Instrumentación IndustrialIII CICLO Laboratorio 14 “Medidor de PH, Patrones de calibración” Integrantes: Carita Condorhuaman José Carlos Chilón Cabanillas Antoni Alfonso Ludeña Quispitito Marco Antonio Ponce de León Basauri Paulo Alonso Sección: “C” Profesor: Heberth Martínez Sarmiento Fecha de realización: 23 de noviembre Fecha de entrega: 25 de noviembre 2017-2 Índice 1. Introducción ........................................................................................................ 2 2. Marco teórico ..................................................................................................... 3 a. Balanza de pesos muertos Tipo T - AMETEK...................................................................3 b. Calibrador de pozo seco .................................................................................................4 c. Calibrador de cuerpo negro ...........................................................................................4 d. Calibrador patrón de presión manométrica ...................................................................5 3. Procedimiento..................................................................................................... 6 e. Calibrador de peso muerto ............................................................................................6 f. Calibrador de pozo seco .................................................................................................7 g. Calibrador de cuerpo negro ...........................................................................................8 h. Calibrador patrón de presión manométrica ................................................................. 10 i. Medición de pH............................................................................................................ 11 j. Calibración de un electrodo de pH ............................................................................... 16 4. Observaciones................................................................................................... 18 5. Conclusiones ..................................................................................................... 18 6. Aplicaciones ...................................................................................................... 18 7. Recomendaciones ............................................................................................. 19 8. Bibliografía ....................................................................................................... 19 1 | Medidor de PH, patrones de calibración entre los cuales tenemos el calibrador de pozo muerto. calibrador de pozo seco. 2 | Medidor de PH. reactivo o conservantes es así que en el presente laboratorio hablaremos acerca de la calibración mediante distintos instrumentos patrones. Introducción Hoy en día la calibración de los instrumentos de medidas usados en la industria. también cave aclarar que la calibración no es más que una comparación entre las medidas realizadas con la medida del instrumento patrón. patrones de calibración . De los cuales se hablará con más profundidad durante el desarrollo de este laboratorio. de cuerpo negro. etc. 1. de presión manométrica . se ha vuelto indispensable y más aún en la industria médica. química y alimenticia en los cuales es de vital importancia tener concentraciones exactas de algún medicamento. bajo determinadas condiciones.com/PDF/Ametek/Balanzas/Especificaciones-balanza- pesos-muertos-TipoT-Ametek. Balanza de pesos muertos Tipo T . a. También es importante mencionar que este instrumento cumple con la certificación de NIST (National Institute of Standards and Technology) y la Norma ISO 9001. Figura 2. vamos a ver una pequeña descripción de los instrumentos usados en el presente laboratorio. A continuación.midebien.AMETEK Esta balanza de pesos muertos hidráulica Tipo T está diseñada para brindar una exactitud de laboratorio a un equipo que está diseñado para soportar ambientes industriales.0: Calibrador de peso muerto tipo T (AMATEK) Recuperado