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IBNORCA ANTEPROYECTO DE NORMA BOLIVIANA APNB 211001

Sistemas de medicin para lquidos distintos al agua: Recipientes volumtricospatrones1

1 ALCANCE

Esta norma especifica las caractersticas metrolgicas y los mtodos de calibracin para losrecipientes volumtricos patrones utilizados en la calibracin de sistemas de medicin paracombustibles derivados del petrleo: surtidores y dispensadores de combustible,contmetros, bancos de medidores de agua potable domiciliario, etc.

Se definen en los puntos 4 al 5 se definen las caracteristicas metrolgicas y los metodos decalibracion para metodos de capacidad del patron.

En el punto 6 est dado para evaluar los sistemas de medicin utilizados en recipientespatrn.

2 REFERENCIAS

Las normas contienen disposiciones que al ser citadas en el texto, constituyen requisitos dela norma. Como toda norma est sujeta a revisin, se recomienda, a aquellos que realicenacuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones ms recientesde las normas bolivianas citadas:

NB 21001:2008 Vocabulario internacional de trminos fundamentales y generales demetrologa

NB 23001-1:2012 Instrumentos de pesaje de funcionamiento no automtico - Parte 1:Requisitos metrolgicos y tcnicos - Ensayos"

OIML R 117:1995 Sistemas de medicin para lquidos distintos al aguaOIML V 1:2000 Vocabulario de metrologa legalOIML R 43 Matraces de vidrio patrn graduados para oficiales de verificacin

3 DEFINICIONES

Para los propsitos de esta norma se aplican los trminos y definiciones dados en la NB21001:2008 Vocabulario internacional de trminos fundamentales y generales de metrologay la norma OIML R117 Sistemas de medicin para lquidos diferentes al agua.

4 RECIPIENTES VOLUMTRICOS PATRONES

4.1 Capacidades nominales y materiales de const ruccin

Los recipientes volumtricos patrones deben ser de adecuadas capacidades nominales ymateriales. Debe tenerse cuidado de asegurar que los materiales usados o cualquiersubsecuente contaminacin de ellos, no cree un peligro para la seguridad.

Los tipos de recipientes volumtricos patrones que pueden usarse y sus capacidadesnominales, se especifican en la Tabla 1.

1Si bien la norma hace referencia a lquidos distintos al agua, el contenido de esta norma tambinest orientado para el control metrolgico de agua potable.

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Tabla 1 Capacidad de recipientes volumtricos patrones

Descripcin de los recipientes

volumtricos patrones

Capacidad Nominal en litros

[L]Recipientes patrn (R) 20 ms

Los recipientes patrones estarn hechos de acero inoxidable o acero dulce con una cubiertainterior adecuada u otros materiales apropiados.

4.2 Exactitud

4.2.1 Generalidades

La calibracin de un recipiente volumtrico patrn se efectuar de modo que la

incertidumbre expandida de la calibracin del sistema de medicin est dentro de un quintodel EMP (error mximo permisible) en ensayos de aprobacin de modelo y dentro de untercio del EMP en los ensayos de verificacin de dicho sistema.

El clculo de la incertidumbre expandida se har de acuerdo a la Gua para la expresin dela incertidumbre en la medicin, con k=2. El clculo de la incertidumbre de la calibracin delmedidor volumtrico patrn considera la incertidumbre de los patrones de medicin, la delprocedimiento de calibracin y la del propio medidor volumtrico patrn a calibrar. Cuandose ha calibrado el medidor volumtrico patrn, se debe registrar en el certificado decalibracin el valor de la incertidumbre expandida de su calibracin.

4.2.2 Errores mximos permisibles (EMP)

4.2.2.1 Para ensayos de aprobacin de modelo de sistemas de medicin los EMP de losrecipientes volumtricos patrones, sern 1/2000 ( 0,05%) de la capacidad nominal.

4.2.2.2 Los requisitos de 4.2.2.1 tambin se aplican a los valores de divisin de escala enambos lados de la marca de escala correspondiente a la capacidad nominal del recipientevolumtrico de ensayo o tanque de prueba. Esto significa que cada marca de escalasobre el alcance desde capacidad nominal - x (valor mnimo por debajo de la capacidadnominal) a capacidad nominal + y (valor mximo encima de la capacidad nominal) tambindebe cumplir con el EMP aplicable al valor de la capacidad nominal.

