Descripción: El
patrón
primario de par torsional
esta basado en la definición de la magnitud, fuerza
por distancia, y se compone
de un conjunto de masas sujetas
al extremo final de un brazo
de palanca que, atraídas por la
acción de la gravedad local, generan
una fuerza rotacional. El
patrón utiliza como elemento
de apoyo un cojinete neumático, un
sistema de alineación y un motor eléctrico con un reductor de velocidad
acoplado como sistema
de nivelación del brazo de palanca.
Incertidumbre relativa esperada: ±
5,0 x 10 -5 (k=2)
Alcance: El alcance de
medición del patrón primario será de 1 N·m hasta 2 kN·m.
Aplicación
La principal utilidad de este
patrón primario, además de la realización de la magnitud, es la calibración de
nuestros patrones de transferencia con los cuales se disemina la magnitud hacia
la industria nacional a través de los laboratorios secundarios. Además de ser
el origen de la trazabilidad en la magnitud de par torsional.
Información Adicional
Trazabilidad
Este patrón es trazable a los
patrones nacionales de las unidades de base del sistema internacional de
unidades (SI), masa, longitud y tiempo.
Mantenimiento
El mantenimiento del patrón
primario consiste en la calibración de las masas, del brazo de palanca, la
caracterización del sistema de medición así como un programa de comparaciones
con otros institutos metrológicos que cuentan con patrones primarios similares.
Patrón
Nacional de Par Torsional de 2 kN·m
Unidad: newton metro (N·m).
Descripción: El
patrón
nacional de par torsional
es un sistema de comparación basado en un juego de
transductores de alta
exactitud que en conjunto
con un motor-reductor para
la aplicación
del par torsional. Consta
además de un sistema de
alineación, una placa
de contra reacción y un cojinete
de aire, sirven para comparar
los instrumentos a medir.
Incertidumbre relativa: ±
5,0·10-4 de la lectura (k=2).
Alcance: El patrón
nacional de par torsional consta de cuatro transductores de referencia con los
cuales se logra un alcance de medición de 1 N·m a 2 kN·m. El método de medición
empleado es el de comparación directa.
Aplicación
Par torsional es una magnitud derivada de la fuerza y
se define como la fuerza aplicada a un cuerpo, a una distancia perpendicular a
un eje, tal que se genere en él una rotación alrededor del mismo.
La realización de esta magnitud con los más altos
niveles de confiabilidad, con la tecnología adecuada y compatible a la de otros
países, permite resolver los problemas de medición que han surgido actualmente
en México ya que es una magnitud de uso común en los sectores industrial,
técnico y científico de nuestro país. Como ejemplos de aplicación de esta
magnitud se tiene:
Medición de la potencia al freno en motores de
combustión y eléctricos;
Proporcionar el apriete adecuado a tornillos en el
montaje y ensamble de todo tipo de vehículos, aparatos, maquinaria y equipos.
Información Adicional
Trazabilidad
El patrón nacional de par torsional es trazable al
patrón nacional de Alemania mantenido en el Physikalisch Technische
Bundesanstalt (PTB).
Actualmente, CENAM trabaja en
la caracterización del
patrón primario para
la realización de la magnitud dentro del alcance de medición
especificado y en un
futuro inmediato dara
trazabilidad a los transductores
patron de referencia.
Mantenimiento
El mantenimiento del patrón nacional de par torsional
se lleva a cabo mediante el control estadístico de la calibración de los cuatro
transductores y su estabilidad en el tiempo, así como por medio de
comparaciones internacionales con laboratorios nacionales de otros países.
Por otra parte, también se realizan comparaciones
internas entre los cuatro transductores para tener un mejor conocimiento de la
estabilidad y comportamiento de los mismos.
Patrón
de Transferencia de Par Torsional de 20 N·m
Unidad: newton metro (N·m).