de: https://www. también esta diseñado para usarse como patrón primario (calibrador de peso muerto) y puede usarse con agua/alcohol o aceites hidráulicos.1: Funcionamiento del calibrador de peso muerto tipo T (AMATEK) Recuperado de: https://www. patrones de calibración .com/PDF/Ametek/Balanzas/Especificaciones-balanza- pesos-muertos-TipoT-Ametek.pdf 3 | Medidor de PH. Marco teórico Teniendo en cuenta que la calibración de un instrumento involucra la comparación de la lectura del instrumento que se está calibrando con la lectura generada por un instrumento de referencia (o patrón).pdf Figura 2.midebien. la cual estandariza y especifica los requisitos para un buen sistema de gestión de la calidad. 2. la salida del termómetro bajo prueba se compara con la temperatura de la fuente medida por un termómetro de resistencia de platino en los momentos en que se requieren estándares nacionales. Este producto cumple con la corriente de directiva europea relacionado a la compatibilidad electromagnética y seguridad industrial (EMC directiva 89/336/ECC). al llegar con un mismo valor esto nos permite comparar y calibrar el instrumento bajo prueba. Este equipo esta suministrado con un certificado de calibración rastreable. instrumento patrón y la pesa patrón) con un mismo valor. • Por Radiación: Cuando se utilizan cerámicas (altas temperaturas) Figura 2. bronce o aluminio. patrones de calibración . cámara termográfica y termómetros portátiles.2: Funcionamiento del calibrador de pozo Fuente: Google imágenes c. b. Calibrador de cuerpo negro Este instrumento está diseñado para la calibración de la instalación fija de cualquier pirómetro (Dispositivo capaz de medir la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella también se suele llamar así a aquellos instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados Celsius). La transmisión del calor depende del material de los bloques utilizados: • Por conducción: Cuando se utilizan metales (buenos conductores del calor) como el acero. • Funcionamiento: Al ingresar presión mediante la palanca manual esta viaja y llega hasta 3 diferentes puntos (instrumento bajo prueba. Directiva de baja tensión 78/23/EEC) 4 | Medidor de PH. Calibrador de pozo seco Genera altas temperaturas utilizando resistencias calefactoras controladas mediante sensores tipo termopar. se pueden aplicar tres presiones de prueba diferentes individualmente al medidor.1417796122. Tiene una alta sensibilidad y precisión. el equipo o sistema no debería afectar la operación de cualquier otro equipo o sistema. ni a su vez ser negativamente afectado por estos.bigcommerce. d.4: Calibrador patrón de presión manométrica Recuperado de: http://cdn2. para el cual están diseñados. el mecanismo está construido para resistir el manejo normalmente asociado con la calibración in situ de la instrumentación neumática.690. Además. Figura 2. dos controles del regulador de aire y una válvula selectora. patrones de calibración . Figura 2. Calibrador patrón de presión manométrica Este calibrador neumático portátil es un banco de pruebas de vacío de presión que se encuentra en su totalidad en un maletín de transporte.landinst.png?c=2 5 | Medidor de PH.com/n- 63unu/6rm2ico/products/24259/images/11312/wika-wallace-tiernan-65-120-portable-pressure- calibrator__88932.588. Con la válvula selectora. todas las conexiones de presión. El panel frontal tiene capacidad para el manómetro de precisión.com/products/landcal-p550p-low-temperature- portable# Nota: La EMC Es la capacidad de los equipos y sistemas para funcionar correctamente sin degradación o mal funcionamiento en el ambiente electromagnético.3: Calibrador de cuerpo negro P550P(LANDCAL) Recuperado de: https://www. 0: Características principales del calibrador de peso muerto Datos recuperados de: https://www.23 l / 75 in^3 Desplazamiento (rango alto) 2.015 % de la lectura Precisión ± 0. no magnética (unidades imperiales).7kg Peso estable 25 a 95. kPa Juegos de pesas De 25 kg a 95.pdf 6 | Medidor de PH. Material de peso aluminio (conjuntos pequeños de peso incremental) Unidades de ingeniería psi.40 cm^2 / 0.0 psi a 1. 