4.3 Construccin

4.3.1 Recip iente patrn

El dimetro del cuello del recipiente debe ser:

Suficientemente grande para evitar problemas relacionados con el entrampamientodel lquido, o del aire, o del vapor, o para efectos de limpieza del medidor.

Suficientemente pequeo para que la sensibilidad al detectar cambios de nivel en elmedidor permita alcanzar la exactitud requerida en 4.2. Se asume que este requisitose cumple si al menos una diferencia de nivel de 2 mm en el cuello es equivalente al

valor absoluto del EMP del medidor patrn y el ancho de las marcas de escala nosobrepasa un quinto de la longitud de una divisin de escala.

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El cuello debe ser del tipo depsito, o tener placas de vidrio, o ser hechos de tubo de vidrio,o tener un tubo de vidrio fijado al cuello. Las marcas de escala correspondientes a lacapacidad nominal y hasta por lo menos 1 % de la capacidad nominal, en ms y en menos,sern marcadas sobre las placas de vidrio, o los tubos de vidrio. Si no es as, el cuello podrtener instalado una placa metlica inoxidable a prueba de la corrosin, fija o deslizable (perocapaz de ser sellada) y sobre la cual se grabarn las marcas de escala correspondientes ala capacidad nominal y a los volmenes por debajo y por encima de la capacidad nominal.Las marcas de escala sobre la placa metlica fijada al cuello, sern grabadas en amboslados de la placa.

El dimetro del tubo de vidrio ser suficientemente grande para asegurar que la capilaridado efectos del menisco no introduzcan incertidumbres adicionales tal que la incertidumbreexpandida cumpla los requisitos de 4.2.1.

Debe notarse que aunque el dimetro del tubo de vidrio graduado puede ser adecuado paracondiciones de temperatura estable e idntica para el lquido a medir, el recipientevolumtrico patrn y el aire ambiental; puede quedar demasiado pequeo para el uso en el

campo a causa de que efectos de diferencias de temperatura ocasionen que el vidriograduado acte como un termmetro, cambiando el nivel promedio dentro del cuello.

Si se usan dispositivos de ajuste, stos no deben moverse fcilmente despus del ajuste delvolumen y deben ser capaces de ser sellados.

Se debe asegurar que los lquidos sean fcilmente evacuados a y desde los recipientespatrones, y que no existan bolsas, abolladuras o grietas capaces de atrapar el lquido, aire ovapor.

En la figura 1 se muestran ejemplos de diferentes diseos de recipientes patrones.

4.3.2 Tanques de prueba

4.3.2.1 Los tanques de prueba estarn provistos de vlvulas de evacuacin en la parteinferior; deben estar diseados con un cuello superior y pueden tener un cuello inferior. Losrequisitos en 4.3.1 relativos al dimetro del cuello de los recipientes patrones se aplicanigualmente al dimetro del cuello superior e inferior de los tanques de prueba.

El cuello superior debera tener placas de vidrio o tubos de vidrio fijados al cuello, sobre loscuales se graben las marcas de escala correspondientes a la capacidad nominal y avariaciones de al menos 1 % de la capacidad nominal en ms y en menos. De no existirgraduacin en el vidrio se instalar una placa metlica inoxidable a prueba de la corrosinfija o deslizable, pero capaz de ser sellada y sobre la cual se graben las marcas de escala

correspondientes a su capacidad nominal y a los volmenes por debajo y por encima de lacapacidad nominal.

El cuello inferior debe estar provisto con placas de vidrio o vidrio(s) graduado(s) fijado(s)similar al cuello superior, con marcas de escala correspondientes a volmenes de slo 0,5% en ms y en menos de la capacidad nominal.

El dimetro de los vidrios graduados conectados a los cuellos superior e inferior debern sersuficientemente grandes para asegurar que efectos de capilaridad o del menisco nointroduzcan incertidumbres tales que la incertidumbre expandida cumpla los requisitos de4.2.1.

