ntc1848

NORMA TCNICA COLOMBIANA

NTC 18482007-04-18

PESAS DE CLASES E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 y M3. PARTE 1: REQUISITOS METROLGICOS Y TCNICOS. GENERALIDADES

E:

WEIGHTS OF CLASSES E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 AND M3. PART 1: METROLOGICAL AND TECHNICAL REQUIREMENTS

CORRESPONDENCIA:

esta norma es idntica (IDT) a la norma OIML R111-1:2004. pesa; metrologa; pesa de precisin.

DESCRIPTORES:

I.C.S.: 17.100.00Editada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Bogot, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435

Prohibida su reproduccin

Segunda actualizacin Editada 2007-04-25

PRLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC, es el organismo nacional de normalizacin, segn el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representacin de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalizacin Tcnica est garantizada por los Comits Tcnicos y el perodo de Consulta Pblica, este ltimo caracterizado por la participacin del pblico en general. La NTC 1848 (Segunda actualizacin) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2007-04-18. Esta norma est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuacin se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a travs de su participacin en el Comit Tcnico 02 Metrologa. ACEGRASAS S.A. ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOT BASCULAS PROMETLICOS S.A. CENTRAGUAS S.A. ESP COMPENSAR CORPORACIN DE METROLOGA Y CALIDAD ECOPETROL E.C.I EMPRESA LICORES DE CUNDINAMARCA LABORATORIOS SIGMA PROGEN S.A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO

Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso a consideracin de las siguientes empresas: A SELLASEG INGENIERA LTDA. AGROGESTION XXI ASMECON Y/O JOS MARLON VEGA TORRES ASOCRETOS BSCULAS INDUSTRIALES DE COLOMBIA BSCULAS MORESCO BCI LTDA. CALORCOL S.A. CEMENTOS PAZ DEL RO CENTRAGAS COATS CADENA LABORATORIO LONGITUDES COLCERAMICA COLCLINKER COMPROIND LTDA. CONTACTOS MUNDIALES E&M ELECTRO PORCELANA GAMMA EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOT ENGICAST LTDA. EQUIPESAJES LTDA. EQUIPOS Y CONTROLES INDUSTRIALES ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA EXTRUCOL FIBER GLASS FUNDACIN CENTRO DE CALIDAD Y METROLOGA-CCM

GASES DE BOYAC Y SANTANDER GESTION EN CALIDAD Y AMBIENTE EMPRESARIAL GESTIN AMBIENTAL GUILLERMO POMBO & CA E.U. HELBERT & CIA LTDA. HOLCIM HORNOS Y MONTAJES INDUSTRIALES LTDA ICP ECOPETROL INDUSTRIAS PHILIPS S.A. INGENIERA DE SERVICIOS LABORATORIO DE FUERZA INGENIO ROPAILA S.A. ICPC LABORATORIO CONTROL DE CALIDAD DEL EJRCITO MATRICES TROQUELES Y MOLDES CA. LTDA. METRN QUALITY CONSULTING METROPYME LTDA. MINISTERIO DE DESARROLLO

MULTI-INGENIERA PINZUAR LTDA. POSTOBN S.A. PREINT LTDA. PROENFAR PROASEM LTDA. PROMETLICOS S.A. LABORATORIO MASAS Y BALANZAS PROMIGAS E.S.P RECT-CAR SENA LABORATORIO DE MEDICIONES LONGITUDINALES SERVINTEGRAL LTDA. SHELL COLOMBIA S.A. SIGMA E.U. STIVE FROLICH TECNIBASCULAS LTDA. THERMAL CERAMICS UNILEVER ANDINA S.A. UNIVERSIDAD MANUELA BELTRN UNIVERSIDAD NACIONAL UNIVERSIDAD UIS

ICONTEC cuenta con un Centro de Informacin que pone a disposicin de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIN DE NORMALIZACIN


NTC 1848 (Segunda actualizacin)

CONTENIDO

Pgina GENERALIDADES...................................................................................................................1

1. 1.2 1.3

ALCANCE ........................................................................................................................... 1 APLICACIN ...................................................................................................................... 1 PESAS DE CLASE DE EXACTITUD MNIMA.................................................................. 1

2. 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15

TERMINOLOGA................................................................................................................. 2 CLASE DE EXACTITUD .................................................................................................... 2 BALANZA............................................................................................................................ 2 CALIBRACIN ................................................................................................................... 3 CERTIFICADO DE CALIBRACIN (INFORME) .............................................................. 3 CERTIFICADO DE CONFORMIDAD ................................................................................ 3 PATRN DE VERIFICACIN............................................................................................ 3 COMPARACIN ................................................................................................................. 3 MASA CONVENCIONAL ................................................................................................... 3 DENSIDAD DE UN CUERPO ............................................................................................ 4 MAGNETISMO.................................................................................................................... 4 ERROR MXIMO PERMISIBLE........................................................................................ 5 PARMETRO DE RUGOSIDAD O PARMETRO R....................................................... 5 PESA DE SENSIBILIDAD.................................................................................................. 5 JUEGO DE PESAS............................................................................................................. 5 TEMPERATURA (t) ............................................................................................................... PRUEBA.............................................................................................................................. 5



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2.16 2.17 2.18 2.19 2.20

PESA DE PRUEBA (mt)..................................................................................................... 5 MODELO ............................................................................................................................. 5 VERIFICACIN................................................................................................................... 6 PESA ................................................................................................................................... 6 PESO DE UN CUERPO (Fg) .............................................................................................. 6 SMBOLOS.......................................................................................................................... 7

3.

4. 4.1 4.2 4.3

UNIDADES Y VALORES NOMINALES PARA LAS PESAS .......................................10 UNIDADES ........................................................................................................................ 10 VALORES NOMINALES .................................................................................................. 10 JUEGOS DE PESAS ........................................................................................................ 10

REQUERIMIENTOS METROLOGICOS ...................................................................................... 10 5. 5.1 ERRORES MXIMOS PERMISIBLES EN LA VERIFICACIN ................................10 ERRORES MXIMOS PERMISIBLES EN LA VERIFICACIN INICIAL Y LA POSTERIOR O EN LA INSPECCIN EN SERVICIO ............................ 10 INCERTIDUMBRE EXPANDIDA ..................................................................................... 11 MASA CONVENCIONAL ................................................................................................. 11

5.2 5.3

REQUERIMIENTOS TCNICOS.................................................................................................... 5 6. 6.1 6.2 6.3 FORMA.............................................................................................................................. 11 GENERALIDADES ........................................................................................................... 11 PESAS MENORES O IGUALES A 1 g ........................................................................... 11 PESAS DE 1 g HASTA 50 kg .......................................................................................... 12



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6.4

PESAS SUPERIORES O IGUALES A 50 kg.................................................................. 12

7. 7.1 7.2 7.3

CONSTRUCCIN ............................................................................................................. 12 PESAS CLASE E.............................................................................................................. 12 PESAS CLASE F .............................................................................................................. 13 PESAS CLASE M ............................................................................................................. 13

8. 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

MATERIALES ................................................................................................................... 14 GENERALIDADES ........................................................................................................... 14 PESAS CLASE E1 Y E2 .................................................................................................... 14 PESAS CLASE F .............................................................................................................. 15 PESAS CLASE M1, M2 y M3 de 50 kg o MENOS ........................................................... 15 PESAS CLASE M SUPERIORES a 50 kg ...................................................................... 16

9.

MAGNETISMO.................................................................................................................. 15

10. 10.1 10.2

DENSIDAD ........................................................................................................................ 16 GENERALIDADES ........................................................................................................... 16 CORRECCIONES PARA LA DESVIACIN DE LA DENSIDAD EN AIRE .................. 17

11. 11.1

CONDICIONES SUPERFICIALES .................................................................................. 17 GENERALIDADES ........................................................................................................... 17

12. 12.1

AJUSTE............................................................................................................................. 18 PESAS CLASE E.............................................................................................................. 18



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12.2 12.3 12.4

PESAS CLASE F .............................................................................................................. 18 PESAS CLASE M ............................................................................................................. 18 CONDICIONES DE REFERENCIA.................................................................................. 18

13. 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6

ROTULADO ...................................................................................................................... 19 GENERALIDADES ........................................................................................................... 19 PESAS CLASE E.............................................................................................................. 19 PESAS CLASE F .............................................................................................................. 19 PESAS CLASE M1, M2 y M3 ............................................................................................. 19 PESAS DE CLASES M1-2 y M2-3 ...................................................................................... 20 ROTULADOS DE USUARIO ........................................................................................... 20

14. 14.1 14.2 14.3

PRESENTACIN .............................................................................................................. 21 GENERALIDADES ........................................................................................................... 21 PESAS CLASE E y F ....................................................................................................... 21 PESAS CLASE M1 ............................................................................................................ 21

CONTROLES METROLOGICOS......................................................................................................

15. 15.1 15.2 15.3

SOMETIMIENTO A CONTROLES METROLGICOS................................................... 21 APROBACIN DEL MODELO ........................................................................................ 22 CALIBRACIN Y VERIFICACIN .................................................................................. 22 RECALIBRACIN, VERIFICACIN INICIAL Y POSTERIOR....................................... 23

16.

ROTULADO DE CONTROL............................................................................................. 23



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16.1 16.2 16.3 16.4

GENERALIDADES ........................................................................................................... 23 PESAS CLASE E.............................................................................................................. 23 PESAS CLASE F .............................................................................................................. 23 PESAS CLASE M ............................................................................................................. 24

REFERENCIAS ............................................................................................................................. 83

DOCUMENTO DE REFERENCIA................................................................................................ 86

ANEXOS ANEXO A EJEMPLOS DE DIFERENTES FORMAS Y DIMENSIONES..................................................... 25 ANEXO B (Obligatorio) PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA PARA LAS PESAS ............................................................. 28 ANEXO C (Obligatorio) CALIBRACIN DE LA PESA O DEL JUEGO DE PESAS ........................................................ 67 ANEXO D (Informativo) CONTROL ESTADSTICO ........................................................................................................... 77 ANEXO E (Informativo) FRMULA CIPM Y UNA FRMULA DE APROXIMACIN...................................................... 80

FIGURAS Figura A.1. Ejemplos de pesas cilndricas .........................................................................25 Figura A.2. Ejemplos de pesas de barras rectangulares (Tipo 1) ....................................26 Figura A.3. Ejemplos de pesas de barras rectangulares (Tipo 2) ....................................27 Figura B.1. Equipo para la susceptibilidad magntica y la magnetizacin permanente, mtodo de susceptometro .....................................................38 Figura B.2. Equipo para la susceptibilidad magntica, mtodo de atraccin ...................42



Pgina Figura B.3. Tolerancia de densidad y lmites de verificacin debidos a la incertidumbre de la medicin..........................................................................................46 Figura B.4. Ilustracin del mtodo A ..................................................................................49 Figura B.5. Ilustracin del mtodo B ..................................................................................56 Figura B.6. Ilustracin del mtodo C ..................................................................................58 Figura B.7. Ilustracin del mtodo D ..................................................................................61 Figura B.8. Ilustracin de la determinacin del volumen de una pesa cilndrica (vase la Tabla A.1)..............................................................................................63