0. 500 kPa Acción de palanca.com/PDF/Ametek/Balanzas/Especificaciones- balanza-pesos-muertos-TipoT-Ametek.000 psi Peso (probador y caja) 22. bar.5 bar.min) 50 psi.025 %.20 in^3 por golpe Desplazamiento (rango bajo) 0. y ±0.3 kg / 55 a 210 lb Error permisible De 0. ± 0.0: A la izquierda se observa un calibrador de peso muerto tipo T (AMATEK) y a la derecha tenemos su placa de características Fuente: Propia (Foto tomada durante el desarrollo del laboratorio) Características del calibrador Marca Modelo Nro. de serie AMETEK T-50 14817 Características Intervalo de presión De 10 a 15 000 psi Exactitud de ±0.1 psi a 10 psi.8 a 3.30 a 0. 1/4 "BSP y 1/2" BSP aleación dura.1 psi a 100 psi y ± 1.100 %.3 Kg Tabla 3. 5 bar. 3.midebien.5 kg / cm^2.015% modelos imperiales y métricos). Calibrador de peso muerto Figura 3. 5 kg / cm^2.015% rdg Incrementos (bajo-mínimo) 5 psi. kg / cm2. acero inoxidable (± 0.024 in^3 por golpe Conexiones de prueba 1/4 "NPT. accionada a mano y doble bomba Fuente de presión hidráulica de volumen Medio Mezcla de agua destilada / alcohol (estándar) o aceite AAA Capacidad del depósito 1. 7/16 UNF. patrones de calibración .2 cm^2 / 0. ±0. 1/2" NPT. 50 kPa Incrementos (alto . Procedimiento e.018 a 0.17 a 0. 0. Fuente: Propia Figura 3.2: Comparación entre la medida del calibrador y la termocupla. Calibrador de pozo seco Calibración de una termocupla tipo j Figura 3. patrones de calibración . f. Fuente: Propia Figura 3. Fuente: Propia 7 | Medidor de PH.1: Conexión de una termocupla y el calibrador de pozo seco.3: Placa de características del calibrador de pozo seco. 1 kg /26.0.bbinstruments.7 lb Tabla 3.9 in Diámetro 30 mm / 1. de serie AMETEK ATC-650B 582758-01220 Características Voltaje de alimentación 115 VAC (100-127) y 230 VAC (200-254) Potencia de Consumo Máxima 1150 VA Frecuencia 45 – 65 Hz Consumo (Máximo) 1150 VA Rango de temperatura 50° . 1º ó 0. Características del calibrador Marca Modelo Nro.01º Homogeneidad Radial 0.1: Características principales del calibrador de pozo seco Datos recuperados de: http://www.09 ºF Inmersión de Profundidad 150 mm / 5.122°F) ……… 68 minutos Salida del Transmisor Voltaje 24VDC +/-10% Corriente 25 mA (máximo) Rango 0-24 mA Peso 12.03°C (+/.212°F) ……43 minutos 650° .650°C (122° .4: A la izquierda se observa un calibrador de cuerpo negro y a la derecha tenemos su placa de características Fuente: Propia 8 | Medidor de PH.0.11 ºC / +0.com/downloads/ATC_156_157_320_650_SS- CP-2285-US.pdf g.005% Tiempo de Estabilidad 10 minutos Precisión ± 0. patrones de calibración .100°C (1202° . Calibrador de cuerpo negro Figura 3.50°C (1202° .18 in Tiempo de Calentamiento 50°-650° (122° .0.06°F) Rango = 0 – 24 mA Entrada de transmisor Precisión = +/.1202°F) Estabilidad +/.1202°F) ……27 minutos Tiempos de Enfriamiento 650° .20 ºF Resolución 1º ó 0.05 ºC / 0. 4 x 10.3in (L x A x H) Peso 11kg / 24. 50 a 60 Hz Consumo de energía 0.c.0kVA Dimensiones 315 x 260 x 185 mm /12. patrones de calibración ..2: Características principales del calibrador de cuerpo negro Datos recuperados de: https://www.4 ° F Requisito de potencia 110 / 120V a.2 x 7. o 220 / 240V a.6lb (bruto) Potencia 1000 W Amperaje máximo 5A Frecuencia 50 Hz Longitud Interna 160 mm Tabla 3. de serie LANDCAL P550P 29297-5 Características Max.com/documents/1235?1498463043 9 | Medidor de PH.8 a 1.6 pulgadas de diámetro x 160 mm / 6.c.) A 500 ° C / 930 ° F Dimensiones 65 mm / 2.landinst.995 Controlador Euritermo con interfaz serie RS 232C Incertidumbre de PRT <± 0.2 (neto) /13kg/28.5: A la izquierda se observa un pirómetro de marca FLUKE y a la derecha observamos el momento de la calibración del pirómetro Fuente: Propia Figura 3.2K / 0. rango de temperatura 50 a 550 ° C / 120 a 999.9 ° F Temperatura recomendada 100 a 500 ° C / 210 a 930 ° F Velocidad de calentamiento 60 min (aprox.3 pulgadas Emisividad > 0. Figura 3.6: Calibración del pirómetro con el calibrador de cuerpo negro Fuente: Propia Características del calibrador de peso muerto Marca Modelo Nro. Fuente: Propia Figura 3.7: Calibración de un manómetro. Fuente: Propia Figura 3.9: Placa de características del calibrador de presión manométrica. patrones de calibración .8: calibración de un manómetro con el calibrador de presión manométrica. Fuente: Propia 10 | Medidor de PH. h. Calibrador patrón de presión manométrica Figura 3. bucksales.5 bar) como máximo Tasa máxima de fuga de casos No excederá 1. 