LISTADO INCERTIDUMBRES EN LAS CALIBRACIONES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD Y EN LAS CARACTERIZACIONES DE MEDIOS ISOTERMOS
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INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 3 I. LISTADO DE LAS MÍNIMAS CAUSAS DE INCERTIDUMBRE A TENER EN CUENTA EN CALIBRACIONES POR COMPARACIÓN DE TERMÓMETROS DE CONTACTO.............. 4 1.
Incertidumbres del sistema de calibración...................................................................... 4
2.
Incertidumbres del termómetro en calibración ............................................................... 4 CASO A: Termómetros de resistencia de platino ..................................................................... 4 CASO B: Termopar ................................................................................................................... 5 CASO C: Termómetro de lectura directa .................................................................................. 5 CASO D: Termómetro de columna de líquido a inmersión total............................................... 5 CASO E: Termómetro de columna de líquido a inmersión parcial ........................................... 5
II. LISTADO DE LAS MÍNIMAS CAUSAS DE INCERTIDUMBRE A TENER EN CUENTA EN CALIBRACIONES POR COMPARACIÓN DE TERMÓMETROS DE RADIACIÓN.............. 6 1.
Incertidumbres del sistema de calibración...................................................................... 6
2.
Incertidumbres del termómetro en calibración ............................................................... 6
III. LISTADO DE LAS MÍNIMAS CAUSAS DE INCERTIDUMBRE A TENER EN CUENTA EN CALIBRACIONES POR COMPARACIÓN DE HIGRÓMETROS ÓPTICOS DE PUNTO DE ROCÍO Y TERMOHIGRÓMETROS DE LECTURA DIRECTA .................................................... 7 TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCÍO .................................................................................... 7 1.
Incertidumbres del sistema de calibración...................................................................... 7
2.
Incertidumbres del higrómetro en calibración ................................................................ 7
TEMPERATURA (EN AIRE)......................................................................................................... 7 1.
Incertidumbres del sistema de calibración...................................................................... 7
2.
Incertidumbres del higrómetro en calibración ................................................................ 8
Incertidumbres del sistema de calibración...................................................................... 8
2.
Incertidumbres del higrómetro en calibración ................................................................ 8
IV. LISTADO DE LAS MÍNIMAS CAUSAS DE INCERTIDUMBRE A TENER EN CUENTA EN LA CARACTERIZACIÓN DE MEDIOS ISOTERMOS (TEMPERATURA Y/O HUMEDAD).. 9 1.
Incertidumbre en la determinación de la estabilidad del medio.................................... 9
2.
Incertidumbre en la determinación de la uniformidad del medio.................................. 9
3.
Incertidumbre en la indicación del medio........................................................................ 9
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Introducción Este documento tiene por objeto hacer un listado de las principales causas de incertidumbre que deben tenerse en cuenta en la calibración de los instrumentos de medida de temperatura y humedad más comunes y en la caracterización de medios isotermos. Es importante resaltar que cada laboratorio debe estudiar su sistema y condiciones de calibración ya que en algunos casos podría ser necesario tener en cuenta otras incertidumbres no contempladas en esta relación. También debe tenerse en cuenta que algunas de las causas de incertidumbre listadas podrían estar contenidas dentro de otras debido al método de estimación empleado por el laboratorio. El laboratorio debe tener esto en cuenta para no contar dos veces la misma fuente de incertidumbre. Para el caso de medios isotermos y debido a la gran variabilidad que existe, es necesario diseñar un procedimiento de medida de acuerdo a sus características. El método de medida que se establezca en ese procedimiento definirá las influencias a tener en cuenta en el cálculo de incertidumbres. Por ello, en algunos casos puede que no todas las causas de incertidumbre que se incluyen en el apartado V deban tenerse en cuenta en los cálculos y en otros puede ser que sea necesario considerar otras adicionales.
