Nmx Ch 7500 1 Imnc 2008 (Amcp) Copia

NORMA MEXICANA IMNC

Verificacin de mquinas uniaxiles para ensayo Mquinas para ensayo a traccin o compresin Verificacin y calibracin del sistema de medicin de fuerza

PROHIBIDA SU REPRODUCCIN PARCIAL O TOTAL DERECHOS RESERVADOS IMNC 2008

ISO 7500-1:2004 NMX-CH-7500-1-IMNC-2008

Verification of static uniaxial testing machines Tension/compression testing machines Verification and calibration of the force-measuring system

ISO 7500-2:2008 Distribuido

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a los integrantes del

IMNC/COTNNMET/SC MD/GT FDIPT para uso exclusivo de

Asociacin Mexicana del Concreto Premezclado, A. C.


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Reservados los derechos de reproduccin. Salvo prescripcin diferente, no podr reproducirse ni utilizarse ninguna parte de esta publicacin bajo ninguna forma y por ningn procedimiento, electrnico o mecnico, fotocopias y microfilms.

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Estados Unidos Mexicanos, Mxico, Distrito Federal, cdigo postal 06500

Estados Unidos Mexicanos

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Impreso en los Estados Unidos Mexicanos

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Verificacin de mquinas uniaxiales para ensayo Mquinas para ensayo a traccin o compresin Verificacin y calibracin del sistema de medicin de fuerza

NMX-CH-7500-1-IMNC-2008

Prefacio

En la elaboracin de la presente norma participaron las siguientes organizaciones:

Instituto Mexicano de Normalizacin y Certificacin, A. C. entidad mexicana de acreditacin A. C. Centro Nacional de Metrologa Representaciones y Distribuciones Fal, S. A. de C. V. Hytorc de Mxico, S. A. de C. V. Sevilla Covarrubias y Asociados, S. C. Impulsora Tlaxcalteca de Industrias, S. A. de C. V. Asociacin Mexicana de la Industria del Concreto Premezclado, A. C.


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NMX-CH-7500-1-IMNC-2008 ISO 7500-1:2004

iv Derechos reservados IMNC 2008

Contenido

Prlogo ...............................................................................................................................................................vi Prlogo de la norma internacional..................................................................................................................vii 1 Objetivo y campo de aplicacin...........................................................................................................1 2 Referencias normativas ........................................................................................................................1 3 Trminos y definiciones........................................................................................................................1 4 Smbolos, unidades y sus significados ..............................................................................................2 5 Inspeccin general de la mquina para ensayo .................................................................................3 6 Calibracin del sistema de medicin de fuerza de la mquina de ensayo......................................3 6.1 Generalidades ........................................................................................................................................3 6.2 Determinacin de la resolucin ...........................................................................................................4 6.3 Determinacin previa de la resolucin relativa del indicador de fuerza .........................................5 6.4 Procedimiento de calibracin...............................................................................................................5 6.5 Evaluacin del indicador de fuerza......................................................................................................8 7 Clase de intervalo de la mquina para ensayo...................................................................................9 8 Informe de verificacin ...................................................................................................................... 10 8.1 Generalidades ..................................................................................................................................... 10 8.2 Informacin general ........................................................................................................................... 10 8.3 Resultados de la verificacin ............................................................................................................ 10 9 Intervalos entre verificaciones.......................................................................................................... 10 10 Bibliografa .......................................................................................................................................... 10 11 Concordancia con normas internacionales..................................................................................... 11 Anexo A (informativo) Inspeccin general de la mquina de ensayo......................................................... 12 A.1 Generalidades ..................................................................................................................................... 12 A.2 Examen visual ..................................................................................................................................... 12 A.3 Inspeccin de las estructura de la mquina .................................................................................... 12 A.4 Inspeccin del mecanismo de manejo de los cabezales ............................................................... 12 Anexo B (informativo) Inspeccin de las platinas para compresin de las mquinas de ensayo .......... 13 Anexo C (informativo) Mtodo alternativo para la clasificacin de la mquina de ensayo...................... 14 Anexo D (informativo) Incertidumbre de los resultados de calibracin de los sistemas de medicin de

fuerza ................................................................................................................................................... 15 D.1 Introduccin ........................................................................................................................................ 15 D.2 Fuerzas ascendentes ......................................................................................................................... 15 D.3 Fuerzas decrecientes ......................................................................................................................... 17

Figuras

Figura 1 Diagrama esquemtico para determinar la reversibilidad..........................................................8


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Derechos reservados IMNC 2008 v

Tablas

Tabla 1 Smbolos y definiciones utilizadas en esta norma .......................................................................2

Tabla 2 Valores de los errores relativos del sistema de medicin con los que se caracteriza un intervalo..................................................................................................................................................9


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Prlogo

El Instituto Mexicano de Normalizacin y Certificacin (IMNC) es una asociacin civil, que cuenta con el Registro No. 002/B como Organismo Nacional de Normalizacin (ONN), para elaborar, actualizar, expedir y cancelar Normas Mexicanas, con fundamento en los Artculos 39 fraccin IV, 65 y 66 de la Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin y 23 fraccin IV del Reglamento Interior de la Secretara de Economa, en el campo de Metrologa como se indica en el oficio nmero 2473 de fecha 20 de marzo de 1995.

Se llama la atencin sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de esta norma mexicana puedan estar sujetos a derechos de patente. El IMNC no asume responsabilidad por la identificacin de cualquiera o todos los derechos de patente, ni otorga licencias de uso sobre dichos derechos de patente.

El proyecto norma mexicana NMX-CH-7500-1-IMNC-2008 ha sido elaborada por el Comit Tcnico de Normalizacin Nacional de Metrologa IMNC/COTNNMET/SC Mediciones Diversas / GT Fuerza y dureza.

ste proyecto de norma mexicana cancelar y reemplazar a la norma mexicana NMX-CH-7500-1-IMNC-2006.

