Boletín Octubre 2007

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Se finalizó un patrón híbrido de Par Torsional para Volkswagen construido por el CENAM

Diseñado y construido enteramente por los metrólogos de la División de Fuerza y Presión, con la colaboración del Laboratorio de Tecnología de Fabricación del CENAM, este equipo híbrido permite realizar calibraciones por un método primario o como patrón de referencia. Con él, la empresa automotriz podrá satisfacer sus demandantes necesidades de calibración en esta magnitud.

 
Para poder satisfacer las estrictas tolerancias que exige la fabricación de un automóvil, la Empresa Volkswagen solicitó al CENAM el desarrollo de un patrón de par torsional de alta exactitud. Cada tornillo que se coloca en el auto exige una cantidad específica de par torsional que lo asegure en su lugar sin que dañe las piezas que une o el propio tornillo, al mismo tiempo que asegure que la presión que genera entre las partes evita que éstas se puedan separar. Para lograr este objetivo, todos los equipos que son utilizados para apretar los dispositivos de sujeción son calibrados con patrones de trabajo que a su vez requieren una constante calibración contra patrones de incertidumbres pequeñas.

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Foto: CENAM El patrón fue solicitado, pues Volkswagen requiere confianza en que el par torsional aplicado es adecuado para cada pieza, dentro de las estrictas especificaciones que deben cumplir.

Para la compañía alemana resulta difícil y costoso enviar estos equipos a CENAM para calibrarlos con los patrones nacionales, es por ello que tomaron la decisión de integrar un patrón de referencia a su infraestructura.a una balanza con dos brazos perpendiculares, en cada uno de los cuales se ubica un juego de pesas. Al suspender las pesas en peso muerto en cualquiera de los brazos, se genera un momento flexionante o par torsional perpendicular al eje de centro de la máquina. Este par es conocido pues tanto la masa de las pesas como la longitud del brazo son trazables a los patrones nacionales de estas magnitudes. El diseño de este equipo, desarrollado por los miembros de la División de Fuerza y Presión, permite utilizar el instrumento como sistema primario al generar el par torsional a partir de las unidades de base de las cuales se deriva (longitud y masa). En modo paralelo, también puede funcionar como patrón de referencia generando el par torsional mediante un motor eléctrico y utilizando un trasductor patrón para asignar los valores conocidos.

La realización del Patrón de Par Torsional para Volkswagen permitió la formación de recursos humanos en este ámbito de la metrología, pues en el diseño y construcción del mismo participaron no solo metrólogos del CENAM sino estudiantes de varias instituciones educativas. La tarea de los estudiantes se diversificó colaborando tanto en el desarrollo de la electrónica y los sistema de automatización (para el control del sistema de masas y activación de los motores y sensores), así como en partes mecánicas y manuales de usuario.

Mayor información:

Dr. Jorge C. Torres Guzmán
Jefe de la División de Fuerza y Presión
jtorres@cenam.mx

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Visita de Experto Eslovaco en Electroquímica en CENAM

El Dr. Michal Máriássy, experto en Electroquímica del Instituto Nacional de Metrología de Eslovaquia (SMU) colaboró con los metrólogos mexicanos en la actualización y mejora del Sistema Primario de Titulación Coulombimétrica a Corriente Constante, implementado desde 2000 en el CENAM.

 
Para asegurar la calidad y la confiabilidad de las mediciones químicas que se realizan en nuestro país es indispensable establecer su trazabilidad a las unidades del Sistema Internacional. Dicha trazabilidad permite establecer la cadena de comparaciones de los patrones químicos que se inician con las sustancias químicas de más alta calidad metrológica, cuya pureza se determina mediante métodos de medición primarios. La titulación coulombimétrica a corriente constante es uno de los métodos potencialmente primarios reconocidos por el Comité Consultivo para la Cantidad de Materia (CCQM) del CIPM.


Foto: Cenam El Dr. Máriássy, en el laboratorio del Sistema Nacional de Titulación Coulombimétrica.

