¿Qué es la calibración y cómo puede ayudar el IIoT a gestionar los informes?

La calibración puede definirse de forma sencilla como el proceso de comparar el valor medido por un instrumento con un estándar de referencia de alta precisión y exactitud conocida. En esencia, determina si el instrumento proporciona mediciones dentro de límites aceptables.

Para realizar la calibración se necesitan herramientas e instrumentos específicos, que varían en función del tipo de calibrado. Algunos ejemplos habituales son los calibradores con certificados de calibración válidos, los equipos estándar y los bancos de calibración.

La calibración es esencial para garantizar una medición precisa. Los equipos de medición se instalan en diversos entornos industriales, donde están expuestos a desafíos como la abrasión, las vibraciones, los cambios bruscos de temperatura, las condiciones adversas y los choques mecánicos. Estos factores pueden afectar el rendimiento del equipo, por lo que la calibración resulta necesaria para verificar su precisión y, si es necesario, ajustar el instrumento para garantizar que cumple con las especificaciones de la aplicación.

Una calibración precisa repercute positivamente en los procesos de producción, ya que garantiza unas mediciones fiables. También disminuye las desviaciones respecto a las especificaciones técnicas, facilita el mantenimiento preventivo y garantiza la trazabilidad de todas las mediciones.

Los instrumentos inteligentes modernos, como los equipados con Heartbeat Technology de Endress+Hauser, proporcionan información continua sobre su estado de salud, ofreciendo una visión más precisa del funcionamiento del equipo y de la fiabilidad de sus mediciones.

En el proceso de calibración, cada medición debe documentarse, ya sea manualmente o a través de un sistema automatizado. Una vez completado el proceso, se emite un documento final, denominado certificado de calibración, que recoge de manera detallada toda la información técnica del procedimiento.

Normalmente, el certificado incluye comparaciones entre el equipo calibrado y el estándar de referencia trazable. Además, debe incluir las especificaciones técnicas de ambos instrumentos, los datos del procedimiento, la incertidumbre de calibración, el número de certificado y las firmas del personal autorizado.

Todos los equipos de medición pueden calibrarse para garantizar su correcto funcionamiento y el nivel de precisión necesario. Si bien el concepto de calibración es el mismo, el procedimiento se ajusta en función del tipo de instrumento de campo.

Así, por ejemplo, la calibración de un transmisor de presión puede implicar el uso de un comprobador de peso muerto calibrado como referencia para generar presión. Como alternativa, puede utilizarse otro equipo de presión con mayor precisión que el instrumento que se calibra.

Todos los estándares de calibración deben incluir un certificado de calibración válido que confirme el cumplimiento de las normas aplicables en la región correspondiente.

La calibración consiste en comparar el instrumento en prueba con un estándar de referencia, normalmente en distintos puntos del rango de medición: 0 %, 25 %, 50 %, 75 % y 100 %. Si es necesario, pueden añadirse puntos de prueba adicionales, aunque esto podría incrementar los costes.

El estándar de referencia utilizado depende del tipo de equipo:

• Transmisores de caudal: la calibración puede realizarse mediante un equipo maestro, comparaciones con una balanza de peso o utilizando un comprobador móvil.
• Transmisores de presión: se suele utilizar un equipo estándar de mayor precisión, un calibrador digital o un comprobador de peso muerto.
• Transmisores de temperatura: la calibración se realiza utilizando una referencia calibrada, como un simulador electrónico de sensor de temperatura.

Los procedimientos de calibración se rigen por un procedimiento normalizado de trabajo (PNT) que describe cada paso. El intervalo entre calibraciones no está definido universalmente, pero puede determinarse en función de factores como:

• Tipo de equipo y aplicación
• Recomendaciones del fabricante
• Análisis de tendencias de calibraciones anteriores
• Datos históricos del instrumento
• Comparación con equipos similares de la planta
• Precisión de medición requerida

Por calibración se entiende generalmente el proceso de comparar un equipo con estándar de referencia de mayor precisión y exactitud conocida. Tras el calibrado, si es necesario, se realizan ajustes para corregir las desviaciones detectadas durante la comparación.