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Figura 1 - Diferentes diseos de medidores patrones

Figura 2 - Diferentes diseos de tanques de prueba

Se debe tener cuidado con los efectos por temperatura de manera similar a lo indicado en4.3.2. Debe asegurarse que los lquidos sean fcilmente evacuados a y desde los tanquesde prueba y que no existan bolsas, abolladuras o grietas capaces de atrapar lquido, aire ovapor.

En la figura 2 se muestran ejemplos de diferentes diseos de tanques de prueba.

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4.3.2.2 El tanque de prueba deber estar provisto con medios para medir la temperatura dellquido contenido. Cuando se usan penetradores termomtricos o termopozos paradeterminar la temperatura del lquido en el tanque de prueba, el nmero mnimo depenetradores se da en la Tabla 2.

Tabla 2 - Numero mnimo de Penetradores

CapacidadNominal delTanque de

Prueba

hasta 500

litros [L]

ms de 500 [L]hasta 2000 [L]

ms de2000 [L]

Nmero mnimo

de penetradores

termomtricos o

termopozos

1 2 3

El penetrador termomtrico o termopozo deber ser suficientemente profundo para permitirla correcta inmersin del termmetro y deber tener un receptor metlico de buenaconductividad trmica con un extremo cerrado, tambin deber tener una inclinacin parapermitir llenarlo con lquido si es necesario. La profundidad de inmersin del penetrador otermopozo ser suficiente para que la temperatura ambiente fuera del tanque no afecte altermmetro.

Si se deben instalar dos o tres penetradores termomtricos o termopozos entonces debenlocalizarse de acuerdo a los siguientes criterios:

en la mitad superior e inferior del cuerpo principal o en las terceras partes superior,

media e inferior del cuerpo principal del tanque y en dos o tres puntos igualmente espaciados alrededor de la circunferencia del tanque

de prueba

4.3.2.3 Si los tanques de prueba sern montados sobre un camin o trailer debeasegurarse que su posicin se mantenga nivelada durante el ensayo y el uso.

4.3.2.4 Para ciertos tipos de sistemas de medicin, puede ser ms fcil usar tanques deprueba del tipo de medicin al enrase.

4.4 Marcas

Los recipientes volumtricos patrones deben estar marcados sobre una placa permanentefijada para indicar:

designacin de identificacin y/o nmero de serie;

capacidad nominal

Adems debe darse la siguiente informacin en el reporte de calibracin:

temperatura de referencia;

si est construida para contener (tipo IN o TC) o para entregar (tipo EX oTD) el lquido;

tiempo de escurrimiento, en el caso de ser del tipo EX o TD, para entregar;

si es apropiado, el coeficiente de expansin

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NOTA:

1 El trmino IN o TC (del ingls to contain) significa la cantidad de lquido que est dentrodel recipiente y que as ha sidodeterminada por el fabricante o por la calibracin.2 El trmino EX o TD (del ingls to deliver) significa la cantidad de lquido que sale del recipiente y que as ha sidodeterminada por el fabricante o por la calibracin.

5 MTODOS DE CALIBRACIN PARA RECIPIENTES VOLUMTRICOSPATRONES

5.1 Temperatura de referencia

El valor de la temperatura de referencia del medidor volumtrico patrn es 20 C y deberser indicado en el reporte de calibracin y/o en el medidor mismo.

5.2 Lquidos usados para la calibracin

5.2.1 Recipientes patrones

El lquido usado para la calibracin de recipientes patrones ser el agua segn se especificaen la Recomendacin Internacional OIML R 43

5.2.2 Tanques de prueba

El lquido usado para la calibracin de tanques de prueba ser el agua limpia y libre decontaminantes o corrosivos qumicos y no contendr aire o burbujas de gas.

5.3 Recipientes construidos para contener (tipo IN o TC) y para entregar (tipoEX o TD)

El mtodo de calibracin debe corresponder a la manera en la cual se usa el medidor, por

ejemplo un medidor construido para entregar (tipo EX o TD) debe ser calibradodeterminando el volumen de agua que descarga en un tiempo especfico de escurrimiento,mientras que un medidor construido para contener debe ser calibrado determinando elvolumen de agua requerido para llenarlo estando est pre-humedecido o seco, segncorresponda.

5.3.1 Recip ientes patrones

La capacidad de un recipiente patrn se determinar usando el mtodo para contener (tipoIN oTC) o para entregar (tipo EX o TD) segn corresponda.