El Sistema Nacional Primario de Titulación Coulombimétrica a Corriente Constante permite la certificación de disoluciones de referencia y sustancias químicas como las sales de alta pureza mediante las cuales se establece la trazabilidad de un gran número de materiales de referencia de amplio uso en las mediciones químicas. lectrodo indicador, otro de trabajo y un contraelectrodo mediante los cuales se hace pasar la carga eléctrica necesaria para llevar a cabo la reacción química de titulación con la muestra de acidez, proceso en el cual se debe mantener un flujo constante de gas argón necesario para desplazar el CO2 que pudiera estar presente durante la medición, siendo éste una de las principales fuentes de incertidumbre, debido a la formación ácido carbónico que altera el valor de acidez de la muestra a medir.

Por la importancia que reviste el mantener este Sistema Nacional Primario en óptimas condiciones, es necesario actualizar la infraestructura y métodos para mejorar la incertidumbre. Así, en colaboración con el Dr. Máriássy, los participantes en el proyecto del área de Metrología de Materiales, realizaron estudios encaminados a: identificar y mejorar las principales fuentes de incertidumbre de este sistema de medición, evaluar y mejorar la metodología del estudio de estabilidad que será aplicado al material de referencia para la medición de acidez así como coordinar diversas discusiones en base a los resultados obtenidos y a las sugerencias del Dr. Máriássy. De igual manera se realizaron mejoras al programa de cómputo que controla el sistema, con la finalidad de que el cálculo del punto de inflexión se obtenga con un mejor nivel de exactitud, se adecuó un sistema de inyección del gas argón, se incrementó el tamaño de la muestra y por último se realizó el cambio del electrodo de trabajo por uno de mayor área con la finalidad de reducir los niveles de incertidumbre.

El Dr. Michal Máriássy, actual presidente del Grupo de Trabajo de Electroquímica del CCQM, líder del grupo de la metrología química del SMU con excelentes resultados, ha participado y coordinado varias comparaciones clave en el marco del CCQM, también colaboró, con importantes sugerencias de actualización para el Sistema de referencia de medición de titulación gravimétrica con detección del punto final potenciométrico empleado en CENAM para la medición de acidez, así como del Sistema de Referencia Nacional para la medición de pH. Por ello, hemos contado con su colaboración desde el desarrollo del Patrón que inició en el año 2000. Se preve realizar una comparación bilateral en la medición de acidez con el Instituto Nacional de Metrología de Eslovaquia, con la finalidad de comparar los Sistemas Nacionales Primarios de ambos institutos. Como parte del protocolo de esta comparación, actualmente se están llevando a cabo en CENAM estudios de exactitud en este sistema de medición empleando un lote piloto de una disolución de referencia de ácido clorhídrico.

Más Información:

División de Materiales Metálicos

M. en C. Ma. Guadalupe López glopez@cenam.mx
M. en C. Ma. Genoveva Moreno mmoreno@cenam.mx
Q. M. Ma. del Rocío Arvizu marvizu@cenam.mx

Taller de calibración de termómetros clínicos y de esfignomanómetros para la Comunidad del Golfo Pérsico

Realizado a solicitud del GCC, el taller permitirá a la Comunidad del Golfo Pérsico fortalecer la verificación de estos instrumentos de medición, con base en las recomendaciones internacionales.

 

El impacto que ha tenido el Centro Nacional de Metrología a nivel internacional en sus mediciones se constata gracias al reconocimiento que tiene con institutos nacionales de metrología de talla mundial. Un ejemplo de ello, es la solicitud que la Comunidad del Golfo Pérsico, a través del Gulf Cooperation Council (GCC) hizo al CENAM a través del representante del laboratorio nacional de metrología de Estados Unidos, y del Sistema Interamericano de Metrología.

