2008 Estudio Cenica Calibracion

Instituto Nacional de Ecologa

Direccin General del Centro Nacional de Investigacin y Capacitacin Ambiental

Asesora INE/ADA-001/2008

Desarrollo de procedimientos de calibracin para medidores de partculas atmosfricas.

I3 Tercer Informe de Actividades

Documentacin integrada para ser ingresada a la Secretara de Economa a fin de

establecer al medidor de races como patrn secundario para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008


Contenido. 1. CORRESPONDENCIA CON LOS TRMINOS DE REFERENCIA. ............................................1

1.1. CALENDARIZACIN Y DURACIN DEL ESTUDIO (CRONOGRAMA)......................................................1 1.2. ACTIVIDADES. ..................................................................................................................................1 1.3. PRODUCTOS ESPERADOS...................................................................................................................1

2. RESUMEN DE ACTIVIDADES..............................................................................................................1 3. ANEXOS. ...................................................................................................................................................3

Daniel Lpez Vicua


1. Correspondencia con los Trminos de Referencia.

El presente informe corresponde a lo establecido en los Trminos de Referencia (TOR), de acuerdo al siguiente listado:

1.1. Calendarizacin y duracin del estudio (cronograma).

Consulta de los requisitos para el establecimiento de un patrn secundario de flujos de alto volumen.

Recopilacin y elaboracin de la documentacin requerida para el establecimiento del patrn secundario de flujos de alto volumen.

1.2. Actividades.

Actividad III. Recopilar y elaborar la documentacin necesaria para integrar la carpeta que ser ingresada a la Secretara de Economa a fin de establecer el medidor de races como patrn secundario para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

1.3. Productos esperados.

Producto 1. Documentacin integrada para ser ingresada a la Secretara de Economa a fin de establecer al medidor de races como patrn secundario para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

2. Resumen de actividades.

Se realiz una consulta en el portal de la Direccin General de Normas en la Secretara de economa. Como resultado de sta se elaboraron, revisaron y actualizaron documentos que permitirn establecer un adecuado esquema de trabajo para el medidor de volumen de desplazamiento positivo (rootsmeter).

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en francs), en su documento JCGM 200:2008, International vocabulary of metrology Basic and general concepts and associated terms (VIM), establece las siguientes definiciones para Patrn:

Patrn de medicin: Definicin de una cantidad dada, con un valor indicado y asociado a una incertidumbre de medicin, usado como referencia.

Patrn internacional: Patrn de medicin reconocido mediante la firma de un acuerdo internacional y previsto para servir a todo el mundo.

Patrn nacional: Patrn de medicin reconocido por una autoridad nacional en un pas o economa como la base para asignar valores de cantidad a otros patrones de medicin para el tipo de cantidad relacionada.

Daniel Lpez Vicua 1


Patrn primario: Patrn de medicin establecido usando un procedimiento de medicin primario de referencia, o creado como un artefacto, escogido por una convencin.

Patrn secundario: Patrn de medicin establecido mediante la calibracin con respecto a un patrn primario para una cantidad del mismo tipo.

Mxico cuenta con la Norma Mexicana NMX-Z-055-1997-IMNC la cual establece el vocabulario de trminos fundamentales y generales en Metrologa. Las definiciones de Patrn que aqu se encuentran son las siguientes:

Patrn: Medida materializada, instrumento de medicin, material de referencia p sistema de medicin destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores de una magnitud para servir de referencia.

Patrn internacional: Patrn reconocido por un acuerdo internacional para servir internacionalmente como la base para la asignacin de valores a los otros patrones de la magnitud de inters.

Patrn nacional: Patrn reconocido por una decisin nacional, en un pas, para servir como la base para la asignacin de valores a otros patrones de la magnitud de inters.

Patrn primario: Patrn que es designado o ampliamente reconocido, que presenta las ms altas cualidades metrolgicas y cuyo valor es establecido sin referirse a otros patrones de la misma magnitud.

Patrn secundario: Patrn cuyo valor es establecido por la comparacin con un patrn primario de la misma magnitud.

Por otro lado, la Ley Federal de Sobre Metrologa y Normalizacin (LFMN), establece las siguientes definiciones de Patrn:

Patrn: Medida materializada, aparato de medicin o sistema de medicin destinado a definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o uno o varios valores conocidos de una magnitud para transmitirlos por comparacin a otros instrumentos de medicin.

Patrn Nacional: el patrn autorizado para obtener, fijar o contrastar el valor de otros patrones de la misma magnitud, que sirve de base para la fijacin de los valores de todos los patrones de la magnitud dada.

De esta manera se observa que, oficialmente, en Mxico no existe el trmino de Patrn Secundario. Aunque es posible considerar al medidor de volumen de desplazamiento positivo como patrn secundario, basndose en la terminologa descrita.

