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Instituto Nacional de Tecnología Industrial Centro de Desarrollo e Investigación en Física y Metrología

Procedimiento específico: PEL05RFB CALIBRACIÓN DE LUXÓMETROS Revisión: Octubre 2016 Este documento se ha elaborado con recursos del Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Sólo se permite su reproducción sin fines de lucro y haciendo referencia a la fuente.

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PEL05RFB Lista de enmiendas: Octubre 2016

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FIRMA Nº FECHA CAPÍTULO PÁGINA PÁRRAFO CAPÍTULO PÁGINA PÁRRAFO

PEL05RFB Indice: Octubre 2016

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NOMBRE DEL CAPÍTULO REVISIÓN

Página titular Octubre 2016

Lista de enmiendas Octubre 2016

Índice Octubre 2016

Calibración de luxómetros Octubre 2016

Apéndice 1 Octubre 2016




PEL05RFB: Octubre 2016

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1. Objeto

Establecer el procedimiento para la calibración de luxómetros utilizando lámparas patrones de intensidad lumi-nosa. La magnitud del SI a medir es iluminancia, su unidad es lux, abreviada como lx. La vinculación de este procedimiento con otros del Plan de Calidad de Luminotecnia se indica en el diagrama si-guiente:

El siguiente esquema muestra la cadena de trazabilidad de las sucesivas calibraciones:

2. Alcance Esta metodología es aplicable a todo luxómetro cuyo rango se encuentre comprendido entre 10 lx y 2000 lx. La curva de calibración es válida estrictamente para la fuente luminosa definida como Iluminante A por CIE (Com-missión Internationale de l´Eclairage). El error sistemático que se comete al aplicar esta curva de calibración a la medición de otras fuentes dependerá de la calidad del ajuste del luxómetro a la función de eficiencia luminosa es-pectral para visión fotópica V(λ), definida por CIE, en 1931, y su evaluación no está comprendida en el alcance de este procedimiento.

PEL07RFB Calibración de luxómetros de referencia a partir de lámparas patrones primarias de Intensidad

Luminosa

Lámparas Patrones Primarias de Intensidad Luminosa (PTB)

Luxómetro o detector fotométrico de referencia

Lámparas Patrones Secundarias de Intensidad Luminosa

Luxómetros propios y de usuarios externos (excepto luxómetros de referencia)

PEL05RFB Calibración de Luxómetros

PEL08RFB Calibración de lámparas patrones de intensidad

Luminosa

http://www.inti.gob.ar/fisicaymetrologia/pdf/pcl/pel07rfb.pdf



http://www.inti.gob.ar/fisicaymetrologia/pdf/pcl/pel04rfb.rar


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3. Definiciones

Luxómetro: (también, iluminancimetro / luxímetro / radiómetro filtrado) dispositivo de medición de iluminancia , compuesto de un cabezal detector fotométrico con una fotocélula (típicamente de silicio), un arreglo de filtros de distintas transmitancias espectrales de forma tal de ajustar la curva de respuesta espectral a la curva V(λ). Opcionalmente con filtros difusores, y una electrónica adecuada (amplificadores, display de salida)

Lux, (lx): El lux es la densidad de flujo luminoso en un punto de una superficie. Luxómetros y detectores fotométricos de referencia: son instrumentos utilizados para medir iluminancia y res-ponsividad en iluminancia, tal que su repetibilidad y resolución sean, por lo menos, un orden de magnitud meno-res que el valor de incertidumbre de intensidad luminosa certificada de la lámpara patrón.

4. Referencias

NIST Special Publication 250-37 - Yoshihiro Ohno - Optical Technology Division, Physics Laboratory National In-stitute of Standards and Technology.

Optical Radiometry – Volume 41, Experimental Methods in the Physical Sciences – A.C. Parr, R.U. Datla, J.L. Gardner.

Determination of measurement uncertainties in photometry. CIE 198:2011

5. Responsabilidades

Del coordinador de la UT Luminotecnia: supervisar la realización de las calibraciones, verificar que se cumplan los procedimientos y revisar los resultados.

Del personal del laboratorio: Realizar calibraciones aplicando el presente procedimiento, procesar los datos co-rrespondientes y emitir el certificado.

6. Instrucciones

Descripción del ítem a ca librar

Luxómetros de campo, propios y de usuarios, clase A, B y C según clasificación de la norma DIN5032.

