece mucho al calibre de profundidades, pero tiene la capacidad de realizarmedidas en centésimas de milímetro.

•• Micrómetro de interiores: mide los interiores basándose en tres puntos de apoyo. En el estuche contiene galgaspara comprobar la exactitud de las medidas.

• Reloj comparador: es un instrumento que permite realizar comparaciones de medida entre dos objetos. Tambiéntiene aplicaciones de alineación de objetos en maquinarias. Necesita un soporte con pie magnético.

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•• Visualizadores con entrada Digimatic: es un instrumento que tiene la capacidad de mostrar digitalmente la medidade un instrumento analógico.

•• Verificador de interiores: instrumento que sirve para tomar medidas de agujeros y compararlas de una pieza aotra. Tiene un reloj comparador para mayor precisión y piezas intercambiables.

•• Gramil o calibre de altitud: es un instrumento que mide el ángulo formado por dos vistas, cifrando el resultadoobtenido. Este ángulo podrá estar situado en un plano horizontal y se denomina "ángulo azimutal" o en un planovertical, denominándose "ángulo cenital" si el costado origen de la graduación es la línea cenit-nadir del punto destación; o "ángulo de altura" si este lado es la linea horizontal del plano indicado que pasa por el punto de vista ode puntería.

• Nivel de agua: es un instrumento de medición utilizado para determinar la horizontalidad o verticalidad de unelemento. Es un instrumento muy útil en la construcción en general y para la industria. El principio de esteinstrumento está en un pequeño tubo transparente (de cristal o plástico) el cual está lleno de líquido con unaburbuja en su interior. La burbuja es de una medida inferior a la distancia entre las dos marcas. Si la burbuja seencuentra entre las dos marcas, el instrumento indica un nivel exacto, que puede ser horizontal o vertical.

• Tacómetro: es un instrumento capaz de contar el número de revoluciones de un eje por unidad de tiempo.• Voltímetro: instrumento para medir la diferencia de potencial entre dos puntos.• Amperímetro: instrumento para la intensidad de corriente que circula por una rama de un circuito eléctrico.• Multímetro: instrumento capaz de medir diferentes medidas eléctricas como por ejemplo la tensión, la resistencia,

la intensidad de corriente normal que hay en un circuito, además de algunas funciones más que tiene elinstrumento dependiendo del fabricante y el modelo.

•• Estroboscopio: Es un elemento capaz de contar revoluciones y vibraciones de una maquinaria, sin tener contactofísico, a través del campo de acción que esta genera.

• Galgas para roscas y espesores: son reglas de comparación para ver el tipo de rosca de un clavo o la anchura de unelemento. La galga de la rosca puede ser de rosca métrica Whitworth.

• Balanza: instrumento que es capaz de medir el peso de un determinado elemento. Hay de diferentes tamaños y dediferentes rangos de apreciación de pesos.

Calibre tapón cilíndrico pasa-no pasa.

•• Calibre pasa-no pasa (calibre de tapón):•• Calibre de tapón cilíndrico: son elementos que

sirven para comprobar el diámetro de agujerosy comprobar si se adaptan a lo que esnecesario, para respetar las tolerancias delequipo, se someten a la condición de pasa-nopasa y tienen el uso contrario al calibre deherradura.

•• Calibre de herradura: sirven para medir eldiámetro exterior de piezas con la condición depasa-no pasa.

•• Calibre de rosca: permite medir la rosca tantode un tornillo como de una tuerca, que están sometidos a la condición de pasa-no pasa.

•• Instrumentos para la inspección óptica:• Lupa: es un instrumento de inspección que permite ver objetos y características que son imposibles de ver a

simple vista. Consigue aumentar lo que se está viendo, el aumento depende de la la graduación óptica delinstrumento.

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• Microscopio: instrumento de visualización que permite ver aspectos o características de objetos con una visiónmicroscópica y con los dos ojos a la vez.

• Proyector de perfiles: instrumento que permite ampliar, con un factor conocido, una pieza y poder observar suestructura más pequeña mediante la reflexión de su sombra.

• Termómetro: instrumento que permite realizar medidas de temperatura.• Rugosímetro: es un instrumento que, mediante ondas, es capaz de medir la rugosidad de la superficie de un

objeto, sin la necesidad de ampliación visual de la superficie del objeto.• Láser, como instrumento de medición.• Durómetro: instrumento electrónico que permite medir y hacer pruebas de la dureza de diferentes materiales, ya

sean metálicos, cerámicos, plásticos o de piedra.

Referencias

Bibliografía adicional• Morris, Alan S.; Langari, Reza (2011). «4: Calibration of Measuring Sensors and Instruments» (http:/ / books.

google. com/ books?id=ysjC0TrSkcYC). Measurement and Instrumentation: Theory and Application (en inglés).Academic Press. p. 103. ISBN 9780123819628. Consultado el 3 de octubre de 2013.

Enlaces externos• Esta obra deriva de la traducción de Calibratge de la Wikipedia en catalán, concretamente de esta versión (http:/ /

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Fuentes y contribuyentes del artículo 7

Fuentes y contribuyentes del artículoCalibración  Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=76900867  Contribuyentes: Grillitus, Heber A. Tzoc, I(L)Verano, Mel 23, Melodygar, UAwiki, 5 ediciones anónimas

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