Con base en esta petición, el CENAM desarrolló el programa de un taller sobre la


Foto: Cenam
El  taller  de  calibración  de termómetros  clínicos y  de esfigmomanómetros incluyó sesiones prácticas y teóricas.

calibración de termómetros clínicos y esfignomanómetros, para atender y apoyar a los Estados miembros del GCC, Bahrain, Kuwait, Qatar, Oman, Arabia Saudita y Emiratos Árabes Unidos. El objetivo de este evento, es lograr que los laboratorios de la Comunidad del Golfo Pérsico cuenten con capacitad técnica que les permita implementar un sistema de verificación basado en recomendaciones técnicas internacionales, con el fin de obtener la aprobación del control normativo, su confiabilidad para comercializarlos en los estados miembros, así como la colaboración mutua entre laboratorios de la región.

El taller se llevó a cabo en las instalaciones del GCC, en Bahrain, del 10 al 14 de junio, el cual se desarrolló en tres partes: Conceptos básicos de incertidumbre, Calibración de termómetros clínicos y Calibración de esfignomanómetros, sumando un total de veinte asistentes.

Esta experiencia es relevante para la normalización en México, que aún puede ser mejorada en el ámbito de los instrumentos clínicos, ya que el aseguramiento de las mediciones es una alternativa para obtener beneficios en intercambios comerciales nacionales e internacionales. 

Más Información:

Q.F.B. Pablo Olvera Arana
División de Fuerza y Presión
polvera@cenam.mx
Dr. Edgar Méndez Lango
División de Termometría
emendez@cenam.mx

Se desarrollan materiales de referencia certificados para apoyar la competitividad del sector agro-alimentario en Latinoamérica ología de ocho países apoyados por la OEA, producirán materiales de referencia para leche, agua, carne y granos.
 

La competencia con productores extranjeros y el crecimiento en la exigencia de los consumidores por calidad nutrimental, sabor y sanidad de los productos agropecuarios, son parte de la nueva realidad global del sector agropecuario en Latinoamérica. Una respuesta al reto son los sistemas de calidad basados en herramientas metrológicas, pues a través de ellos se pueden asegurar las características ofertadas en cada producto. La base de estos sistemas de calidad son materiales de referencia certificados (MRC) que permitan la calibración y comparación de las distintas mediciones hechas a las propiedades de los alimentos.


Foto: CENAM
Una vez envasado el lote de leche se someterá a un proceso de liofilización y posteriormente se certificaran los parámetros identificados como prioritarios.

Los materiales de referencia actualmente enfrentan una demanda de gran volumen y tasa de crecimiento por parte de los sectores usuarios, incluyendo el agroalimentario, por lo que resulta insuficiente la infraestructura disponible en México y el resto de los países de América Latina. Como una solución se ha recurrido a colaboraciones nacionales e internacionales que permiten responder más ágilmente a esta demanda. Sin embargo, la importación de materiales de referencia sigue dejando en desventaja a los industriales nacionales debido a los altos costos de importación y tiempos de espera por regulaciones de seguridad, entre otros factores. Los otros países latinoamericanos tienen situaciones muy similares, las cuales han sido evaluadas y discutidas principalmente en el marco del Sistema Interamericano de Metrología (SIM). xico ha iniciado un proyecto de cuatro años para desarrollar de manera conjunta materiales de referencia certificados que sean de utilidad para los países participantes del proyecto. Dentro de los países de Latinoamérica que están participando con México en el proyecto se encuentran Bolivia, Jamaica, Uruguay, Perú, Argentina, Brasil y Ecuador. Mediante este proyecto se espera reducir los costos de importación y tiempos de espera vinculados a la importación de MRC de Europa, Estados Unidos o Canadá, manteniendo físicamente materiales de referencia bajo la custodia del Instituto Nacional de Metrología de cada país o en el laboratorio designado.

En la mayoría de los casos los países de Latinoamérica se encuentran en etapas de establecimiento y desarrollo de sus institutos nacionales de metrología, por lo que se propone que este proyecto sea una opción para optimizar esfuerzos y alcanzar beneficios mutuos que se reflejen directamente en cada una de las economías de los países participantes. Como resultado se espera que las industrias latinoamericanas mejoren su competencia en tratados comerciales internacionales, contar con sistemas avanzados de medición y sistemas integrales de calidad que propician intercambios nacionales e internacionales justos y finalmente que la equivalencia de mediciones permita una protección justa de los intereses de cada país.