Parámetros a determinar

Iluminancia, para la condición definida de operación de las lámparas patrones secundarias de intensidad lu-minosa (orientación, corriente eléctrica de alimentación y tensión entre terminales según el certificado de cali-bración de las mismas, tales que la temperatura de color correlacionada de las lámparas corresponda al Ilumi-nante CIE 'A' – 2856 K, indicada en dicho certificado).

7. Instrumental y patrones de calibración

Instrumentos de medición: Los instrumentos de medición utilizados en la realización de este procedimiento se encuentran enumerados en el Apéndice 1.

Patrones de calibración: El lote de lámparas patrones de intensidad luminosa se encuentra enumerado en la Red Calidad de Física y Metrología , carpeta “Planillas - Software Radiometría y Fotometría”.

8. Software y planillas de cálculo utilizados .

Las planillas de cálculo y los programas de adquisición y control utilizados en la calibración de los luxómetros y detectores fotométricos de referencia se encuentran en las computadoras portátiles y de escritorio del laboratorio. Una lista completa de los mismos se ubica en el archivo “Listado programas y planillas.xlsx” que se encuentra en la Red Calidad de Física y Metrología, en la carpeta “Planillas-Software Radiometría y Fotometría”.


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9. Condiciones ambientales

La temperatura de la sala de medición, (laboratorio de fotometría básica), deberá estar entre 20°C y 25ºC, La humedad relativa en la sala de medición, (laboratorio de fotometría básica), deberá estar entre 30% y 70%. Estos valores se indican en el apéndice 2 del PCL. Para la medición de temperatura del resistor (shunt) utilizado para medir la corriente eléctrica de la lámpara patrón de intensidad luminosa, se coloca otro termohigrómetro en su cercanía. Este valor de temperatura es utili-zado para la corrección de la resistencia eléctrica.

10. Adhesión de etiquetas

Las mismas se colocaran conforme se especifica en el manual de la calidad (MC) y en el procedimiento general PG11.

11. Evaluaciones previas y consideraciones generales

Los instrumentos utilizados deben encontrarse dentro del período de calibración.

Las conexiones necesarias para la calibración y la alineación de las lámparas se muestran en el Apéndice 3.

Se requiere un tiempo de estabilización mínimo de 1 hora previa a la medición, para los multímetros, el ter-mohigrómetro y el sistema fotométrico y de 15 minutos para la fuente regulada de alimentación.

El tiempo mínimo requerido para estabilización de las lámparas patrón de intensidad es de 12 minutos de en-cendido para el tipo Wi41 y Wi41G, y de 20 minutos para las FEL, en la corriente de operación previa a las medi-ciones. La estabilización fotométrica de la lámpara se monitorea a través de la observación de los parámetros eléc-tricos y de la señal del detector fotométrico de referencia y monitoreo de señal inicial y final.

Verificar el offset del detector de referencia, utilizado para el monitoreo fotométrico inicial y final de la lámpa-ra utilizada, una vez estabilizado y tapado. De existir un offset, éste debe corregirse mediante el correspondiente tornillo de ajuste.

Una vez finalizada la calibración se disminuye la corriente de lámpara en forma gradual hasta su completo apagado. Se cortocircuita la fuente, manteniendo el programa de adquisición de datos activo a fin de tomar los va-lores de offset de los multímetros y detector fotométrico de referencia.

En caso de no realizar otra calibración, se apagan todos los instrumentos incluyendo fuente, multímetros y de-tector fotométrico.

Una vez concluida la medición se espera 40 minutos para permitir el enfriamiento de la lámpara patrón previo a su retiro del banco (en caso que fuese necesario) y su posterior almacenamiento.

Durante la manipulación de las lámparas, se utiliza guantes de algodón, tratando de no tocar las zonas de sali-da de luz de las mismas.

Para mantener el registro histórico de uso de lámparas patrones se completa la planilla “Historial de encendido de lámparas de intensidad luminosa” que se encuentra en la Red Calidad de Física y Metrología, en la carpeta “Pla-nillas-Software Radiometría y Fotometría”, con la hora de encendido y de apagado de la misma. Como informa-ción adicional en el campo “Observaciones” se indica el valor de tensión en bornes de lámpara inicial y final, señal del detector fotométrico para la condición de lámpara patrón de intensidad estabilizada, y señal correspondiente a luz espuria, ambas inicial y final. Las planillas con los datos mencionados se encuentran en una carpeta ubicada en el laboratorio de fotometría básica.