La segunda edicin de esta norma mexicana fue emitida por el Instituto Mexicano de Normalizacin y Certificacin, A. C. Esta edicin cancela y reemplaza a la norma mexicana NMX-CH-7500-1-IMNC y su declaratoria de vigencia ha sido publicada por la Direccin General de Normas de la Secretara de Economa, en el Diario Oficial de la Federacin el mircoles 8 de agosto de 2008.

Edicin Clasificacin Cancela y reemplaza

Primera NMX-CH-7500-1-IMNC-2006

Segunda NMX-CH-7500-1-IMNC-2008 NMX-CH-7500-1-IMNC-2006

Segunda Edicin.

Mxico, D. F., noviembre 2007


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Derechos reservados IMNC 2008 vii

Prlogo de la norma internacional

ISO (la Organizacin Internacional de Normalizacin) es una federacin mundial de organismos nacionales de normalizacin (organismos miembros de ISO). El trabajo de preparacin de las normas internacionales normalmente se realiza a travs de los comits tcnicos de ISO. Cada organismo miembro interesado en una materia para la cual se haya establecido un comit tcnico, tiene el derecho de estar representado en dicho comit. Las organizaciones internacionales, pblicas y privadas, en coordinacin con ISO, tambin participan en el trabajo. ISO colabora estrechamente con la Comisin Electrotcnica Internacional (IEC) en todas las materias de normalizacin electrotcnica.

Las Normas Internacionales se redactan de acuerdo con las reglas establecidas en la Parte 3 de las Directivas ISO/IEC.

La tarea principal de los comits tcnicos es preparar Normas Internacionales. Los Proyectos de Normas Internacionales aceptados por los comits tcnicos son enviados a los organismos miembros para votacin. La publicacin como Norma Internacional requiere la aprobacin por al menos el 75% de los organismos miembros requeridos para votar.

Se llama la atencin sobre la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Norma Internacional puedan estar sujetos a derechos de patente. ISO no asume la responsabilidad por la identificacin de cualquiera o todos los derechos de patente.


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Verificacin de mquinas uniaxiales para ensayo Mquinas para ensayo a traccin o compresin Verificacin y calibracin del sistema de medicin de fuerza

1 Objetivo y campo de aplicacin

Esta norma mexicana especifica la verificacin de mquinas de ensayo que se usan para efectuar ensayos de materiales a tensin y compresin

La verificacin consiste en:

la inspeccin, incluyendo los accesorios que se usan durante la aplicacin de fuerza; la calibracin de los sistemas de medicin de fuerza. NOTA Esta norma mexicana se enfoca a la verificacin de los sistemas de medicin, aplicando fuerzas estticas. Los valores que se obtienen no son necesariamente vlidos cuando se aplican cargas dinmicas o a velocidades altas. En la clusula 10 se da informacin relacionada con las pruebas dinmicas.

2 Referencias normativas

Los siguientes documentos de referencia son indispensables para la aplicacin de este documento. Para las referencias fechadas, solo es vlida la edicin fechada. Para las referencias no fechadas solo es vlida la ltima edicin del documento de referencia.

NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida NMX-Z-055-1997-IMNC, Metrologa Vocabulario de trminos fundamentales y generales NMX-CH-376-IMNC, Instrumentos de medicin Calibracin de instrumentos de medicin de fuerza empleados

para la verificacin de maquinas de ensayo uniaxiales

3 Trminos y definiciones

Para los propsitos de este documento, son aplicables los trminos y definiciones siguientes:

3.1 calibracin conjunto de operaciones con las que siguiendo las condiciones especificadas, se establece la relacin entre valores de las magnitudes indicadas por un instrumento de medicin, o por un sistema de medicin o los valores representados por una medida materializada o un material de referencia, y los valores correspondientes de la magnitud medida con patrones

NOTA 1 Con los valores obtenidos al calibrar, se puede, ya sea, establecer la correspondencia de los valores del mensurando con los indicados por las mquinas o, determinar las correcciones que se les pueden aplicar.


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NOTA 2 Una calibracin tambin puede servir para determinar otras propiedades metrolgicas, como pueden ser, las magnitudes que la afectan.

NOTA 3 El resultado de la calibracin puede ser consignado en un documento, algunas veces llamado certificado de calibracin o informe de calibracin.

[NMX-Z-055-1997-IMNC]

4 Smbolos, unidades y sus significados

Para efectos de esta norma se aplican las definiciones establecidas en la Tabla 1.

Tabla 1 Smbolos y definiciones utilizadas en esta norma

Smbolo Unidad Definicin

NF N Capacidad mxima del intervalo de medicin del indicador de fuerzas de la mquina para ensayo

iF N Lectura del indicador de la mquina para ensayo a ser verificada, cuando la lectura se hace incrementando la fuerza

'iF N Lectura del indicador de la mquina para ensayo a ser verificada, cuando la lectura se hace disminuyendo la fuerza

F N Fuerza verdadera indicada por el patrn cuando se calibra incrementando la carga

'F N Fuerza verdadera indicada por el patrn cuando se calibra disminuyendo la fuerza

cF N Fuerza verdadera indicada por el patrn, cuando la fuerza de prueba se aplica incrementando la carga en las series de mediciones complementarias, para el intervalo ms pequeo a utilizar

icF N Lectura de la fuerza en indicador de fuerza de la mquina para ensayo, a ser verificada cuando la lectura se hace incrementando la fuerza; para las series de mediciones complementarias en el intervalo ms pequeo que se utiliza.