Por otro lado, la misma Ley, en su Captulo IV Artculos 24 y 25, instituye el Sistema Nacional de Calibracin, el cual se integrar con la Secretara de Economa, el Centro Nacional de Metrologa, las entidades de acreditacin que correspondan, los laboratorios de calibracin acreditados entre los expertos que la Secretara de Economa estime convenientes.

Daniel Lpez Vicua 2


Daniel Lpez Vicua 3

El Laboratorio de Calibraciones y Transferencia de Estndares (LCTE) de la Direccin General del Centro Nacional de Investigacin y Capacitacin Ambiental (DGCENICA), despus de ser acreditado, estara en la posibilidad de solicitar la autorizacin de la Secretara de Economa para integrarse al Sistema Nacional de Calibracin.

Para la acreditacin del mtodo correspondiente se ha desarrollado un procedimiento basado en la Norma Oficial Mexicana NOM-035-SEMARNAT-1993, as como un procedimiento para el clculo de la incertidumbre en la realizacin de las calibraciones. De igual manera se elabor un inventario de los equipos e instrumentos utilizados en las calibraciones y un programa de mantenimiento y calibracin de los instrumentos de apoyo. La documentacin resultante se encuentra en los anexos del presente documento.

3. Anexos.

Anexo I3-01. Procedimiento para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Anexo I3-02. Memoria de clculo para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Anexo I3-03. Estimacin de la incertidumbre en la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Anexo I3-04. Inventario de equipo. Anexo I3-05. Programa de mantenimiento. Anexo I3-06. Programa de calibracin.

Asesora INE/ADA-001/2008 Anexo I3-01





Tercer Informe de Actividades

Anexo I3-01

Procedimiento tcnico para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008


CONTENIDO 1. Objetivo y alcance 2. Definiciones y notaciones 3. Referencias 4. Interferencias 5. Medidas de Seguridad 6. Equipos y materiales 7. Reactivos y Materiales de referencia 8. Preservacin y almacenamiento de equipos. 9. Control de calidad 10. Calibracin 11. Desarrollo 12. Clculos 13. Datos de desempeo del mtodo 14. Prevencin de la contaminacin 15. Manejo de residuos 16. Tablas y figuras 17. Anexos

2


1. OBJETIVO Y ALCANCE

1.1 Objetivo

Establecer el procedimiento de calibracin de los estndares de transferencia (kits de placas orificio) para muestreadores de alto volumen.

1.2 Alcance

Este procedimiento aplica a todos los estndares de transferencia (kits de placas orificio) para muestreadores de alto volumen que ingresen a las instalaciones de la Direccin General del Centro Nacional de Investigacin y Capacitacin Ambiental.

2. DEFINICIONES Y NOTACIONES

2.1 Definiciones.

Error de paralaje: Error asociado a la desviacin angular de la posicin aparente de un objeto, dependiendo del punto de vista elegido, es decir, a la diferencia de posicin de una lnea, dependiendo del ngulo desde donde se le observa.

Estabilizacin. Proceso de calentamiento y acondicionamiento de los componentes internos de los equipos.

Estndar de transferencia de flujo (Equipo Husped). KIT de calibracin para muestreadores de alto volumen. Consta de una base adaptador, un cilindro con orificio, 5 placas con 5, 7, 10 13 y 18 orificios respectivamente, un manmetro flexible y dos empaques.

Indicadores de nivel. Instrumento conformado por un lquido y una burbuja de aire que indica el nivel del equipo respecto de su posicin de referencia. La burbuja debe estar centrada dependiendo de la indicacin del instrumento.

Linealidad. Grado de similitud entre determinaciones independientes del mismo mensurando y una lnea recta.

Medidor de Races. Compresor de desplazamiento positivo que trasmite potencia a volmenes permisibles sucesivos de gas aspirados dentro de una cmara de compresin de un espacio cerrado por medio de la rotacin de dos lbulos que se acoplan entre si y al moverse incrementan el volumen aceptado en la cmara.

Moderador de voltaje. Potencimetro que modera y estabiliza el voltaje en la corriente elctrica de suministro del medidor de races.

Menisco. Nivel mximo de un fluido en el recipiente que se encuentra almacenado. Cuando el fluido es agua el nivel se mide en la parte mas baja de la U que se forma. En los fluidos ms densos como el mercurio el nivel se mide en la parte alta de la que se forma.

Reguladores de nivel. Son dispositivos que permiten llevar un instrumento a su posicin de referencia vertical y horizontalmente.

3


2.2 Notaciones

DGCENICA. Direccin General del Centro Nacional de Investigacin y Capacitacin Ambiental.

EPA. Environmental Protection Agency. (Agencia de Proteccin Ambiental los Estados Unidos de Amrica).

SEEMA. Subdireccin de Evaluacin de Emisiones y Monitoreo Atmosfrico.

JDMA. Jefatura del Departamento de Monitoreo Atmosfrico.

