Resumen

Los laboratorios de calibración se enfrentan a menudo al reto de la imposibilidad de realizar la calibración de todo el rango de capacidad de sus transductores de fuerza, especialmente por debajo del 10 % de la capacidad del transductor de fuerza. En ocasiones, estos laboratorios utilizan la extrapolación de ajuste de curvas para estimar y predecir el comportamiento del transductor de fuerza dentro de rangos de capacidad no calibrados. Este trabajo aborda el estudio de los errores de extrapolación en transductores de fuerza para conocer y estimar las precisiones de predicción cuando se utiliza la extrapolación para la calibración de transductores de fuerza en rangos por debajo del 10 % y entre el 50 % y el 100 % de la capacidad del transductor. Los resultados de este estudio mostraron que la magnitud del error de extrapolación está muy próxima a la magnitud del error de reproducibilidad dentro de los rangos de capacidad calibrados en el laboratorio.

1. INTRODUCCIÓN

En la medición de fuerza, es fundamental estudiar los factores que pueden afectar a los resultados de calibración del transductor de fuerza. Estos factores incluyen: el método de calibración de la célula de carga [1], el tiempo de fluencia y de recuperación de la fluencia [2] y el comportamiento del transductor de fuerza en rangos bajos [3, 4]. Los laboratorios de metrología de fuerzas suelen tener una capacidad limitada de patrones primarios y, en ocasiones, se solicita a estos laboratorios que realicen mediciones en un rango dos veces (o incluso varias veces) superior a su capacidad de calibración real.

Este problema surge del progreso constante de la industria, la tecnología y la ingeniería estructural, junto con la consiguiente demanda de mediciones de cargas muy elevadas y la necesidad de disponer de parámetros que garanticen la exactitud y precisión de estas mediciones. La norma ISO 376 menciona la fuerza mínima para la calibración del instrumento de comprobación teniendo en cuenta la resolución del indicador. A saber, la fuerza mínima aplicada a un dispositivo de comprobación de fuerza deberá cumplir las dos condiciones siguientes:

(i) La fuerza mínima será mayor o igual a:

• 4000 x r para la clase 00
• 1000 x r para la clase 1, y
• 500 x r para la clase 2.

​(ii) La fuerza mínima deberá ser mayor o igual a 0:02 Ff

Donde r es la resolución del transductor y Ff es la capacidad máxima del transductor.

Además, un laboratorio también puede tener que realizar mediciones en el rango más pequeño mencionado en la norma ISO, pero carecer de la capacidad de calibrar sus transductores de fuerza dentro de este rango.

• Materias:Transducción de fuerza Fuerza y energía Calibración
• Subjects:Force transduction Force and energy Calibration
• Palabras claves:Transductor de fuerza; Rango de calibración; Error de extrapolación; Precisión; Incertidumbre
• Keywords:Force transducer; Calibration range; Extrapolation error; Accuracy; Uncertainty