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I. Listado de las mínimas causas de incertidumbre a tener en cuenta en calibraciones por comparación de termómetros de contacto 1. Incertidumbres del sistema de calibración 1.1. Calibración de los patrones 1.2. Lectura de los patrones, dependiendo del tipo de patrones y el equipo de lectura utilizado: 1.2.1.Termómetros de resistencia de platino con puente comparador de resistencias: • Calibración del puente • Deriva del puente entre calibraciones • Calibración de la resistencia eléctrica patrón (externa o interna) • Deriva de la resistencia eléctrica patrón entre calibraciones (externa o interna) • Influencia de variaciones de la temperatura a la que está mantenida la resistencia eléctrica patrón (externa o interna). 1.2.2.Termómetros de resistencia de platino con multímetro: • Calibración del multímetro • Deriva del multímetro entre calibraciones • Exactitud del multímetro 1.2.3.Termopares: • Calibración del voltímetro • Deriva del voltímetro entre calibraciones • Exactitud del voltímetro • Fuerzas electromotrices parásitas • Realización de la junta fría (baño de hielo, junta fría eléctrica o electrónica) e influencia de la temperatura en la misma. • Influencia de los cables de extensión/compensación) (si procede). 1.2.4.Termómetros de lectura directa • Resolución 1.3. Interpolación de los patrones 1.4. Deriva de los patrones entre calibraciones 1.5. Estabilidad del medio isotermo (este valor debe incluir la incertidumbre de la determinación de la propia estabilidad del medio isotermo) 1.6. Uniformidad del medio isotermo (este valor debe incluir la incertidumbre de la determinación de la propia uniformidad del medio isotermo)
2. Incertidumbres del termómetro en calibración
CASO A: Termómetros de resistencia de platino A.2.1. Lectura del termómetro: • Si se utiliza un puente comparador de resistencias como equipo de lectura: A.2.1.1. Calibración del puente A.2.1.2. Deriva del puente entre calibraciones A.2.1.3. Calibración de la resistencia eléctrica patrón (externa o interna) A.2.1.4. Deriva de la resistencia eléctrica patrón entre calibraciones (externa o interna)
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A.2.1.5.
Influencia de variaciones de la temperatura a la que está mantenida la resistencia eléctrica patrón (externa o interna). A.2.1.6. Autocalentamiento, efecto del medio (aire/líquido) indefinición de intensidad aplicada • Si se utiliza un multímetro como equipo de lectura: A.2.1.1. Calibración del multímetro A.2.1.2. Deriva del multímetro entre calibraciones A.2.1.3. Exactitud del multímetro A.2.1.4. Autocalentamiento, efecto del medio (aire/líquido), indefinición de intensidad aplicada A.2.2. Histéresis
CASO B: Termopar B.2.1. Calibración del voltímetro B.2.2. Deriva del voltímetro entre calibraciones B.2.3. Exactitud del voltímetro B.2.4. Fuerzas electromotrices parásitas B.2.5. Influencia del conmutador/escáner utilizados (si procede) B.2.6. Realización de la junta fría (baño de hielo, junta fría eléctrica o electrónica) e influencia de la temperatura en la misma. B.2.7. Influencia de los cables de extensión/compensación) (si procede). B2.8. Falta de homogeneidad del termopar
CASO C: Termómetro de lectura directa C.2.1. Resolución del termómetro C.2.2. Incertidumbre debida al tipo de sensor: • Termómetro de resistencia de platino o termistor C.2.1.1. Histéresis del termómetro • Termopar C.2.1.2. Fuerzas electromotrices parásitas C.2.1.3. Junta fría (influencia de la temperatura) C.2.1.4. Falta de homogeneidad
CASO D: Termómetro de columna de líquido a inmersión total D.2.1. Resolución/lectura del termómetro D.2.2. Depresión de cero D.2.3. Influencia de la presión ambiente (si procede) D.2.4. Influencia de la temperatura de la columna emergente (si procede)
CASO E: Termómetro de columna de líquido a inmersión parcial E.2.1. Resolución/lectura del termómetro E.2.2. Depresión de cero E.2.3. Estimación de la temperatura de la columna emergente E.2.4. Influencia de la presión ambiente (si procede)
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II. Listado de las mínimas causas de incertidumbre a tener en cuenta en calibraciones por comparación de termómetros de radiación 1. Incertidumbres del sistema de calibración 1.1. Incertidumbre de calibración de los patrones (termómetros de radiación) 1.2. Incertidumbre de lectura de los patrones • Resolución y/o repetibilidad en el punto de calibración. • Efecto del tamaño de la fuente. 1.3. Interpolación de los patrones. 1.4. Deriva de los patrones entre calibraciones. 1.5. Estabilidad del cuerpo negro. 1.6. Influencia de las condiciones ambientales (si procede).
2. Incertidumbres del termómetro en calibración 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6.
Lectura del termómetro (repetibilidad en el punto de calibración). Resolución. Repetibilidad. Efecto del tamaño de la fuente. Influencia de las condiciones ambientales (si procede) Uniformidad en el campo de visión para el caso de cámaras termográficas.