3. REFERENCIAS

3.1 Manual de Calidad (CENICA/MC-01).

3.2 NMX-EC-17025-IMNC-2006 Requisitos Generales para la Competencia de los Laboratorios de Ensayo y de Calibracin.

3.3 Norma oficial mexicana NOM-035-SEMARNAT-1993 (NOM-CCAM-002-ECOL/1993), que establece los mtodos de medicin para determinar la concentracin de partculas suspendidas totales en el aire ambiente y el procedimiento para la calibracin de los equipos de medicin.

3.4 40 CFR Apendix B to part 50Reference Method For The Determination of Suspended Particulate Matter in the Atmosphere (High-Volume Method).

4. INTERFERENCIAS.

4.1 Falta de Lubricacin. Los medidores de races son compresores que incorporan partes mecnicas que al acoplarse entre si requieren de lubricantes para facilitar su movimiento y sellar las reas de contacto entre las mismas. En caso de que no contengan la cantidad suficiente de lubricante, el volumen desplazado se puede ver alterado y el tiempo de rendimiento del equipo disminuye, para lo cul se recomienda verificar el nivel del lubricante antes de activar el equipo.

4.2 Estado fsico de los manmetros. Los manmetros deben estar limpios y a presin atmosfrica para lo cul deben tener las vlvulas superiores totalmente abiertas para evitar que sean una interferencia en la lectura de la presin. Se debe realizar una revisin de las mismas antes de iniciar la calibracin.

4.3 Variaciones de Potencia. Los medidores de races pueden presentar problemas de potencia debido a variaciones en el voltaje en la corriente de suministro y por lo tanto variaciones en el volumen que desplazan. Por lo anterior se recomienda regular el potencimetro a 90 Voltios para mantener una potencia constante.

4.4 Mala nivelacin. Los medidores de races pueden presentar problemas por nivelacin deficiente, por lo que se deben revisar frecuentemente los indicadores de nivel, que se encuentran a un lado del medidor de races sobre la superficie de apoyo. Ajustar con los reguladores de nivel que se encuentran en la base de la estructura que lo soporta hasta alcanzar su posicin de referencia.

4


4.5 Polvo y humedad. El polvo y la humedad en los medidores de races pueden provocar alteraciones en el volumen que deben desplazar Los medidores de races debern estar cubiertos para disminuir estos efectos negativos.

5. MEDIDAS DE SEGURIDAD.

5.1 El responsable de la calibracin deber revisar que todas las conexiones al suministro de energa elctrica se encuentren en buen estado para disminuir el riesgo de incendio o choques elctricos.

5.2 Usar bata de algodn u overol.

5.3 Utilizar tapones auditivos.

6. EQUIPOS Y MATERIALES.

6.1 Equipos.

6.1.1. Equipo de laboratorio.

6.1.1.1. Medidores de races con potencimetro integrado, utilizados para desplazar un volumen deseado.

6.1.1.2. Manmetro diferencial de mercurio de 8 pulgadas para medir a cada de presin en el medidor de races.

6.1.1.3. Termmetro para medir la temperatura del laboratorio.

6.1.1.4. Barmetro para medir la presin baromtrica del laboratorio.

6.1.1.5. Cronmetro para registrar el tiempo en que se desplaza un volumen determinado en el medidor de races.

6.1.2. Estndar de transferencia (Equipo husped).

6.1.2.1. Base adaptador.

6.1.2.2. Cilindro con orificio.

Nota: Algunos modelos de estndares de transferencia cuentan con un cilindro de orificio variable. En estos casos el equipo no trae placas.

6.1.2.3. Placas con 5, 7, 10 13 y 18 orificios respectivamente.

6.1.2.4. Manmetro diferencial de agua para medir la cada de presin en el cilindro.

6.1.2.5. Manguera y empaques.

6.2 Materiales.

6.2.1. Sondas de hule o silicn de de pulgada de dimetro exterior

5


7. REACTIVOS Y MATERIALES DE REFERENCIA.

7.1 Reactivos.

No Aplica

7.2 Materiales de referencia.

No Aplica

8. PRESERVACION Y ALMACENAMIENTO DE EQUIPOS.

El kit de calibracin se resguarda en el rea de almacenamiento temporal hasta su calibracin y posteriormente hasta su entrega.

9. CONTROL DE CALIDAD.

9.1 Precisin.

9.1.1. Realizar 2 mediciones rutinarias con la placa de 10 orificios o en el punto medio (en caso de orificio variable) del equipo husped.

9.1.2. Calcular el flujo estndar para cada medicin de acuerdo al procedimiento tcnico del mtodo.

9.1.3. Calcular la Diferencia Porcentual Relativa de los flujos calculados.

100

22121

+=RRRR

DPR

9.1.4. Criterio de aceptacin. Se debe cumplir con lo establecido en la validacin.

10. CALIBRACIN.

10.1 .Los medidores de races se calibran contra un patrn primario proporcionado por el CENAM.