Cuando la viscosidad del lquido usado para el ensayo del sistema de medicin no superelos 5 mPa.s entonces la capacidad del recipiente volumtrico de ensayo se determinarusando el mtodo para entregar (tipo EX o TD) o para contener (tipo IN o TC)previamente humedecido.

5.3.2 Tanques de prueba

La capacidad de los tanques de prueba se determinar usando el mtodo para entregar(tipoEX o TD) o para contener (tipo IN o TC) previamente humedecido.

5.4 Tiempo de escurrimiento y tiempo de entrega

Los tiempos de escurrimiento dados abajo para recipientes para entregar (tipo EX o TD) ypre humedecidos se han encontrado adecuados para proporcionar la exactitud requerida

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para los recipientes volumtricos patrones segn se especifica en 4.2.2. Sin embargo,puede permitirse tiempos menores o mayores dentro del intervalo de 1 a 180 segundos si secumple con el requisito de incertidumbre indicado en 4.2.1.

5.4.1 Recipientes patrones

Un recipiente patrn, despus de haber sido llenado hasta la apropiada marca de escala,deber ser vaciado por vertido hasta que el lquido fluya hacia afuera en slo un punto delborde. Despus de que el flujo se rompe en gotas, el matraz o medidor ser escurridomantenindolo vertical por 30 segundos, y entonces retornndolo rpidamente a su posicinvertical original.

5.4.2 Tanques de prueba

Se permitir un tiempo de escurrimiento de 30 segundos despus de que ha cesado el flujoprincipal y empieza el goteo.

Para tanques de prueba, a los cuales se le aplica un tiempo de entrega se recomiendaespecificar dicho tiempo de modo tal que la velocidad de cada del nivel de lquido en elcuerpo principal del tanque no exceda de 1 [cm/s]. El tanque de prueba estar provisto conun visor de vidrio para verificar que su vaciado ha sido completado.

5.5 Mtodo gravimtrico

Se recomienda el uso del mtodo gravimtrico para la calibracin de recipientesvolumtricos patrones.

5.5.1 Recip ientes patrones y tanques de prueba

Los recipientes patrones y tanques de prueba debern ser calibrados usando el mtodogravimtrico que, en principio, siga el mtodo descrito en la OIML R 43. Se recomienda eluso de una balanza de una adecuada exactitud, como se especifica en la NB 23001-1:2012Instrumentos de pesaje de funcionamiento no automtico Parte 1: Requisitos metrolgicos ytcnicos Ensayo

5.6 Mtodo volumtrico

Los recipientes volumtricos patrones pueden calibrarse usando el mtodo volumtrico contransferencia del lquido y usando otros recipientes volumtricos patrones que han sidocalibrados a su vez a un nivel de exactitud significativamente mayor que el del recipiente acalibrar. El mtodo volumtrico puede usarse si la capacidad del recipiente volumtrico

patrn es tan grande que es impracticable el uso de balanzas o cuando los errores mximospermisibles de las balanzas disponibles sean excesivos al compararlos con los necesitadospara la calibracin del recipiente volumtrico patrn en cuestin.

Pueden usarse dos mtodos volumtricos: el mtodo de evacuacin y el mtodo de llenado.

5.6.1 Mtodo de evacuacin

Este mtodo implica la determinacin del volumen de agua vertido por gravedad, desde elmedidor a calibrar hacia uno o varios, ms pequeos o igualmente grandes, recipientesvolumtricos patrones que han sido calibrados a un nivel de exactitud significativamentemayor que la del recipiente volumtrico a calibrar.

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5.6.2 Mtodo de llenado

Este mtodo consiste en llenar el recipiente a calibrar con agua desde un recipientevolumtrico patrn de capacidad menor o igual que el primero y que ha sido calibrado por elmtodo gravimtrico. Un instrumento adecuado para este propsito es una pipetaautomtica. Este mtodo se realizar in situ y dentro de un periodo tal que la temperaturadel agua en el recipiente a calibrar no vare ms de 2 C durante el llenado.