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III. Listado de las mínimas causas de incertidumbre a tener en cuenta en calibraciones por comparación de Higrómetros ópticos de punto de rocío y Termohigrómetros de lectura directa
TEMPERATURA DE PUNTO DE ROCÍO
1. Incertidumbres del sistema de calibración 1.1. Incertidumbre de calibración del Higrómetro Patrón 1.2. Deriva del Higrómetro Patrón 1.3. Incertidumbre de calibración de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.4. Deriva de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.5. Incertidumbre de calibración del Puente de medida de Resistencia 1.6. Deriva del Puente de Medida de Resistencia 1.7. Incertidumbre de la Lectura de los patrones 1.8. Incertidumbre debida a Contaminación 1.9. Incertidumbre debida a Gradientes en el espejo 1.10. Incertidumbre debida al Ajuste de la función de referencia 1.11. Incertidumbre debida a Efectos de desorción 1.12. Incertidumbre debida a la Reproducibilidad del higrómetro patrón
2. Incertidumbres del higrómetro en calibración 1.13. Incertidumbre de calibración de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.14. Deriva de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.15. Incertidumbre de calibración del Puente de medida de Resistencia o Multímetro 1.16. Deriva del Puente de Medida de Resistencia o Multímetro 1.17. Resolución del instrumento en calibración 1.18. Incertidumbre debida a Contaminación 1.19. Incertidumbre debida a Gradientes en el espejo 1.20. Incertidumbre debida a Diferencia de presión 1.21. Incertidumbre de la Lectura del instrumento en calibración 1.22. Incertidumbre debida a la Reproducibilidad del instrumento en calibración
TEMPERATURA (EN AIRE)
1. Incertidumbres del sistema de calibración 1.1. Incertidumbre de calibración del TRP Patrón 1.2. Deriva del TRP Patrón 1.3. Incertidumbre de calibración de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias)
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1.4. Deriva de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.5. Incertidumbre de calibración del Puente de medida de Resistencia 1.6. Deriva del Puente de Medida de Resistencia 1.7. Incertidumbre de la Lectura de los patrones 1.8. Uniformidad cámara 1.9. Autocalentamiento, efecto del medio (aire/líquido) indefinición de intensidad aplicada 1.10. Incertidumbre debida al Ajuste de la función de referencia 1.11. Efectos de radiación
2. Incertidumbres del higrómetro en calibración 1.12. Incertidumbre de calibración de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.13. Deriva de la Resistencia Patrón (si se utiliza puente comparador de resistencias) 1.14. Incertidumbre de calibración del Puente de medida de Resistencia o Multímetro 1.15. Deriva del Puente de Medida de Resistencia o Multímetro 1.16. Resolución del instrumento en calibración 1.17. Autocalentamiento, efecto del medio (aire/líquido) indefinición de intensidad aplicada 1.18. Incertidumbre de la Lectura del instrumento en calibración 1.19. Incertidumbre debida a la Reproducibilidad del instrumento en calibración
HUMEDAD RELATIVA
1. Incertidumbres del sistema de calibración 1.1. Incertidumbre de temperatura de rocío de referencia 1.2. Incertidumbre de temperatura ambiente de referencia 1.3. Incertidumbre debida al Ajuste de la función de referencia de tensión de vapor saturante
2. Incertidumbres del higrómetro en calibración 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8.
Incertidumbre de calibración del Puente de medida de Resistencia o Multímetro Deriva del Puente de Medida de Resistencia o Multímetro Resolución del instrumento en calibración Incertidumbre de la Lectura del instrumento en calibración Incertidumbre debida a la Reproducibilidad del instrumento en calibración
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IV. Listado de las mínimas causas de incertidumbre a tener en cuenta en la caracterización de medios isotermos (temperatura y/o humedad) 1. Incertidumbre en la determinación de la estabilidad del medio 1.1. Lectura del patrón/patrones (normalmente resolución ya que lo habitual es emplear termómetros electrónicos). 1.2. Deriva a corto plazo del patrón/patrones. 1.3. Tiempo de respuesta del patrón/patrones. 1.4. Influencia de las condiciones ambientales. 1.5. Efectos de carga
2. Incertidumbre en la determinación de la uniformidad del medio 1.1. Calibración del patrón/patrones. 1.2. Lectura del patrón/patrones (normalmente resolución ya que lo habitual es emplear termómetros electrónicos). 1.3. Deriva del patrón/patrones entre calibraciones. 1.5. Tiempo de respuesta del patrón/patrones. 1.6. Influencia de las condiciones ambientales. 1.7. Efectos de carga 1.8. Estabilidad del medio isotermo.
3. Incertidumbre en la indicación del medio 1.1. Calibración del patrón/patrones. 1.2. Lectura del patrón/patrones (resolución). 1.3. Deriva del patrón/patrones entre calibraciones. 1.4. Tiempo de respuesta del patrón/patrones. 1.5. Influencia de las condiciones ambientales. 1.6. Estabilidad del medio isotermo (incluyendo la incertidumbre de su determinación). 1.7. Uniformidad del medio isotermo (incluyendo la incertidumbre de su determinación). 1.8. Efectos de radiación. 1.9. Efectos de carga 1.10. Resolución del indicador del medio isotermo.
NOTA: Para caracterización de medios isotermos en humedad relativa utilizando como patrón un Higrómetro Óptico de punto de rocío, en la determinación de la incertidumbre del sistema de calibración para la indicación del medio, habría que tener en cuenta las contribuciones correspondientes al sistema de calibración para calibraciones por comparación de higrómetros ópticos de punto de rocío y termohigrómetros de lectura directa.