FFi , N Medida aritmtica de las mediciones de Fi y F, efectuadas para la misma fuerza seleccionada.

max min,i iF F

max min,F F N

Valor ms alto o ms bajo de Fi y F de la misma fuerza seleccionada

0iF N Lectura residual en el indicador de fuerza de la mquina para ensayo, que debe ser verificada despus de retirar la fuerza

r N Resolucin del indicador de fuerza de la mquina para ensayo.

a % Resolucin relativa del indicador de fuerza de la mquina para ensayo

b % Error relativo de repetibilidad del sistema de medicin de fuerza de la mquina para ensayo.


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Smbolo Unidad Definicin

0f % Error relativo de cero del sistema de medicin de fuerzas de la maquina para ensayo

q % Error relativo de exactitud del sistema de medicin de fuerza de la mquina para ensayo

% Error relativo de reversibilidad del sistema de medicin de la mquina para ensayo aire 3/kg m Densidad del aire

m 3/kg m Densidad de los pesos muertos ng 2/m s Aceleracin local debida a la gravedad

5 Inspeccin general de la mquina para ensayo

La verificacin de una mquina para ensayo debe realizarse solamente si est en buenas condiciones de trabajo. Para cubrir este propsito, antes de efectuar la calibracin de su sistema de medicin, debe realizrsele una inspeccin general (ver Anexo A).

NOTA Siguiendo una buena prctica metrolgica, hay que efectuar una corrida de calibracin previa a cualquier mantenimiento o ajuste de la mquina para ensayo.

6 Calibracin del sistema de medicin de fuerza de la mquina de ensayo

6.1 Generalidades

Esta calibracin debe realizarse en cada uno de los intervalos de fuerza que se usen y para todos los indicadores de fuerza que se usen. Cualquier accesorios que pueda afectar el sistema de medicin de fuerzas (por ejemplo la aguja indicadora de carga mxima o el graficador), debe ser verificado de acuerdo de con lo establecido en 6.4.6.

Si la mquina para ensayo tiene varios sistemas de aplicacin o medicin de fuerzas, debe ser considerado cada uno de ellos como una mquina de ensayo separada. En los casos en que la mquina sea del tipo hidrulico y est equipada con un pistn de doble accin, debe seguirse el mismo procedimiento.

La calibracin debe ser efectuada utilizando instrumentos para medir fuerzas, con excepcin de los casos en que las fuerzas a ser verificadas se ubiquen por debajo del lmite inferior de la capacidad de los instrumentos que se utilizan para la calibracin, para los que hay que usar masas conocidas.

Cuando se requiere de mas de un instrumento probador de fuerza para calcular un intervalo de fuerza la fuerza mxima aplicada al siguiente instrumento probador de fuerza aplicada al dispositivo mas pequeo debe ser aplicada al siguiente instrumento probador de fuerza de mayor capacidad

La calibracin debe realizarse aplicando fuerzas indicadas constantes iF . Cuando el desarrollo de ste mtodo no sea factible, la calibracin puede realizarse aplicando fuerzas verdaderas constantes F .

NOTA 1 La de calibracin debe efectuarse haciendo que al aproximarse a los valores por verificar, el incremento de la fuerza se aplique lentamente. La palabra constante significa que el mismo valor iF o F se usa para las tres series de mediciones (vase 6.4.5)


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Los instrumentos que se empleen para la calibracin, deben tener un certificado o informe de calibracin que refiera su trazabilidad a los patrones nacionales.

Los instrumentos probadores de fuerza deben cumplir con los requisitos especificados en la norma mexicana NMX-CH-376-IMNC vigente y ser de una clase igual o mejor que la mquina de ensayo a calibrar. Para el caso de las masas conocidas (pesos muertos), el error relativo de la fuerza generada por los pesos, deben ser igual o menor a 0,1%.

NOTA 2 La ecuacin exacta que da la fuerza F , en newtons, generada por pesos muertos de masa m , en kilogramos, es:

=m

airenmgF

1

Esta fuerza debe calcularse aproximadamente empleando la siguiente ecuacin

nmgF = El error relativo de la fuerza se calcula empleando la siguiente ecuacin:

n

nm

gg

mFF +=

6.2 Determinacin de la resolucin

6.2.1 Escala analgica

El ancho entre de las marcas de graduacin sobre las escalas de los indicadores de fuerza de las mquinas, debe ser uniforme y las agujas deben ser de un ancho aproximadamente igual al de una marca de graduacin.

La resolucin r del indicador se obtiene determinando la relacin existente entre el ancho de la aguja y la distancia de centro a centro entre dos marcas adyacentes de la graduacin de la escala (una divisin de la escala). Se recomienda que las relaciones sean 1:2, 1:5 o 1:10. Para la apreciacin de un dcimo en las divisiones de la escala, el espacio entre dos marcas debe ser de 2,5 mm o mayor.

6.2.2 Escala digital

La resolucin se considera como el incremento de un nmero en el indicador. Considerando que los motores y controles del sistema tienen que estar operando sin carga, el indicador no debe fluctuar ms de un nmero.

6.2.3 Variacin de las lecturas

Si las lecturas varan por ms del valor previamente calculado para la resolucin (con el instrumento de calibracin de fuerza descargado y con los motores y/o controles con que se aplican las fuerzas, operando, para determinar la suma de toda la distorsin que puede derivarse de interferencias elctricas), la resolucin, r , debe ser considerada igual a la mitad del intervalo de la fluctuacin ms uno.

NOTA 1 Con esto se determina solamente la resolucin derivadas de interferencias del sistema y no se toman en cuenta los errores causados por el control, por ejemplo, en las mquinas hidrulicas.

NOTA 2 Para las mquinas equipadas para cambiar automticamente de intervalo, la resolucin del indicador cambia cuando cambia la resolucin o ganancia en el sistema..