11. DESARROLLO

11.1 Verificaciones previas.

11.1.1. Verificar que la hoja de calibracin que se utilizar durante todo el procedimiento sea la correspondiente (F/PT-LCTE-03-01-01).

Verificar que el equipo husped est completo: una base adaptador, un cilindro con orificio, 5 placas con 5, 7, 10 13 y 18 orificios respectivamente, un manmetro flexible

6


y dos empaques Nota: Algunos modelos de estndares de transferencia cuentan con un cilindro de orificio variable. En estos casos el equipo no trae placas.

11.1.2. Verificar que los medidores de races se encuentren conectados al suministro de energa elctrica.

11.1.3. Remover la cubierta superior de la entrada del medidor de races.

11.1.4. Encender el medidor de races y regular el voltaje a 90 Voltios.

11.1.5. Esperar 10 minutos para que el medidor de races se estabilice.

11.1.6. Dentro del periodo de estabilizacin ajustar el voltaje del medidor de races a 90 voltios con el potencimetro, debiendo permanecer constante durante todo el procedimiento.

11.1.7. Sujetar el manmetro de agua en un costado del soporte del medidor de races.

11.1.8. Verificar que las vlvulas superiores de los manmetros se encuentren abiertas.

11.1.9. Verificar que los meniscos de agua y de mercurio se encuentren alineados con el cero de la graduacin del manmetro correspondiente. La verificacin y cualquier medicin, deber hacerse de frente al manmetro y el punto de observacin deber estar alineado vertical y horizontalmente a la vista para disminuir el error de paralaje.

11.1.10. Verificar que el medidor de races est conectado por medio de una sonda a una vlvula del manmetro de mercurio.

11.1.11. Conectar el cilindro con una manguera al manmetro de agua.

11.1.12. Registrar los datos del equipo husped (marca, modelo y nmero de serie) y las claves de los equipos del laboratorio utilizados (Medidor de races, termmetro, barmetro y cronmetro); as como el nombre del responsable de la calibracin, la fecha y el nmero de la orden de trabajo.

11.1.13. Apagar el medidor de races despus de haber transcurrido los 10 minutos de estabilizacin.

11.2 Calibracin.

11.2.1. Registrar los valores de Presin Baromtrica y Temperatura Ambiente,

11.2.2. Colocar el empaque sobre la entrada del medidor de races.

11.2.3. Colocar el cilindro sobre el empaque y girar sobre la cuerda de la entrada del medidor de races, asegurando un acoplamiento correcto para evitar filtraciones.

11.2.4. Encender el medidor de races.

11.2.5. Permitir que fluya al menos 1 m3 de aire antes de tomar la lectura inicial Vi.

7


11.2.6. Activar el cronmetro en el momento en que el medidor de races alcance la lectura inicial Vi. Registrar en el formato Vi.

11.2.7. Antes de que fluyan 3 m3, tomar la lectura del manmetro de mercurio P y la del manmetro de agua H. En ambos casos la lectura es la suma de la distancia desplazada en ambas columnas del manmetro.

11.2.8. Detener el cronmetro en el momento en que el medidor de races alcance la lectura final Vf. La cul es despus de que hayan fluido 3 m3. Registrar en el formato Vf.

11.2.9. Apagar el medidor de races.

11.2.10. Anotar en el formato el tiempo t del desplazamiento de los 3 m3.

11.2.11. Reiniciar el cronmetro.

11.2.12. Repetir los puntos 11.2.2. al 11.2.11 para cada una de las placas, colocando un empaque en cada uno de los lados de stas.

11.2.13. Realizar siete veces lo descrito en los puntos 11.2.2 al 11.2.12. Anotando las lecturas en los campos correspondientes en el formato.

11.3 Posterior a la calibracin.

11.3.1. Desacoplar el cilindro del medidor de races, quitar los empaques y la placa, desconectar el cilindro del manmetro de agua y tapar el medidor de races.

11.3.2. Desconectar el medidor de races del suministro de energa elctrica y cubrir para evitar la entrada de polvo.

11.3.3. Colocar el equipo husped en su estuche y resguardarlo en el rea de almacenamiento temporal.

12. CLCULOS.

12.1 Descargar los datos en la hoja de clculo (ver PTA-22 Informes de resultados) para generar las curvas de calibracin. El archivo en Excel contiene desarrollados los clculos correspondientes a la calibracin y los cuales se describen a continuacin.