TABLAS Tabla 1. Errores mximos permisibles para las pesas ( m en mg)................................... 10 Tabla 2. Forma de las pesas de 1 g menos........................................................................... 11 Tabla 3. Polarizacin mxima, oM, (T) ................................................................................... 16 Tabla 4. Susceptibilidad mxima, X .......................................................................................... 16 Tabla 5. Lmites mnimo y mximo para la densidad (pmin, pmax) .......................................... 16 Tabla 6. Valores mximos de la rugosidad superficial........................................................... 18 Tabla 7. Cantidad mxima de rotulados de usuario ............................................................... 20 Tabla 8. Gua para determinar cules ensayos se deben realizar para la aprobacin del tipo y los pruebas que se sugieren para la verificacin inicial y la verificacin posterior .......................................................................... 22 Tabla A.1. De dimensiones (en milmetros) ............................................................................. 25 Tabla B.1. Tiempo de estabilizacin despus de la limpieza ................................................ 29 Tabla B.2. [11] Estabilizacin trmica en horas ...................................................................... 30 Tabla B.3. (a) Magnetizacin permanente, mtodo del susceptometro (B.6.4) ..............44 Tabla B.3. (b) Susceptibilidad .................................................................................................... 44 Tabla B.3. (c) Magnetizacin permanente, gaussometro (B.6.2) .......................................... 45



Pgina Tabla B.4. Mtodos para determinar la densidad.................................................................... 45 Tabla B.5. Incertidumbres tpicas estimadas, U (para k = 2) por mtodo y tamao de la pesa (en kg m-3) .................................................................................................... 46 Tabla B.6. Densidad del agua..................................................................................................... 47 Tabla B.7. Mtodo F2 - Lista de aleaciones usadas ms comnmente para las pesas .... 64 Tabla B.8. Mtodos recomendados para la determinacin de la densidad para las clases de pesas...................................................................................................................... 65 Tabla C.1. Condiciones ambientales durante la calibracin (valores tpicos recomendados para obtener resultados exitosos) ...........................................................67 Tabla C.2. Mtodo de pesaje tpico ........................................................................................... 69 Tabla C.3. Cantidad mnima de ciclos de pesaje..................................................................... 70 Tabla C.4. Factor de cobertura, k, para diferentes grados de libertad eficaces, v eff. ........ 76 Tabla D.1. Valores crticos de la distribucin t de estudiante para una prueba de dos colas con = 0,05 ........................................................................................................... 78 Tabla D.2. Valores crticos de la distribucin F para una prueba de una cola en que snew (v grados de libertad) no excede sp (m1, ) en un nivel de significado de = 0,05 ................................................................................................................ 79 Tabla E.1. Valor recomendado para Ma/R con xco2 = 0,0004................................................... 80 Tabla E.2. Valores recomendados para las constantes A, B, C, y D .................................... 81 Tabla E.3. Valores recomendados para las constantes , , .............................................. 81 Tabla E.4. Valores recomendados para las constantes ao, a1, a2, bo, b1, co, c1, d, e ........... 82



PESAS DE CLASES E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 Y M3 PARTE 1: REQUISITOS METROLGICOS Y TCNICOS GENERALIDADES

GENERALIDADES

1.

ALCANCE

1.1 Esta recomendacin contiene los requisitos metrolgicos y tcnicos (principales caractersticas fsicas) de las pesas usadas como: patrones para la verificacin de instrumentos de pesaje; patrones para la verificacin o calibracin de pesas de menor exactitud ; con instrumentos de pesaje.

1.2

APLICACIN

Esta norma se aplica a las pesas con valores nominales de masa entre 1 mg y 5 000 kg clases de exactitud: E1, E2, F1, M1, M1-2, M2 y M2-3 y M3. 1.3 PESAS DE CLASE DE EXACTITUD MNIMA

Las clases de exactitud de las pesas usadas como patrones para la verificacin de pesas o de instrumentos de pesaje se deben especificar segn los requisitos de la recomendacin OIML pertinente. 1.3.1 E1 Las clases de pesas OIML se definen as: Pesas destinadas a asegurar la trazabilidad entre los patrones de masa nacionales (con valores derivados del Prototipo Internacional del kilogramo) y pesas de la Clase E2 e inferiores. Las pesas o juegos de pesas clase E1 deben ir acompaados siempre de un certificado de calibracin (vase el numeral 15.2.2.1).

1 de 86

NORMA TCNICA COLOMBIANAE2


Pesas destinadas a la verificacin o calibracin de las pesas de la clase F1. y para usar con los instrumentos de pesaje de exactitud especial Clase 1. Las pesas o juegos de pesas de la clase E2 deben ir acompaadas siempre de un certificado de calibracin (vase el numeral 15.2.2.2). Se pueden usar como pesas Clase E1 si cumplen con los requisitos para rugosidad superficial, susceptibilidad magntica y magnetizacin de las pesas Clase E1 y si su certificado de calibracin presenta los datos apropiados especificados en el numeral 15.2.2.1. Pesas destinadas a la verificacin o calibracin de las pesas de la clase F2 y para usar con instrumentos de pesaje de exactitud especial clase I y alta exactitud Clase II. Pesas destinadas a la verificacin o calibracin de las pesas de las Clases M1 e inclusive M2. Tambin estn destinadas para usar en transacciones comerciales importantes (por ejemplo de metales y piedras preciosas) en instrumentos de pesaje de alta exactitud Clase II. Pesas destinadas a la verificacin o calibracin de las pesas de la Clase M2 y para usar con instrumentos de pesaje de exactitud media clase III. Pesas destinadas a la verificacin o calibracin de las pesas de la clase M3 y para usar en transacciones comerciales generales y con instrumentos de pesaje de exactitud media Clase III. Pesas destinadas a ser usadas con instrumentos de pesaje de exactitud media clase IIII y exactitud comn Clase IIII.

F1 F2

M1 M2

M3

M1-2 y M2-3 Pesas entre 50 kg y 5 000 kg de exactitud baja, destinadas para usar con instrumentos de pesaje de exactitud media clase IIINOTA El Error en la pesa usada para la verificacin de un instrumento de pesaje no debe exceder 1/3 del error mximo permitido para el instrumento. Estos valores se enumeran en la Seccin 3.7.1 de OIML R 76 Nonautomatic Weighing Instruments (1992).

2.

TERMINOLOGA

La terminologa usada en este documento cumple con aquella indicada en NTC 2194 Vocabulario de Trminos Bsicos y Generales en Metrologa y el Vocabulario Internacional de trminos en metrologa legal (edicin del 2000) [2]. Adems, para los propsitos de este documento, se aplican las siguientes definiciones: 2.1 CLASE DE EXACTITUD

Designacin de la clase de una pesa o un juego de pesas que cumplen los requisitos metrolgicos destinados a mantener los valores de la masa dentro de los lmites especificados. 2.2 BALANZA

Instrumento que indica la masa aparente y que es sensible a las siguientes fuerzas:Fg = m x gFb = V x a x g = m a x g p

Gravedad. Flotacin del aire igual al Peso del aire desplazado.

2

NORMA TCNICA COLOMBIANAFz = 0

NTC 1848 (Segunda actualizacin)Componente vertical de la interaccin magntica entre el peso y la balanza y/o el ambiente.

( M + xH ) ZV

H

dV

H y M son vectores; z es la coordenada cartesiana vertical.

Si los efectos magnticos son insignificantes, es decir, la magnetizacin permanente (M) de la pesa y la susceptibilidad magntica () son suficientemente pequeas, y si la balanza est calibrada con pesas patrones con masa conocida, la balanza se puede usar para indicar la masa convencional, mc, de un cuerpo bajo condiciones elegidas de forma convencional. 2.3 CALIBRACIN

Conjunto de operaciones para establecer, bajo condiciones especificadas, la relacin existente entre valores de cantidades indicadas por un instrumento de medicin o por un sistema de medicin, o los valores representados por una medida material o un material de referencia, y los valores correspondientes determinados por los patrones.NOTA 1 El resultado de una calibracin permite bien sea asignar valores de mensurandos a las indicaciones o determinar correcciones con respecto a las indicaciones. NOTA 2 Una calibracin tambin puede determinar otras propiedades metrolgicas como el efecto de las cantidades de influencia. NOTA 3 El resultado de una calibracin se puede registrar en un documento, en ocasiones llamado certificado de calibracin o informe de calibracin.

2.31

CERTIFICADO DE CALIBRACIN (INFORME)

Certificado emitido nicamente por laboratorios acreditados o autorizados quienes registran los resultados de una calibracin. 2.4 CERTIFICADO DE CONFORMIDAD

Documento suministrado por un organismo nacional responsable que indica la confianza que una pesa o un juego de pesas identificado, o muestras de ellas, est conforme con los requisitos pertinentes de esta recomendacin (vase la norma OIML Certificate System for Measuring Instruments). 2.5 PATRN DE VERIFICACIN

Patrn que se usa en un proceso de control estadstico para proporcionar una verificacin con el fin de asegurar que los patrones, los procesos de medicin y los resultados estn dentro de los lmites estadsticos aceptables. 2.6 COMPARACIN

Mtodo de medicin basado en la comparacin de un valor de una cantidad por medir con un valor conocido de la misma cantidad. 2.7 MASA CONVENCIONAL (tambin llamada valor convencional de la masa)

Valor convencional del resultado de pesar en el aire, de acuerdo con OIML D28 Conventional Value of the Result of Weighing in Air [3]. Para un peso tomado a una temperatura de referencia 3



(tref) de 20 C, la masa convencional es igual a la masa de una pesa de referencia con densidad (pref) de 8 000 kg m-3 equilibrada en aire con una densidad de referencia (po) de 1,2 kg m-3. 2.8 DENSIDAD DE UN CUERPO =m V

Masa dividida por el volumen, segn la frmula 2.9 MAGNETISMO

.

Efecto que genera una fuerza de atraccin o de repulsin. 2.9.1 Momento de dipolar magntico (md)

Parmetro de un dipolo magntico. La fuerza del campo magntico generado por un dipolo, tambin la fuerza entre el dipolo y una muestra magnetizada, es proporcional al momento dipolar. La fuerza entre el dipolo y una muestra que tiene susceptibilidad magntica es proporcional al cuadrado del momento dipolar. 2.9.2 Fuerza del campo magntico (H)

Intensidad magntica local, generada por material magntico, por ejemplo un imn permanente o por los circuitos elctricos. 2.9.3 Fuerza magntica (F1, F2, Fa, Fb, Fmax y F2)

Fuerza producida sobre un material magntico o con susceptibilidad magntica por campos magnticos externos. 2.9.4 Permeabilidad magntica ()

Medida de la capacidad de un medio para modificar un campo magntico. 2.9.5 Constante magntica (permeabilidad magntica del vaco (o))

0 = 4 x10 7 NA22.9.6 (Volumen) Susceptibilidad magntica ()

Medida de la capacidad de un medio para modificar un campo magntico. Se relaciona con la permeabilidad magntica () por la relacin: / o = 1 + x. En ocasiones se hace referencia a la cantidad / o como permeabilidad relativa, r. 2.9.7 Magnetizacin (permanente) (M)

Parmetro que especifica el estado magntico de cuerpos, como las pesas, en ausencia de un campo magntico externo (por lo general, la magnetizacin es un vector cuyas magnitud y direccin no son necesariamente constantes dentro del material). La magnetizacin de un cuerpo genera un campo magntico no homogneo en el espacio y de tal manera que puede producir fuerzas magnticas en otros materiales.

