Introducción
En todos los procesos industriales de producción
es de suma importancia controlar las magnitudes
que se manejan; los instrumentos de medición
permiten el mantenimiento y regulación de estas
variables en condiciones deseadas [1], [2], [3]. Sin
embargo, estos instrumentos deben calibrarse en
vista que sus resultados generalmente no son
estables con el tiempo. La calibración consiste en
comparar la salida del instrumento o sensor en
prueba con la salida de un instrumento de
precisión conocida cuando se aplica la misma
entrada a ambos instrumentos. Este
procedimiento se realiza a través de una serie de
entradas que abarcan todo el espectro de
medición del instrumento o sensor. Los
instrumentos que se utilizan como referencia en
los procedimientos de calibración suelen tener
una precisión inherente superior a la de los
instrumentos de proceso que se calibran. Como
estos instrumentos se utilizan exclusivamente
para la calibración, es posible alcanzar una mayor
precisión seleccionando un tipo de instrumento
que no sería adecuado para las mediciones
normales del proceso. Factores como el desgaste
mecánico, el deterioro, el polvo, los productos
químicos y las variaciones de temperatura en el
entorno operativo pueden provocar cambios en
las características del instrumento [4], [5], [6], [7],
[3].
La medición precisa de la presión es fundamental
en una amplia gama de aplicaciones científicas e
industriales [8], [6]. En este contexto, la
Universidad Metropolitana (UNIMET) identificó la
necesidad de mejorar y reacondicionar sus
equipos de calibración de instrumentos de
medición de presión para garantizar mediciones
confiables y precisas en sus laboratorios. Este
artículo presenta el proceso de desarrollo y
mejora de un banco de instrumentos de medición
de presión en la UNIMET, con un enfoque en la
reincorporación y optimización de dos equipos
clave: uno para la calibración de manómetros por
peso y otro para la calibración de transmisores de
presión por inyección de aire.
La motivación detrás de este proyecto radica en
la importancia de contar con equipos de
calibración precisos y confiables para garantizar
mediciones exactas en diversos campos, desde la
industria manufacturera hasta la investigación
científica. Dado que los equipos existentes en la
UNIMET no estaban operativos, se llevó a cabo
una evaluación exhaustiva de sus condiciones y
se emprendió un estudio teórico profundo de su
funcionamiento. Este análisis previo fue esencial
para guiar el proceso de rediseño y mejora de
estos instrumentos.
El trabajo se centró en la incorporación de
componentes electrónicos avanzados a uno de
los equipos de calibración por peso, incluyendo
un sensor de presión, un microcontrolador y una
pantalla LED para facilitar la lectura de la presión.
Además, se realizaron selecciones cuidadosas de
componentes y se siguieron estándares como las
indicaciones de normas ASME para garantizar la
precisión y confiabilidad de los equipos [9].
Una contribución destacada de este proyecto es
la simulación desarrollada utilizando MATLAB®
APP DESIGNER [10], [11], [12], la cual permite
evaluar el funcionamiento del equipo de
calibración por peso de manera virtual. Esta
herramienta no solo facilita el proceso de
aprendizaje, sino que también sirve como una
valiosa herramienta de control de calidad.
Materiales y métodos
Según Hernández [13], “Los estudios explicativos
van más allá de la descripción de conceptos o
fenómenos o del establecimiento de relaciones
entre conceptos” La Presente investigación
corresponde a lo anterior ya que el proceso de
investigación va más allá de la simple descripción
de los fenómenos. [13].
Este estudio es una investigación aplicada que
utiliza conocimientos teóricos existentes para
generar soluciones prácticas a problemas
concretos, específicamente en el rediseño y
elaboración de un equipo, Álvarez [14] y Peña
[15].
El trabajo se realizó en las siguientes fases:
Fase I:
Se llevó a cabo una investigación para
comprender los principios subyacentes al
funcionamiento de los calibradores de presión por