6 REQUISITOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE MEDICIN DE ENSAYOUTILIZANDO RECIPIENTES PATRON

Si el mtodo de ensayo es tal que los recipientes patrn son utilizados bajo condiciones quedifieren de su mtodo de calibracin, la repetibilidad debe ser garantizada y cualquierdiferencia sistemtica debe ser evaluada y utilizada para corregir, si la precisin no se puedealcanzar de otra manera.

6.1 Lquidos de ensayo

Un sistema de medicin debe ser sometido a ensayo utilizando ya sea el lquido marcado enla placa de datos del sistema o de un lquido cuya viscosidad y otras caractersticas de flujose encuentren dentro de los rangos del lquido indicado.

Debe observarse las regulaciones relativas a la seguridad para el manejo del sistema.

Por ejemplo, un sistema de medicin de leche debe ser sometido a ensayo ya sea con lecheo agua potable. Sin embargo, durante la prueba in situ, slo la leche debera ser utilizadacomo lquido de ensayo.

6.2 Ejecuciones preliminares

Un nmero suficiente de ensayos preliminares debe llevarse a cabo antes de la realizacindel ensayo con el fin de eliminar el aire que pueda estar contenido en el sistema demedicin o el equipo de ensayo, y para asegurarse de que las temperaturas del lquidoutilizado para el ensayo, el sistema de medicin y las medidas de capacidad estndar sonestables.

Un ensayo de estanqueidad del sistema de medicin debe llevarse a cabo antes de larealizacin del ensayo.

6.3 Medicin de temperatura y presin

6.3.1 Los dispositivos de medicin de temperatura deben ser utilizados para determinar lacorreccin de la temperatura necesaria para que el lquido de ensayo, el sistema demedicin y los recipientes patrones sean utilizados. Estos dispositivos deben ser instaladosen los lugares adecuados para el volumen del sistema de medicin y el equipo de ensayo.Se recomienda el uso de dispositivos de medicin de temperatura con una precisin de 0,2 C o de mejor precisin. Para la medicin precisa de grandes volmenes de productosderivados del petrleo, puede ser necesario medir la temperatura dentro de 0,05 C paratener en cuenta los cambios de expansin y contraccin en estos productos y en lossistemas de medicin. Los dispositivos de medicin de temperatura deberan estar provistoscon certificados de calibracin.

6.3.2 Cuando se requiere una correccin para la presin del lquido, un medidor de presindebe ser montado en un lugar adecuado en el sistema de medicin o el equipo de ensayo.

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Normalmente, sern adecuados los indicadores de presin con una precisin de 0,05 MPa(0,5 bar). Los manmetros deberan contar con certificados de calibracin.

7 BIBLIOGRAFIA

[1] OIML R120:2010 Medidores volumetricos patrones para sistemas de medicion deensayo para liquidos distintos al agua

[2] IBMETRO - Procedimiento para la calibracin de recipientes volumtricos por mtodovolumtrico.

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ANEXO A(Informativo)

Ejemplo de Reporte de ensayo

CALIBRACION DE RECIPIENTES VOLUMTRICOS MTODO VOLUMTRICO

FECHA OPERADOR

Instrumento: Recipiente volumtrico Otro: ____________________________

Tipo

N de serie

Temperatura de referencia calib ran

Termometro marca

CONDICIONES AMBIENTALES inicial hora C %HR

final hora C %HR

Patrones utilizado 1 L Divisin de escala mL2 L Divisin de escala mL

L Divisin de escala mL

4 L Divisin de escala mL5 L Divisin de escala mL

Precinto Anterior:

Precinto Actual:

Error previo al ajuste [mL]Error posterior al ajuste [mL]

Observaciones:

Codigo interno

Modelo

Calibrando

Cliente

Marca Material

Capacidad nominal Divisin de escala

Divisin de escala

Operador Revisin

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Inicial Final Inicial Final Inicial Final

Prueba 2 Prueba 3

Temp

C

Temp

CPatrn

Nro.

VaciadaPatrn

Nro.

Vaciada

Nro.

VaciadaPatrn

Temp

C

Prueba 1

Temperatura IBP C

Error IBP

Operador Revisin

Temperatura IBP C

Error IBP

Temperatura IBP C

Error IBP

Hora

Temperatura [C]

Humedad [%HR]

Hora

Temperatura [C]

Humedad [%HR]

Hora

Temperatura [C]

Humedad [%HR]