4

NORMA TCNICA COLOMBIANA2.10


ERROR MXIMO PERMISIBLE (m or mpe)

Valor absoluto mximo de la diferencia permitido por la reglamentacin nacional, entre la masa convencional medida y el valor nominal de una pesa, determinado por las pesas de referencia correspondientes. 2.11 PARMETRO DE RUGOSIDAD O PARMETRO R (Ra or RZ)

Parmetro que describe el perfil de rugosidad evaluado de una muestra. La letra R es indicativa del tipo de perfil evaluado, en este caso R es el perfil de rugosidad. El perfil evaluado de una muestra puede estar en trminos de diferentes tipos de perfil: un perfil de rugosidad o parmetro R; un perfil primario o parmetro P; un perfil de ondulacin o parmetro W. [4] 2.12 PESA DE SENSIBILIDAD

Pesa que se usa para determinar la sensibilidad de un instrumento de pesaje (vase el numeral T.4.1 en OIML R 76-1). 2.13 JUEGO DE PESAS

Serie o grupo de pesas, usualmente presentadas en una caja, en arreglos que hagan posible cualquier pesaje para cargas entre la masa de la pesa con el menor valor nominal y la suma de las masas de todas las pesas de la serie, con una progresin en la cual la masa de la pesa con el menor valor nominal constituye el menor paso de la serie. Las pesas tienen caractersticas metrolgicas similares y valores nominales iguales o diferentes, como se define en el numeral 4.3 de este documento, y pertenecen a la misma clase de exactitud. 2.14 TEMPERATURA (t)

En grados Celsius, se relaciona con la escala de temperatura termodinmica absoluta, denominada escala Kelvin, mediante t = T - 273,15 K. 2.15 PRUEBA

Operacin tcnica que consiste en la determinacin de una o ms caractersticas o del desempeo de un producto, material, equipo, organismo, fenmeno fsico, proceso o servicio de acuerdo con un procedimiento especfico. (Basado en el numeral 13.1, Prueba , ISO/IEC Gua 2: 1996, Standardization and Related Activities. General Vocabulary) [5] 2.16 PESA DE PRUEBA (mt)

Pesa que se va a probar de acuerdo con este documento. 2.17 MODELO

Modelo definitivo de las pesas o el juego de pesas con el cual est conforme. 2.17.1 Evaluacin del modelo Examen y pruebas sistemticas del desempeo de un tipo de pesas o conjuntos de pesas frente a los requisitos documentados de esta norma.

5

NORMA TCNICA COLOMBIANA2.17.2 Aprobacin de modelo


Proceso de toma de decisin por parte de un organismo responsable, con base en una revisin del informe de las pruebas de evaluacin de modelo del patrn, para el modelo de pesa o juego de pesas y el juicio profesional, de que el modelo est conforme con los requisitos obligatorios de esta norma para aplicaciones legales. 2.18 VERIFICACIN

Todas las operaciones realizadas por una entidad del servicio nacional de metrologa legal (u otra organizacin autorizada legalmente) que tiene el propsito de determinar y confirmar que la pesa satisface enteramente los requisitos de la reglamentacin para la verificacin. La verificacin incluye tanto el examen como la marcacin el estampado, (Adaptado de VIML 2.4 y 2.13). 2.18.1 Verificacin inicial Serie de pruebas y exmenes visuales realizados antes de poner en servicio el equipo/ pesa para determinar si la pesa o el juego de pesas se han fabricado replicando un modelo determinado y que es conforme con ese modelo y las regulaciones, adems que sus caractersticas metrolgicas estn dentro de los lmites requeridos para la verificacin inicial de copias de ese modelo. Si las pesas o el juego de pesas cumplen todas las pruebas y exmenes, se le da una aceptacin de carcter legal evidenciada por un sello y/o la emisin de un certificado de verificacin (Adaptado de OIML D20 Initial and Subsequent Verification of Measuring Instruments and Processes (1988)). 2.18.2 Verificacin posterior o inspeccin en servicio Serie de pruebas y exmenes visuales, realizados tambin por un funcionario de un servicio de metrologa legal (inspector) para determinar si la pesa o el juego de pesas, que han estado en uso durante algn tiempo desde la verificacin inicial, continan estando conformes, o vuelven a ser conformes, con los reglamentos y conserva sus caractersticas metrolgicas dentro de los lmites requeridos. Si las pesas o el juego de pesas aprueban todos las pruebas y exmenes, el carcter legal se confirma o restablece para su aceptacin, evidenciado mediante un sello y/o la emisin de un certificado de verificacin. Cuando se usa el muestreo para verificar un lote o grupo de pesas, todos los elementos del lote se consideran verificados. 2.19 PESA

Medida material de masa, regulada con respecto a sus caractersticas fsicas y metrolgicas: forma, dimensiones, material, calidad de la superficie, valor nominal, densidad, propiedades magnticas y error mximo permisible. 2.20 PESO DE UN CUERPO (Fg)

Fuerza gravitacional con la cual el cuerpo es atrado por la Tierra. La palabra peso indica una magnitud de la misma naturaleza que una fuerza: el peso de un cuerpo es el producto de su masa por la aceleracin debida a la gravedad.

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NORMA TCNICA COLOMBIANA3. SMBOLOSSmbolo A B BE B0 C Ca Cal Cs D d F1 F2 Fa Fb Fg Fmx Fz g h H Hez hr I Ia Il Is I Ia Ib Idl Il Il+t Ita Itl j k m M Mv Ma mc mcr mct Unidad m2 T T T kg kg N N N N N N N m s-2 mm or m A m-1 A m-1 % kg kg kg kg kg kg A m-1 kg mol-1 kg mol-1 kg kg kg -


mc

Definicin rea induccin magntica en el medio lectura indicada por el gaussometro del campo magntico del ambiente sin pesa induccin magntica en vaco factor de correccin por el empuje del aire factor de correccin por el empuje del aire para la densidad del aire durante el ciclo de pesaje en aire. factor de correccin por el empuje del aire para la densidad del aire durante el ciclo de pesaje en lquido. factor de correccin por el empuje del aire para la densidad de la pesa de sensibilidad. diferencia de las lecturas de la balanza entre los valores mnimo y mximo para la prueba de excentricidad. intervalo de escala fuerza promedio calculada usando la diferencia de masa promedio de las lecturas en el comparador de masa para el primer paso.. fuerza promedio calculada usando la diferencia de masa promedio de las lecturas en el comparador de masa para el segundo paso . fuerza promedio usada para la susceptibilidad magntica fuerza promedio usada para la magnetizacin fuerza gravitacional fuerza mxima para la susceptibilidad magntica fuerza magntica entre un comparador de masa y una pesa en la vertical o en la direccin z aceleracin gravitacional altura fuerza del campo de magnetizacin componente vertical de la fuerza del campo magntico de la Tierra humedad relativa diferencia de indicacin de la balanza, donde I = It - Ir diferencia de indicacin de la balanza para pesaje en aire, donde Ia = Ita - Ira diferencia de indicacin de la balanza para pesaje en lquido, donde Il = Itl - Irl diferencia de indicacin de la balanza debida a la pesa de sensibilidad indicacin de los instrumentos de pesaje (divisin de escala) factor de correccin geomtrica [6] factor de correccin geomtrica [6] indicacin de la balanza para la diferencia del lquido desplazado indicacin de la balanza para el recipiente y el lquido que contiene. indicacin de la balanza para el recipiente que contiene el lquido y la pesa indicacin de la balanza para la pesa de prueba en aire (despus de determinar la tara) indicacin de la balanza para la pesa de prueba en lquido (despus de determinar la tara) subndice para el nmero de pesas de prueba o el nmero de series de mediciones factor de cobertura, comnmente 2 o 3 (Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM) (1995))[7] masa de un cuerpo rgido (pesa) magnetizacin permanente (vase tambin oM) masa molar del agua (ecuacin E.1) masa molar del aire seco masa convencional de la pesa masa convencional de la pesa de referencia masa convencional de la pesa de ensayo promedio de la diferencia en masa convencional observada entre la pesa de prueba y la de referencia pref Contina...

7


NTC 1848 (Segunda actualizacin)(Continuacin)

Smbolomd mo mr mra mrl ms mt mwa mwl m

UnidadA m2 kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg Pa or hPa Pa J/(mol K) m m kg K C C kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg m3 m3 mm mm mm mm

Definicinmomento magntico (de los imanes usados en el susceptometro) masa, valor nominal de la pesa (por ejemplo 1 kg) masa de la pesa de referencia para comparaciones con la pesa de prueba, ambas en aire o ambas sumergidas en lquido. masa de la pesa de referencia para comparaciones frente a la pesa de prueba, ambas en aire masa de una combinacin de pesas de referencia para comparaciones frente a la pesa de prueba, patrones en aire, pesa de prueba en lquido masa de la pesa de sensibilidad masa de la pesa de prueba masa de la pesa en aire masa de la pesa en lquido diferencia de masa, usualmente entre la pesa de prueba y la de referencia valor promedio de una serie de mediciones, que comprenden una cantidad de ciclos de pesaje idnticos, o una cantidad de series que tiene aproximadamente la misma desviacin estndar diferencia de masa convencional subndice para la cantidad de secuencias de medicin presin presin de saturacin del vapor de agua en aire hmedo constante molar de gas altura media del perfil de rugosidad (parmetro R) (vase el numeral 11). altura mxima del perfil de rugosidad (parmetro R) (vase el numeral 11) subndice para la pesa de referencia desviacin tpica subndice para la pesa de sensibilidad temperatura termodinmica que usa la escala de temperatura internacional de 1990 (ITS-90) subndice para la pesa de prueba temperatura en grados Celsius, donde t = T - 273,15 K temperatura de referencia incertidumbre, incertidumbre expandida incertidumbre, incertidumbre estndar incertidumbre de la pesa de referencia incertidumbre de la correccin por empuje del aire incertidumbre debida a la balanza incertidumbre estndar combinada de la balanza incertidumbre estndar combinada incertidumbre debida a la resolucin de la pantalla de una balanza digital incertidumbre debida a la excentricidad incertidumbre debida a la inestabilidad de la pesa de referencia incertidumbre debida al magnetismo incertidumbre debida a la sensibilidad de la balanza incertidumbre debida al proceso de pesaje volumen de un cuerpo slido (pesa) volumen de la i-sima pesa de referencia de una combinacin de pesas fraccin mol del vapor de agua factor de compresibilidad distancia desde la parte superior de la pesa hasta el centro del imn (vase la Figura B.1) distancia desde el centro del imn hasta la base de la pesa (vase la Figura B.1) fraccin mol del vapor de agua factor de compresibilidad distancia desde la parte superior de la pesa hasta el centro del imn (vase la Figura B.1) distancia desde el centro del imn hasta la base de la pesa (vase la Figura B.1)

m mcn p psv R Ra Rz r s s T t t tref U u u (mr) ub uba uba mc uc ud uE uinst uma us uw V Vrli xv Z Zl Zo xv Z Zl Zo

