En metrología , la calibración es una operación que se refiere a dispositivos de medición o restitución de datos. Dos dispositivos diferentes, de diseño diferente, pero también dos dispositivos de la misma gama (misma marca, mismo modelo), no reaccionan exactamente de la misma manera. Por tanto, existe la necesidad de un procedimiento que permita obtener el mismo resultado a partir de la misma situación inicial.
También encontramos anglicismo de calibración . La palabra " calibración " tiene un significado diferente.
Según el Vocabulario Internacional de Metrología (VIM) edición 2008, la calibración es una "operación que, en condiciones especificadas, establece en un primer paso una relación entre los valores y las incertidumbres de medición asociadas que son proporcionadas por los estándares. indicaciones con las incertidumbres asociadas, luego utiliza en un segundo paso esta información para establecer un resultado de medición a partir de una indicación ” .
Claramente, esta operación consiste en medir la misma cantidad con el equipo a calibrar y el equipo estándar, y comparar las indicaciones de los dos instrumentos para luego explotar los resultados de esta comparación.
Tomemos por ejemplo la calibración de un termómetro, que simplificaremos. En un medio homogéneo, a temperatura estabilizada (horno o baño termostático), sumergimos dos instrumentos, uno a calibrar (termómetro) y un estándar (termómetro de referencia, acompañado de un certificado de calibración), y medimos la temperatura del medio. (baño u horno). El termómetro estándar (ajustado) indica 25,30 ° C , la calibración del termómetro indica de 24,10 ° C . Entonces tenemos
Termómetro T ° = Estándar T ° - 1.20 ° C ,que es una relación entre las indicaciones y los valores proporcionados por una norma. Este es el primer paso en la definición.
El segundo paso al que hace referencia el VIM consiste en explotar los resultados del primero. Puede haber tres acciones:
La corrección "manual" consiste en modificar el valor leído. En el ejemplo anterior, si el termómetro mide 20,6 ° C , mientras que la temperatura a tener en cuenta es 20,6 + 1,20 = 21,8 ° C .
La verificación metrológica es para proporcionar evidencia a partir de mediciones (calibración) de que se cumplen los requisitos especificados, es decir, los errores máximos permisibles (MPE). El resultado de un control se expresa mediante una decisión de conformidad (seguida de una vuelta al servicio) o no conformidad (seguida de un ajuste, reparación, puesta fuera de servicio o reforma del sistema. 'Aparato).
El ajuste es un "conjunto de operaciones realizadas en un sistema de medición para proporcionar información prescrita correspondiente a valores dados de las cantidades a medir" .
Claramente, esto significa que si el resultado de una verificación metrológica no cumple (con el EMT), y si aún hay margen de maniobra, actuamos sobre el equipo de medida para traer su error de indicación al interior de los EMT.
En el caso de masas marcadas, puede ser tanto para añadir material (recarga) como para retirarlo (limado, mecanizado).
Si, por ejemplo, el dispositivo de medición es ajustable, entonces esto puede consistir en ajustar el dispositivo; si el resultado es utilizado por una computadora, la corrección puede realizarse mediante software. En el caso de una balanza, la operación consiste en colocar una masa patrón, cuyo valor y clase de precisión están definidos, y en seguir un determinado procedimiento, tal y como indica la documentación del proveedor (en general, la 'pulsación de dos teclas al mismo tiempo ).
La calibración ayuda a evitar la incertidumbre de medición en los dispositivos de medición.
La primera aplicación tuvo lugar en el ámbito económico. En efecto, durante una transacción -compra / venta- , es necesario asegurarse de que el producto corresponda a lo anunciado por el vendedor: superficie de terreno, volumen de líquido o grano, masa de material, etc. Por lo tanto, es necesario definir una unidad de medida y calibrar los dispositivos de medición: metros para medir longitudes, contenedor de capacidad determinada para verificar los dosificadores, masas estándar para las balanzas .
En general, un dispositivo de medición transforma un parámetro físico en datos analógicos (lectura en un dial, trazado de un rotulador en papel) o una señal eléctrica, que luego se puede convertir en datos digitales. El propósito de la calibración es asegurar que los dispositivos den el mismo resultado de medición.
El método general consiste en utilizar el dispositivo de medición en un patrón y verificar que la medición producida corresponde al valor esperado; si este no es el caso, la configuración del dispositivo se puede corregir (ajuste). Por ejemplo, se pesa una masa estándar y se corrige la posición de la aguja para que indique el valor correcto. Este es el llamado ajuste de "un punto".
Sin embargo, esto no siempre es suficiente. El dispositivo puede presentar:
Se puede dibujar una curva que represente el valor real del parámetro en la abscisa y el valor medido en la ordenada. En casos simples, la curva es una línea recta llamada línea de calibración y:
En el caso de una calibración perfecta, la línea de calibración es la primera bisectriz .
En este caso, son necesarios al menos dos patrones para poder establecer la línea de calibración, y el dispositivo debe tener dos posibles correcciones.
Puede tener curvas de calibración más complejas que requieran más estándares.
Dado que todas las mediciones están sujetas a errores , incluida la medición de estándares, generalmente se realizan varias mediciones del mismo estándar o se utilizan más estándares de los necesarios y la curva de calibración se determina mediante regresión lineal .
Para instrumentos de medición con sensores , la calibración es un ajuste o una caracterización de la respuesta del dispositivo. Para ello, en algunos casos se utiliza un estándar .