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6.2.4 Unidad

La resolucin, r , debe expresarse en unidades de fuerza

6.3 Determinacin previa de la resolucin relativa del indicador de fuerza

La resolucin relativa del indicador de fuerza, a , se define por la siguiente relacin:

100=Fra

Donde: a es la resolucin relativa;

r es la resolucin (vase subclusula 6.2);

F es la fuerza en el punto bajo consideracin.

La resolucin relativa a , debe ser verificada en cada punto de calibracin y no debe exceder el valor que se proporciona en la Tabla 2, para la clase de mquina que se est verificando.

6.4 Procedimiento de calibracin

6.4.1 Alineacin del instrumento probador de fuerza

Para fuerzas de traccin, el montaje del instrumento probador tiene que hacerse de manera que se elimine el efecto de pandeo (vase la norma mexicana NMX-CH-376-IMNC). Para el alineamiento del instrumento probador de fuerza en la modalidad de compresin, si la mquina no cuenta con asiento para una rtula, se tiene que montar sobre el instrumento una platina con rtula.

NOTA Si la mquina tiene dos reas para la ejecucin de los ensayos, que trabajen con un mismo sistema para la aplicacin e indicacin de las fuerzas, puede efectuarse una sola calibracin; de tal manera que la compresin que aplique en la parte superior sea representativa de la de la tensin que puede aplicarse en la parte inferior o viceversa. En el reporte tiene que hacerse el comentario adecuado.

6.4.2 Compensacin por temperatura

La calibracin debe desarrollarse a una temperatura ambiente que se encuentre entre 10 C y 35 C. La temperatura a la cual se desarrolla la calibracin, debe ser registrada en el informe de verificacin (vase Clusula 9).

Se debe tomar el tiempo necesario para que la temperatura del patrn se adecue con la de la mquina (considerando tipo de patrn, temperatura ambiente de la mquina y del patrn, especialmente cuando haya condiciones que excedan los lmites marcados) y, para que se mantenga estable ( 2 C) durante cada corrida de calibracin. Si se requiere, deben aplicarse correcciones por temperatura a las lecturas (vase la norma mexicana NMX-CH-376-IMNC).

6.4.3 Acondicionamiento de la mquina de ensayo y del instrumento probador de fuerza

Deben aplicarse cuando menos tres precargas con la mquina al instrumento probador de fuerza ya colocado en posicin, entre el cero y la carga mxima que debe ser medida (cuidando que no se rebasen las capacidades del calibrador o de la mquina).


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6.4.4 Procedimiento

Debe desarrollarse aplicando alguno de los siguientes mtodos:

a) aplicando con la mquina una fuerza dada iF para hacer su lectura en el indicador de fuerza de la mquina, y anotar la fuerza verdadera F registrada en el instrumento probador de fuerza;

b) aplicando con la mquina una fuerza verdadera F para hacer su lectura en el instrumento probador de fuerza y registrar la lectura de la fuerza iF leda en el indicador de fuerza de la mquina verificada.

6.4.5 Aplicacin de las fuerzas de prueba

Deben hacerse 3 series de mediciones incrementando la fuerza. En cada serie debe quedar incluida la medicin de por lo menos 5 fuerzas, distribuidas uniformemente dentro de lo posible, entre el 20% y el 100% del alcance de la calibracin. Despus de cada serie, modifique la posicin del instrumento probador de fuerza, girndolo sobre su eje un ngulo aproximado de 120, o el mayor ngulo posible. Para la clase especfica de la mquina, el error relativo no debe exceder los valores dados en la Tabla 2.

NOTA Cuando el mayor ngulo de giro posible sea menor a 90, hay que descentrar y volver a centrar el instrumento.

Si se requiere que la calibracin se haga por debajo del 20% del intervalo de medicin del indicador de fuerza de la mquina, se deben efectuar mediciones adicionales en sta parte baja de la escala, aplicando fuerzas de aproximadamente 10 %, 5 %, 2 %, 1 %, 0,5 %, 0,2 % y 0,1 %, del intervalo de medicin del indicador de fuerza de la mquina, dependiendo del lmite inferior de calibracin

NOTA 1 El lmite inferior de calibracin puede ser determinado multiplicando la resolucin, r , por:

400 para la clase 0,5;

200 para la clase 1;

100 para la clase 2;

67 para la clase 3.

Para las mquinas que tienen indicadores que cambian automticamente de intervalo (auto-intervalo), deben medirse cuando menos dos fuerzas en cada parte del intervalo en la que la resolucin no cambie.

NOTA 2 El instrumento patrn debe girarse sobre su eje un ngulo de 120 (cuando sea posible) antes de cada serie de mediciones que se efecten despus de la precarga.

Para cada una de las fuerzas de prueba que se seleccionen para ser medidas en las series de calibracin, deben calcularse las medias aritmticas de los valores que se obtengan. Con esos promedios se deben calcular los errores relativos de exactitud y de repetibilidad del sistema de medicin de fuerza de la mquina. (vase la subclusula 6.5).

El cero de la escala de la mquina debe ser ajustado antes de iniciar cada serie de mediciones. En caso de que tenga indicadores analgicos, debe verificarse que las agujas se balanceen libremente alrededor del cero o que, si tiene indicador digital, cualquier cada abajo del cero sea registrada de manera inmediata en el indicador, por ejemplo, con un signo (+ o -).