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NTC 1848 (Segunda actualizacin)(Final)

Smboloapo pr pra pref prl ps pt px py m/mo r o oM x

Unidadkg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 kg m-3 -2 NA N A -2 T -

Definicindensidad del aire hmedo densidad del aire como referencia, con un valor de igual a 1,2 kg m-3 densidad de una pesa de referencia con masa mr densidad de una pesa de referencia con masa mra densidad de referencia (es decir, 8000 kg m-3) densidad de una pesa de referencia con masa mrl densidad de la pesa de sensibilidad densidad de la pesa sometida a prueba densidad de aleacin (x) densidad de aleacin (y) error relativo mximo permisible en las pesas permeabilidad magntica permeabilidad magntica relativa (/o) constante magntica (permeabilidad magntica en vaco) o = 4 x 10-7 N A -2 polarizacin magntica susceptibilidad magntica (volumen)

4. 4.1

UNIDADES Y VALORES NOMINALES PARA LAS PESAS UNIDADES

Las unidades utilizadas son: 4.2 Para masa, miligramo (mg), gramo (m) y kilogramo (kg). Para densidad, kilogramo por metro cbico (kg m-3). VALORES NOMINALES

Los valores nominales de la masa de la pesa o el juego de pesas debe ser igual a 1 x 10n kg, 2 x 10n kg, o 5 x 10n kg, en donde "n" representa un entero positivo o negativo o cero. 4.3 JUEGO DE PESAS

4.3.1 Un juego de pesas puede estar compuesto de secuencias diferentes de valores nominales. Si las secuencias de pesas se usan en un juego de pesas, se debe usar la siguiente secuencia de peso individual: (1; 1; 2; 5) x 10n kg, (1; 1; 1; 2; 5) x 10n kg, (1; 2; 2, 5) x 10n kg, (1; 1; 2; 2; 5) x 10n kg,

Donde "n" representa un nmero entero positivo o negativo o cero. 4.3.2 Un juego de pesas tambin puede estar compuesto por pesas mltiples, todas ellas tienen el mismo valor nominal (por ejemplo, 10 piezas o miembros de un juego, cada pieza o miembro con una capacidad nominal de 5 x 10n kg). 9

NORMA TCNICA COLOMBIANAREQUISITOS METROLGICOS


5. 5.1

ERRORES MXIMOS PERMISIBLES EN LA VERIFICACIN ERRORES MXIMOS PERMISIBLES EN LA POSTERIOR O EN LA INSPECCIN EN SERVICIO VERIFICACIN INICIAL Y LA

5.1.1 Los errores mximos permisibles en masa convencional para verificacin inicial en pesas individuales se presenta en la Tabla 1 5.1.2 Los errores mximos permisibles para la verificacin posterior o la verificacin en servicio se dejan a discrecin de cada estado. Sin embargo, si los errores mximos permisibles son superiores a los de la Tabla 1, no se puede declarar que la pesa pertenece a la clase OIML correspondiente.Tabla 1. Errores mximos permisibles para las pesas ( m en mg)Valor nominal* Clase E1 Clase E2 Clase F1 Clase F2 Clase M1 Clase M1-2 Clase M2 Clase M2-3 Clase M3

25 000 80 000 250 000 500 000 800 000 1 600 000 2 500 000 10 000 30 000 100 000 200 000 300 000 600 000 1 000 000 1 600 5 000 16 000 50 000 100 000 160 000 300 000 500 000 800 2 500 8 000 25 000 50 000 80 000 160 000 250 000 300 1 000 3 000 10 000 20 000 30 000 60 000 100 000 160 500 1 600 5 000 10 000 16 000 30 000 50 000 25 80 250 800 2 500 5 000 8 000 16 000 25 000 10 30 100 300 1 000 3 000 10 000 5,0 16 50 160 500 1 600 5 000 2,5 8,0 25 80 250 800 2 500 1,0 3,0 10 30 100 300 1 000 0,5 1,6 5,0 16 50 160 500 0,25 0,8 2,5 8,0 25 80 250 0,10 0,3 1,0 3,0 10 30 100 0,05 0,16 0,5 1,6 5,0 16 50 0,03 0,10 0,3 1,0 3,0 10 30 0,025 0,08 0,25 0,8 2,5 8,0 25 0,020 0,06 0,20 0,6 2,0 6,0 20 0,016 0,05 0,16 0,5 1,6 5,0 16 0,012 0,04 0,12 0,4 1,2 4,0 12 0,010 0,03 0,10 0,3 1,0 3,0 10 0,008 0,025 0,08 0,25 0,8 2,5 0,006 0,020 0,06 0,20 0,6 2,0 0,006 0,016 0,05 0,16 0,5 1,6 0,005 0,012 0,04 0,12 0,4 0,004 0,010 0,03 0,10 0,3 0,003 0,008 0,025 0,08 0,25 0,003 0,006 0,020 0,06 0,20 0,003 0,006 0,020 0,06 0,20 0,003 0,006 0,020 0,06 0,20 NOTA* Los valores nominales de las pesas en la Tabla 1 especifican los pesos ms alto y ms bajo permitidos en cualquiera de las clases de R 111, y los errores mximos permisibles y las denominaciones no se deben extrapolar a valores ms altos ni ms bajos. Por ejemplo, el valor nominal ms bajo para una pesa en la clase M2 es de 100 mg mientras que el ms alto es de 5000 kg. Una pesa de 50 mg no se debera aceptar como pesa clase M2 en R 111 y en su lugar, debera cumplir los errores mximos permisibles de M1 y otros requisitos (por ejemplo, forma o marcas) para esa clase de pesa. De lo contrario, no se podra decir que la pesa es conforme con R 111.

5 000 kg 2 000 kg 1 000 kg 500 kg 200 kg 100 kg 50 kg 20 kg 10 kg 5 kg 2 kg 1 kg 500 g 200 g 100 g 50 g 20 g 10 g 5g 2g 1g 500 mg 200 mg 100 mg 50 mg 20 mg 10 mg 5 mg 2 mg 1 mg

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NORMA TCNICA COLOMBIANA5.2 INCERTIDUMBRE EXPANDIDA


Para cada pesa, la incertidumbre expandida de la masa convencional, U, para k = 2 ,de la debe ser menor o igual a una tercera parte del error mximo permisible presentado en la Tabla 1.U 1 m 3 (5.2-1)

5.3

MASA CONVENCIONAL

5.3.1 Para cada pesa, la masa convencional mc (determinada con una incertidumbre expandida, U, de acuerdo con el numeral 5.2) no debe diferir del valor nominal de la pesa, mo, por ms de error mximo permisible, m, menos la incertidumbre expandida:m0 (m U ) mc mo + ( m U )

(5.3-1)

5.3.2 Para las pesas clase E1 y E2, que siempre van acompaadas de certificados que presentan los datos apropiados (especificados en el numeral 15.2.1), el usuario debe tener en cuenta la desviacin del valor nominal, mc - mo. REQUISITOS TCNICOS

6. 6.1

FORMA GENERALIDADES

6.1.1 Las pesas deben tener una forma geomtrica simple para facilitar su fabricacin; no deben tener bordes ni esquinas afiladas, con el fin de evitar su deterioro; y tampoco deben presentar orificios pronunciados, para evitar los depsitos (por ejemplo polvo) en la superficie. 6.1.2 Las pesas de un juego dado deben tener la misma forma, excepto para pesas de un gramo o menos. 6.2 PESAS MENORES O IGUALES A 1 g

6.2.1 Las pesas menores de un gramo deben ser lminas o alambres planos poligonales, con formas acordes con la Tabla 2 que permitan su fcil manejo. 6.2.2 Las pesas de un gramo pueden ser lminas o alambres poligonales planos (vase el numeral 6.3.1). La forma de las pesas no rotuladas con su valor nominal, debe cumplir con lo establecido en Tabla 2.Tabla 2. Forma de las pesas de 1 g menos Valores nominales 5 - 50 - 500 mg 2 - 20 - 200 mg 1 - 10 - 100 - 1000 mg Lminas poligonales pentgono cuadrado tringulo 5 segmentos cuadrado tringulo Alambres o 5 segmento 2 segmentos 1 segmento

11



6.2.3 Un juego de pesas puede estar compuesto por ms de una secuencia de formas, que difieren de una secuencia a otra. Sin embargo, en una serie de secuencias de pesas de diferente forma no se debe insertar entre dos secuencias de pesas que tienen la misma forma. 6.3 6.3.1 PESAS DE 1 g HASTA 50 kg Un pesa de 1 g puede tener la forma de mltiplos o submltiplos de pesas de 1 g.

6.3.2 Las pesas de los valores nominales de 1 g a 50 kg pueden tener las dimensiones externas presentadas en las figuras y tablas del Anexo A. 6.3.2.1 Estas pesas pueden tener cuerpo cilndrico o cnico ligeramente ahusada (vase el ejemplo de la Figura A.1). La altura del cuerpo debe estar entre 3/4 y 5/4 de su dimetro medio. 6.3.2.2 Estas pesas tambin pueden estar equipadas con una perilla o botn de sujecin cuya altura est entre 0,5 x y 1 x el dimetro medio del cuerpo. 6.3.3 Adems de las formas anteriores (vase el numeral 6.3.2), las pesas de 5 kg a 50 kg pueden tener una forma diferente para su mtodo de manipulacin. En lugar de una perilla o botn de sujecin, pueden tener dispositivos de manipulacin rgidos incluidos dentro de las pesas, como ejes, manijas, ganchos, etc. 6.3.4 Las pesas de clase M con valores nominales de 5 kg a 50 kg tambin pueden tener la forma de paraleleppedos rectangulares con bordes redondos y una manija rgida. Los ejemplos tpicos de las dimensiones de estas pesas se ilustran en las Figura A.2 y A.3. 6.4 PESAS SUPERIORES O IGUALES A 50 Kg

6.4.1 Las pesas superiores o iguales a 50 kg pueden tener forma cilndrica, rectangular u otra adecuada. La forma debe facilitar la manipulacin y el almacenamiento. 6.4.2 Las pesas superiores o iguales a 50 kg pueden tener dispositivos de manipulacin rgidos como ejes, manijas, ganchos, etc. 6.4.3 Si las pesas de clase M estn destinadas a desplazarse sobre un piso plano (o en rieles), deben tener ranuras o marcas de rodillo de rea limitada.

