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Perú, calidad que deja huella

Calibración de calibradores acústicos

Luis Palma

Laboratorio de Acústica de la Dirección de Metrología de INACAL

19 de Mayo del 2016


Marco legal

En el Decreto Supremo Nº 085-2003-PCM “Reglamento de Estándares Nacionales

de Calidad Ambiental para Ruido” se indican las funciones y competencias de

cada entidad administrativa en temas de calidad ambiental para ruido.

En el artículo 21º del Decreto Supremo Nº 085-2003-PCM, se indican como

funciones de INDECOPI:

“El INDECOPI, en el marco de sus funciones, tiene a su cargo las siguientes:

a) Aprobar las normas metrológicas relativas a los instrumentos para la

medición de ruidos; y,

b) Calificar y registrar a las instituciones públicas o privadas para que realicen la

calibración de los equipos para la medición de ruidos.”

Estas funciones han sido asumidas por INACAL desde junio del 2015. A la fecha

no existe ningún organismo acreditado para atender este tipo de servicios por lo

cual la Dirección de Metrología de INACAL (antes Servicio Nacional de Metrología

de INDECOPI) atiende estos servicios de manera directa desde el año 2009.

Calibración de Calibradores acústicos


Marco legal

Los sonómetros que cuentan con un certificado de calibración emitido por la Dirección de Metrología de INACAL se

encuentran aptos para realizar mediciones acústicas.

El Decreto Supremo Nº 085-2003-PCM no indica un tiempo de vigencia de los certificados de calibración de

sonómetros. Es el solicitante, usuario o propietario del sonómetro a quien le corresponde disponer en su momento

la ejecución de una nueva calibración, la cual está en función del uso, conservación y mantenimiento del

instrumento de medición o a reglamentaciones vigentes de tal manera que se encuentren aptos para realizar

mediciones acústicas. No obstante recomendamos que se calibren estos cada año para asegurar su adecuado

funcionamiento.



Calibrador acústico

Un calibrador acústico es un dispositivo que genera una presión

acústica sinusoidal de nivel de presión acústica y frecuencia

especificados cuando se acopla a modelos específicos de micrófono en

configuraciones especificadas.

La calibración consistirá en la determinación de los tres parámetros

fundamentales a medir en un calibrador acústica, que son nivel de

presión acústica, frecuencia de emisión y distorsión armónica total.

El método consiste en medir el nivel de presión acústica , generado

por el calibrador acústico con un micrófono y comparar el nivel de

presión acústica con el emitido por un pistófono. Ambas señales serán

acondicionadas por un preamplificador y un amplificador de tensión.



Presentación para los ensayos

Se debe contar con un manual de instrucciones del modelo y versión del calibrador acústico. El manual de

instrucciones debe incluir toda la información pertinente exigida por la norma UNE-EN 60942[1].

El sonómetro debe estar acompañado de todos los accesorios requeridos para su ensayo y de aquellos que el

laboratorio lo solicite según lo indicado en su manual de instrucciones.



Presentación para los ensayos

No se procederá a realizar los ensayos si el calibrador acústico no cuenta con la

designación de marca, modelo, número de serie, clase y las exigidas por la norma

UNE-EN 60942 [1].



Requisitos generales de ensayo

Antes de las mediciones, el calibrador acústico y todos sus accesorios deben ser

objeto de una inspección visual, asegurándose de que no haya sufrido daños.

Para todos los ensayos se debe seleccionar el modo de alimentación preferencial

del calibrador acústico u otro modo de alimentación del calibrador acústico, si el

usuario lo solicita.

Los ensayos periódicos deben realizarse para las siguientes condiciones:

Temperatura: 20 ºC a 26 ºC

Humedad relativa: 25 % a 70%

Presión estática del aire: 80 kPa a 105 kPa

Se elegirá la realización de la calibración en un lugar alejado de corrientes de

aire que incidan directamente sobre el calibrador (salidas de aire acondicionado,

etc.). Se recomienda que exista el menor ruido posible de los equipos durante la

calibración



Requisitos generales de ensayo

El calibrador acústico deberá estar encendido al menos 15 minutos antes de realizar los ensayos para alcanzar el

equilibrio a las condiciones ambientales o el tiempo que recomiende el fabricante para la estabilización.

Los equipos de medición permanecerán encendidos al menos una hora antes de comenzar los ensayos o el tiempo

que se indique en sus manuales.

Se colocará el calibrador en su posición de funcionamiento, acoplado sobre el micrófono, poniendo especial

cuidado para que quede perfectamente acoplado al mismo.



Método

Los ensayos se realizarán de acuerdo a la norma UNE-EN 60942. El propósito de los ensayos es asegurar que el

desempeño de un calibrador acústico está conforme con los requisitos de la norma UNE-EN 60942 [1] para un

número limitado de ensayos clave y para las condiciones en las cuales se realizan estos ensayos.



Equipos y Materiales

- Pistófono.

- Preamplificador.

- Micrófono.

- Amplificador de tensión.

- Multímetro de 6 ½ dígitos.

- Contador de frecuencias.

- Analizador de audio.

Accesorios:

- Conectores y cables BNC de diversos tamaños.

- Medidores de condiciones ambientales.