Descripción: El patrón de
transferencia de par torsional es un sistema formado por un conjunto de
transductores de alta exactitud, un motor eléctrico y un reductor de velocidad
para la aplicación del par torsional, un sistema de alineamiento, una placa de
contra reacción y un cojinete de aire. El método de medición se fundamenta en
el principio de comparación directa.
Incertidumbre relativa esperada: ± 5,0 x 10-4
(k=2)
Alcance: El
alcance de medición es desde 0,1 N·m hasta 20 N·m.
Aplicación
Debido a la demanda de servicios
de calibración de instrumentos de medición de par torsional en un bajo alcance
de medición, fue necesaria la creación de un patrón que cubriera esta
necesidad. Los servicios ofrecidos van dirigidos a la calibración de
"torquímetros" e instrumentos de par torsional de bajo alcance de medición.
Información Adicional
Trazabilidad
El patrón
de par torsional es trazable al patrón primario de par torsional mantenido en CENAM
por medio de la calibración del conjunto de transductores de referencia.
Mantenimiento
El mantenimiento del patrón
nacional de par torsional se lleva a cabo mediante el control estadístico de la
calibración de los transductores de referencia y su estabilidad en el tiempo,
así como por medio de comparaciones con laboratorios nacionales de otros
países.
Patrón
de Transferencia de Par Torsional de 20 kN·m
(proyecto en desarrollo)
Unidad: newton metro (N·m).
Descripción: El
desarrollo de este patrón consistirá en un sistema de transferencia
formado por un transductor
de transductores de alta
exactitud en el alcance de
500 N·m
a 20 kN·m,
de un sistema de generación del par torsional y una estructura
de contra reacción para soporte del par aplicado. El método de
medición
se fundamenta en el
principio de comparación directa.
Incertidumbre relativa esperada: ±
5,0 x 10-4 (k=2)
Alcance: El alcance de
medición será desde 2 kN·m hasta 20 kN·m.
Aplicación
Debido a la
demanda de servicios de
calibración de instrumentos de medición
de par torsional en un alto
alcance de medición para servicio pesado,
fue necesario el desarrollo
de este patrón
para cubrir esta necesidad.
La creación de este patrón está dirigido a la
calibración de "torquímetros" y transductores de par torsional
de alto alcance.
Información Adicional
Trazabilidad
El patrón de
par torsional será
trazable al patrón nacional
de Alemania mantenido
en el Physikalish Technische
Bundesanstalt (PTB).
Mantenimiento
El mantenimiento
del patrón
nacional de par torsional
se pretende llevar a cabo
mediante el control estadístico de la calibración del transductor
de referencia y su estabilidad
en el tiempo, así como por medio
de comparaciones internacionales
con laboratorios nacionales de otros países.
Patrón
Nacional de Fuerza hasta 3 kN
Unidad: newton (N).
Descripción: El patrón
nacional de fuerza está formado por un conjunto de masas que, atraídas por la
acción de la gravedad local generan una fuerza conocida.
Incertidumbre relativa: ±
3,0·10-5 de la lectura (k=2).
Alcance: El alcance de
medición de este patrón nacional de fuerza es de 50 N a 3 kN. La fuerza se
genera en newtons mediante el uso de masas y considerando la gravedad local del
laboratorio. Las masas se pueden utilizar independientemente, logrando varias
combinaciones de fuerzas de acuerdo a las masas aplicadas. Las fuerzas
independientes que se pueden aplicar son las siguientes:
1 marco estructural con carga de
50 N;
1 pesa de 10 N;
2 pesas de 20 N;
1 pesa de 50 N;
1 pesa de 100 N;
1 pesa de 200 N;
9 pesas de 250 N.
Aplicación
Este patrón nacional de la
magnitud de fuerza, es un sistema que por medio de masas suspendidas aplica
pesos directamente sin la intervención de algún mecanismo de amplificación,
como una palanca o un multiplicador hidráulico. Este método, por estar basado
en leyes básicas de la física, genera la más alta exactitud en la medición de
fuerza. Este patrón sirve como primer eslabón en la cadena de trazabilidad y es
utilizado en la calibración de dispositivos elásticos de alta exactitud para la
medición de fuerza como anillos de carga o celdas de carga, que a su vez son
utilizados como patrones de referencia o de transferencia.