Se debe anotar el error relativo de cero que se calcula usando la siguiente ecuacin:

100N

i00 = F

Ff


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6.4.6 Verificacin de los accesorios

Se deben verificar tanto el buen funcionamiento de la mquina como la resistencia debida a la friccin que puede ser generada por el uso de los accesorios mecnicos (aguja indicadora de carga mxima, graficador) aplicando alguno de los siguientes mtodos, dependiendo de si la mquina se usa normalmente con los accesorios o no:

a) en las mquinas en que se usan normalmente los accesorios: se deben realizar 3 series de mediciones (vase la subclusula 6.4.5) con los accesorios acoplados (vase la subclusula 6.4.5), para cada uno de los intervalos de medicin en uso y una serie complementaria de mediciones sin accesorios, abajo del lmite inferior del intervalo.

b) en las mquinas en que los accesorios no se usan normalmente: se deben realizar 3 series de mediciones con fuerza ascendentes (vase la subclusula 6.4.5) con los accesorios desconectados en cada intervalo de medicin usado y una serie complementaria de mediciones con los accesorios conectados en el intervalo ms pequeo.

En ambos caso, se debe calcular el error relativo de exactitud q para las 3 series de mediciones. El error relativo de repetibilidad b debe calcularse para las 4 series. Los valores obtenidos de b y q deben estar de acuerdo a lo establecido en la Tabla 2 para la clase de la mquina sujeta a consideracin y cumplirse las condiciones adicionales siguientes:

cuando se calibra con fuerzas indicadas constantes:

)15,1100 q

FFF

c

ci

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100=F

FFv

Para el caso particular de las calibraciones que se realizan con fuerzas verdaderas constantes:

100

=F

FFv ii

Esta verificacin debe realizarse tanto en el intervalo ms bajo como en el ms alto de la mquina de ensayo.

In

dica

cin

de

fuer

za e

n el

indi

cado

r

Figura 1 Diagrama esquemtico para determinar la reversibilidad

6.5 Evaluacin del indicador de fuerza

6.5.1 Error relativo de exactitud

Los errores relativos de la exactitud se expresan como porcentaje de los promedios de las fuerzas verdaderas, F , por medio de la siguiente ecuacin:

100=F

FFq i

Para el caso particular de las calibraciones que se realizan con fuerzas verdaderas constantes, los errores relativos de exactitud se obtienen por medio de la siguiente ecuacin:

100=F

FFq i


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6.5.2 Error relativo de repetibilidad

El error relativo de repetibilidad b , para cada una de las fuerzas de prueba, es igual a la diferencia que se determina entre el valor ms alto y ms bajo obtenidos al medir, con respecto al promedio. Se obtiene por la siguiente ecuacin:

100minmax =F

FFb

Para el caso particular de las calibraciones que se realicen con fuerzas verdaderas constantes, el error relativo de repetibilidad se obtienen de la siguiente manera:

100minmax =F

FFb

6.5.3 Concordancia entre dos patrones en la medicin

Cuando se requiera emplear dos patrones para calibrar un intervalo de medicin que no pueda ser cubierto empleando un solo patrn y se apliquen las mismas fuerzas nominales, por separado, a cada uno de ellos; la diferencia entre los errores relativos de exactitud del sistema de medicin de la mquina de ensayo que se calculan con los valores registrados con ambos patrones, no debe exceder de 1,5 veces las cantidades marcadas para los valores de repetibilidad correspondientes a la clase de las mquinas que se dan en la Tabla 2, Es decir

bqq 5,121 .

7 Clase de intervalo de la mquina para ensayo

En la Tabla 2 se dan los valores mximos permisibles de error y de resolucin, para caracterizar la clase de los intervalos de una mquina de ensayo.

Se considera que un intervalo de medicin de de un indicador de fuerza cumple con los requerimientos marcados para una clase determinada, si la inspeccin es satisfactoria cuando menos entre el 20% y el 100% del mismo.

Tabla 2 Valores de los errores relativos del sistema de medicin con los que se caracteriza un intervalo

Mximo valor permisible %

Error relativo de

Clase de mquina Exactitud

q

Repetibilidad con cambio de posicin

b

Reversibilidada

v

Cero

0f

Resolucin relativa a

0,5 0,5 0,5 0,75 0,05 0,25 1 1,0 1,0 1,5 0,1 0,5 2 2,0 2,0 3,0 0,2 1,0 3 3,0 3,0 4,5 0,3 1,5

a La verificacin de la reversibilidad debe ser solo realizada a solicitud de parte (vase 6.4.8)


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8 Informe de verificacin

8.1 Generalidades

El informe de verificacin debe contener como mnimo, la siguiente informacin:

8.2 Informacin general

a) la referencia a sta norma mexicana;

b) la identificacin de la mquina de ensayo (marca, tipo, nmero de serie y si se conoce, el ao de manufactura) y, si es aplicable, informacin especifica del transductor de fuerza (marca, tipo, nmero de serie);

c) la localizacin de la mquina (domicilio);

d) la identificacin del instrumento(s) probador(es) de fuerza utilizado(s) (marca, tipo, nmero de serie, nmero de certificado de calibracin, trazabilidad y fecha de expedicin del certificado;

e) temperaturas promedio registradas durante la calibracin;

f) fecha de verificacin;

g) nombre o marca del laboratorio que calibr.

8.3 Resultados de la verificacin

Los resultados de la medicin deben mencionar:

a) cualquier anomala encontrada durante la inspeccin general;

b) para cada sistema de medicin de fuerzas utilizado, la clase de cada intervalo verificado y si se solicitan, los valores de reversibilidad;

c) el lmite inferior de cada intervalo al cual se aplica la evaluacin.

9 Intervalos entre verificaciones

La determinacin del tiempo en el que se deben efectuar dos verificaciones consecutivas, depende del tipo de mquina de ensayo, del nivel de mantenimiento y del uso de la mquina bajo circunstancias normales. Se recomienda que las verificaciones se realicen e a intervalos que no excedan 12 meses.