Ensayos

Se realizarán los ensayos que se mencionan en la norma UNE-EN 60942[1]:

Se medirá el nivel de presión acústica emitido por el pistófono.

Anechoic test box - Brüel & Kjær


https://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjs24zE7cPMAhWFE5AKHXBKBjcQjhwIBQ&url=http://www.bksv.com/Products/transducers/ear-simulators/electroacoustic-accessories/anechoic-test-box-type-4232&bvm=bv.121099550,d.Y2I&psig=AFQjCNF38vHR1lwf4Y5F04c3BVkmY5rs9A&ust=1462569315304295


Ensayos

Se medirá el nivel de presión acústica emitido por el calibrador acústico.

Se medirá la frecuencia emitida por el calibrador acústico.



Ensayos

Se medirá la distorsión armónica total del calibrador acústico.



Toma y tratamiento de los datos

Los cálculos a realizar para el ensayo de nivel de presión acústica consistirán en obtener la desviación entre el

valor generado por el calibrador en condiciones de referencia y el valor nominal del calibrador ,

es decir:

Aplicando todas aquellas correcciones que afectarían el resultado, la desviación estará dada por la siguiente

expresión:

El nivel de presión acústica de trabajo del pistófono viene dado por:


dNPA

refrealNPA nomNPA

nomrefreal NPANPAdNPA

tranomcal4228(trab) NPACd[dB]NPAdNPA

p4228(ref)4228(trab) KNPANPA

ref

bar10p

P

P20logK



donde:

: NPA del pistófono patrón obtenido del certificado de calibración en condiciones de

referencia.

: NPA del pistófono patrón en condiciones de trabajo.

: Presión barométrica en kPa.

: Presión barométrica en condiciones de referencia 101,325 kPa.

: Valor de corrección por presión barométrica para el pistófono patrón.

: Valor de corrección por presión barométrica para el calibrador acústico bajo prueba.

: Desviación en decibeles medida en el equipo de prueba con respecto al pistófono patrón.

: NPA nominal del calibrador acústico bajo prueba en condiciones de referencia.

: NPA nominal del calibrador acústico bajo prueba en condiciones de trabajo.

: NPA real del calibrador acústico bajo prueba en condiciones de referencia.

: NPA real del calibrador acústico bajo prueba en condiciones de trabajo.

: Desviación del NPA real respecto al NPA nominal del calibrador acústico bajo prueba


4228(ref)NPA

4228(trab)NPA

barP

refP

pK

pC

dBd

ref-nomNPA

trab-nomNPA

ref-realNPA

trab-realNPA

dNPA


Calculo de incertidumbre




Los cálculos a realizar para el ensayo de medición de frecuencia consistirán en obtener la desviación

entre el valor generado por el calibrador en condiciones de referencia y el valor nominal del calibrador, es

decir:

donde:

: Frecuencia nominal del calibrador acústico bajo prueba.

: Frecuencia real del calibrador acústico bajo prueba.

: Desviación de la frecuencia real respecto a la frecuencia nominal del calibrador acústico

bajo prueba.


aa cnomcrealca-f FFDesv

ca-nomFrec

ca-realFrec

ca-fDesv



Los cálculos a realizar para el ensayo de medición de frecuencia consistirán en obtener la desviación entre el

valor generado por el calibrador en condiciones de referencia y el valor nominal del calibrador, es decir:

Donde:

: Distorsión armónica de la frecuencia nominal de operación del instrumento bajo prueba.

: Distorsión armónica nominal de la frecuencia nominal de operación del instrumento

bajo prueba.

: Desviación de la distorsión armónica real respecto a la distorsión armónica nominal del

calibrador acústico bajo prueba.


nomcaca-d DistDistDesv

caDist

nomDist

ca-dDesv


Referencias

1 UNE-EN 60942:2003 Electroacústica. Calibradores acústicos.

2 IEC 60942:2003 Electroacoustics – Sound calibrators.

3 JCGM 200:2012. Traducción autorizada por el BIPM y JCGM. Vocabulario Internacional de Metrología -

Conceptos básicos y generales, y términos asociados (VIM). 3ª edición 2012. Versión 2008 con correcciones

menores. Publicado por INACAL

4 Guía para la expresión de la Incertidumbre en la medición, Indecopi. Julio 2001.

5 EA–4/02 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibrations. European co-operation for

accreditation (EA). December 1999.

6 NMP 011 2007 Electroacústica – Sonómetros Parte 3: Ensayos periódicos.

7 CEM. Procedimiento AC-005 para la calibración de calibradores sonoros. Edición 0



Servicios del Laboratorio de Acústica

Servicios que se brindan desde el 2009:

- Calibración de sonómetros clase 1 y 2.

Servicios que se brindarán en el 2016:

- Calibración de calibradores acústicos (multifunción y de una sola frecuencia).

- Calibración de dosímetros acústicos o medidores personales de exposición sonora.

Servicios que se brindarán en el 2017:

- Calibración de preamplificadores de carga.

- Calibración de amplificadores de tensión.

- Calibración de atenuadores.

Servicios que esperan brindar a futuro:

- Calibración de acelerómetros.

- Calibración de audiómetros.

- Calibración de micrófonos secundarios.




Gracias

Consultas a: [email protected]

mailto:[email protected]

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