Calibración de instrumentos de medición de masa

Funciones que impactan en la necesidad de la calibración

Los altos mandos buscan, en todo momento, maximizar los resultados financieros de su empresa, pero, a veces, cometen errores, como recortar gastos donde son realmente necesarios. No podemos culparlos, ya que hay situaciones críticas que pueden llevarlos a actuar así. Si se detecta una situación así en el negocio relacionadas con las calibraciones, es indispensable que un miembro, sin importar el nivel de su puesto, demuestre que si se necesitan las confirmaciones metrológicas.

Un argumento importante es que debe lograrse la conformidad de los productos, es decir, si el cliente compró kilogramos de producto es necesario que la entrega sea exacta y se satisfagan sus demandas. Omitir este aspecto obvio tendrá consecuencias leyes, específicamente, las relacionadas con la protección a los consumidores.

En una situación crítica, es indispensable determinar cuándo son realmente importantes las mediciones precisas en kilos para asegurar la calidad de los productos. En las normas se establece la necesidad de  instrumentos de medición de masa calibrados si se usan con fines de medición. De esta manera, se brinda evidencia de la conformidad de las mercancías con ciertos requisitos. Esto aplica tanto en los procesos de fabricación como en los productos terminados.

Es importante aclarar los siguientes conceptos:

• Medición. Se trata de la determinación de una magnitud, cantidad o dimensión por medio de instrumentos de medición de masa para la determinación del estado de cierta especificación.
• Se refiere a supervisiones y observaciones mediante dispositivos de seguimiento para garantizar el control y regulación de productos.

Estos conceptos pueden aclararse con el siguiente ejemplo: las básculas son equipos de medición y ofrecen valores de masa en kg, mientras que cuestionarios con fines de encuesta para conocer la satisfacción de los clientes son dispositivos de seguimiento y ofrecen resultados cualitativos o cuantitativos. En el caso de los últimos, se pueden validar, pero no calibrar necesariamente, mientras que la calibración profesional aplica para el primer caso.

Ahora bien, un mismo instrumento se puede usar para tres funciones distintas, medir, dar seguimiento e indicar. Nuevamente, pongamos un ejemplo. En algunos procesos productivos en los que se deben llenar y empacar pequeñas mercancías en contenedores cuyo peso debe ser muy preciso y conforme a lo requerido en los contenedores finales, las balanzas que pesan, cuentan y emiten señales PLC son indispensables. Estas pueden usarse como:

• Indicadores para garantizar la presencia de las mercancías en los contenedores.
• Instrumentos de medición, cuando los contenedores finales deben tener productos con peso y cantidades precisas.
• Dispositivos de seguimiento para garantizar la liberación de los contenedores con el peso y cantidades correctos a lo largo de la jornada.

En caso de que se necesiten los equipos de medición en procesos de control y elaboración para asegurar que se cumplan los requisitos de los clientes, es importante considerar cómo se almacenan, usan, se mantiene el nivel de precisión y se realiza la calibración de básculas. Si se usa únicamente la inspección visual, no se requieren dispositivos de seguimiento ni equipos de medición. Otro ejemplo es usar exclusivamente los equipos de medición como indicadores. En tal caso, tampoco se requiere la calibración.

Argumentos a favor de la calibración

Consideren estos argumentos adicionales:

-Es importante generar confianza en los clientes o proveedores, lo que es posible si hay un óptimo control de los procesos.

-Debe temerse a las leyes de protección al consumidor, que pueden clausurar o cerrar negocios o generar multas. La calibración es más barata que los gastos implicados en estos riesgos.

-Hay productos en los que la ligera adición de gramos resulta perjudicial, como los medicamentos. Con la calibración, se garantiza la precisión.

-Debe prohibirse el incumplimiento a los clientes por errores. Un kilo necesariamente debe ser un kilo en sus procesos. Si esto se omite, comentarán su experiencia a otros, lo que implica ventas perdidas.

– La falta de control es más costosa de lo que aparenta y disminuye el margen de utilidad financiera. Siempre será preferible la precisión y no que un kilogramo pesa 900 o 1,100 gramos.

LABORATORIO DE METROLOGÍA Y CALIBRACIÓN CERTIMET para obtener más detalles sobre los programas de mantenimiento para su instrumento. 