En los casos en que la mquina requiera de ser desensamblada para cambiarla de ubicacin o para hacerle reparaciones mayores, debe ser verificada.

10 Bibliografa

[1] International Standard ISO 7500/1 1986, Metallic metals Verification of uniaxial testing machines Part 1: Sensible testing machines

[2] ISO 7500-1, Metallic materials Verification of static uniaxial testing machines Part 1: Tension/compression testing machines Verification and calibration of the force-measuring system


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[3] ISO 6892, Metallic materials Tensile testing at ambient temperature

[4] ISO 9513, Metallic materials Calibration of extensometers used in uniaxial testing

[5] ASTM E467-90, Standard Practice for Verification of Constant Amplitude Dynamic Loads on Displacements in an Axial Load Fatigue Testing System

[6] DIXON, M.J., Dynamic Force measurement, chapter 4, 55-80 in Materials Metrology and Standards for Structural Performance, Ed; DYSON, B.F., LOVEDAY, M.S. and GEE, M.G., Chapman and Hall, London (1995)

[7] SAWLA, A., Measurement of dynamic forces and compensations of errors in fatigue testing, Proceedings of the 12th IMAKO World Congress "Measurement and Progress", Beijing, China. Vol.2 (1991), 403-408

[8] International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM), BIPM, IEC, FICC, ISO, OIML, IUPAC, IUPAP, 2nd edition, 1993

[9] OIML document, Vocabulary of Legal Metrology, Fundamental Terms, chapter 9, 1978

11 Concordancia con normas internacionales

Esta norma mexicana concuerda totalmente con la norma internacional ISO 7500-1:2004, Metallic materials Verification of static uniaxial testing machines Part 1: Tension/compression testing machines Verification and calibration of the force-measuring system".


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Anexo A (informativo)

Inspeccin general de la mquina de ensayo

A.1 Generalidades

La inspeccin general de una mquina para ensayo (vase clusula 5) debe llevarse a cabo antes de calibrar el sistema de medicin de fuerzas, y debe comprender lo siguiente:

A.2 Examen visual

Durante el examen visual se debe verificar:

a) que la mquina est en buenas condiciones de trabajo y que su estado general no se encuentre alterado por condiciones que la afecten negativamente, tales como:

desgaste pronunciado o defectos en los elementos que guan el movimiento de los cabezales y de las mordazas;

juego en el montaje de las columnas y cabezales fijos; b) que la mquina no haya sido afectada por las condiciones ambientales (vibracin, efectos de corrosin,

variaciones de temperatura del local donde se encuentra instalada, interferencias en el suministro de la energa elctrica, etc.);

c) si se usan varias masas para cambiar los intervalos, cuando el indicador de fuerzas opera con sistemas de pndulo para medirlas, tienen que estar correctamente identificadas.

A.3 Inspeccin de las estructura de la mquina

La inspeccin debe efectuarse, para asegurarse de que la estructura y los mecanismos de sujecin, permiten que la fuerza sea aplicada axialmente.

A.4 Inspeccin del mecanismo de manejo de los cabezales

Debe verificarse que el mecanismo de manejo de los cabezales permita que las fuerzas se apliquen de manera suave y uniforme, para que se puedan registrar las variaciones con la exactitud requerida.

NOTA El mecanismo con que se aplican las fuerzas, debe tener la capacidad para controlar las velocidades de deformacin que se requieren para determinar las propiedades mecnicas de las piezas que se someten a ensayo.


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Anexo B (informativo)

Inspeccin de las platinas para compresin de las mquinas de ensayo

Las platinas (placas) con se aplican las fuerzas de compresin, pueden, tanto estar fijas en las mquinas, como ser accesorios especficos.

Para que se cubran los requerimientos especficos de funcionamiento de la mquina, se debe verificar que las platinas cumplen sus funciones satisfactoriamente.

En las platinas, la desviacin mxima de la planicidad en las superficies con que se aplican las fuerzas, no debe exceder de 0,01 mm, medidos en cada 100 mm de cualquier direccin. Si no son fijas, no deben tener juego donde se acoplen.

Cuando las platinas con que se aplican las cargas sean de acero, la dureza de las superficies con que se aplica las cargas debe ser igual o mayor a 55 HRC (valor de Dureza Rockwell, de la escala C del durmetro). Si por el tamao de este tipo de platinas o por que no se pueda acceder a servicios adecuados para verificacin de esta caracterstica, verificar que para la ejecucin de ensayos, mantengan la planicidad requerida.

Cuando las mquinas se utilizan para ensayos de especimenes que puedan afectarse de manera sensible por efectos de pandeo durante la aplicacin de las fuerzas, debe verificarse que la platina superior asiente en un aditamento con rtula que cuando se encuentre aplicando ninguna fuerza, prcticamente no presente ningn juego entre sus partes y que en estas condiciones pueda girar fcilmente 3 como mximo, para alinear las fuerzas.


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Anexo C (informativo)

Mtodo alternativo para la clasificacin de la mquina de ensayo

Este mtodo alternativo con el que se pueden clasificar las mquinas para ensayos, est basando en el concepto de error global, que requiere que todos los valores estn dentro de ciertos lmites (no solo los valores).

Los errores relativos de exactitud de las mquinas para ensayo quedan determinados por los porcentajes de las fuerzas aplicadas o por los de las indicadas por la mquina de ensayo. Usando los marcados en la Tabla 1, Los errores relativos se calculan como sigue:

100=F

FFq i

Los errores de repetibilidad se determinan, tomando como base la definicin que para la repetibilidad se da en el vocabulario de la OIML, cambindole solamente una de las variables, siendo esta, la aplicacin de fuerzas aproximadamente iguales. En estos casos, los clculo de repetibilidad con que se determina la exactitud de la mquina de ensayo se hacen a partir de la aplicacin de unas series de fuerzas que sean aproximadamente del mismo valor que los seleccionados para otras series. Se recomienda, que para la determinacin de la repetibilidad, sea requerida la aplicacin de cuando menos dos fuerzas de aproximadamente el mismo valor en cada uno de los que se seleccionen para ser verificados en cada serie y. que se calculen con de las diferencia algebraicas de los errores de exactitud.

