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Balanza de pesos muertos Vs Calibrador de presión digital
No sabes si elegir un calibrador digital o una balanza de pesos muertos. En esta nota te decimos lo que debes considerar antes de tomar una decisión.
Cuando hablamos de elegir instrumentos para la calibración de presión, existen dos opciones bastante populares, por un lado, tenemos las balanzas de pesos muertos y por el otro los calibradores de presión digital con un comparador de presión.
Cada una de estas opciones tienen sus ventajas y desventajas que debemos tomar en cuenta al momento de decidirnos por alguna de las dos opciones.
A continuación, revisaremos algunos puntos que debes considerar. Las balanzas de pesos muertos tienen mucho tiempo utilizándose como patrón en las calibraciones de presión. No obstante, los avances en tecnología han llevado al desarrollo de patrones digitales dignos de consideración en lugar de una balanza. Por lo tanto, entender las diferencias entre estas dos tecnologías es clave para seleccionar la herramienta adecuada.
Exactitud
Las balanzas de pesos muertos son sistemas que generan físicamente una presión conocida y adicional a la calibración, también pueden usarse como medidores para realizar una medición exacta de sistemas de presión. Estos equipos no requieren una pantalla, dado que usan una combinación de masas para determinar la salida de presión.
Además, funcionan bajo la fórmula de que una presión es igual a la fuerza aplicada sobre un área conocida. La salida de presión de las balanzas de pesos muertos normalmente es muy exacta, incluso en sus intervalos más pequeños y están disponibles con una exactitud de ±0.015 % de la lectura.
Por el contrario, los patrones de presión digitales deben combinarse con una fuente de presión para generar una presión conocida. Sin la capacidad de producir presión, los patrones digitales son técnicamente solo medidores. Sin embargo, en el mercado son llamados calibradores digitales de presión para distinguirlos de los medidores digitales de clase mucho más baja.
Los instrumentos digitales normalmente están disponibles en exactitudes en función de su escala completa, como ±0.050 % de la escala completa (FS). Sin embargo, los avances en la tecnología han dado lugar a algunos instrumentos especificados en la función de lectura como los pesos muertos con exactitudes disponibles tan bajas como ±0.025 % de la lectura.
Correcciones en sitio
Cuando comparas exactitud o incertidumbre, un factor importante que se debe considerar son las correcciones en sitio. Dado que los pesos muertos son patrones físicos, están sujetos a efectos que los patrones digitales no. Un efecto principal es la gravedad.
La gravedad
La fuerza de la gravedad en las masas de una balanza de pesos muertos puede variar dependiendo la distancia y elevación del Ecuador. Por ejemplo, una balanza de pesos muertos usando la misma masa puede generar una presión diferente en Houston que en Denver.
El efecto es lo suficientemente sustancial como para que pueda alterar la salida a un valor que está fuera de la tolerancia de la balanza. Por lo tanto, los usuarios tienen dos opciones para corregir esto, pueden tener el equipo calibrado de acuerdo con su gravedad local o de acuerdo con la gravedad media internacional (980.665 gals) o calcular el factor de corrección para el sitio de trabajo. Por otro lado, los patrones digitales no son afectados por la gravedad, por lo que esta corrección no es necesaria.
Temperatura
Un segundo factor por considerar es la temperatura. Mientras que el efecto de temperatura en una balanza de pesos muertos no es tan considerable, el error adicional debe calcularse y contabilizarse.
Muchos calibradores y medidores digitales son sujetos a los efectos de la temperatura, los cuales son significativos. Las especificaciones del fabricante deben proporcionar esta información, permitiendo a los usuarios calcular el error total para sus condiciones locales. Es importante mencionar que los patrones digitales de alta calidad cuentan con la función de compensación de temperatura, de tal manera que no exista algún efecto en la exactitud del dispositivo.
Funciones adicionales
Los instrumentos digitales normalmente cuentan con otras funciones que son de gran ayuda al completar ciertas tareas. Estas funciones pueden incluir la habilidad de medir mA en un lazo, medir y generar un lazo o medir la temperatura. Las funciones de firmware pueden incluir modos especiales para pruebas de alivio o pruebas de válvulas de seguridad, registro de picos de medición, escala, cálculo de errores o registro de datos.
