Prueba de aptitud: p Calibración de multímetros de 4 ½ a 6 ½ dígitos en magnitudes eléctricas Sara Campos División de Mediciones Electromagnéticas

CENTRO CENTRONACIONAL NACIONALDE DEMETROLOGIA, METROLOGIA, CENAM. CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009 DERECHOS RESERVADOS 2009

CONTENIDO • Introducción • Lineamientos ISO/IEC 43-1 43 1 para el desarrollo de pruebas de aptitud • Análisis de resultados y su impacto • Trabajo por realizar

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Introducción

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Propósito de las pruebas de aptitud Determinar la competencia técnica de los laboratorios, en los servicios que ofrecen, por medio de comparaciones. p

La participación en programas de pruebas de aptitud provee a los laboratorios de un método objetivo para evaluar y demostrar la confiabilidad de los servicios que ofrecen.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Los laboratorios con un sistema de calidad basado en la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006:

9 Poseen un sistema de gestión 9 Son técnicamente competentes 9 Son capaces de generar resultados técnicamente válidos

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Proceso de Acreditación vs Pruebas de Aptitud p

Determinar la competencia de la operación total de un laboratorio

≠

Determinar la competencia del laboratorio en puntos específicos y condiciones específicas

Los resultados de las pruebas de aptitud son un soporte técnico f d fundamental t l para la l evaluación l ió de d la l competencia t i del d l laboratorio. l b t i

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Prueba de aptitud: p “Calibración de multímetros de 4 ½ a 6 ½ dígitos, en magnitudes eléctricas” Motivación: Apoyar al desarrollo de la competencia técnica de los laboratorios de calibración acreditados y no acreditados. acreditados Incidir en el desempeño de los participantes cuando realizan li calibraciones lib i que están tá dentro d t del d l alcance l d de su acreditación.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Los resultados de las pruebas de aptitud pueden ser usados en las decisiones de acreditación. Por ello es importante que haya confianza en el diseño y operación de la prueba de aptitud

ISO/IEC Guide 43 43-1: 1: 1997 NMX-EC-43-1-IMNC-2005 Pruebas de aptitud por comparaciones interlaboratorio. Parte 1. 1 Desarrollo y operación de programas de pruebas de aptitud.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Lineamientos ISO/IEC 43-1 para el pruebas de aptitud p desarrollo de p

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Organización y diseño: La naturaleza y propósito de la prueba de aptitud • Evaluar los resultados del participante sobre el patrón viajero, considerándolo como un servicio de calibración rutinario. • Evaluar si las diferencias encontradas son menores que la incertidumbre declarada en las Capacidades de Medición y Calibración (CMCs ) del laboratorio. • Evaluar algunos puntos esenciales de NMX-EC-17025-IMNCNMX EC 17025 IMNC 2006 Parte 5: (i.e. Trazabilidad, métodos de medición, estimación de incertidumbre, etc)

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Organización y diseño: Procedimiento para la selección de participantes o de los criterios que se deben cumplir antes de permitir su participación

#

Ofrecer servicios de calibración a multímetros de 4 ½ a 6 ½ dígitos. dígitos

#

Contar con patrones de medición adecuados para calibrar multímetros de 4 ½ a 6 ½ dígitos. dígitos

#

Contar con personal capacitado en técnicas de medición de magnitudes it d eléctricas lé t i y de d análisis áli i de d incertidumbre. i tid b

#

Tener implantado un sistema de calidad basado en la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Organización y diseño: Las características del patrón viajero seleccionado, así como las consideraciones para su selección

Se utiliza como patrón viajero un multímetro de 8 ½ dígitos, configurado g como multímetro de 6 ½ dígitos. g

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Asegurar la estabilidad del patrón circulante M ltí t d Multímetro de 8 1/2 di digitos it : 1 kV 70 Estabilidad reporada por el fabricante para DMM 8 1/2 digitos Estabilidad típica de DMM 6 1/2 digitos