21 qqb =

En donde 1q y 2q son los errores relativos de cada fuerza aplicada.

Ya que la segunda aplicacin de fuerza no tiene que es idntica a la primera, las variables que pueden asociarse con las habilidades del operador o con parmetros del control de la mquina que no tengan influencia en la repetibilidad o en la exactitud de la medicin de fuerza.

La clasificacin de los intervalos de las mquinas para ensayo que se marcan en la Tabla 2, no se modifican, solamente cambia el mtodo para efectuar los clculos de la exactitud y de la repetibilidad. El uso de este mtodo hace ms sencilla la automatizacin de los procesos de calibracin.

NOTA Si se usa este mtodo alternativo, hay que hacer referencia a l, en el reporte correspondiente.


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Anexo D (informativo)

Incertidumbre de los resultados de calibracin de los sistemas de medicin de

fuerza

D.1 Introduccin

Es posible calcular la incertidumbre de los sistemas de medicin de fuerza en el momento de la calibracin, ya sea a partir de los lmites especificados o a partir de las lecturas tomadas. Estos clculos se detallan en las siguientes subclusulas.

Ya que el error de exactitud, conocido como sesgo, no se corrige durante la calibracin, si ste cae dentro de las especificaciones de la Tabla 2, el intervalo dentro del cual el error relativo, E, puede razonablemente esperarse que caiga, debera ser E q U= , en donde q es el error relativo de exactitud definido en la subclusula 6.5.1 y U es la incertidumbre expandida [3].

D.2 Fuerzas ascendentes

D.2.1 Estimacin del error relativo medio

La mejor estimacin del error relativo medio en la fuerza indicada por la mquina de ensayo es el error relativo de exactitud q , asociado con la incertidumbre expandida U , que est definida por:

== ni ic ukukU 1 2 (D.1) En donde:

k es el factor de cobertura

cu es la incertidumbre combinada

1u a nu son las incertidumbres estndar relevantes

1u a nu incluye los trminos relativos a la repetibilidad, resolucin y transferencia del patrn. Otras contribuciones a la incertidumbre que necesitan ser consideradas pueden ser los efectos de carga final (aplicacin de la fuerza) y la influencia del operador.

D.2.2 Repetibilidad

La incertidumbre estndar asociada a la repetibilidad, repu , es la desviacin estndar del valor medio del error relativo estimado.


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( ) ( )

= =

n

jjrep FFnFn

u1

2

111001

(D.2)

En donde:

n es el nmero de lecturas en cada fuerza discreta

jF es la fuerza medida (unidades de fuerza)

F es la media aritmtica de los n valores medidos para cada fuerza discreta (unidades de fuerza)

Cuando se emplea el mtodo alternativo para la clasificacin de las mquinas de ensayo (Vase Anexo C), entonces:

( ) ( ) = 211 qqnu irep (D.3) En donde:

n es el nmero de lecturas en cada fuerza discreta

iq es el error medido en cada fuerza discreta (%)

q es la media del error medido en cada fuerza nominal (%)

D.2.3 Resolucin

La incertidumbre estndar relacionada con la resolucin relativa, resu , se puede obtener a partir de una distribucin rectangular.

32aures = (D.4)

D.2.4 Patrn de transferencia

La incertidumbre estndar relacionada con el patrn de transferencia stdu est dada por:

2222 CBAuu calstd +++= (D.5) En donde:

calu es la incertidumbre estndar relativa de calibracin

, y A B C son, en donde sea relevante, las contribuciones debidas a la temperatura, deriva y ecuacin de ajuste.

NOTA En dispositivos compensados por temperatura, empleados dentro de sus especificaciones, no ser necesario considerar esta fuente de incertidumbre debida a la temperatura


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D.2.5 Incertidumbre expandida

La incertidumbre combinada que incluye todas las incertidumbres relevantes, se multiplica por el factor de cobertura, k , obteniendo as la incertidumbre expandida, u . Se recomienda usar el valor 2=k , aunque k , puede ser tambin calculado a partir del nmero efectivo de grados de libertad. Se deben seguir los principios establecidos en la [3] de la clusula de Bibliografa.

El error estimado, E , podra, razonablemente, encontrarse dentro del intervalo:

UqEUq + (D.6) y la fuerza media generada, F , puede ser expresada como:

( )UqFFF ii 100

D.3 Fuerzas decrecientes

Para fuerzas decrecientes, la incertidumbre combinada cu , se calcula a partir de las contribuciones a la incertidumbre para q y v . La contribucin a la incertidumbre de v , se asume que sea la misma que para el error de exactitud con fuerzas crecientes q . La incertidumbre combinada cu se estima como:

cc uu = 2 (D.8) La incertidumbre combinada se multiplica por el factor de cobertura, k , para dar la incertidumbre expandida 'U . Puede esperarse que el error relativo estimado medio, 'E , quede dentro del: intervalo:

( ) '' UvqE += (D.9) En donde:

q es el error relativo de exactitud con fuerzas crecientes

v es el error relativo de reversibilidad

La fuerza media decreciente aplicada, 'F , se puede expresar como:

( )[ ]'100

''

' UvqFFF ii + (D.10)