7. 7.1 7.1.1

CONSTRUCCIN PESAS CLASE E Pesas clase E de 1 mg a 50 kg

Las pesas clase E de 1 mg a 50 kg deben ser slidas y no deben tener cavidades abiertas a la atmsfera. Deben ser de una sola pieza de material. 7.1.2 Pesas clase E2 superiores a 50 kg

7.1.2.1 Las pesas clase E2 superiores a 50 kg pueden tener una cavidad de ajuste cuyo volumen no debe exceder 1/1 000 del volumen total de la pesa. La cavidad se debe poder sellar y debe ser hermtica al aire y al agua (por ejemplo, por medio de una junta). La cavidad se debe cerrar con un tapn roscado con una ranura para destornillador o un dispositivo de manipulacin como una 12



perilla, una manija, un ojal, etc. El material del tapn debe ser igual al del cuerpo de la pesa y debe cumplir con los requisitos de superficie de la Clase E2. 7.1.2.2 Despus del ajuste inicial, aproximadamente del volumen total de la cavidad de ajuste debe estar vaca. 7.2 PESAS CLASE F

Las pesas clase F pueden estar compuestas por una o ms piezas construidas a partir del mismo material. 7.2.1 Pesas clase F de 1 g a 50 kg

7.2.1.1 Las pesas Clase F de 1 g a 50 kg pueden tener una cavidad de ajuste. El volumen de esta cavidad no debe exceder 1/4 del volumen total de la pesa. La cavidad se debe cerrar por medio de una perilla de sujecin u otro medio adecuado. 7.2.1.2 Despus del ajuste inicial, aproximadamente la mitad del volumen total de la cavidad de ajuste debe estar vaca. 7.2.2 Pesas clase F superiores a 50 kg

Las pesas clase F superiores a 50 kg pueden consistir tambin en una caja ensamblada a partir de varias piezas, cerrada y con soldadura hermtica al aire y al agua. El contenido de la caja puede estar compuesto por material diferente del de la caja y debe cumplir con los requisitos de las propiedades magnticas de las clases F1 y F2. Las paredes de la caja deben ser lo suficientemente rgidas para que no se produzcan deformaciones debidas a los cambios en la presin del aire ambiente, la manipulacin, choques, etc. La relacin entre la masa y el volumen debe cumplir con los requisitos de densidad de la Tabla 5. 7.2.2.1 Las pesas clase F superiores a 50 kg pueden tener una cavidad de ajuste cuyo volumen no debe exceder 1/20 del volumen total de la pesa. La cavidad se debe poder sellar y debe ser hermtica al aire y al agua (por ejemplo, por medio de una junta). La cavidad se debe cerrar con un tapn roscado con una ranura para destornillador o un dispositivo de manipulacin como una perilla, una manija, un ojal, etc. 7.2.2.2 Despus del ajuste inicial, aproximadamente del volumen total de la cavidad de ajuste debe estar vaca. 7.3 7.3.1 PESAS CLASE M Pesas clase M1, M2 y M3 de 1 g a 50 kg

7.3.1.1 Las pesas clase M1, M2 y M3 de 1 g a 10 g deben ser slidas, sin cavidad de ajuste, Para las pesas clase M1, M2 y M3, de 20 g a 50 g la cavidad de ajuste es opcional. Las pesas clase M1, M2 y M3 de 100 g a 50 kg deben tener una cavidad de ajuste. Sin embargo, la cavidad de ajuste es opcional para las pesas clase M1 y M2 de 20 g a 200 g fabricadas en acero inoxidable. La cavidad de ajuste debe estar diseada para evitar la acumulacin de sustancias extraas o desechos, con el fin de permitir un cierre seguro y la posterior apertura para ajustes adicionales. El volumen de la cavidad de ajuste no debe ser superior a del volumen total de la pesa. 7.3.1.2 Despus del ajuste inicial, aproximadamente del volumen total de la cavidad de ajuste debe estar vaca. 13



7.3.2 Las pesas clase M1, M2 y M3 de 100 g a 50 kg del tipo cilndrico (vase la Figura A.1) deben tener una cavidad de ajuste coaxial con el eje vertical de la pesa, abertura en la superficie superior de la perilla e incluir un ampliacin del dimetro en la entrada. La cavidad se debe cerrar con un tapn roscado con una ranura para destornillador (vase la Figura A.1, variante 1) o con un disco con un orificio central para manipulacin (vase la Figura A.1, variante 3). El tapn o el disco deben ser de bronce u otro material metlico adecuado y debe estar sellado con un tapn de plomo o material similar en una muesca circular interna en la porcin ampliada del dimetro. 7.3.3 Las pesas clase M1, M2 y M3 de 5 kg a 50 kg con forma de paraleleppedo rectangular deben tener una cavidad de ajuste formada por el interior del asa tubular o, si el asa es slida, se debe fundir una cavidad de ajuste dentro de uno de los montantes de la pesa, en una abertura lateral o la superficie superior de la pesa (vanse las Figuras A.2 y A.3). 7.3.3.1 Si la cavidad de ajuste est en el asa tubular (vase la Figura A.2) se debe cerrar con un tapn roscado con ranura para destornillador o con un disco con un orificio central para manipulacin. El tapn o el disco deben ser de bronce u otro material metlico adecuado y debe estar sellado con un tapn de plomo (o material similar) en una muesca circular interna o en los bordes del tubo. 7.3.3.2 Si la cavidad de ajuste est fundida dentro de uno de los montantes y se abre hacia la parte lateral o hacia la superficie superior del montante (vase la Figura A.3), la cavidad se debe cerrar con una placa de acero dulce u otro material adecuado, sellar con un tapn de plomo o material similar en una cubierta con seccin cnica. 7.3.4 Pesas clase M superiores o iguales a 50 kg

Las pesas no deben tener ninguna cavidad que cause la acumulacin rpida de polvo o desechos. 7.3.4.1 Las pesas deben contener una o ms cavidades de ajuste. El volumen total de todas las cavidades de ajuste no debe exceder 1/10 del volumen total de la pesa. Las cavidades se deben poder sellar y debe ser hermtica al aire y al agua (por ejemplo, por medio de una junta). Las cavidades se deben cerrar con un tapn roscado con una ranura para destornillador o un dispositivo de manipulacin (por ejemplo, una perilla o manija). 7.3.4.2 Despus del ajuste inicial, al menos 1/3 del volumen total de la cavidad de ajuste debe estar vaco.

8. 8.1

MATERIALES GENERALIDADES

Las pesas deben ser resistentes a la corrosin. La calidad del material debe ser tal que, en condiciones normales de uso, el cambio en la masa de las pesas sea insignificante en relacin con los errores mximos permitidos en su clase de exactitud (vase la Tabla 1) y el propsito para el que se destinan. 8.2 PESAS CLASE E1 Y E2

8.2.1 Para pesas iguales o mayores a 1 g, la dureza del material y su resistencia al desgaste deben ser similares o superiores al acero inoxidable austentico.

14

NORMA TCNICA COLOMBIANA8.3 PESAS CLASE F


La superficie de las pesas clase F mayores o iguales a 1 g, se puede tratar con un recubrimiento de metal adecuado para mejorar su dureza y resistencia a la corrosin. 8.3.1 Para pesas clase F superiores o iguales a 1 g, la dureza y fragilidad de los materiales usados deben ser como mnimo iguales a las del bronce estirado. 8.3.2 Para pesas clase F superiores o iguales a 50 kg, la dureza y fragilidad de los materiales usados para todo el cuerpo o para las superficies externas deben ser como mnimo iguales a las del acero inoxidable. 8.4 PESAS CLASE M1, M2 y M3 de 50 kg o MENOS

La superficie de las pesas superiores o iguales a 1 g, se puede tratar con un recubrimiento de metal adecuado para mejorar su dureza y resistencia a la corrosin. 8.4.1 Las pesas Clase M menores de 1 g deben ser de material que tenga resistencia suficiente a la corrosin y la oxidacin. 8.4.2 Las pesas cilndricas clase M1 por debajo de 5 kg y las pesas clase M2 y M3 por debajo de 100 g deben ser de bronce o de un material cuya dureza y resistencia a la corrosin sean similares o mejores a las del bronce. Otras pesas cilndricas clase M1, M2 y M3 de 50 kg o menos deben ser de hierro de fundicin gris u otro material cuya fragilidad y resistencia a la corrosin sean similares o mejores a las del hierro de fundicin gris. 8.4.3 Las pesas con forma de paraleleppedo rectangular de 5 kg a 50 kg deben ser de un material que tenga una resistencia a la corrosin que sea como mnimo igual al hierro de fundicin gris. Su fragilidad no debe exceder la del hierro de fundicin gris. 8.4.4 Las manijas de las pesas de paraleleppedo rectangular deben ser de tubo de acero sin costuras o de hierro fundido, integradas al cuerpo de la pesa. 8.5 PESAS CLASE M SUPERIORES a 50 kg

8.5.1 La superficie de las pesas se puede tratar con un recubrimiento de metal adecuado para mejorar su resistencia a la corrosin. Este recubrimiento debe soportar choques y condiciones de intemperie. 8.5.2 Las pesas deben ser de uno o ms materiales que tengan una resistencia a la corrosin igual o mejor a la del hierro fundido gris. 8.5.3 El material debe tener tal dureza y resistencia que soporte las cargas y los choques que ocurrirn en las condiciones de uso normal. 8.5.4 Las manijas de las pesas de paraleleppedo rectangular deben ser de tubo de acero sin costuras o de hierro fundido, integradas al cuerpo de la pesa.

9.

MAGNETISMO

9.1 Lmites de polarizacin. La magnetizacin, M, expresada en trminos de la polarizacin, oM, no deber exceder los valores de la Tabla 3.

15



Tabla 3. Polarizacin mxima, oM, (T) Clase de pesa Polarizacin mxima oM, (T) E1 2,5 E2 8 F1 25 F2 80 M1 250 M1-2 500 M2 800 M2-3 1600 M3 2 500

9.2 Lmites de la susceptibilidad magntica. La susceptibilidad de una pesa no deber exceder los valores de la Tabla 4.Tabla 4. Susceptibilidad mxima, X Clase de pesa m 1g 2 g m 19 g 20 g m E1 0,25 0,06 0,02 E2 0,9 0,18 0,07 F1 10 0,7 0,2 F2 4 0,8

9.3 Si los valores de todas las mediciones locales de magnetizacin y susceptibilidad son inferiores a los lmites, entonces se puede asumir que los componentes de incertidumbre debidos al magnetismo de la pesa son insignificantes. La magnetizacin permanente mxima y las susceptibilidades indicadas en las Tablas 3 y 4 son tales que, en campos magnticos y gradientes de campo magntico posiblemente presentes en los platillos de la balanza, producen un cambio en la masa convencional inferior a 1/10 del error mximo permisible de la pesa de prueba [8] [9].