La primera etapa del proyecto, consiste en producir un material de referencia de leche fluida certificada en los parámetros grasa, proteína, sólidos totales, lactosa, sodio, potasio, densidad, y acidez; este material fue envasado en la división de materiales orgánicos del CENAM y se almacenó en congelación a -80 ºC para posteriormente llevar a cabo el proceso de liofilizado de las muestras, con el objeto de eliminar el agua total contenida, prolongar su vida de anaquel, facilitar su transporte y conservar las características propias de la leche fluida; el proceso de certificación está programado para concluirse en enero de 2008.

Una vez concluida la certificación de este material de referencia se proseguirá con la producción de otros materiales en diferentes matrices como son agua, carne y granos. Los analitos a considerar para cada caso se decidirán en su momento de común acuerdo entre los participantes.

Más Información:

Dra. Mariana Arce Osuna
División de Materiales Orgánicos
marce@cenam.mx

Colaboración con el BIPM para la caracterización de pureza de compuestos orgánicos por calorimetría diferencial de barrido ran aplicación en muchos sectores industriales y de servicios tales como el farmacéutico, protección del medio ambiente, salud y forense. En metrología tienen gran importancia pues son utilizadas como materiales de referencia primarios, con los cuales se preparan diferentes tipos de disoluciones patrón para la calibración de instrumentos y equipos de análisis.
 

Por sus aplicaciones, los métodos para la caracterización de la pureza deben ser confiables y trazables a patrones internacionales recono¬cidos. Uno de los métodos más utilizados para caracterizar la pureza de sustancias orgánicas, tanto a nivel industrial como en metrología de alto nivel, es la calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés).

Con estos antecedentes, la Sección de Química de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) emitió una convocatoria para que los institutos nacionales de metrología propusieran investigadores para llevar a cabo, mediante estancias en el


Foto: Juan Antonio Guardado P.
Al centro, el representante del CENAM con personal de la Sección de Química de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), Sévres, Francia.

BIPM, un proyecto para la evaluación de la pureza de la teofilina y otras sustancias orgánicas relacionadas.ientífico del Área de Metrología de Materiales, realizó una estancia de investigación durante los meses de abril a julio del presente año. Las actividades desarrolladas durante la estancia estuvieron encaminadas a la validación de la calorimetría diferencial de barrido para el estudio de pureza de sustancias orgánicas termoestables, concretamente: la teofilina, la cafeína y la teobromina. Con este objetivo, se realizaron diferentes pruebas para determinar las condiciones óptimas de análisis; se hicieron preparaciones gravimétricas de muestras alteradas con diferentes niveles de impurezas y se compararon con los resultados por DSC; también se evaluó el efecto de impurezas volátiles, especialmente humedad, sobre las determinaciones por DSC. Con estos estudios ha sido posible definir los alcances de la técnica para el estudio de las citadas sustancias y se ha elaborado un balance de incertidumbres para la caracterización de la pureza.

Más información:
Dr. Juan Antonio Guardado P.
Dirección de Metrología de Materiales
jguardad@cenam.mx

Informe de resultados del Ensayo de Aptitud en Presión Neumática de o por CENAM, cuyo objetivo es atender las necesidades de ensayos de aptitud del Subcomité de Evaluación de temperatura, presión y humedad.
 
La Entidad Mexicana de Acreditación, A. C. (EMA), a través del Subcomité de Evaluación de temperatura, presión y humedad, organizó el ensayo de aptitud en la magnitud de presión negativa de -70 kPa a -7 kPa, para confirmar las capacidades de los laboratorios acreditados en esta magnitud. Este ensayo, coordinado y piloteado por el CENAM en su carácter de laboratorio de referencia del Sistema Nacional de Calibración (SNC), se llevó a cabo del 25 de octubre del 2006 al 26 de enero del 2007, con la participación de un total de 28 laboratorios.


Foto: División de Fuerza y Presión, CENAM
Patrón de transferencia utilizado en el ensayo de aptitud de presión neumática.