EJEMPLO

fuerza indicada por la mquina: 100,0 kN, resolucin 0,5 kN fuerza creciente medida en el patrn (corridas 1 a 3): 100,1 kN, 100,8 kN y 100,9 kN fuerza decreciente medida en el patrn (corrida 4): 99,5 kN


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incertidumbre estndar del patrn de transferencia %12,0 =stdu no existen influencias significativas por temperatura o acoplamiento no existe error de cero ni influencia del operador el error relativo de exactitud de la mquina q = -0,60%, cumple con el criterio clase 1

error relativo de repetibilidad de la mquina b =0,80% cumple con el criterio clase 1 error relativo de reversibilidad de la mquina v =+1,39% cumple con el criterio clase 1 resolucin relativa de la mquina a =0,50% cumple con el criterio clase 1

repu = 0,25% (desviacin estndar del error estimado medio)

resu = 0,14% (incertidumbre por resolucin) stdu = 0,12% (incertidumbre estndar del patrn) cu = 0,31% (raz de la combinacin de suma de los cuadrados de las tres componentes anteriores)

''cu = 0,44% (raz de la combinacin de la suma de los cuadrados para las componentes crecientes y decrecientes)

U = 0,62% (producto de la incertidumbre combinada con 2=k ) 'U = 0,88% (producto de la incertidumbre combinada creciente y decreciente con k =2)

( )62,060,0 =E % (intervalo esperado del error medio con fuerzas crecientes) ( )

62,060,0

100i

iFFF kN (intervalo esperado de la fuerza media creciente)

( )88,079,088,039,160,0' =+=E % (intervalo esperado del error medio con fuerzas decrecientes) ( )

88,079,0

100'

'i

iFFF (intervalo esperado de la fuerza media decreciente)

NOTA El procedimiento anterior da como resultado la incertidumbre media del error de exactitud estimado durante la calibracin de la mquina de ensayo, no nos da ninguna incertidumbre asociada con la aplicacin de una sola fuerza, ni tampoco es representativa de la incertidumbre de la mquina cuando durante su uso debern considerarse otros factores de incertidumbre tales como: la alineacin del espcimen, la temperatura, la deriva y los acoplamientos.


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F13B IM

NC

Edicin: 00

1de 1

PLAN

TILLA PA

RA

PRESEN

TAR

CO

MEN

TAR

IOS

Fecha de inicio

Docum

ento a comentar

-NM

X-CLA

VE

- -IMN

C- ,

Fecha de cierre

Nm

ero de referencia

IMN

C/C

T N

Nom

bre de la persona u organizacin: Telfono: 01 ( ) Fax: 01 ( ) C

orreo electrnico: Fecha de emisin de com

entarios:

1 Org = O

rganizacin o persona que emite com

entarios (tres primeras letras de la organizacin o iniciales de la persona)

2 Tipo de comentario:

ge = general te = tcnico

ed = editorial Im

portante: Las columnas 1, 2, 4, 5 son obligatorias.

E

nviar estos comentarios al departam

ento de normalizacin del IM

NC

al correo electrnico: [email protected]

imnc.org.m

x 0

1 2

3 4

5 6

7 N

o. O

rg1

Clusula/

subclusula (ejem

plo: 3.1)

Prrafo/ Figura/ Tabla (ejem

plo: Tabla 1)

Tipo de

comentario

2

(ejemplo: ed)

Com

entario: Justificacin del cam

bio

Cam

bio propuesto O

bservaciones del secretariado en cada com

entario emitido

O

rg N

ombre com

pleto de la organizacin que emite com

entarios (a ser llenado por el secretariado)

I S O 7 5 0 0 - 2 : 2 0 0 8

D i s t r i b u i d o

p o r e l

a l o s i n t e g r a n t e s d e l

I M N C / C O T N N M E T / S C M D / G T F D I P T

p a r a u s o e x c l u s i v o d e

A s o c i a c i n M e x i c a n a d e l C o n c r e t o P r e m e z c l a d o , A . C .

I S O 7 5 0 0 - 2 : 2 0 0 8

D i s t r i b u i d o

p o r e l

a l o s i n t e g r a n t e s d e l

I M N C / C O T N N M E T / S C M D / G T F D I P T

p a r a u s o e x c l u s i v o d e

A s o c i a c i n M e x i c a n a d e l C o n c r e t o P r e m e z c l a d o , A . C .

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ISO 11843-2: 2000 NMX-CH-11843-2-IMNC-2007

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ISO 11462-1:2001 NMX-CH-11462-1-IMNC-2007

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ISO 11843-3:2003 NMX-CH-11843-3-IMNC-2007

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ISO 11843-4:2003 NMX-CH-11843-4-IMNC-2007

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ISO 13528:2005 NMX-CH-13528-IMNC-2007

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ISO 21748:2004 NMX-CH-21748-IMNC-2007

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ISO 6143:2001 NMX-CH-6143-IMNC-2008

Materiales de referencia - Anlisis de gases-mtodos de comparacin para determinar y verificar la composicin de mezclas de gases de calibracin-anlisis de gases.

ISO 8258:1991 NMX-CH-8258-IMNC-2008 Graficas de control de shewhart.

ISO 7966:1993 NMX-CH-7966-IMNC-2008 Graficas de control de aceptacin

NMX-CH-154-IMNC-2008 Acstica - Vocabulario de trminos fundamentales y generales

ISO 389-1:1994 NMX-CH-389-1-IMNC-2008

Acstica - Cero de referencia para la calibracin de equipos audiomtricos - Parte 1: Umbral de referencia equivalente de los niveles de presin acstica

ISO 389-2: 1994 NMX-CH-389-2-IMNC-2008

Acstica - Cero de referencia para la calibracin de equipos audiometricos - Parte 2: Umbral de referencia equivalente de los niveles de presin acstica

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