12.1.1. Flujo volumtrico estndar.

12.1.1.1. Correccin del volumen medido Vm a volumen estndar Vstd.

( )TambPstd

PPatmTstdVmVstd =

12.1.1.2. Clculo del flujo estndar Qstd.

tVstdQstd =

8


12.1.1.3. Clculo del flujo estndar Qstd en ft3/min.

31.35=t

VstdQstd

12.1.1.4. Volumen de flujo del patrn Ystd.

TambPstdTstdPatmHYstd

=

12.1.2. Flujo volumtrico actual.

12.1.2.1. Volumen actual.

=Patm

PPatmVmVa

12.1.2.2. Flujo actual.

tVa

Qa =

12.1.2.3. Flujo actual del patrn.

PatmTambHYa

=

13. DESEMPEO DEL MTODO.

13.1 Hoja de calibracin del instrumento. La hoja de calibracin del equipo husped permite conocer el desempeo del mismo durante el servicio y observar en su caso la necesidad de invalidar el servicio.

13.2 Mtodo normalizado. Este procedimiento ha sido desarrollado de acuerdo a lo descrito en las referencias 3.3 y 3.4 las cuales son mtodos normalizados en Mxico y Estados Unidos de Amrica, respectivamente.

14. PREVENCIN DE LA CONTAMINACIN.

No Aplica.

15. MANEJO DE RESIDUOS.

No Aplica.

16. TABLAS Y FIGURAS.

No Aplica.

9


10

17. Formatos.

17.1 Formato de calibracin F/PT-LCTE-03-01-01


1

Calibracin de kits de placas orificio

Formato de calibracin

Pgina 1 de 2 F/PT-LCTE-03-01-01

Responsable: Fecha:

Equipo husped Atencin a orden de trabajo

Marca: Mod.: S/N:

Claves de instrumentos del laboratorio Medidor de races Cronmetro Barmetro Termmetro

Primera Corrida Temperatura ambiente (C) Presin atmosfrica

(mmHg)

Placa No. Vi (m

3) Vf (m3) t (min) Pstd (mmHg) H (in H2O) S/P 18 13 10 7 5

Segunda Corrida Temperatura ambiente (C) Presin atmosfrica

(mmHg)

Placa No. Vi (m


Tercera Corrida Temperatura ambiente (C) Presin atmosfrica

(mmHg)

Placa No. Vi (m


*Observaciones y corridas 4 a 7 al reverso

Realiz Supervis

Cuarta Corrida Temperatura ambiente (C) Presin atmosfrica

(mmHg)

Placa No. Vi (m


Quinta Corrida Temperatura ambiente (C)

Presin atmosfrica (mmHg)

Placa No. Vi (m


Sexta Corrida Temperatura ambiente (C)


Placa No. Vi (m


Sptima Corrida Temperatura ambiente (C)


Placa No. Vi (m


Observaciones:

Pgina 2 de 2 F/PT-LCTE-03-01-01






Anexo I3-02

Memoria de clculo para la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008

Datos de la hoja de calibracin

OT

Placa No. V i V f V m t P T amb P atm P (inHg)S/P 0 0,018 0 0,013 0 0,010 0 0,07 0 0,05 0 0,0




Datos de equipo huspedModelo

Datos de las corridas

No. Serie

Corrida 3

Corrida 4

Responsable de Calibracin Fecha de calibracin

Corrida 1

Corrida 2

Marca




Placa No. V i V f V m t P T amb P atmS/P 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!18 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0!13 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0!10 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0!7 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0!5 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0!

Corrida 5

Corrida 6

Corrida 7

Promedio

Clculo de la incertidumbre

t P V std Q std m b r T amb P atm#DIV/0! 0,000 #DIV/0! (m 3 ) (m 3 /min) #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! u#DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! U#DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000#DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000#DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000 #DIV/0! 0,000

1

V std Q std m b r T std P std(m 3 ) (m 3 /min) #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! (K) (mmHg)

0,000 #DIV/0! 0,00 298,15 7600,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,00

2

V std Q std m b r(m 3 ) (m 3 /min) #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

0,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,000,000 #DIV/0! 0,00

3



4



Y std

Desviacin estndar

Y std

Y std

Y std

Y std

5V std Q std m b r(m 3 ) (m 3 /min) #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!


6



7



Y std

Y std

Y std

Blvd. El Ppila No. 1, Col. Lomas de Tecamachalco, C.P. 53950, Naucalpan de Jurez, Mxico, Mex. Tel + (5255) 52942898, Tel/Fax + (5255) 52942226

OT 0

V m t P V std Q std Q std m(m 3 ) (min) (mmHg) (inH 2 O) (m 3 ) (m 3 /min) (ft 3 /min) (min/m 3 )

S/P 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!18 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!13 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!10 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!7 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!5 0 #DIV/0! 0,00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

T amb P atm T std P std V a Q a Q a m(K) (mmHg) (K) (mmHg) (m 3 ) (m 3 /min) (ft 3 /min) (min/m 3 )

#DIV/0! #DIV/0! 298,15 760 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

LABORATORIO DE CALIBRACIONES Y TRANSFERENCIA DE ESTNDARES

Condiciones actuales (en laboratorio)