Además de las funciones incluidas, los fabricantes pueden añadir el software para grabaciones automatizadas de los resultados de pruebas, generación de registros de calibración o para la revisión o análisis de datos.
Debemos considerar que las balanzas de pesos muertos no ofrecen esas funciones adicionales por lo que es necesario adquirir equipo extra para completar esas tareas. Por otra parte, los medidores de presión digitales normalmente ofrecen la capacidad de cambiar las unidades de ingeniería de forma fácil (por ejemplo; psi, bar, kPa, mmH2O). Esto es particularmente útil en talleres o configuraciones de laboratorio en donde varios dispositivos deben ser probados usando diferentes unidades de ingeniería.
Dado que las balanzas de pesos muertos utilizan masas específicas para producir una salida, esas masas están diseñadas para unidades específicas de ingeniería, mientras que otros conjuntos de masas se requieren para producir valores utilizables de otras unidades de ingeniería.
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Patrones primarios vs. Patrones secundarios
Las balanzas de pesos muertos
Son consideradas como patrones primarios debido a que se basan únicamente en parámetros físicos y, la medición de presión no se transmite a una señal electrónica o analógica.
Dado que son patrones físicos, se pueden hacer a medida para cubrir amplios intervalos de presión usando diferentes masas y componentes de área efectivos. Por el contrario, estas unidades son más voluminosas y mucho más pesadas que la mayoría de los patrones digitales y a menudo son más difíciles de configurar y requieren de mayor capacitación para usar eficientemente el equipo en comparación a un sistema de calibración de presión digital.
Medidores digitales
Estos equipos son patrones secundarios dado que la presión es traducida a una señal electrónica usando un transductor. Estos equipos también pueden considerarse como un patrón de transferencia ya que son usados en sitio y después verificados por un patrón primario sobre una base regular.
Al contrario de las balanzas de pesos muertos, los patrones digitales tienen intervalos limitados debido al sensor usado en su fabricación. Por lo que se necesitan múltiples dispositivos para cubrir amplios intervalos de presión.
Incluso si se necesitarán múltiples unidades, el tamaño y peso promedio del sistema digital seguirá siendo mucho menor que una balanza de pesos muertos. Así que, aunque estos equipos no son capaces de generar presión si brindan una gran ventaja en cuestión de portabilidad.
Si la fuente de presión es una bomba manual o una bomba hidráulica se debe tener cuidado para asegurar que se aplique una presión estable al instrumento bajo prueba y al patrón de referencia. Además, se requiere capacitación para que el técnico identifique y comprenda las indicaciones del sistema tales como, cambio de temperatura, efectos adiabáticos y aire atrapado.
Costo de adquisición y otros factores
Finalmente debemos considerar el costo total de adquisición de estos equipos y el beneficio económico que nos pueden dar a largo plazo.
Las balanzas de pesos muertos normalmente son más caras que los sistemas de presión digitales. Además del costo inicial de adquisición, el costo de calibración de una balanza de pesos muertos también es más elevado. A pesar de esto, en general, una balanza de pesos muertos puede durar más tiempo que un instrumento digital y su alta exactitud puede resultar en menos errores. Esta reducción de errores deriva en un beneficio monetario mayor.
Cuando se considere el cambio de una tecnología a otra, se deben evaluar todos los factores, incluyendo el soporte técnico y los programas de capacitación para los técnicos y entender las especificaciones de exactitud/incertidumbre de las unidades.
Un cambio de un medidor digital a una balanza de pesos muertos puede incrementar la estabilidad y la exactitud y cubrir un amplio intervalo de presión. Sin embargo, se deben aplicar las correcciones de gravedad y temperatura.
Si realizamos el cambio de una balanza de pesos muertos a un calibrador digital incrementará la portabilidad, reducirá costos de adquisición y de operación además de añadir la capacidad de leer directamente en diferentes unidades de presión, se eliminará el ajuste de gravedad y puede contar con una compensación de temperatura completa con funciones y características verdaderamente útiles. Pero no será tan exacto, puede que no dure tanto tiempo y no contará con un patrón primario.
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