10. 10.1

DENSIDAD GENERALIDADES

La densidad del material utilizado para las pesas se especifica en la Tabla 5 y debe ser tal que una desviacin del 10 % de la densidad de aire especificada (1,2 kg m-3) no produzca un error que exceda un cuarto del valor absoluto del error mximo permitido dado en la Tabla 1.Tabla 5. Lmites mnimo y mximo para la densidad (pmn, pmx) Valor nominal*3 -3 Pmn, Pmx (10 kg m ) Clase de pesa (para la clase M3, no se especifica ningn valor) E2 F1 F2 M1 M1-2 M2 7,81 - 8,21 7,39 - 8,73 6,4 - 10,7 >3,0 4,4 2,3 7,74 - 8,28 7,27 - 8,89 6,0 - 12,0 4,0 7,50 - 8,57 6,6 - 12,0 4,8 - 24,0 2,6 7,27 - 8,89 6,0 - 12,0 4,0 2,0 6,9 - 9,6 5,3 - 16,0 3,0 6,0 - 12,0 4,0 2,0 5,3 - 16,0 3,0 4,4 2,2 3,0

100 g 50 g 20 g 10 g 5g 2g 1g 500 mg 200 mg 100 mg 50 mg 20 mg

E1 7,934 - 8,067 7,92 - 8,08 7,84 - 8,17 7,74 - 8,28 7,62 - 8,42 7,27 - 8,89 6,9 - 9,6 6,3 - 10,9 5,3 - 16,0 4,4 3,4 2,3

M2-3 1,5

NOTA 1 Regla que relaciona la densidad de las pesas. Sea m/mo el valor del error relativo mximo permisible de las pesas. La densidad, , de la pesa debe satisfacer las siguientes condiciones:

16

NORMA TCNICA COLOMBIANA8 000 kg m 3 x

NTC 1848 (Segunda actualizacin)(10.1.1)

1 1 8 000 kg m 3 x s m / m0 < 6 x 10 5 5 m / m0 5 m / m0 1 + 10 1 + 10 6 6 1 1 + 105

8 000 kg m 3 x

m / m0 6

s m / m0 6 x 10 5

(10.1.2)

NOTA 2 Independientemente de los requisitos relacionados con la densidad de las pesas, es conveniente obtener, en particular para las pesas de referencia o aquellas con valor nominal alto, una densidad de 8 000 kg m-3. Por ejemplo, se puede usar un cuerpo de hierro fundido, que incorpore una cavidad especial en la cual se puede fundir un ncleo de plomo, con una masa aproximada del 30 % de la masa nominal total del patrn.

10.2

CORRECCIONES PARA LA DESVIACIN DE LA DENSIDAD EN AIRE

10.2.1 Si la densidad del aire, ,a, se desva de 0 = 1,2 kg m-3 en ms de 10 % y la densidad de la pesa de prueba, t, se desva de la densidad de la pesa de referencia, r , la masa convencional se puede corregir mediante el trmino C as:m ct = mcr

(1

+ C

)+

m

c

(10.2.1)

con1 1 C = a 0 r ten donde

(

)

(10.2.2)

mc

= = =

es el promedio observado de la diferencia entre la pesa de prueba y la de referencia, es la densidad de la pesa de referencia y son las masa convencionales de las pesas de prueba y referencia respectivamente.

rmct y mcr

10.2.2 Pesas usadas para la calibracin / verificacin de balanzas La altitud y los cambios correspondientes en la densidad del aire pueden afectar al error de medicin cuando se usan las masas convencionales de las pesas, por ello, se debe usar la correccin por empuje indicada en el numeral 10.2.1, la cual requiere que se conozca la densidad de la pesa. Si se van a usar pesas clase E por encima de 330 m, la densidad de las pesas se debe suministrar junto con su incertidumbre asociada. Para la Clase F1, el mismo principio es vlido por encima de 800 m. De otro modo, el fabricante debe tomar en consideracin el efecto de la disminucin en el empuje en altitudes ms elevadas, al especificar la clase de pesa para patrones de masa convencional.

11. 11.1

CONDICIONES SUPERFICIALES GENERALIDADES

En condiciones normales de uso, las cualidades superficiales deben ser tales que cualquier alteracin de la masa de las pesas sea insignificante con respecto al error mximo permisible. 11.1.1 La superficie de las pesas (incluyendo la base y las esquinas) debe ser lisa y los bordes deben ser redondeados.

17



11.1.2 La superficie de las pesas clase E y F no debe ser porosas y debe presentar una apariencia lustrosa cuando se examina visualmente. Un examen visual puede ser suficiente, excepto en caso de duda o disputa. En este caso, se deben usar los valores indicados en la tabla 6. La rugosidad superficial mxima permitida de las pesas superiores a 50 kg debe ser el doble de los valores especificados en la Tabla 6.Tabla 6. Valores mximos de la rugosidad superficial Clase Rz (m) Ra (m) E1 0,5 0,1 E2 1 0,2 F1 2 0,4 F2 5 1

11.1.3 La superficie de las pesas cilndricos Clase M1, M2 y M3 de 1 g a 50 kg debe ser lisa y su apariencia no debe ser porosa al examinarla visualmente. El acabado de las pesas de fundicin M1, M2 y M3 de 100 g a 50 kg y las pesas clase M superiores a 50 kg debe ser similar al del hierro de fundicin gris vaciado en un molde de arena fina. Esto se puede obtener mediante la aplicacin de mtodos de proteccin superficial adecuados.

12.

AJUSTE

Una pesa con un valor nominal determinado se debe ajustar de modo que la masa convencional del resultado del pesaje de esta pesa en aire sea igual al valor nominal determinado, dentro de los lmites de los errores mximos permisibles fijados para la clase de exactitud a la cual pertenece la pesa. Se deben aplicar los requisitos de incertidumbre del numeral 5.3.1. 12.1 PESAS CLASE E

Las pesas se deben ajustar mediante abrasin, fresado o cualquier mtodo apropiado. Los requisitos superficiales se deben cumplir al final del proceso. Las pesas superiores a 50 kg con una cavidad de ajuste se pueden ajustar con el mismo material del cual estn fabricadas. 12.2 PESAS CLASE F

Las pesas slidas se deben ajustar por abrasin, fresado o cualquier mtodo apropiado que no altere la superficie. Las pesas con cavidades de ajuste, se deben ajustar con el mismo material del que estn fabricadas, o de estao, molibdeno o tungsteno. 12.3 PESAS CLASE M

12.3.1 Las pesas de alambre y lmina delgada de 1 mg a 1 g se deben ajustar por corte, abrasin o fresado. 12.3.2 Las pesas cilndricas sin cavidades se deben ajustar por fresado. 12.3.3 Las pesas con cavidad de ajuste se deben ajustar agregando o retirando material metlico denso, como granalla de plomo. Si no se puede retirar ms material, se pueden ajustar por fresado. 12.4 CONDICIONES DE REFERENCIA

Las condiciones de referencia que se aplican al ajuste de las pesas patrn son las siguientes:

-

Densidad de referencia de patrn: 8 000 kg m-3 18

NORMA TCNICA COLOMBIANA-


Densidad del aire ambiente: 1,2 kg m-3 Equilibrio en aire a 20 C, sin correccin por empuje en aire.

13. 13.1

ROTULADO GENERALIDADES

Excepto las pesas de las clases E y las pesas de 1 g descritas en el numeral 6.2.2, las pesas de 1 g y sus mltiplos se deben rotular para indicar claramente su valor nominal, siempre que la calidad de la superficie y la estabilidad de la pesa no estn afectadas por los rotulados ni por el proceso usado para rotular la pesa. 13.1.1 Los numerales que indican los valores nominales de la masa de las pesas deben representar:

-

Kilogramos para masas de 1 kg y superior Gramos para masas de 1 g a 500 g

13.1.2 Las pesas por duplicado o triplicado en un juego se deben distinguir claramente por uno o dos asteriscos o puntos en el centro de la superficie, excepto las pesas de alambre, que se deben distinguir por uno o dos ganchos. 13.2 PESAS CLASE E

La clase se debe indicar en la cubierta de la caja (vase el numeral 14.1) para las pesas Clase E. Una pesa Clase E no se debe rotular a menos que los rotulados sean para diferenciarla de otra pesa de Clase E y siempre que la calidad de la superficie y la estabilidad de la pesa no estn afectadas por el rotulado ni por el proceso usado para hacerlo. La cantidad mxima de rotulados se indica en la Tabla 7. Las pesas clase E2 pueden llevar un punto alejado del centro en la superficie superior para diferenciarlas de las pesas de Clase E1. 13.3 PESAS CLASE F

Las pesas iguales o superiores a 1 g pueden llevar, mediante bruido o grabado, la indicacin de su valor nominal expresado de acuerdo con el numeral 13.1 (no seguido por el nombre ni el smbolo de la unidad). 13.3.1 Las pesas de Clase F1 no deben llevar ninguna referencia de clase. 13.3.2 Las pesas de Clase F2 iguales o superiores a 1 g deben llevar su clase de referencia bajo la forma de "F" junto con la indicacin de su valor nominal. 13.4 PESAS CLASE M1, M2 y M3

13.4.1 Las pesas rectangulares de 5 kg a 5 000 kg deben indicar el valor nominal de la pesa, seguido del smbolo "kg", en alto o bajo relieve, sobre el cuerpo de la pesa, como se ilustra en las Figuras A.2 y A.3.

19



13.4.2 Las pesas cilndricas de 1 g a 5 000 kg deben indicar el valor nominal de la pesa, seguido del smbolo "g" o "kg", en alto o bajo relieve, sobre la perilla o botn, como se ilustra en la Figura A.1. En pesas cilndricas de 500 g a 5 000 kg, la indicacin se puede reproducir en la superficie cilndrica del cuerpo de la pesa. 13.4.3 Las pesas clase M1 deben llevar el signo M1 o M, en alto o bajo relieve, junto con la indicacin del valor nominal en la posicin indicada en las Figuras A.2 y A.3. Las pesas M1 de forma rectangular pueden llevar la marca del fabricante en alto o bajo relieve en la porcin central de las pesas, como se ilustra en las Figuras A.2 y A.3. 13.4.4 Las pesas rectangulares clase M2 deben indicar el valor nominal y tambin pueden llevar el signo M2 en alto o bajo relieve como se ilustra en las Figuras A.2 y A.3. 13.4.5 Las pesas rectangulares clase M3 deben llevar el signo M3 o X, en alto o bajo relieve, junto con la indicacin del valor nominal en la posicin indicada en las Figuras A.2 y A.3. 13.4.6 Las pesas Clase M2 y M3 (excepto las pesas de alambre) pueden llevar la marca del fabricante en alto o bajo relieve:

-

En porcin central de las pesas rectangulares En la cara superficial de la perilla de las pesas cilndricas En la cara superior del cilindro para pesas cilndricas clase M3 con manija.