5M175Modelo

Informe Interno de CalibracinEstndares de transferencia de flujo de alto volumen

U

Marca

0Trazabilidad

Jefe del Departamento de Monitoreo Atmosfrico

Laboratorio de Calibraciones y Transferencia de Estndares

CENICA/INF-LCTE-###/200#

0 Oscar A. Fentanes Arriaga

CNM-CC-710-023/2008

Y a

b

Modelo0

Equipo Husped

Realiz

Patron de flujoMarca

Revis

0 de Enero de 1900No. Serie

0

r

Placa No. Y std

b

No. Informe Interno

r

Condiciones estndar

Dresser

Fecha de calibracin

Fecha de emisin200#-##-##

No. Serie8705959

Flujo volumtrico estndar y actual

0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,00

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00Q

Y

Qstd Qa

Nomenclatura.Vm: Volumen medidot: tiempo P: Presin de entrada en el medidor de races : Presin de entrada en el cilindroVstd: Volumen estndarQstd: Flujo estndarYstd: Volumen de flujo estndarVa: Volumen actualQa: Flujo actualYa: Volumen de flujo actualm: Pendienteb: Interseccinr: Coeficiente de correlacin

( )TambPstd

PPatmTstdVmVstd =

tVstdQstd =

TambPstdTstdPatmHYstd

=

=Patm

PPatmVmVa

tVa

Qa =

PatmTambHYa

=

Frmulas.

Ref. Inf. Final: CENICA/LCTE-_____/_____ F/PTA-22-10-04Hoja ___ de ___






Anexo I3-03

Estimacin de la incertidumbre en la calibracin de estndares de transferencia de flujo de alto volumen.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008

Estimacin de la incertidumbre en calibracin de estndares de transferencia

para muestreadores de alto volumen

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Objetivo. Este documento es una gua para la determinacin de la incertidumbre de la medicin en la calibracin estndares de transferencia para muestreadores de alto volumen.

Especificacin del mtodo de calibracin. Relacin del flujo estndar con la cada de presin generada por las placas u orificio variable.

La relacin se expresa de la siguiente manera:

( ) bQmTT

PPH std

std

std

+=

Ecuacin 1

Donde:

H: Caida de presin en el cilindro. (Lectura del manmetro de agua, inH2O); P: Presin atmosfrica. (Lectura del barmetro, mmHg); Pstd: Presin estndar. (760 mmHg); T: Temperatura ambiente. (Lectura del termmetro, K); Tstd: Temperatura estndar. (273 K); m: pendiente de la recta. (clculo por regresin lineal, min/m3); b: ordenada al origen. (clculo por regresin lineal); Qstd: Flujo estndar. (Clculo a partir del Volumen y Tiempo, m3);

Clculo del flujo estndar.

tTT

PPPV

tV

Q

std

stdm

stdstd

== Ecuacin 2 Donde:

Vstd: Volumen estndar. (corregido por presin y temperatura, m3); Vm: Volumen medido. (Diferencia entre lecturas inicial y final, m3); P: Presin atmosfrica. (Lectura del barmetro, mmHg); P: Caida de presin en el medidor de volumen. (Lectura del manmetro de

mercurio, mmHg)

Pstd: Presin estndar. (760 mmHg); T: Temperatura ambiente. (Lectura del termmetro, K); Tstd: Temperatura estndar. (273 K);



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Presupuesto de Incertidumbre. Identificacin de las fuentes de incertidumbre.

a) Voltaje (despreciable);

b) Temperatura;

c) Presin;

d) Tiempo;

e) Volumen;

f) Cada de presin en el vaso;

g) Cada de presin en el medidor de volumen.

Diagrama

( ) bQmTT

PPH stdstdstd

+=

TPH

Qstd

t Vstd

Vm

T

P

P

Estimacin de la incertidumbre La calibracin se realiza en cinco puntos para cada equipo (5 placas o 5 diferentes aperturas), a esto se le conoce como corrida. Por cada uno de estos puntos se obtiene un H y un Qstd. La ecuacin de la recta se obtiene de la regresin lineal de estos valores, representando:

=

TT

PPHY stdstd

y stdQX = Ecuaciones 3 y 4

La pendiente m y la ordenada al origen b son los coeficientes resultantes de la calibracin y los que utiliza el cliente para la realizacin de sus servicios.



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Debido a que todas las lecturas de las fuentes de incertidumbre intervienen en el clculo de los resultados, el mtodo de evaluacin de la incertidumbre es de Tipo A, basado en un anlisis estadstico de una serie de mediciones.

Modelo matemtico Clculo de m y b:

a) Se realizan 7 corridas;

b) En cada una de ellas se obtienen los datos de Vm, t, P, H, T y P. c) Se promedian los datos de las 7 corridas.

d) Se realizan los clculos aplicando las ecuaciones 2, 3 y 4.

e) Se obtienen los coeficientes m y b por medio de regresin lineal o mnimos cuadrados con los datos de las ecuaciones 3 y 4.