La medición de la señal correspondiente a la luz espuria se realiza colocando una pantalla ciega en el baffle más cercano al detector fotométrico.


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12. Criterios de aceptación de la medición.

Se verificará que la diferencia entre la señal inicial del luxómetro de monitoreo, corregido por el último factor de calibración del mismo y la producida por la lámpara patrón de intensidad, según su último certificado de cali-bración, no difiera en un valor mayor o igual al de la incertidumbre indicada en su certificado de calibración, con-siderando k=2.

Se verificará que los sesgos obtenidos se encuentren dentro del 10%, teniendo en cuenta la incertidumbre calcu-lada. Superado este umbral se informan los resultados en el certificado, pero no se colocará la estampilla de cali-bración en el instrumento, además de agregar una nota en observaciones de dicho certificado con la sugerencia de realizar un ajuste del instrumento.

Si al volcar los datos en la planilla de cálculo se observa uno o más puntos cuyos sesgos se encuentran com-prendidos entre un 10% y 11%, se repite la medición de dichos puntos.

Si existiera un sesgo sistemático en los la mayoría de los puntos evaluados, pero en alguno de ellos se observara un sesgo muy distinto, se medirá nuevamente dicho punto.

13. Desarrollo El luxómetro se utiliza para medir la iluminancia (EV), a una distancia conocida (d) de una lámpara patrón de in-tensidad luminosa conocida, (IV). La relación entre iluminancia e intensidad luminosa está dada por la ley de los cuadrados inversos (asumiendo la aproximación de fuente puntual): La calibración consiste en colocar una lámpara patrón de intensidad luminosa y el luxómetro a calibrar en el ban-co fotométrico separados una distancia “d”, como se muestra en la figura 1.

Fig. 1: esquema del cabezal del luxómetro a calibrar y la lámpara patrón de intensidad luminosa.

2dIE V

V =


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Comparando las iluminancias leídas con el instrumento para distintas distancias (d), con las calculadas a partir de la intensidad luminosa de la lámpara patrón y las distancias (d), entre ésta y el luxómetro se obtiene la curva de calibración. Para poder considerar válida la aproximación de fuente puntual, y por lo tanto la variación o dependencia funcio-nal de la iluminancia como el cuadrado inverso de la distancia debe considerarse distancias mayores a 0,600 m. Se ubica el cabezal de medición del luxómetro o detector fotométrico a calibrar en el banco fotométrico según la figura 2.

Fig. 2: Posicionamiento del cabezal del luxómetro a calibrar y del detector fotométrico de referencia. Para la alineación del detector a calibrar en el banco fotométrico, se utiliza una barra rígida, de altura regulable mediante una cremallera y engranaje manual, solidario al carro móvil del banco fotométrico, figura 2. Para realizar la alineación debe ubicarse la barra en su altura máxima. Ésta posee un orificio en su extremo supe-rior en el cual se coloca el distanciador. Deslizando el distanciador dentro del orificio mencionado hasta el tope de dicho distanciador y mediante los ajustes grueso y fino de posicionamiento del detector se busca que coincida con el centro del detector. Debe tomarse la precaución de realizar esta operación cuidadosamente de manera de acercar el extremo del dis-tanciador lo más posible al frente del cabezal detector, sin llegar a tocar la superficie del mismo. Para esta opera-ción se utiliza el dispositivo de ajuste fino de posicionamieto del luxómetro a calibrar, figura 2. La normal de la superficie de entrada de luz del cabezal detector debe coincidir con el eje fotométrico del banco.

Para cada posición del detector se deberán ubicar los baffles de modo que la luz generada por la lámpara patrón quede confinada dentro del banco fotométrico, evitando de esta forma que posibles reflejos en las paredes y el piso ingresen al detector. (Ver figura 3)

Distanciador

Cabezal detector del luxómetro a calibrar

Cabezal detector del luxómetro de referencia

Barra con cremallera y engranaje manual

Ajuste fino para el posicionamiento del luxómetro a calibrar


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Fig. 3: Disposición de baffles durante la medición.

Una vez alineado el sistema y montados los baffles en el banco fotométrico se siguen los siguientes pasos:

1. Apagar todas las luces del laboratorio.

2. En cada posición del luxómetro a calibrar debe minimizarse la luz espuria que incide en el mismo. Para esto se mueven los baffles adecuadamente, deslizándolos a lo largo del banco fotométrico, (figura 3).

