miércoles, 26 de junio de 2013

Errores Máximos permitidos en Células de Carga (II)

Siguiendo con el repaso a la recomendación OIML R60 sobre células de carga, entramos hoy en el tema de temperaturas.

Se definen dos inicaciones básicas a tener en cuenta:



 Efecto de temperatura sobre la indicación de peso muerto mínimo
Cambio en la indicación del peso muerto mínimo debido a un cambio en la temperatura ambiente.

  Efecto de temperatura sobre la sensibilidad
Cambio en la sensibilidad debido a un cambio en la temperatura ambiente.

Los límites de temperatura habituales son de -10 a 40ºC


A la hora de hacer un ensayo es importante otorgar el tiempo suficiente para conseguir la estabilización de temperatura de la celda de carga. Se debe prestar particular atención a este requerimiento para celdas de carga grandes. El sistema de carga deberá tener un diseño tal que no introducirá gradientes térmicos significativos dentro de la celda de carga. La celda de carga y sus medios conectores (cables, tubos, etc.) que son integrales o contiguos deberán estar a la misma temperatura de prueba. El indicador deberá mantenerse a temperatura ambiente. El efecto de la temperatura sobre los medios conectores auxiliares deberá ser considerado al determinar los resultados. 

 1.- efecto de temperatura sobre la indicación de peso muerto mínimo
Tomar lecturas sin carga a distintas temperaturas que incluyan -10º y 40ºC

Calcular la diferencia entre las indicaciones de prueba promedio para cada temperatura en secuencia y dividir f para obtener el cambio en términos de v.
CM = (indicación en T2 – indicación en T1) / f


Dividir CM por (T2 – T1)  y multiplicar el resultado por 5 para las clases B, C y D, o por 2 para la clase A. Esto da el cambio en v a los 5ºC para las clases B, C y D, o en v a los 2ºC para la clase A.

Multiplicar el resultado precedente [(Dmax – Dmin) / n] / vmin para dar el resultado final in unidades de vmin a los 5ºC para las clases B, C y D, o en unidades de vmin a los 2ºC para la clase A; este resultado final no debe exceder pLC.
pLC [(Dmax – Dmin) / n] / vmin
que habitualmente es 0,7
  
2.-   Efecto de temperatura sobre la sensibilidad

Se realiza una carga/descarga como la indicada en el artículo anterior pero para cada temperatura, tipicamente un ensayo en 40º, otro en 20º y un tercero en -10ºC.
En ningún caso el error debe superar los límites establecidos como mep.




 



martes, 25 de junio de 2013

Errores Máximos Permitidos en Células de Carga (I)



Vamos a hablar de los errores máximos permitidos según la recomendación OIML R60, la norma que sirve de marco a la certificación de las células de carga.


Errores máximos permitidos para cada clase de precisión

Los máximos errores permitidos de la celda de carga para cada clase de precisión (la indicación de la celda de carga que ha sido ajustada a cero en el peso muerto mínimo, Emin) se refieren al número máximo de divisiones de verificación de la celda de carga especificados para cada celda de carga (ver artículo anterior) y al valor real de la división de verificación de la celda de carga, v.

Máximo Error Permitido
El mpe (maximo error permitido)  deberá tener los valores derivados que utilizan las expresiones contenidas en la columna izquierda de la tabla adjunta. El factor de distribución, pLC, acostumbra a ser 0,7
Los errores máximos permitidos para las celdas de carga pueden ser positivos o negativos y se aplican tanto a cargas crecientes como decrecientes.
Los límites de error indicados incluyen errores debidos a no-linealidad, histéresis y efecto de temperatura sobre la sensibilidad de ciertos rangos de temperatura, habitualmente de -10 a 40ºC en células de carga C3

Errores máximos permitidos (mpe) en la aprobación de modelo


Tomemos un ejemplo para ver como se aplican estas tablas.

Tenemos una célula de carga FLE1 de 100 kg, clase C3, 3000 divisiones.
Se hace una carga descarga a 100 kg con los siguientes resultados:


La gráfica resultante de carga y descarga tiene esta forma


en rojo están los valores de los errores máximos permitidos
Se calculan del siguiente modo:
Primero se calcula el escalon de verificación = lectura a plena carga / numero de divisiones (en este caso 3000)


A partir de aquí el mep de las primeras 500 divisiones será 0.35 x escalon
de la 500 a la 2000:  0.7 x escalón
a partir de la 2000: 1.05 x escalón



Según la normativa OIML R60, el cálculo correcto sería trabajar en vez de a plena carga, a una carga del 75%. De la carga mínima (0kg) a esa carga se definiría la recta ideal, sobre la que se delimitarían los errores máximos. Las lecturas deberían hacerse en una carga a 20ºC. En este ejemplo, para simplificar y a título ilustrativo el cálculo se ha hecho al 100% de la carga.




jueves, 13 de junio de 2013

Clases de precisión en células de carga



Clases de precisión de las células de carga según normativa OIML R60

La recomendación OIML R60 es el marco normativo utilizado para la certificación de las células de carga en Europa. Iniciamos en esta entrada una serie de artículos destinados a conocer los puntos esenciales de esta normaitva.

Principio de clasificación de la celda de carga

La clasificación de celdas de carga dentro de clases de precisión específicas se proporciona para facilitar su aplicación a varios sistemas de medición de masa. En la aplicación de esta Recomendación, se debería reconocer que el desarrollo efectivo de una celda de carga particular podría ser mejorado por compensación dentro del sistema de medición con el cual este se aplica. Por lo tanto, no es la intención de esta Recomendación requerir que una celda de carga sea de la misma clase de precisión que el sistema de medición en la cual podría ser utilizada. Tampoco requiere que un instrumento de medición, que da indicaciones de masa, use una celda de carga que ha sido aprobada separadamente.

Clases de precisión

Las celdas de carga deberán ser clasificadas, de acuerdo a sus capacidades de desempeño general, en cuatro clases de precisión cuyas designaciones son las siguientes:
Clase A;
Clase B;
Clase C;
Clase D.

Número máximo de divisiones de verificación de la celda de carga

El número máximo de divisiones de verificación de la celda de carga, nmax, en el cual el rango de medición de la celda de carga puede ser dividido, deberá estar dentro de los límites fijados en la tabla 1.
 
Tabla 1 -  Número máximo de divisiones de verificación (nmax) de acuerdo a la clase de precisión

Clase A
Clase B
Clase C
Clase D
Límite más bajo
50000
5000
500
100
Límite más alto
ilimitado
100000
10000
1000

En el caso de las células de carga utilizadas para la mayoría de aplicaciones de pesaje, lo habitual es trabajar en clase C, en 3000, 4000 o 6000 divisiones. La clase D prácticamente no se utiliza ya que el coste de las células de carga es similar a las de clase C. 

Las células de carga fabricadas por Senel Technologies   son de clase C, de 3000 o más divisiones.