Calibración de termómetros bien calibrados para lograr óptimas temperaturas de cocción

Cuando los alimentos están crudos, contienen muchas bacterias dañinas para la salud humana provenientes del suelo, áreas de crianza, transportes, procesos de preparación, entre otras fuentes. Una medida general que es ampliamente aceptada para minimizar los riesgos de contaminación es cocinar los alimentos durante varios minutos a aproximadamente 75 °C; sin embargo, hay probabilidades de que sobrevivan esporas, por lo que es indispensable aplicar diferentes temperaturas y tiempos según el alimento y microorganismo a erradicar.

La cocción de los alimentos cumple dos funciones y, para que se cumplan, es necesario que las empresas alimentarias utilizan termómetros digitales. La primera es higienizar el producto y la segunda consiste en optimizar las características organolépticas de los productos, como sabor, textura, color, entre otros. Para que este tratamiento sea efectivo, es importante aplicar un tipo específico de cocción, debido a que varían las temperaturas en cada uno. Un ejemplo son el freído y el hervido. En el último, se alcanzan temperaturas de hasta 100 °C, en cambio, en el primero se llega a temperaturas de hasta 300 °C.

A lo anterior cabe sumar que el freído implica una gradación de la temperatura. En otras palabras, reduce al introducir el alimento. De esta manera, es crucial que el volumen total del comestible alcance la temperatura mínima, lo que requiere un esfuerzo determinado por su grosor. Esto revela igual la importancia de la calibración rutinaria de termómetros dentro de la industria.

Ahora bien, un excelente método de conservación es el baño maría, que conlleva el sometimiento de los productos a temperaturas entre 70 y 90 °C. Destaca por la colocación de los alimentos dentro de envases de cristal, que se sellan herméticamente y se sumergen en agua hirviendo durante al menos 20 minutos. En este caso, es importante realizar correctamente el proceso. Aplica lo mismo a la etapa de enfriamiento, debido a que ciertas bacterias se desarrollan bien a temperaturas que oscilan entre 40 y 70 °C.

Para controlar la temperatura durante la cocción de alimentos y garantizar su confiabilidad, es necesario contar con un instrumento de medición que ofrece lecturas precisas. Esto es posible con el servicio de calibración de termómetros digitales.

La calibración de termómetros digitales

Los termómetros digitales son los más usados en la industria alimentaria para procesos de cocción, debido a sus ventajas, como fiabilidad, comodidad, diseño y confiabilidad, aunque se pierden paulatinamente con el tiempo de uso, por tal motivo, es indispensable la calibración de termómetros. Hay dos formas de realizarla: en plantas o con ayuda de laboratorios. En el primer caso, es indispensable contar con patrones, aunque no se obtienen resultados altamente precisos en comparación con la calibración en laboratorios acreditados.

La calibración es el método más efectivo para dotar de confiabilidad a las mediciones, especialmente si es efectuada por un profesional, ya que su respaldo garantiza la trazabilidad del instrumento, es decir, que las mediciones que ofrezca se correspondan con las de patrones de referencia más precisos, ya sea aquellos resguardados en el CENAM (Centro Nacional de Metrología) o los patrones del SI (Sistema Internacional de Unidades).

Si necesitan el servicio de calibración instrumentos de medición de temperatura, encontrarán en Certimet a uno de los mejores proveedores. Aplicamos el servicio a termómetros digitales, de líquido en vidrio, bimetálicos e indicadores digitales. Nuestro servicio abarca las siguientes etapas:

Preparativos

Implica la revisión del estado de los termómetros y su limpieza para evitar problemas durante la calibración.

Calibración de termómetros

Utilizamos el método de comparación directa, que implica la comparación entre el instrumento y otro de referencia trazable. De esta manera, se relacionan los valores para fijar los errores de medición, cuantificar variables de influencia y dispersión y estimar la incertidumbre.  Contamos con un sensor de referencia, utilizamos un baño de temperatura y, tras este paso, leemos los datos de medición para capturarlos y efectuar los cálculos correspondientes. Cabe agregar que el proceso se realiza en nuestro laboratorio o en las instalaciones del cliente si lo requiere.

Certificación

Por último, emitimos un certificado que demuestra que el instrumento calibrado es confiable, donde se registran la información del cliente, laboratorio, termómetro y patrón de referencia e incertidumbres.