2.pdf i. Medición de pH • Pasos a seguir 1. 3. Luego debemos colocar el electrodo en una botella de buffer y regular con las perillas de Slope y Set hasta que salga el pH correcto.05 psi. De esta manera evitamos que los líquidos se mezclen y nos den un pH equivocado. patrones de calibración .6 Distancia psi En el dial. Características del calibrador de peso muerto Marca Modelo Nro.6 Rango y calibración a 030.6 psi con graduaciones cada 0. la escala externa dice "100 a 0 a 850" de agua con graduaciones cada 1. debemos limpiarla usando la botella de agua destilada. No debemos olvidar de girar la perilla Temp °C para compensar la temperatura que debe estar aproximada a la temperatura ambiente.1% de escala completa El máximo es 0.com/wika/wika_calibration/datsheets-calibration- products/DS-65-120. 4.018 psi / hr Calibración de doble escala para rango estándar Tabla 3.01 de escala completa Histéresis 0.3: Características principales del calibrador patrón de presión manométrica Datos recuperados de: http://www. de serie WIKA 65-2000 0711013 Características Precisión 0.066% FS Longitud de escala 45 pulgadas (1140 mm) Escala dual calibrada de -100 a 850 "de agua y -3.0 ": la escala interna indica -3.4 ° F Diámetro de marcado 8 1/2 "(215 mm) Aluminio anodizado con cubierta de esfera de vidrio Caja de indicadores templado Presión de la caja 35 psi (2. estas sustancias ya contienen un pH determinado. Se debe alimentar el medidor con 6 V.1% de la escala completa por 10 ° C / 50 Efecto de temperatura ° F cambia de 23 ° C / 73.6 a 30.03 X 10-7 std cc / sec o 0. Repetibilidad 0. Antes de colocar el electrodo.03% de escala completa Sensibilidad 0. Para calibrar el medidor debe usarse los buffers. 11 | Medidor de PH. 11: Etiqueta y placa de características del medidor de pH Fuente: Propia 5. utilizaremos distintas sustancias y mediremos su pH. Una vez calibrado el medidor. Electrodo Agua destilada Buffers Alimentación Slope Set Figura 3. 12 | Medidor de PH. patrones de calibración .10: Partes del medidor de pH. Fuente: Propia Figura 3. 5 Volt 3 Sporade 3. patrones de calibración . Sustancia pH Lejía 11.1 Coca Cola 2.5 Agua 6.13: Medición de pH en lejía.5 Café 5 Frugos 3.4: pH de algunas sustancias medidas en el laboratorio Fuente: Propia Figura 3.12: Líquidos que nos sirvieron para hacer la medición de pH Fuente: Propia Figura 3. Fuente: Propia 13 | Medidor de PH.1 Powerade 3 Tabla 3. 14: Medición de pH en gaseosa Coca Cola Fuente: Propia Figura 3.15: Medición de pH en café. patrones de calibración .16: Medición de pH en sporade Fuente: Propia 14 | Medidor de PH. Figura 3. Fuente: Propia Figura 3. 18: Medición de pH en volt.17: Medición de pH en frugos. patrones de calibración . Fuente: Propia Figura 3.19: Medición de pH en powerade Fuente: Propia 15 | Medidor de PH. Fuente: Propia Figura 3. Figura 3. ¿Cómo es calibrado un electrodo de pH? • Use siempre buffers nuevos y fiables • Lave y seque el electrodo entre los buffers CALIBRACIÓN DEL PUNTO CERO y AJUSTE DEL SLOPE Figura 3. Calibración de un electrodo de pH Como los electrodos de vidrio de pH miden la concentración de H+ relativa a sus referencias. patrones de calibración . 