Clculo de la incertidumbre:

a) Se obtienen los coeficientes m y b para cada corrida.

b) Se calcula la incertidumbre Tipo A con los 7 valores de m y los 7 de b, aplicando lo siguiente:

I) Calcular el mejor estimado a partir de la media de las lecturas individuales.

=

=n

jjqn

q1

1

Donde:

q = media de las lecturas individuales.

qj = lectura nmero j

n = nmero de lecturas

II) Calcular la desviacin estndar experimental de las lecturas.

( )=

=n

jj qqn

qs1

2

11)(

s(q) = desviacin estndar experimental de las lecturas III) Calcular la incertidumbre estndar experimental.

nqsqu )()( =

IV) Calcular la incertidumbre expandida (k=2).

uqU = 2)( V) Reportar el resultado

)(qUqq =



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Ejemplo Numrico

De las 7 corridas, para la relacin ( ) bQmTT

PPH std

std

std

+=

se obtienen los

siguientes resultados:

No. m b r 1 1,953 0,061 0,9990 2 1,952 0,058 0,9995 3 1,953 0,061 0,9994 4 1,968 0,031 0,9994 5 1,970 0,048 0,9998 6 1,985 0,036 0,9999 7 1,951 0,068 0,9996

Clculo de la incertidumbre de m

Clculo del mejor estimado (promedio)

( ) 962,1951,1985,1970,1968,1953,1952,1953,171)( =++++++== mmq

Clculo de la desviacin estndar experimental.

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ([ ])013,000017,0

600101.0

962,1951,1962,1985,1962,1970,1962,1968,1962,1953,1962,1952,1962,1953,117

1

)()(

2222222

===

++++++== msqs

Clculo de la incertidumbre estndar experimental

0049,07

013,0)( ==mu

Clculo de la incertidumbre expandida 010,00049,02)( ==mU

Resultado 010,0962,1 =m

Clculo de la incertidumbre de b

Clculo del mejor estimado (promedio)

( ) 052,0068,0036,0048,0031,0061,0058,0061,071)( =++++++== bbq

Clculo de la desviacin estndar experimental.



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( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )[ ]014,000019,0

600117.0

052,0068,0052,0036,0052,0048,0052,0031,0052,0061,0052,0058,0052,0061,017

1

)()(

2222222

===

++++++== bsqs

Clculo de la incertidumbre estndar experimental

0053,07

014,0)( ==bu

Clculo de la incertidumbre expandida 011,00053,02)( ==bU

Resultado 011,0052,0 =b






Anexo I3-04

Inventario de equipo.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008

INVENTARIO DE EQUIPOAREA: Laboratorio de Calibraciones y Transferencia de Estndares (LCTE) AO: 2008

NUMERO DESCRIPCION MARCA MODELO NO. SERIE INVENTARIO ESTADOLCTE-01 Termmetro Mercurio ERTCO SAMACT40N16B 6020PG 6209 OperandoLCTE-02 Termmetro Digital Fluke 2130A 4210014 2793 OperandoLCTE-03 Mdulo termocople con termopar 6750 Fluke 80TK 6767055 SN OperandoLCTE-04 Barmetro de Mercurio SATO 7640-00 1937 1534 Fuera de OperacinLCTE-05 Barmetro Digital SOKKIA AIR-HB-1L 2G2098 SN OperandoLCTE-06 Barmetro Digital Vaisala PTB220TS B4640001 SN OperandoLCTE-07 Multmetro Digital Extech ML720 G058956 6170 OperandoLCTE-08 Cronmetro Mecnico Gallet Swiss Minute Decimal NE SN OperandoLCTE-09 Graficadora Soltec VP-62235 6N0016 3048 OperandoLCTE-10 Medidor de flujo de bajo volumen Dry Cal DC-10 B-3116 6112 OperandoLCTE-11 Medidor de flujo de bajo volumen Dry Cal ML-800 108052 SN OperandoLCTE-12 Kit para calibracin de Hi-Vol Tisch NE 290 3240 OperandoLCTE-13 Kit para calibracin de Hi-Vol GMW NE 42A 2810 OperandoLCTE-14 Kit para calibracin de Hi-Vol GMW NE 47A 2811 OperandoLCTE-15 Kit para calibracin de Hi-Vol GMW NE 48A 3014 OperandoLCTE-16 Kit para calibracin de Hi-Vol GMW NE NE 3013 OperandoLCTE-17 Kit para calibracin de Hi-Vol NE NE NE SN Fuera de OperacinLCTE-18 Graficadora Fuji Elec. Systems PHA76004-EB1BY A6B1609T SN En pruebaLCTE-19 Termmetro Digital Dostmann Electronic P655 Log 41230 SN OperandoLCTE-20 Termmetro Digital Dostmann Electronic P655 Log 41221 SN OperandoLCTE-21 Multmetro Digital Extech ML720 G058955 6171 OperandoLCTE-22 Mdulo termocople con termopar 6750 Fluke 80TK 6791182 SN OperandoLCTE-23 Medidor de flujo de bajo volumen Dry Cal DC-Lite 103076 SN OperandoLCTE-24 Graficadora Fuji Elec. Systems PHA76004-EB1BY A6A0936T SN En prueba