Importancia de los termómetros calibrados en la producción de mermeladas

Termómetros calibrados y la temperatura en la fase de  mezcla y cocido

Para mezclar las materias primas, se usan tanques de acero con hélices agitadoras. En esta etapa, es importante que la mezcla se precaliente a 60 °C para que sea homogénea. Una vez hecho esto, el producto se envía a un calentador cilíndrico con paletas rascadoras y la temperatura se eleva hasta 95 °C, que es crucial para tratar el producto dado que su pH es menor que 4.5. El monitoreo aquí es crucial, lo que requiere que los instrumentos reciban constantemente el servicio de termómetros calibrados, tanto interno como externo.

El calentamiento se realiza mediante vapor, que ingresa a la cámara de la mezcla, lo que hace que el producto sea liberado a una temperatura de 95 °C. Una vez hecho el primer cocido, se realiza una segunda etapa de cocido, donde se aplica el mismo procedimiento. Cabe enfatizar que la calibración de termómetros es crucial en la cocción industrial de alimentos, especialmente al tratar mermeladas, donde cualquier error arruina el producto.

Termómetros calibrados y el mantenimiento de la temperatura

Al terminar la mezcla y el cocido, el producto pasa a una fase de mantenimiento de la temperatura para evitar la sinéresis al envasarlo. Esta magnitud debe oscilar entre 90 °C y 95 °C y un tiempo óptimo que oscila entre tres y ocho minutos. Aquí es importante que el personal aplique los termómetros digitales recomendados para empresas alimentarias de forma correcta y monitoree el proceso hasta culminarse.

Termómetros calibrados y el enfriamiento previo al embalaje

Si se excede en el calentamiento, el producto final tendrá mal aspecto y será afectada su vida útil en almacenamiento. Al descargarse la mezcla de los cocedores, es necesario que su temperatura sea mayor que 90 °C y, al ser influida la inversión del azúcar por esta magnitud, resulta crucial un método eficiente de enfriamiento. Es por ello por lo que es importante realizar la calibración de termómetros periódicamente y contar con una certificación metrológica.

Hay algunas frutas como las de hueso, que complican el proceso de envasado de la mermelada, debido a que tienden a mantenerse a flote. Al hallarse cerca su gelatinización, son enfriadas, aunque es importante no superar el límite de enfriamiento con ayuda del termómetro calibrado para que no se rompa el gel y ocurran coagulaciones en el producto.

Ahora bien, al terminar la fase de mantenimiento, la mermelada es enfriada con agua hasta que su temperatura oscile entre 60 y 70 °C. El personal tiene la responsabilidad de revisar que no ocurra la gelificación, que corresponde a la fase de envasado.

Termómetros calibrados y la preparación de envases

Antes de que los envases sean llenados, es necesario esterilizarlos, lo que requiere una lavadora especial. Esto evitará que haya restos de suciedad o microorganismos que contaminen y alteren las características de la mermelada. Para el lavado, se utilizan chorros de agua a 65 °C. Posteriormente, se aplican nuevamente chorros, pero a 115 °C, lo que asegura la esterilización de los tarros. Aquí se revela nuevamente la importancia de la calibración de instrumentos de medición de temperatura para cumplir las normas de inocuidad alimentaria.

Termómetros calibrados y el enfriamiento posterior al embalaje

Al secarse los envases, son llenados y llevados a un túnel de enfriamiento con ayuda de la banda transportadora. Se trata del final del proceso y su objetivo es que las mermeladas se adapten a la temperatura ambiental. En una primera etapa, son acondicionados a 50 °C y, después, los tarros reciben chorros de agua a temperatura ambiental para gelificar el producto.

Como observarán, la temperatura está involucrada en cada fase de la producción de mermeladas, por lo que es crucial que las empresas realicen la calibración periódica de sus instrumentos. Tienen dos opciones. La primera es la calibración interna, que se realiza cada cuatro meses aproximadamente y requiere de un patrón de referencia y un proceso con nivel medio de dificultad, por lo que es crucial que el personal esté bien capacitado.

Si bien la calibración interna es de mucha ayuda, no garantiza resultados de alta exactitud. Únicamente el respaldo de los laboratorios acreditados por la EMA o laboratorios secundarios asegurará la confiabilidad de las mediciones. Utilizan patrones de mayor exactitud para que los instrumentos sean trazables con el patrón nacional y proporcionan un certificado que avala la calidad de las mediciones de los termómetros.

