La Calibración en el Sector Industrial
Medir magnitudes es algo que se hace a diario en los diversos sectores de las industrias. Temperatura, humedad relativa, presión, masa, magnitudes eléctricas, longitud, son algunos parámetros cuya exactitud debe chequearse constantemente por cuestiones de rendimiento y, sobre todo, de seguridad. Pero, ¿cómo saber si estamos midiendo bien? ¿Cómo saber si, por ejemplo, la presión a la que se está inyectando un fluido es la correcta y no mayor, lo que podría provocar un potencial accidente? La respuesta es calibrar los instrumentos de medición en forma periódica.
A menudo la calibración es necesaria para un instrumento nuevo, o cuando ha transcurrido un determinado período de funcionamiento. Además, suele realizarse una calibración cuando un instrumento ha sufrido un golpe o una vibración inesperados que podría haber afectado su correcta medición.
La calibración puede describirse, en pocas palabras, como un proceso en la que se prueba un instrumento comparándolo contra una medición de una referencia conocida. En su nivel más simple, la calibración es una comparación entre mediciones: una de magnitud conocida o establecida con un dispositivo de alta precisión, y otra realizada bajo las mismas condiciones con un segundo dispositivo. El dispositivo con la precisión conocida es el “patrón”. El segundo dispositivo es el instrumento a calibrar.
Cuando un sensor o instrumento experimenta variaciones de temperatura o tensión física durante un cierto tiempo, su rendimiento empezará a decaer, lo que se conoce como “deriva”. Esto implica que los datos de medición procedentes del sensor ya no son confiables, pudiendo afectar la calidad de la producción de una empresa.
Aunque no se pueda eliminar totalmente la deriva, puede detectarse y rectificarse mediante la calibración. La finalidad de la calibración es determinar lo preciso y exacto que es un instrumento o sensor. Aunque la mayoría de los instrumentos actuales son de alta precisión, los organismos reguladores tienen que saber lo inexacto que es un instrumento concreto y si con el tiempo termina desviándose de la tolerancia especificada.
¿Por qué es importante la calibración?
La calibración periódica garantiza conocer el estado actual del instrumento, y determinar su deriva en el tiempo. Hasta los instrumentos de la más alta calidad terminan desviándose con el tiempo y pierden su capacidad de dar mediciones exactas y precisas. Por consiguiente, es fundamental calibrar todos los instrumentos con la frecuencia adecuada.
Los cambios de temperatura, las malas condiciones de fabricación (por ejemplo, presencia de polvo y suciedad en el ambiente) y el tiempo transcurrido son factores que contribuyen a la deriva. Incluso diferentes instrumentos de un mismo fabricante pueden tener distintos rendimientos con el tiempo.
La calibración también garantiza que la calidad de un producto o lote se mantenga alta y estable en el tiempo. Debido a esto, los sistemas de calidad exigen que se realicen calibraciones en forma sistemática y que se generen documentos confiables que detallen los niveles de precisión, repetibilidad, incertidumbre y fiabilidad de los instrumentos. Estas políticas de calidad impactan en todos los fabricantes.
Las normas cGMP aplicables a las operaciones de fabricación de medicamentos, cosméticos, productos médicos, entre otros, exigen el mantenimiento de toda documentación física, que contenga registros de calibración, y la realización de calibraciones según procedimientos aprobados. Lo habitual es que cada instrumento tenga un registro histórico maestro y un ID únicos. Todos los productos, procesos e instrumentos de seguridad tienen que estar etiquetados físicamente. Además, hay que definir los intervalos de tiempo entre calibraciones y las tolerancias de medición de cada instrumento. No obstante, los patrones deberían ser trazables a las normas nacionales e internacionales.
A nivel industrial, la calibración de los instrumentos puede contribuir a optimizar el proceso productivo o bien a aumentar la capacidad de producción.
La seguridad es otro motivo importante para calibrar instrumentos. Los entornos de producción son zonas de riesgo potencial para los empleados, donde pueden llevarse a cabo operaciones a temperaturas y presiones muy altas. Las mediciones incorrectas en una zona de riesgo podrían tener graves consecuencias, sobre todo en los sectores de petróleo y gas, petroquímico y químico.