Tal como se ilustra en las Figuras A.1, A.2 y A.3. 13.4.7 Pesas clase M3 iguales o superiores a 50 kg. La pesa debe llevar el valor nominal en numerales seguido del smbolo de la unidad. 13.5 PESAS DE CLASES M1-2 y M2-3

Las pesas de clase M1-2 deben llevar el signo M1-2 y las de la Clase M2-3 deben llegar el signo M2-3 en alto o bajo relieve, junto con el valor nominal seguido de el smbolo kg. Las pesas clase M1-2 y M2-3 pueden llevar la marca del fabricante en alto o bajo relieve en la cara superior de la superficie y tener tamao similar al ilustrado en las Figuras A.1, A.2 o A.3 para otras pesas Clase M. 13.6 ROTULADOS DE USUARIO

Es una buena prctica para un usuario identificarlas pesas individuales ya que ello ayuda a conectar una pesa con su certificado de calibracin o su documento de verificacin. Los valores mximos aceptables para los rotulados de usuario se indican en la Tabla 7.Tabla 7. Cantidad mxima de rotulados de usuario Clase E, F, M1 Y M2 E1 E2 F1 a M2 F1 a M2 F1 a M2 Valor nominal 1 kg. Pesaje de un recipiente de prueba lleno con lquido con capacidad de volumen conocida, con y sin la pesa de prueba en su interior. Esta tcnica es adecuada para pesas con cavidades que no se deben sumergir en agua. Clculo del volumen a partir de las dimensiones de la pesa. Estimacin de la densidad basada en la composicin conocida de la aleacin con la cual est hecha la pesa.

C

D E F

45



Tabla B.5. Incertidumbres tpicas estimadas, U (para k = 2) por mtodo y tamao de la pesa (en kg m -3) Mtodo A1 A2 / A3 B1 B2 C D E F 50 kg 5 20 10 5 30 1 kg 1,5 3 5 20 10 10 40 130 600 1g 60 60 60 60 100 600

R 111 tolerancia t

Lmites para densidades aceptadas

ref = 8 000 kg m-3

Figura B.3. Tolerancia de densidad y lmites de verificacin debidos a la incertidumbre de la medicin

B.7.2 Consideraciones generales B.7.2.1 Temperatura de referencia La temperatura de referencia para una declaracin de densidad es de 20 C. Si la medicin se realiza en una temperatura diferente (otras temperaturas estndar de laboratorio son 23 C o 27 C), la densidad se debera recalcular para 20 C usando el coeficiente de expansin del volumen, y, del material. Si y no se conoce explcitamente, para pesas de acero inoxidable se sugiere usar g = 50 x 10-6 C-1. t ref = (t meas ) x 1 + t meas t ref

( )

[

(

)]

(B.7.2-1)

Incertidumbre de la medicin: tref 2 2 u 2 tref = u 2 ( (tmeas )) + u ( ) (tmeas ) tmeas tref (tmeas )

( ( ))

( )

2

(

)2 + u 2 (tmeas ) 2 (tmeas ) 2

(B.7.2-2)

B.7.2.2 Requisitos de verificacin para pesas pequeas No es necesario verificar la densidad de las pesas pequeas, para las cuales la Tabla 5 no da limite de valores. La densidad de las pesas con una masa inferior a 1 g se debera asumir segn el mtodo F (vase ms abajo) con referencia a la informacin del fabricante sobre el material del que estn hechas las pesas.

46

NORMA TCNICA COLOMBIANAB.7.2.3 Lquido de inmersin


El lquido de inmersin no debe tener efecto en las pesas. Se prefiere agua destilada o sin aire ya que su densidad es una funcin bien conocida de la temperatura [24] [25]1) y su pureza es fcil de controlar [26]2). Las ecuaciones en esta seccin asumen un valor constante para la densidad del lquido. Para clculos manuales desarrollados con calculadora de bolsillo, la Tabla B.6 enumera algunos valores de densidad para el agua. La densidad del aire se puede calcular usando la frmula de aproximacin (E.3-1).Tabla B.6. Densidad del agua t1 [C] 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 P1 [Kg m -3] 998,593 998,499 998,402 998,303 998,201 998,096 997,989 997,879 997,767 997,652 997,535 997,415 997,293 p1 / t1 [kg m-3 C-1]

-0,190 -0,201 -0,212 -0,222 -0,232 -0,242

B.7.2.4 Penetracin del agua en la cavidad de ajuste Las pesas que contienen una cavidad de ajuste no se deben sumergir en agua ya que sta puede penetrar dentro de la cavidad durante la medicin. Esto afectara tanto a la densidad como a la masa de la pesa, y es nocivo para la estabilidad de la masa Para las pesas con cavidad, la determinacin del volumen geomtrico es la primera eleccin. Sin embargo, si toda el agua se puede eliminar despus, el pesaje hidrosttico se debera realizar con una cavidad abierta, retirando con cuidado el aire atrapado. B.7.2.5 Eliminacin del aire Para mediciones exactas en agua, es muy importante eliminar las burbujas de aire de la pesa y del portapesa. Esto tambin es vlido para las paredes en el bao lquido para los mtodos C y D, especialmente si se trata de pesas pequeas3). Una forma prctica de reducir el riesgo de burbujas de aire es eliminar el aire del agua y de la pesa en agua mediante la aplicacin de presin subatmosfrica, vaco, al compartimiento que los contiene durante 10 min a 15 min aproximadamente4).

1)

Una pesa que no se limpi antes del ensayo puede presentar un valor de peso inferior despus de la inmersin en agua pura y despus de la estabilizacin. Se pueden usar otros lquidos con densidad bien conocida y estable. Es esencial para las incertidumbres de medicin pequeas trabajar en condiciones de temperatura conocida y constante. Esto es an ms importante si se usa un lquido con coeficiente de expansin de temperatura ms alto que el del agua. Por ejemplo, en el caso de una pesa de 20 mg, un cambio en la lectura de la balanza de 20 g ocasionara una diferencia en el resultado de densidad de 80 kg m-3. La densidad del aire saturado con agua es 0,0025 kg m-3 aproximadamente inferior a la del agua sin aire.

2)

3)

4)

47



B.7.2.6 Portapesa y alambre de suspensin Al colocar la pesa en el portapesa debajo del agua se puede causar accidentalmente dao tanto a la pesa como al bao (vidrio). Es til sumergir la pesa y el portapesa juntos. Sin embargo, las burbujas de aire se pueden detectar mejor si el portapesa y la pesa se sumergen por separado. Use un portapesa que pueda prevenir que la pesa se caiga. Si se requiere una incertidumbre de medicin baja, el alambre de suspensin debera ser delgado, limpio y atravesar la interfaz aire agua en ngulo recto5). B.7.2.7 Masa o masa convencional En la frmula que se indica posteriormente, la masa se puede tomar como masa convencional y viceversa, porque al considera la incertidumbre que se obtiene y se requiere para la densidad de una pesa, la diferencia de los valores de esta masa y la masa convencional no tiene importancia. Por la misma razn, se puede tomar el valor nominal para la masa o la masa convencional de una pesa, siempre que se pueda asumir que su masa convencional cumple con el error mximo permisible correspondiente dado en la Tabla 1. B.7.2.8 Secado de la pesa Despus de retirar la pesa del agua la mayor parte del agua resbalar inmediatamente por la superficie de la pesa, Las gotas remanentes se deben retirar con un papel suave. Para la estabilizacin, la pesa se puede colocar debajo de una cubierta adecuada (un vaso de precipitado invertido o separadores que permitan la ventilacin). B.7.3 Medicin de una pieza de prueba La medicin de la densidad se puede realizar a una sola pieza de muestra tomada de la pieza de metal usada para fabricar la pesa. La pieza de muestra se toma lo ms cerca posible de la pesa y tiene volumen y forma adecuados para la medicin de su densidad. La rugosidad de la pieza de prueba es igual o inferior a la rugosidad de la pesa. Se asume que la densidad de la pesa es igual a la densidad de la pieza de muestra. La incertidumbre estndar de este valor se obtiene combinando un componente de incertidumbre estndar relativa igual a 5 x 10-5 con la incertidumbre estndar de la densidad de la pieza de ensayo. B.7.4 Mtodo de prueba (comparacin hidrosttica) Este mtodo se puede realizar de tres formas diferentes: Mtodo A1 (dos pesas diferentes de referencia pesadas en aire) Comparacin entre la pesa de prueba y la de referencia en aire y comparacin entre la pesa de prueba en lquido y una segunda pesa de referencia en aire.

5)

Un mtodo de comparacin considera que el portapesa y el alambre de suspensin sumergido desplazan agua. ste compensa la fuerza adicional debida a la formacin de un menisco en la interface aire-agua, que no se refleja en las siguientes ecuaciones. Un dimetro de alambre, , de o,1 a 0,3 mm para pesas de hasta 2 kg es adecuado en la mayora de los casos.

48



Mtodo A2 (pesas de referencia pesadas en aire y en el lquido) Comparacin entre la pesa de prueba y la de referencia en aire y comparacin entre la pesa de prueba y la pesa de referencia (la misma u otra), ambas en lquido. Mtodo A 3 (pesaje directo) Pesaje de la pesa de ensayo en aire y en lquido usando la indicacin de la balanza en lugar de la masa de las pesas de referencia. B.7.4.1 Equipos a) b) c) d) e) f) d) Balanza de laboratorio con capacidad suficiente y alta resolucin (comnmente 2 x 10-6 de resolucin relativa), equipada para pesar una carga suspendida por debajo de la balanza. Bao de agua con capacidad de control termosttico entre 20 C 0,2 C. Alambres de suspensin y portapesas para diferentes tamaos de pesas. Mecanismo para cargar y descargar el portapesa en el agua. Patrones de masa con densidad conocida. Instrumentos para manipular las pesas (por ejemplo, guantes de laboratorio, paos sin pelusa, pinzas de laboratorio). Un recinto bien iluminado.

0. 8 7 4 2 8 8

Intercambiador de pesas

Alambre de suspensin

Porta pesas

Figura B.4. Ilustracin del Mtodo A

49



B.7.4.2 Mtodo de prueba A1 (dos pesas diferentes de referencia pesadas en aire) B.7.4.2.1 Procedimiento de medicin Determine la densidad del lquido, 1 , y la del aire, a, en el momento de la prueba: a) Primer pesaje (pesa de prueba en aire): 1) 2) 3) b) pese la pesa de prueba (mta) en aire (con densidad pa), registre la indicacin (Ita), retire con cuidado la pesa (mta).

Segundo pesaje (pesa de referencia en aire): 1) 2) 3) pese la pesa de referencia (mra) en aire (con densidad pa), registre la indicacin (Ira), retire con cuidado la pesa (mra).

c)

Tercer pesaje (pesa de prueba en lquido): 1) 2) 3) pese la pesa de prueba (mtl) en el bao lquido (con densidad pl), registre la indicacin (Itl), retire con cuidado la pesa (mtl).

d)

Cuarto pesaje (segunda pesa de referencia en aire): 1) 2) 3) pese la pesa de referencia (mrl) en aire (con densidad pal), registre la indicacin (Irl), retire con cuidado la pesa (mrl).