La fuerza es una magnitud
utilizada en sistemas de pesaje de básculas usadas en transacciones
comerciales, para realizar pruebas de resistencia en cualquier tipo de
componente o producto, en la calibración de máquinas de pruebas de tracción y
compresión, así como en un gran número de pruebas en la industria metal
mecánica y de la construcción.
Información Adicional
Trazabilidad
El patrón nacional de fuerza es
trazable a los patrones nacionales de las unidades de base del sistema
internacional de unidades (SI), masa, longitud y tiempo.
Las masas fueron calibradas en el
CENAM y son directamente trazables al prototipo nacional número 21 mantenido
por el CENAM. La aceleración local de la gravedad fue determinada, utilizando
el método relativo, por el Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM).
Mantenimiento
Para el mantenimiento del patrón
nacional de fuerza se realiza la calibración de las masas en el CENAM cada 5
años y con estas calibraciones se integran cartas de control estadístico.
Para establecer el nivel de
concordancia con otros países, se han realizado comparaciones internacionales
con centros de metrología como el Instituto Nacional de Metrología de China
(NIM), el Physikalische Technische Bundesanstalt de Alemania (PTB), el
Instituto Nacional de Metrología en Brasil (INMETRO).
Patrón
Nacional de Fuerza hasta 50 kN
Unidad: newton (N).
Descripción: Este patrón
nacional de fuerza esta formado por un conjunto de masas que, atraídas por la
acción de la gravedad local generan una fuerza conocida.
Incertidumbre relativa: ±
3,0·10-5 de la lectura (k=2).
Alcance: El alcance de
medición de este patrón nacional de fuerza es de 2,5 kN a 50 kN. La fuerza se
genera en newtons mediante el uso de masas y considerando la gravedad local del
laboratorio. Las masas se pueden utilizar independientemente, logrando varias
combinaciones de fuerzas de acuerdo a las masas aplicadas. Las fuerzas
independientes que se pueden aplicar son las siguientes:
1 marco estructural con carga de
500 N;
9 pesas de 500 N;
9 pesas de 5 kN.
Aplicación
Este patrón nacional de la magnitud de fuerza, es un
sistema que por medio de masas suspendidas aplica pesos directamente sin la
intervención de algún mecanismo de amplificación, como una palanca o un
multiplicador hidráulico. Este método, por estar basado en leyes básicas de la
física, genera la más alta exactitud en la medición de fuerza. Este patrón
sirve como primer eslabón en la cadena de trazabilidad y es utilizado en la
calibración de dispositivos elásticos de alta exactitud para la medición de
fuerza como anillos de carga o celdas de carga, que a su vez son utilizados
como patrones de referencia o de transferencia.
La fuerza es una magnitud utilizada en sistemas de
pesaje de básculas usadas en transacciones comerciales, para realizar pruebas
de resistencia en cualquier tipo de componente o producto, en la calibración de
máquinas de pruebas de tracción y compresión, así como en un gran número de
pruebas en la industria metal mecánica y de la construcción.
Información Adicional
Trazabilidad
El patrón nacional de fuerza es
trazable a los patrones nacionales de las unidades de base del sistema
internacional de unidades (SI), masa, longitud y tiempo.
Las masas fueron calibradas en el
CENAM y son directamente trazables al prototipo nacional número 21 mantenido
por el CENAM. La aceleración local de la gravedad fue determinada, utilizando
el método relativo, por el Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM).
Mantenimiento
Para el mantenimiento del patrón
nacional de fuerza se realiza la calibración de las masas en el CENAM cada 5
años y con estas calibraciones se integran cartas de control estadístico.