30 10 -10 -30

o-09 Ago

Jul-09

Mayy-09

09-M May

Marzo o-09

Marzo o-09

Novv-08

Septt-08

Ago o-08

Abrr-08

Sep p-07

Feb b-07

Novv-06

Jun n-06

Mayy-06

Marzo o-06

Feb b-06

Dicc-05

Novv-05

-50 Octt-05

Error (µV/V E V)

50

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

• Ajuste por software de las constantes del patrón viajero Multímetro de 8 1/2 digitos : 1 kV 70 Estabilidad reporada por el fabricante para DMM 8 1/2 digitos

Error (µV/V)

50 Estabilidad típica de DMM 6 1/2 digitos

30 10 -10 10 -30

Ago-09 A

Jul-09

May-09 M

09-May

Marrzo-09

Marrzo-09

Nov-08 N

Se ept-08

Ago-08 A

Abr-08 A

Sep-07 S

Feb-07 F

Nov-06 N

JJun-06

May-06 M

Marrzo-06

Feb-06 F

Dic-05 D

Nov-05 N

Oct-05 O

-50

• Se modifican los valores pero no la estabilidad del equipo CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Puntos de medición seleccionados, así como una breve descripción de las razones p por las q que se seleccionaron.

Magnitud eléctrica Tensión eléctrica continua

Puntos de calibración 10 V y 1000 V

Tensión eléctrica alterna IMPORTANTE: La máxima tensión que puede aplicarse al patrón viajero es 700 V (valor ( l raíz í cuadrático d áti medio)

100 mV / 50 Hz, 100 mV / 10 kHz, 10 V / 50 Hz, 10 V / 20 kHz; 1200 V / 50 Hz;; 700 V/ 50 Hz, 700 V / 1 kHz

Corriente eléctrica continua

10 Ω , 10 kΩ y 100 MΩ 100 μA y 1 A

C i t eléctrica Corriente lé t i alterna lt

10 mA A /1 kHz kH y 1 A /50 Hz H

Resistencia eléctrica

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Forma de transporte y control del patrón viajero

• • •

Selección de empaque adecuado (norte del país restricciones aduanales) d l ) Transporte, y manejo Procedimiento a seguir en caso de daño o pérdida

D Descripción i ió de d la l información i f ió que se proporcionará i á all participante ti i t

Elaboración de un Protocolo de medición

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

El protocolo Cómo se desea que se lleve a cabo la comparación

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

El protocolo • Mensurando: Error relativo =

Valor medido - Valor referencia Valor referencia

• Condiciones C di i d de medición di ió d dell patrón t ó viajero i j Utilizar métodos de medición que cotidianamente se emplean para realizar servicios de calibración

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Cómo se desea que sean registrados y reportados los datos ‰ El laboratorio debe entregar un reporte detallado • • • • • •

Personas involucradas en la prueba de aptitud Descripción de patrones utilizados durante la prueba Procedimientos utilizados Detalles de trazabilidad D t ll d Detalle de lla evaluación l ió d de iincertidumbre tid b Etc.

‰ El laboratorio debe entregar los resultados en el formato de su informe de calibración

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Cómo se llevará a cabo la evaluación de la competencia Se evalúa la diferencia entre los valores reportados Grado de equivalencia:

D = Elab.participante - E

C CENAM

D ≤ UCMC

Concordancia con CMCs:

Ulab ≈ UCMC

La componente de incertidumbre del patrón viajero es despreciable

CMC: Capacidad de medición y calibración

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Concordancia con el valor normalizado

En =

D En = Ulab

D 2

2

Ulab +Uref

D ≤ UCMC

=>

En ≤ 1

La opinión sobre la competencia del laboratorio no se limita a concluir sobre :

En ≤ 1

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Cómo se llevará a cabo la evaluación de la competencia

D ≤ UCMC

trazabilidad, métodos de medición, informe de calibración.

Análisis de la estimación de incertidumbre, basándose en el presupuesto de incertidumbre reportado y corroborando concordancia con CMCs.