La segunda pesa de referencia (mrl) usualmente es una combinacin de pesas cuya indicacin de la balanza est cerca de la indicacin de la balanza para la pesa sumergida. B.7.4.2.2 Clculos El smbolo mrl representa la masa total de la combinacin y rl representa la densidad efectiva. La densidad efectiva se calcula as: rl =

mi

rli

/

Vi

rli

(B.7.4-1)

en dondeVrli

=

son los volmenes de las pesas. La densidad de la pesa de ensayo, t, se calcula as.

50

NORMA TCNICA COLOMBIANA=

NTC 1848 (Segunda actualizacin)(B.7.4-2)

1 (C a mra + mwa ) a (C al mrl + mwl )C a mra + mwa C al mrl + mwl

Con:Ca = 1

a ra

(B.7.4-3)

Ca = 1

al rl

(B.7.4-4)

m wa = (I ta I ra )C s

(B.7.4-5)

m wl = (I tl I rl )C s

(B.7.4-6)

Cs = 1

as s

(B.7.4-7)

El smbolo s representa la densidad de la pesa de sensibilidad y as representa la densidad del aire en le momento en que se calibr la balanza. Incertidumbre relativa: u ( ) t t 2 2 2 u ( al ) u (1 ) u ( ra ) = c ( ) u ( a ) ( ) ( ) + c c + + a al ra + al a ra 1 2 2 u (mwa ) u(mwl ) u (mr ) + + 2 c 2 (mr ) m m mr ra rl 2

2

2

u (rl ) c ( rl ) + rl 2 )

2

u mcap + m rl

(

(B.7.4-8)

Con: c ( a ) =

a t

t 1 ra

t 1 (insignificante en la mayora de los casos). 1 (B.7.4-10) c ( ra ) =

(B.7.4-9)

c ( al ) =

al 1 t 1 rl

(

)

a t 1 1 ra

(

)

(B.7.4-11)

c (rl ) = c ( al ) =

al (t 1 ) 1 rl

(B.7.4-12)

c (m r ) =

( t

1 )

1

(B.7.4-13)

u (m r ) 1 u(mra ) u (m rl ) = + mr 2 mrl mra

(B.7.4-14)

Se asume que las masas y densidades de las pesas de referencia estn correlacionadas. u(mcap) es la incertidumbre debida al efecto de tensin superficial en el alambre de suspensin (con un alambre con dimetro de 1 mm, el efecto mximo puede ser de 23 mg; si el dimetro de alambre es 0,1 mm, el efecto puede ser de 2,3 mg). Cerca de 20 C, la incertidumbre de la densidad del agua se relaciona aproximadamente con la incertidumbre de su temperatura, tl, en C (temperatura del agua), como se indica a continuacin: u ( 1 ) 3 u (t1 ) = 4.1 x10 t1 1 2 2

(B.7-4-15)

Se pueden lograr incertidumbres por debajo de 0,05 kg m-3 con la ecuacin (B.7.4-2). 51



En la mayora de los casos, los factores de correccin por empuje del aire Ca, Cal y Cs no difieren significativamente entre s y pueden ajustar hasta la unidad, simplificando la ecuacin (B.7.4-2) as:t 1 (m ra + m wa ) a m r l + m wlm ra + m wa m r l m wl

(

)

(B.7.4-16)

Incertidumbre relativa:2 2 2 2 2 u (mwa ) u (mwl ) u ( t ) u (1 ) u ( a ) u (mr ) + = c ( a ) + + + c 2 (mr ) 2 m m m t a r ra rl 1 2

u mcap + m rl

(

2 ) + u2

c

B.7.4-17)

Con:u (m r ) 1 = mr 2 c (m r ) = u (m ra ) u (m rl ) + m m rl ra (B.7.4-18)

c ( a ) =

a t

t 1 1

(B.7.4-19)

( t 1 )1

(B.7.4-20)

t a al uc = 1 1 ra rl

(B.7.4-21)

Se pueden lograr incertidumbres por debajo de 0,2 kg m-3 con la ecuacin (B.7.4-16). B.7.4.3 Mtodo A2 (pesas de referencia pesadas en aire y en el lquido) B.7.4.3.1 Procedimiento de medicin Igual que en el numeral B.7.4.2.1, excepto: d) Cuarto pesaje (pesa de referencia en lquido): 1) 2) 3) pese la pesa de referencia (mrl) en lquido, registre la indicacin (Irl), retire con cuidado la pesa (mrl).

La pesa de referencia (mrl) puede ser la segunda pesa de referencia o la misma usada en aire (mra). B.7.4.3.2 Clculos La densidad de la pesa de prueba, pt, se calcula luego con la ecuacin (B.7.4-22) o la (B.7.4-31). i) Cuando se usa la misma pesa de referencia para la medicin en aire y en lquido, mra = mrl = mr y pra = prl = pr, entonces: 1 (C a m r + m wa ) a (C1 m r + m wl ) a mr 1 + m wa m wl r

t =

(B.7.4-22)

52

NORMA TCNICA COLOMBIANACon:Ca = 1


a r

(B.7.4-23)

C1 = 1

1 r

(B.7.4-24)

mwa y mwl se definen como en la ecuacin (B.7.4-2). Incertidumbre relativa: u ( t ) u ( r ) u ( a ) u ( 1 ) c ( 1 ) + + c ( a ) = t a 1 r 2 2 22 2

2

+

u m cap u (m wa ) u (m wl ) u (m r ) + c (m wl ) + c (m wl ) + c (m wa ) m c (m r ) m m ra m ra r ra 2

(

2 )

(B.7.4-25)

Con:

c ( a ) =

a t

t r 1

(insignificante en la mayora de los casos)

(B.7.4-26)

c ( t ) =

1

t

( r (1 + m wa

/ m r ) t ) (insignificante en la mayora de los casos) 1 t 1

(B.7.4-27)

c (m r ) =

r t t r l

(B.7.4-28)

c (mwa ) =

r t

(B.7.4-29)

c (m wl ) =

(B.7.4-30)

Se pueden lograr incertidumbres por debajo de 0,1 kg m-3 con la ecuacin (B.7.4-22). ii) Cuando se usan pesas de referencia diferentes para la medicin en aire y en lquido, mra mrl y pra prl, entonces:t = 1 (C a mra + mwa ) a (C1mrl + mwl ) C a mra + mwa C1mrl mwl(B.7.4-31)

Con:Ca = 1

a ra

(B.7.4-32)

C1 = 1

l rl

(B.7.4-33)

Incertidumbre relativa:2 2 2 2 2 2 ( ) 2 ( u ( t ) u ( a ) u (1 ) u ( a ) u ( rl ) u mr u mwa ) + c 2 (mr ) 2 + + c (1 ) + c ( rl ) = c ( a ) + + c ( ra ) m rl mr ra 1 a ra t

u mcap u (mwl ) 2 c (mwl ) + c (mwl ) mra mra

(

) 2

(B.7.4-34)

53

NORMA TCNICA COLOMBIANACon:u (m rl ) u (m r ) 1 u (m ra ) = + mr 2 m m rl ra c ( a ) =


(B.7.4-35)

a t1

rl 1 ra 1

( ra t + 1 )


(B.7.4-36)

c ( 1 ) =

t

( rl t )


(B.7.4-37)

c (ra ) =

rl a (1 t ) 1ra t

(B.7.4-38)

c ( rl ) =

t rl rl 1

(B.7.4-39)

c (m r ) =

rl 1 t 1 t

(B.7.4-40)

c (m wl ) =

(B.7.4-41)

Se asume que la masa de las pesas de referencia se correlaciona. Para (mcap), (vase el numeral B.7.4.2.2). Se pueden lograr incertidumbres por debajo de 0,1 kg m-3 con la ecuacin (B.7.4-31). B.7.4.4 Mtodo A3 (pesaje directo) En lugar de usar una tcnica de comparacin, el procedimiento se puede simplificar leyendo directamente la indicacin de la balanza. B.7.4.4.1 Procedimiento de medicin Igual que en B.7.4.2.1, excepto que se omiten los procedimientos b) y d). B.7.4.4.2 Clculos La ecuacin correspondiente que rige esta situacin es:t =I ta x 1 I tl x a I ta I tl

(B.7.4-42)

El prerrequisito para esta simplificacin es una balanza bien calibrada. Ita e Itl significan los valores indicados por la balanza para la pesa de prueba en aire (subndice a) y en lquido (l) respectivamente, despus de la tara de la balanza sin la pesa en el platillo ni en el portapesa sumergido. Incertidumbre relativa: u ( t ) u ( 1 ) = 1 t 2 2

u m cap u ( a ) u (I ta ) u (I tl ) + c (I tl ) + c (I tl ) + c ( a ) + c (I ta ) I I I tl a ta tl 2 2 2

(

2 )

2 + uc

(B.7.4-43)

54

NORMA TCNICA COLOMBIANACon:c ( a ) = a


t 1 t 1 t 1 1

(B.7.4-44)

c (I ta ) = a

1 t 1

(B.7.4-45)

c (I tl ) = a

(B.7.4-46)

t a al uc = 1 ref 1

(B.7.4-47)

Se pueden lograr incertidumbres por debajo de 0,2 kg m-3 con la ecuacin (B.7.4-42). B.7.5 Mtodo de prueba B (verificacin de densidad) B.7.5.1 Principios El mtodo B es una forma simplificada de la tcnica hidrosttica e implica slo el pesaje en lquido. La pesa de prueba se suspende con un alambre delgado con resistencia suficiente en el agua con densidad pl. La pantalla de la balanza indica un valor de masa, Itl. Este mtodo se puede llevar a cabo en dos formas: Mtodo B1: clculo de la densidad usando la ecuacin (B.7.5.-1) y la ecuacin de incertidumbre asociada (B.7.5-2) (obligatorio para clase E1). Mtodo B2: verificacin de que la densidad est en el rango prescrito. Los valores limites para la indicacin de la balanza (R 111-2 Formato de reporte de prueba) se calculan con los lmites mnimo y mximo para la densidad indicados en la Tabla 5 de esta norma. Se toma en consideracin una incertidumbre de medicin estimada del mtodo de determinacin de la densidad dependiendo del tamao de la pesa. Como medida adicional de seguridad, los lmites mnimos se basan en una temperatura de agua que se asume en 24 C, y los lmites mximos se basan en una temperatura de 18 C. B.7.5.2 Equipos a) b) Balanza de laboratorio con rango adecuado. Se recomienda una resolucin relativa de 10-6 con un nivel correspondiente de repetibilidad. Ba lquido a temperatura estable entre 18 C y 24 C. Si la balanza est equipada para pesaje por debajo de la balanza, debe estar elevada en un soporte por encima del bao (vase la Fig

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