Para establecer el nivel de
concordancia con otros países, se han realizado comparaciones internacionales
con centros de metrología como el Instituto Nacional de Metrología de China
(NIM), el Physikalische Technische Bundesanstalt de Alemania (PTB), el
Instituto Nacional de Metrología en Brasil (INMETRO).
Patrón
Nacional de Fuerza hasta 150 kN
Unidad:
newton (N).
Descripción: Este patrón
nacional de fuerza esta formado por un conjunto de masas que, atraídas por la
acción de la gravedad local generan una fuerza conocida.
Incertidumbre relativa: ±
3,0·10-5 de la lectura (k=2).
Alcance: El alcance de
medición de este patrón nacional de fuerza es de 50 kN a 150 kN. La fuerza se
genera en newtons mediante el uso de masas y considerando la gravedad local del
laboratorio. Las masas se pueden utilizar independientemente, logrando varias
combinaciones, en sistema binario, de fuerzas de acuerdo a las masas aplicadas.
Las fuerzas independientes que se pueden aplicar son las siguientes:
2 pesas de 100 N;
1 pesa de 200 N;
1 pesa de 400 N;
1 pesa de 800 N;
1 pesa de 1 600 N;
1 pesa de 3 200 N;
1 pesa de 6 400 N;
1 pesa de 12 800 N;
5 pesas de 25 600 N;
Aplicación
Este patrón nacional de la magnitud de fuerza, es un
sistema que por medio de masas suspendidas aplica pesos directamente sin la
intervención de algún mecanismo de amplificación, como una palanca o un
multiplicador hidráulico. Este método, por estar basado en leyes básicas de la
física, genera la más alta exactitud en la medición de fuerza. Este patrón
sirve como primer eslabón en la cadena de trazabilidad y es utilizado en la
calibración de dispositivos elásticos de alta exactitud para la medición de
fuerza como anillos de carga o celdas de carga, que a su vez son utilizados
como patrones de referencia o de transferencia.
La fuerza es una magnitud utilizada en sistemas de
pesaje de básculas usadas en transacciones comerciales, para realizar pruebas
de resistencia en cualquier tipo de componente o producto, en la calibración de
máquinas de pruebas de tracción y compresión, así como en un gran número de
pruebas en la industria metal mecánica y de la construcción.
Información Adicional
Trazabilidad
El patrón nacional de fuerza es trazable a los
patrones nacionales de las unidades de base del sistema internacional de
unidades (SI), masa, longitud y tiempo.
Las masas fueron calibradas en el Instituto de
Metrología Gustavo Colonnetti (IMGC) en Italia. La aceleración local de la
gravedad fue determinada, utilizando el método relativo, por el Instituto de
Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Mantenimiento
Para el mantenimiento del patrón nacional de fuerza
se utilizan cartas de control estadístico, las cuales se han generado a través
de comparaciones internacionales con otros centros de metrología como el
Instituto Nacional de Metrología de China (NIM), el Physikalisch Technische
Bundesanstalt de Alemania (PTB), el Instituto Nacional de Metrología en Brasil
(INMETRO), así como mediante el sistema de autocalibración operante en la
máquina.
Patrón
Nacional de Fuerza hasta 5 MN
Unidad: newton (N).
Descripción: Los
patrones nacionales de
fuerza de 500 kN, 2 MN y
5 MN, están
basados en un sistema de
transferencia formado por
la combinación de un transductor
de fuerza patróny una máquina
universal hidráulica
de carga sostenida estable.
Incertidumbre
relativa: ±
5,0·10-4 de la lectura (k=2).
Alcance
Estos patrones nacionales de fuerza cuentan con los
siguientes alcances de medición:
Transductor de fuerza (celda
de carga) número
de serie F 85 297 y máquina de
transferencia número de serie 7 000, con un alcance de medición
de 50 kN a 500 kN.
Transductor de fuerza (celda
de carga) número
de serie F 35 707 y máquina de
transferencia número de serie 7 002, con un alcance de medición
de 200 kN a 2 MN.
Transductor de fuerza (celda
de carga) número
de serie F 58 925, con
un alcance de medición de 500kN a 5 MN.