¿Qué significa calibrar básculas internamente?

Tal como sugiere su nombre, consiste en un procedimiento que efectúan las empresas dentro de sus instalaciones y sin la vigilancia de los laboratorios de metrología. Si bien el respaldo de estos últimos garantiza la máxima precisión posible, debido a los complejos cálculos y procedimientos que aplican, las calibraciones internas son una excelente manera de que la báscula digital o analógica ofrezcan resultados confiables, asegurando así la continuidad de las producciones.

Algo que objetan algunas personas es que las calibraciones internas no emiten certificados de calibración. En realidad, el certificado sólo es crucial para actividades críticas y, para su obtención, basta que la calibración externa sea anual, a diferencia de la calibración interna, que se aplica con más frecuencia.

Otra forma de prescindir del certificado en aplicaciones no críticas es realizando buenas prácticas de calibración y utilizando bien los materiales requeridos para ellos, como los patrones de referencia de la clase metrológica adecuada. Para prescindir del respaldo de expertos para la calibración de una báscula, se recomienda ampliamente la implementación de un sistema de gestión, como la norma ISO 9001. En cambio, si los errores más pequeños en las mediciones pueden afectar notablemente a sus procesos, conviene mantener alianzas duraderas con un laboratorio de metrología.

Ahora bien, con respecto a la calibración interna de la báscula digital o de otro tipo, es posible transferir la trazabilidad de una pesa patrón a la siguiente o a los equipos de proceso e, incluso, en distintos casos y niveles, pero es necesario cumplir con los siguientes requisitos para ello:

• Conocer y documentar la incertidumbre del servicio.
• Disponer de procedimientos y equipo adecuado para realizar la calibración.
• Contar con personal capacitado.
• Tener sistemas de calibración de calidad.
• Documentar los resultados.

Preparativos para calibrar básculas

Si obtuvieron una de las básculas de banco, plataforma o camioneras que ofrecemos junto a nuestras soluciones de robótica industrial y desean implementar las calibraciones internas, deben considerar algunos preparativos, por ejemplo, conocer las características técnicas del instrumento a calibrar, como el valor de peso máximo. Igualmente, es necesario conocer los máximos de error e incertidumbre permitidos, las medidas requeridas y si los resultados no están dentro de los límites recomendados.

Comúnmente se calibra todo el rango de medición y el proceso se efectúa en el área donde se utiliza la báscula. Se recomienda tener a la mano suficientes pesas patrón y darles mantenimiento periódico para que la calibración sea confiable. Antes de realizar el proceso, activen el instrumento durante 30 minutos como mínimo.

Otro punto importante es asegurarse que esté correctamente nivelada la báscula, es decir, que se coloque sobre una superficie sin irregularidades, lo que es crucial para aquellas básculas de alta precisión y pequeñas dimensiones. En caso de que los resultados no sean favorables y superen el límite permitido, es importante realizar su registro. Es conveniente utilizar el título «resultados obtenidos antes del servicio de calibración».

Tras aplicar las medidas recomendadas, procedan con la calibración de la báscula y realicen una segunda calibración para verificar. Los datos que obtengan tienen que registrarse. Igualmente, se requiere un título que indique la fase del proceso, por ejemplo, «resultados obtenidos tras la calibración». Consideren la aplicación de varios ensayos durante el proceso, cuya información encontrarán en la red, como prueba de repetibilidad, discriminación, tara, excentricidad, pesada mínima, entre otros.

LABORATORIO DE METROLOGÍA Y CALIBRACIÓN CERTIMET para obtener más detalles sobre los programas de mantenimiento para su instrumento. 

Los 8 puntos críticos al comprar básculas industriales son los siguientes:

1.-Función de básculas industriales

Las básculas industriales,  ya sean digitales o analógicas se integran en un punto específico del proceso, por lo que, al elegir un ejemplar, es importante saber las funciones esperadas, más allá del puro pesaje de objetos. Encontrarán varias funciones, como los ejemplares contadores que se usan mucha en la industria farmacéutica para pesar pastillas y tabletas. Es una excelente opción para sectores que operan con elementos similares.