LCTE-CP-01 Gabinete para rootsmeter Graseby NE NE 4152 OperandoLCTE-CP-01 Galvanmetro indicador de voltaje 0-150 VAC Transcat YE/250-349 T9432/90 SN OperandoLCTE-CP-01 Variador de voltaje IN120V OUT0-140V 10A 1.4KVA Warner Electric 3PN116C 216B SN OperandoLCTE-CP-02 Medidor de raices para flujos de alto volumen Dresser 5M175 8705959 SN OperandoLCTE-CP-03 Manmetro de mercurio 8" Dwyer U NE SN OperandoLCTE-CP-04 Housing de motor de succin Graseby GBM2000H 10652 SN OperandoLCTE-CP-05 Gabinete para rootsmeter General Metal Works 2825 OperandoLCTE-CP-05 Galvanmetro indicador de voltaje 0-150 VAC Transcat YE/250-349 NE SN OperandoLCTE-CP-05 Variador de voltaje IN120V OUT0-140V 10A 1.4KVA General Metal Works NE NE SN OperandoLCTE-CP-06 Medidor de raices para flujos de alto volumen Dresser 5M175 9749952 SN OperandoLCTE-CP-07 Manmetro de mercurio 200 mmHg Dwyer U NE SN OperandoLCTE-CP-08 Housing de motor de succin General Metal Works 2000H 9697 SN Operando






Anexo I3-05

Programa de mantenimiento.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE EQUIPOS

DIRECCIN GENERAL CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIN

Y CAPACITACIN AMBIENTAL

HOJA: 1 DE 1 AREA: Laboratorio de Calibraciones y Transferencia de Estndares AO: 2008

P: PROGRAMADO R: REALIZADO F/PTA-16-03-06

MI: MANTENIMIENTO INTERNO ME: MANTENIMIENTO EXTERNO MCI: MANTENIMIENTO CORRECTIVO INTERNO MCE: MANTENIMIENTO CORRECTIVO EXTERNO

DESCRIPCION MARCA MODELO SERIE N

E F M A M J J A S O N D

MCE LCTE-04 Barmetro de Mercurio SATO 7640-00 1937

M I P LCTE-CP-01 Medidor de Volumen - Rootsmeter Dresser 5M175 9749952 M I P LCTE-CP-02 Medidor de Volumen - Rootsmeter Dresser 5M175 8705959






Anexo I3-06

Programa de calibracin.

Elaborado por

Daniel Lpez Vicua

Septiembre de 2008

PROGRAMA DE CALIBRACIN DE EQUIPOS

HOJA 1 DE 1 REA: Laboratorio de Calibraciones y Transferencia de Estndares AO: 2008

P: PROGRAMADO R: REALIZADO F/PTA-16-02-06 CI: CALIBRACIN INTERNA CE: CALIBRACION EXTERNA VI: VERIFICACION INTERNA

DESCRIPCION MARCA MODELO SERIE N E F M A M J J A S O N D C E P LCTE-06 Barmetro Digital Vaisala PTB220TS B4640001 C E P LCTE-08 Cronmetro Analgico Gallet Swiss Minute Decimal NE R C E P LCTE-19 Termmetro Digital Dostmann Elect. P655Log 41230 C E P LCTE-20 Termmetro Digital Dostmann Elect. P655Log 41221 C E P I V LCTE-CP-02 Medidor de Volumen - Rootsmeter Dresser 5M175 8705959 R V I P LCTE-CP-06 Medidor de Volumen - Rootsmeter Dresser 5M175 9749952

I3 Informe de Actividades Septiembre 2008.pdf1. Correspondencia con los Trminos de Referencia.1.1. Calendarizacin y duracin del estudio (cronograma).1.2. Actividades.1.3. Productos esperados.

2. Resumen de actividades.3. Anexos.

Anexo I3-01.pdfAnexo I3-01F-PT-LCTE-03-01-01

Anexo I3-02.pdfAnexo I3-02 Portada.docAnexo I3-02.pdf

Anexo I3-03.pdfAnexo I3-03 Portada.docAnexo I3-03.doc

Anexo I3-04.pdfAnexo I3-04 Portada.docAnexo I3-04.xls

Anexo I3-05.pdfAnexo I3-05 Portada.docAnexo I3-05.docDESCRIPCIONMARCAMODELOJ

Anexo I3-06.pdfAnexo I3-06 Portada.docAnexo I3-06.doc

Documents

2008 Estudio Cenica Calibracion