Aplicación
La magnitud de fuerza es utilizada en una gran
diversidad de industrias, entre las cuales se encuentran la automotriz, de la
construcción, metal-mecánica, comunicaciones, desarrollo de materiales,
minería, aeronáutica y espacial, por citar las más importantes.
Máquina de transferencia de fuerza.
Celdas de carga instrumentadas con galgas extensométricas.
La magnitud de fuerza es
diseminada por medio de la calibración de elementos elásticos de alta
exactitud, los cuales pueden ser celdas de carga, dinamómetros, anillos de
carga o cápsulas de mercurio. A su vez, éstos instrumentos son utilizados para
calibrar máquinas de pruebas o equipos para medición de fuerza en líneas de
producción.
Este tipo de instrumentos de
medición, también son utilizados en lacuantificación de la producción y para
intercambios comerciales que se realizan en los mercados nacionales e
internacionales, en las mediciones químicas parala preparación de materiales de
referencia y en la realización de métodos analíticos de la industria.
Información Adicional
Trazabilidad
Los patrones
de transferencia de fuerza
son trazables mediante la
calibración de los transductores
de fuerza patrón a los patrones
nacionales de fuerza del
Physikalisch - Techsniche
Bundesanstalt (PTB) de Alemania,
en donde son calibrados con
patrones de masas suspendidas
y máquinas hidráulicas de transferencia.
Mantenimiento
El mantenimiento
de los patrones nacionales
de fuerza de 5 MN, 2 MN y
500 kN se realiza calibrando
los transductores patrón.
Estos transductores
se utilizan en la transferencia
y diseminación de la magnitud
fuerza a los laboratorios
secundarios e industria.
Patrón de
Referencia de Fuerza de 1.5 MN
Unidad: newton (N).
Descripción: El principio
de operación de un sistema de sumatoria de fuerzas consiste en un arreglo
mecánico compuesto por medio de tres o mas transductores de fuerza, que
proporcione una aplicación axial y simultanea a los transductores utilizados,
conectado éstos a un amplificador que procesa las lecturas adquiridas
simultáneamente y expresadas como un transductor único. El sistema esta
compuesto por dos pirámides de transductores de fuerza, formadas por tres
celdas de carga de 200 kN y tres celdas de 500 kN, cada una de ellas calibrada
individualmente y en conjunto por alcance de medición.
Incertidumbre relativa esperada: 5
x 10-4 (k=2)
Alcance
Para
la caracterización, se utiliza una Máquina de Masas Suspendidas de 150 kN, una
Máquina de Pruebas de 1 MN, y una Máquina de Transferencia de 2 MN, (las dos
últimas con operación servo - hidráulicas). Así como también la calibración de
cada una de las pirámides en el laboratorio de fuerza de PTB (Alemania).
Aplicación
La magnitud de fuerza es
diseminada por medio de la calibración de elementos elásticos, los cuales
pueden ser celdas de carga, dinamómetros, anillos de carga, cápsulas de
mercurio, los que a su vez son utilizados para calibrar máquinas de pruebas o
instrumentos de control en líneas de producción. El sistema de sumatoria de
fuerzas o "build up" servirá para generar trazabilidad a los equipos
mencionados anteriormente.
Información Adicional
Trazabilidad
El sistema de sumatoria de
fuerzas o "build up" tendrá trazabilidad al patrón primario nacional de Fuerza
de 150 kN mediante la calibración de sus celdas de carga de forma individual y
comparando esas mediciones (en conjunto como sistema) con los valores obtenidos
de su calibración con un patrón primario el PTB para comprobar la exactitud de
sus resultados.
Mantenimiento
El mantenimiento del sistema de
sumatoria de fuerzas o "build up" de 500 kN y 1,5 MN, se realizará mediante el
uso de cartas de control estadístico, las cuales se generan a través de
calibraciones, comparaciones internacionales con otros centros nacionales de
petrología, etcétera.