Si pesarán continuamente sus productos o materias primas en bandas transportadoras, conviene un ejemplar automático de control. Son ideales para sectores donde no son posibles los conteos manuales y requieren alto control. Al pesarse cada objeto individualmente en la banda, se eliminan aquellos que no cumplan con ciertas especificaciones preconfiguradas.

Las básculas industriales, para pesar lotes integran un sistema de control con algunos tipos de celdas de carga, válvulas, componentes eléctricos y un software. De esta manera, se controlan sistemas de transporte que colocan varios objetos en un colector en ciertas cantidades para su mezcla y procesamiento.

2.-Rango de básculas industriales

Se trata de cantidad máxima capaz de pesar en básculas industriales (digital o analógica). Usualmente son de mesa para pesar entre microgramos y 30 kg, de caballete para más de 150 kg y de piso para más de 300 kg.

Los receptores de carga se utilizan en recipientes o silos. Sin importar el tipo a elegir, asegúrense de no sobrecargar el dispositivo o dañarlo para garantizar su precisión. Los modelos de alta gama cuentan con protección ante sobrecargas y son excelente opción.

Consideren que el objeto a pesar tiene que colocarse bien en la báscula, específicamente en el centro del plato, sin salirse de sus bordes. Afortunadamente, hay equipos con diferentes tamaños y formas de plataforma para elegir el más conveniente.

3.-Precisión de básculas industriales

Puede comprenderse este factor como el resultado de varios factores, principalmente:

4.-Resolución o precisión de lectura de básculas industriales

Es la alteración de masa más pequeña que una báscula indica sin importar su capacidad de pesaje. Pongamos un ejemplo. Al pesar un objeto de 110.318 kilos, un equipo cuya resolución es de 0.0001 marcará el mismo valor, en cambio, uno con una resolución de 0.01 mostrará 110.32.

5.-Reproducibilidad de básculas industriales

Es la capacidad de las básculas industriales de ser uniformes en los resultados por un lapso específico y diferentes usuarios. En algunos casos es necesario calcularla, pero hay modelos que lo efectúan automáticamente.

6.-Linealidad de básculas industriales

Es la determinación de la varianza de un equipo con respecto a su precisión en cada peso dentro de su rango, en lo que se incluyen el peso máximo y los valores intermedios del rango. Hay centros metrológicos que realizan pruebas de linealidad.

7.-Incertidumbre de básculas industriales

Es la diferencia entre el peso medido de un objeto y el peso real, que condicionan varios factores, por ejemplo, el entorno. En ciertos casos, es un asunto muy serio. Por ejemplo, algunas farmacéuticas establecen que la incertidumbre no tiene que ser mayor que el 0.1% de la cantidad a pesar.

8.-Entorno de básculas industriales

Aquí cobra importancia el material constructivo, que se divide en equipos estándar o para ambientes especiales. Las primeras son fabricadas con materiales convencionales, como acero, aluminio o plástico y se usan ampliamente en almacenaje y logística o entornos donde no es necesaria alta higiene y resistencia.

Para aplicaciones que requieran resistencia a la intemperie o químicos y alta higiene, se usan los aceros AISI-304 y AISI-316. El primero es usado por el sector alimentario, cosmético, de pintura y otros. El segundo es para entornos donde hay alta corrosión por químicos agresivos. Hay un proceso conocido como electropulido y se aplica a ambos aceros para entornos donde la higiene es crítica, ya que no presentan rugosidad, lo que evita que se acumulen las bacterias.

Las condiciones del ambiente son igual importantes. Por ejemplo, las fluctuaciones de temperatura calientan o expanden los componentes metálicos de la celda de carga y aumentar la necesidad de cuidado y limpieza. Cuando haya una variación en la temperatura constante, se recomiendan los ejemplares modernos que, con sus componentes electrónicos, compensan los impactos de la temperatura externa.

Si se opera con materiales a temperaturas extremas, la celda de carga recibirá una transferencia de frío o calor, lo que la dañaría. Aquí es preferible que no haya contacto directo, lo que es posible con soportes cerámicos o de materiales altamente resistentes. En el caso de básculas de alta resolución, ligeras corrientes de aire afectan su rendimiento, por lo que conviene una protección antiviento. Por último, hay soportes antivibración si se utilizará en entornos con altas vibraciones o campos magnéticos.