1. tienen que ser calibrados periódicamente para asegurar la precisión. j.20: Calibración del punto cero y ajuste del slope. Fuente: Propia Figura 3.21: Calibración del punto cero y ajuste del slope en el laboratorio Fuente: Propia 16 | Medidor de PH. Por eso se utilizan buffers de calibración (disoluciones reguladoras de pH conocido). patrones de calibración .3 Vinagre 2.0 Leche De Vaca 6.5: pH de algunas sustancias corrientes 17 | Medidor de PH.0 Disolución Saturada De Bicarbonato De 8.5 Tomates 4.0 Saliva (Al Comer) 7. pH que presentan algunas sustancias corrientes Soluciones pH Jugos Gástricos 2.6 Orina Humana 6.2 Sangre Humana 7. Figura 3.9 Leche De Magnesia 10.6 Agua Pura 7.4 Saliva (Reposo) 6.2 Lluvia Ácida 5.5 Naranjas 3.4 Sodio Pasta De Dientes 9.8 Agua De Mar 8.0 Limones 2.9 Refrescos 3.5 Tabla 3.4 Huevos Frescos 7.0 Vino 3.22: Limpieza del electrodo con agua destilada Fuente: Propia 2.5 Amoníaco Casero 11. Los instrumentos patrón usados para calibración en el laboratorio de instrumentación. 4. Observaciones 3. que ya tiene un pH preestablecido 18 | Medidor de PH. 4. • Los instrumentos patrón nos permiten identificar si un instrumento bajo prueba está entregando valores de medición de acuerdo a su margen de error. deben ser enviados periódicamente a los laboratorios de metrología para su recalibración o re-estandarización. • El clima es un factor medioambiental que influye en gran parte en las medidas de calibración que se realiza a un determinado equipo • Un patrón de calibración nos permite verificar las correctas medidas de los instrumentos bajo prueba. Conclusiones • Una calibración consiste en revisar y ajustar un instrumento de medición para que los valores que indique sean los correctos. 6. Calibrador patrón de presión manométrica • Se usa para saber si un manómetro esta correctamente calibrado. 5. patrones de calibración . por ende. donde su exactitud es revisada comparándola con otro patrón. sin embargo. 6. Para una mayor exactitud en la calibración es recomendable llevarlo a los laboratorios del INACAL. La balanza de peso muerto tipo T es usada como un patrón de calibración muy fiable gracias a su alta precisión. Medidor de pH • Se puede usar para medir el pH de cada tipo de sustancia química. El instrumento que adquirimos o usamos en la industria como patrón de calibración debe cumplir con todas las normas y estándares internaciones 5. Calibrador de pozo seco • Este aparato se usa como patrón para saber si una termocupla o RTD están calibradas correctamente. 7. • También puede ser calibrado mediante una botella de buffer. Aplicaciones Calibrador de peso muerto • Se usa como patrón para saber si los manómetros están calibrados de manera correcta. Al realizar el proceso de calibración en el calibrador de pozo seco se tiene que esperar un tiempo para que se establezca la medida patrón y así poder hacer una comparación adecuada. • Un patrón o calibrador estándar es un instrumento que se usa como referencia para calibrar los instrumentos. esto no quiere decir que el instrumento calibrado esté libre de imperfecciones ya sean mecánicas o eléctricas. Calibrador de cuerpo negro • Se usa para calibrar pistolas infrarrojas de temperatura. son de mayor costo y requieren mayores cuidados. • Los instrumentos patrón son instrumentos muy sensibles por lo que su manipulación debe ser en extremo cuidadosas.bucksales.html 19 | Medidor de PH. 7. es: prestar mucha atención a las indicaciones del profesor antes del laboratorio. patrones de calibración .com/wika/wika_calibration/65-120. • No se debe sobrepasar los límites de medición del instrumento. Recomendaciones • Supervisar los equipos del laboratorio que este en óptimas condiciones para poder realizar las medidas necesarias de una manera adecuada.com/documents/1235?1498463043 • Recuperado del sitio web Helping People Measure.com/products/wika-high-precision-portable-pressure-calibrator- series-65-120. Instrumentación Industrial.flw. según la experiencia vivida. Control & Calibrate: http://store. puesto que con estas acciones se reduce el tiempo de vida del equipo.html#desc-tab • Recuperado del sitio web BSI CONTROLS: http://www. México D.landinst. Editorial Alfaomega. Bibliografía • Creus A. 8. • Una recomendación. Sexta edición. • Al utilizar los buffers para medir el pH se debe evitar mezclarlos debido a que cada uno de ellos tiene una determinada concentración de químicos. • Recuperado del sitio web LAND-AMATEK de equipos industriales: https://www.F. (2006).