En la actualidad, el control de las emisiones es otro factor esencial para muchos fabricantes. La calibración de los instrumentos puede contribuir a mejorar la eficiencia de la combustión en los hornos industriales, motocompresores, calderas para generación de vapor, etc. Los últimos reglamentos gubernamentales referentes a las emisiones de carbono también podrían exigir a las empresas que calibren determinados instrumentos de una forma regular, como es el caso de los sensores que miden las emisiones de CO2 y NOX.
Errores más Comunes
Hay algunos errores con respecto a la calibración de instrumentos. Por ejemplo: «algunos fabricantes defienden que no necesitan calibrar sus instrumentos con fieldbus porque son digitales», y por ello siempre precisos y correctos. Esta afirmación es incorrecta. La principal diferencia entre un transmisor con fieldbus y otro convencional es la señal de salida: con fieldbus es totalmente digital. Aunque cambie la señal de salida, la calibración periódica sigue siendo necesaria. A pesar de que los transmisores con fieldbus, comparados con los analógicos, tienen una mayor exactitud de medición, eso no suprime la necesidad de calibrarlos.
Otro error frecuente es que «no es necesario calibrar los instrumentos nuevos». Esto tampoco es cierto. El hecho de que un sensor sea nuevo no implica que funcione dentro de las especificaciones exigidas. Cuando se calibra un instrumento antes de instalarlo, la empresa puede llevar un registro, basado en una medición correcta, de la estabilidad o deriva del instrumento con el paso del tiempo en su base de datos de calibración o software de gestión de calibraciones.
¿Cuándo Calibrar?
La existencia de la deriva exige que se calibren todos los instrumentos a intervalos temporales fijos. La frecuencia de la calibración depende de muchos factores. En primer lugar, el fabricante del instrumento recomienda un intervalo de tiempo determinado entre calibraciones. Este intervalo puede reducirse si el instrumento se utiliza en un proceso o aplicación crítica. Las normas de calidad también pueden dictar la frecuencia de calibración de un sensor de presión o de temperatura.
La forma más eficaz para decidir cuándo es necesario calibrar un instrumento es recurrir a algún tipo de análisis de tendencia histórica. El intervalo óptimo entre calibraciones para distintos instrumentos sólo puede determinarse con análisis de tendencia histórica basados en software. De esta forma, los sensores que sean muy estables no se calibran con tanta frecuencia como los sensores más susceptibles a la deriva.
¿Qué Puede Afectar la Condición de “Calibrado” de los Instrumentos?
- Golpes
- Mal uso
- Sobrecarga
- Ajustes
- Condiciones ambientales del lugar donde se encuentra el instrumento de medición.
- Instalación inapropiada
¿Dónde Calibrar los Instrumentos de Medición?
Los instrumentos de medición deben ser calibrados con laboratorios que proporcionen trazabilidad a patrones nacionales y acreditados bajo la norma ISO/IEC-17025. La trazabilidad permite establecer quién, con qué elemento y con qué método fué calibrado determinado instrumento de medición.
Se pueden realizar calibraciones internas siempre y cuando se cuente con patrones adecuados, instalaciones adecuadas y personal capacitado para realizar esta actividad.
Si los instrumentos de medición no proporcionan medidas trazables y repetibles, no sirve de nada tener las mejores instalaciones, los mejores equipos y el mejor personal. Es necesario realizar una calibración acreditada por un organismo nacional que demuestre la competencia técnica del establecimiento.
En AKRIMET tenemos el compromiso de proporcionar las bases para un sistema completo y consistente de mediciones, custodia y mantenimiento de patrones de referencia de las unidades legales, la provisión de medios y métodos para la realización de mediciones trazables a los patrones adoptados o reconocidos por los organismos nacionales competentes. A su vez hacemos obligatoria las buenas prácticas de laboratorio llevando a cabo las directrices de nuestro manual de la calidad, los documentos concordantes con el mismo y bajo los lineamientos de la norma ISO/IEC-17025, para satisfacer las necesidades de las autoridades regulatorias u organizaciones que otorgan reconocimiento. Todo esto bajo el control permanente del INTI como laboratorio de calibración y ensayos que forma parte de la red INTI-SAC.