Durante la calibración, el procedimiento consiste en verificar el rango de medición con respecto al estándar de referencia. Cuando se identifique un error que supere el límite permitido, es necesario ajustar el instrumento.

Por ejemplo, el ajuste de un transmisor de presión suele implicar el ajuste del cero y, a continuación, del valor de span. Estos parámetros pueden modificarse mediante ajustes mecánicos o de software, según la antigüedad del equipo y las especificaciones del fabricante. Tras el ajuste, debe volver a comprobarse el rango de medición con respecto al estándar para confirmar que la precisión cumple los límites exigidos.

La calibración en campo es una práctica habitual en entornos industriales, sobre todo durante las paradas de producción planificadas, momento en el que es necesario calibrar varios instrumentos. En estos casos, a menudo se recurre a proveedores de servicios externos para calibrar los instrumentos de presión, temperatura y caudal.

Cada vez es más común realizar la calibración en campo, incluso en transmisores de caudal. Actualmente, muchas empresas utilizan equipos móviles de bancos de calibración para realizar estos servicios directamente en el lugar de operación. Por ejemplo, Endress+Hauser ofrece la calibración en campo con equipos móviles avanzados y profesionales certificados.

Entre las ventajas de la calibración en campo se encuentran la eliminación del transporte de los instrumentos, la capacidad de efectuar ajustes y reparaciones de manera inmediata, y la sustitución rápida de los equipos, todo realizado por expertos debidamente cualificados. Este enfoque reduce el tiempo de parada y garantiza el cumplimiento de las normas de calibración.

La periodicidad con la que debe realizarse la calibración está determinada por varios factores, dado que no hay un estándar universal aplicable a todos los casos. Las mejores prácticas sugieren tener en cuenta los siguientes puntos a la hora de definir los intervalos de calibración:

• Carácter crítico de la medición para el proceso
• Requisitos del sistema de calidad en la planta
• Cumplimiento normativo
• Recomendaciones del fabricante
• Impacto del error provocado por una falta de precisión
• Otros requisitos técnicos

Estos factores contribuyen a establecer un calendario de calibración adecuado, que puede ajustarse según sea necesario. Las soluciones IIoT modernas simplifican aún más la planificación y ejecución de la calibración al proporcionar un fácil acceso a los datos de los equipos y a las herramientas de programación.

La incertidumbre de calibración se refiere al grado de duda asociado al proceso de calibración y está influida por factores como las condiciones de instalación, la trazabilidad de los patrones de referencia y las variables ambientales. Si la incertidumbre de calibración sobrepasa los límites de tolerancia del instrumento calibrado, es necesario evaluar la validez del procedimiento de calibración.

Por ejemplo, si se utiliza un caudalímetro con abrazadera para calibrar un equipo en línea, la incertidumbre de calibración podría superar la tolerancia del medidor instalado, haciendo que el proceso resulte ineficaz.

Un instrumento bajo prueba puede cumplir o no con los criterios de calibración en función de los límites de tolerancia, ya sea establecidos por el fabricante o documentados en el certificado de calibración inicial. Durante el procedimiento de calibración, si el error medido supera los límites de tolerancia establecidos, el instrumento no cumple con los criterios de calibración. En estos casos, es necesario ajustar y recalibrar el equipo. Si la diferencia entre el equipo calibrado y el estándar de referencia se encuentra dentro del límite de tolerancia tras el ajuste, el equipo pasa.

Contar con un almacenamiento adecuado y un fácil acceso a los documentos de calibración resulta esencial. Los servicios IIoT modernos, como Netilion Library, permiten gestionar de manera centralizada en la nube los informes de calibración, los datos técnicos y la documentación asociada a cada equipo. Este enfoque garantiza que todos los miembros del equipo puedan acceder a la información, compartirla y actualizarla de forma eficaz, ahorrando tiempo durante la verificación sobre el terreno o al recuperar registros históricos de calibración.

Cuando se conectan con equipos periféricos, las plataformas IIoT crean de forma automática gemelos digitales de cada instrumento, haciendo que los archivos estén disponibles desde dispositivos móviles y ordenadores portátiles. De este modo, se simplifica la colaboración y se garantiza la disponibilidad constante de la documentación técnica y los informes de calibración, lo que contribuye a una mayor eficiencia y cumplimiento normativo.