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Análisis de resultados y su impacto

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Patrón utilizado por el participante: Calibrador de mediana exactitud (5 labs.) C lib d d Calibrador de alta lt exactitud tit d (2 llabs.) b ) Medidor de alta exactitud (2 labs.)

El patrón del participante fue calibrado por: Labs. Secundarios (7 labs.) CENAM (2 labs)

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Aplicaron las correcciones del informe de calibración (5 labs.) No aplicaron las correcciones del informe de calibración (4 labs)

Técnicas de medición adecuadas (5 labs.) Técnicas de medición inadecuadas (4 labs.)

Estimación de incertidumbre correcta (3 labs.) Estimación de incertidumbre incorrecta (6 labs labs.))

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Lab 1:(-0.05± 0.06) mV/V

20

Las bandas corresponden a la CMC del participante

Diferencia: Labi - CENAM 10 V

15 D µV/V

10 5 0 -5

-10 -15 Lab 9

Lab 8

Lab 7

Lab 6

Lab 5

Lab 4

Lab 3

Lab 2

Lab 1

-20

• 4 / 9 labs. No aplicaron el error de calibración del su patrón de referencia • 6 / 9 labs. No estimaron correctamente las contribuciones de incertidumbre • 4 / 9 labs. No utilizaron técnicas de medición adecuadas CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Lab 9

Lab 8

Lab 7

Lab 6

Lab 5

Lab 4

Lab 2

50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50

Lab 3

Diferencia: Labi - CENAM 10 kΩ

Lab 1

D µ Ω/ Ω

Las bandas corresponden a la CMC del participante

• 4 / 9 labs. No aplicaron el error de calibración del su patrón de referencia • 6 / 9 labs. No estimaron correctamente las contribuciones de incertidumbre • 4 / 9 labs. No utilizaron técnicas de medición adecuadas CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Las bandas corresponden a la CMC del participante

Diferencia: Labi - CENAM 10 mA A / 1 kH kHz 0.60

D mA A/A

0 40 0.40 0.20 0 00 0.00 -0.20 -0.40

Lab 3: (-3.6 ± 0.5 )mA/A

Lab 9

Lab 8

Lab 7

Lab 6

Lab 5

Lab 4

Lab 3

Lab 2

Lab 1

-0.60

Detección de patrón con desviaciones significativas no identificadas Estimación incorrecta de las contribuciones de incertidumbre CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

El CENAM emite una opinión sobre los hallazgos, acciones correctivas y recomendaciones que el laboratorio debe llevar a cabo. cabo Se exhorta a los participantes a atender las acciones correctivas y recomendaciones declaradas en el informe final. • Fortalecer la competencia técnica del laboratorio • No correr el riesgo de invalidar los resultados

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Trabajo j por realizar

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Situación actual:

Pl Planeación ió 2010: 2010

Prueba de aptitud bilateral : Participante - CENAM 1 patrón viajero. Duración: 6 semanas Máx: 5 Pruebas de aptitud al año, 5 participantes

Prueba de aptitud p por p grupos g p de 4 participantes p p 2 patrones viajeros. Duración : 10 semanas Máx: 5 pruebas de aptitud al año, 20 participantes

CENAM

Participante 4

Participante 3

CENAM

Participante 1 Participante 2

Participante 8

Participante 5

Participante 7

Participante 6

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Beneficios potenciales para los laboratorios participantes: • • • •

Confirmar o mejorar el desempeño competente Identificar p problemas de medición Educar al personal Inculcar confianza en el personal, la gerencia y los usuarios externos de servicios de laboratorio • Comparar las aptitudes de los operadores • Satisfacer organismos reguladores y de acreditación http://www.ilac.org/ ISO/IEC Guide 43-1

Fortalecimiento del Sistema Nacional de Calibración

CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009

Gracias por su atención! Sus comentarios son bienvenidos Participan p en las p pruebas de aptitud: p Sara Campos Marco Antonio Rodríguez David Avilés René Carranza Marco Antonio Escobar CENTRO NACIONAL DE METROLOGIA, CENAM. DERECHOS RESERVADOS 2009