Se realizaron 2 rondas de mediciones con el objetivo de encontrar el nivel de concordancia en las mediciones que realizan los laboratorios respecto a la referencia de CENAM.o en proceso de acreditación con sistemas de medición de aplicación de presión y que al menos pudieran medir 3 puntos del alcance de calibración de -70 kPa a -7 kPa. El patrón de transferencia utilizado fue un manómetro digital con clase de exactitud 0,05 % del intervalo de medición, y alcance de -70 kPa a 0 kPa. Este Patrón tuvo un desempeño adecuado en el ensayo de aptitud, confirmando su clase de exactitud en las tres calibraciones realizadas por el CENAM. La evaluación del desempeño de los laboratorios se estimó en base al error normalizado con respecto al valor promedio obtenido por el CENAM. Los valores de error normalizado menores a la unidad indican buena compatibilidad entre las mediciones, mientras que valores entre 1 y 2 representan resultados cuestionables e indican que posiblemente el laboratorio tiene que hacer pequeñas correcciones a su sistema de medición. Si el resultado del error normalizado es mayor a 2, esto indica que el sistema de medición del laboratorio requiere hacer mejoras sustanciales. El resultado final se puede considerar positivo. De los 28 participantes, el 71,4 %, (20) obtuvieron resultados satisfactorios en Error normalizado, el 7,1 %, (2) obtuvieron Error normalizado cuestionable y 6 (21,4 %) laboratorios obtuvieron un valor de Error normalizado superior a 2. Más información:

Q.F.B. Pablo Olvera Arana
División de Fuerza y Presión
polvera@cenam.mx

Se reúnen laboratorios de fuerza para aclarar dudas y unificar criterios de calibración y evaluaciónempeño y homogenizar técnicas y conocimientos vinculados con la magnitud de fuerza.

Desde su creación, el CENAM tiene como una de sus funciones apoyar el desarrollo del sistema nacional de calibración (SNC).

Fuerza es una de las magnitudes con más tiempo de existencia en el ámbito de la metrología mexicana. Los laboratorios secundarios acumulan más de 20 años de experiencia en el campo y los metrólogos que laboran en ellos se han formado en la labor diaria de muchos años. No obstante, persisten problemas de medición cuya solución se dificulta precisamente porque existen prácticas muy arraigadas en el quehacer de los laboratorios.

Para proporcionar un foro de discusión y planteamiento de soluciones y criterios generales se llevó a cabo un Seminario Avanzado de Metrología de Fuerza.


Foto: División de Fuerza y Presión, CENAM
Los laboratorios para calibración y ensayo de equipos de medición de fuerza están entre los más numerosos y más antiguos del Sistema Nacional de Calibración.

En este foro se analizaron los resultados de los ensayos de aptitud realizados por el CENAM a los laboratorios secundarios de fuerza. En los ensayos de aptitud varios laboratorios realizan mediciones a un mismo instrumento. En ellos los laboratorios pueden comparar su desempeño contra las capacidades de sus pares y encontrar puntos de mejora en infraestructura o capacitación, en base a las desviaciones que presenten contra los valores de referencia proporcionados por el CENAM. Los resultados son publicados con claves de identificación de manera que solo los interesados pueden reconocer su información. oportunidad para que, una vez presentados y analizados los resultados de los ensayos de aptitud, cada uno de los laboratorios participantes identificara oportunidades de mejora y planteara a los metrólogos del CENAM las dudas generadas. Este año el seminario tuvo una amplia convocatoria, asistiendo 25 representantes de diferentes laboratorios de calibración que brindan este servicio en la Republica Mexicana.

Desde hace algunos años, una parte importante del trabajo en estas reuniones, ha sido la unificación de la terminología y metodología utilizada en el campo de la metrología de fuerza en México. Así mismo, se busca la unificación de criterios y procedimientos sólidos de trabajo para la calibración de máquinas de ensayo para tracción o compresión y para la calibración de elementos elásticos para la medición de fuerza.

Más Información:

Dr. Jorge C. Torres Guzmán
Jefe de la División de Fuerza y Presión
jtorres@cenam.mx

 

Última actualización el Lunes, 1 de Octubre de 2007 12h48