3. Deslizando el carro móvil porta detectores a lo largo del banco fotométrico, se buscan indicaciones del luxómetro a calibrar según los niveles de iluminancia de las tablas de análisis de datos que se encuentran en la ”Red Calidad de Física y Metrología, en la carpeta “Planillas-Software Radiometría y Fotometría”.

4. Utilizando la planilla de toma de datos, del Anexo 4 de este procedimiento se anotan los valores indicados en los campos de la misma.

5. Seguir las indicaciones de los puntos 8. (Software y planillas de cálculo utilizados) y 11. (Evaluaciones pre-vias y consideraciones generales).

6. La corrección por luz espuria debe aplicarse a cada lectura del luxómetro en caso de tener la sensibilidad para detectarla, para esto se es necesario obturar el orificio del baffle más cercano al detector y registrar el valor indicado por el luxómetro.

7. Previo a la realización de las mediciones, se debe controlar el offset del luxómetro, verificando si existe al-guna señal mientras el cabezal detector se encuentra con su tapa colocada. De existir un offset , éste debe corregirse mediante el correspondiente tornillo de ajuste, en caso que sea accesible. De lo contrario, se in-forma dicho valor en el certificado de calibración/medición.

8. Finalizada las mediciones se debe llevar a cero gradualmente la alimentación eléctrica de la lámpara y por último, cortocircuitar la salida de la fuente.

9. Si se debiera retirar la lámpara, será necesario esperar 40 minutos antes de la maniobra.

13. Registro

El tiempo de uso de cada lámpara será registrado en la planilla “Historial de encendido de lámparas de Intensidad Luminosa” que se encuentra en la Red Calidad de Física y Metrología, en la carpeta “Planillas - Software Radiometr-ía y Fotometría”. Los números de certificado de Calibración / Medición serán asignados en forma consecutiva a través del registro de calibraciones internas realizadas por y para la U.T. Luminotécnia (ver formulario PG08/1 del Plan de la Calidad de Física y Metrología), en el caso de luxómetros propios, y número de OT, SOT o RUT para el resto. Los resultados se informarán en los respectivos certificados de Calibración / Medición con la numeración mencio-nada en el punto anterior.


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14. Certificado de calibración

Conforme se especifica en el manual de la calidad y en el procedimiento general PG05, se emitirá el certificado de calibración. El desarrollo del balance de incertidumbres involucradas en este procedimiento se detalla en el Apéndice 2. Los certificados de calibración, tanto internos como externos, se guardaran en el clasificador correspondiente en cada caso, según lo establecido en el manual de la calidad.

15. Registros de la Calidad

Todos los registros, incluidos programas de adquisición y control automático de parámetros eléctricos y fotomé-tricos, fichas de equipo, listado de lámparas, planilla de cálculos auxiliares e incertidumbre, entre otros, se en-cuentran en la Red Calidad de Física y Metrología. Además se conserva el cuaderno de laboratorio donde se asien-tan los datos referidos a todas las mediciones realizadas.

16. Apéndices

APÉNDICES TÍTULO

1 Instrumentos de medición utilizados

2 Modelo matemático y balance de incertidumbres

3 Conexiones eléctricas y alineación de lámparas.

4 Ejemplo de planilla de toma de datos “Planilla Calibración Luxómetros”

PEL05RFB Apéndice 1: Octubre 2016

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Instrumentos de medición utilizados:

La información referente a estos equipos, tales como: designación, identificación, magnitud, campo de me-dida , fecha de última calibración, entre otra información, se encuentra detallada en la Red de Calidad de Física y Metrología, en la carpeta “fichas de equipo”.

Banco fotométrico Schmidt-Haensch de 6 metros de longitud, con modificaciones y accesorios desarro-llados en INTI, número de inventario I009052.

Resistencia patrón Otto Wolff de 0,01 Ω, número de serie 18953/68, número de inventario 102C00786.

Resistencia patrón IET modelo: SRX – 0,019 Nº Serie J1-14081001 (0,019Ω)

Fuente Fug NTN4 200-200 (0-200V 0-20A), número de inventario 102C000636.

Fuente de alimentación Heinzinger TNs 65-650 (DC), número de serie 06702066, número de inventario I004169.

Fuente: AGILENT N8761A 300V/17A/5100W Nº Serie: US11A1281A

Multímetro digital Keithley modelo 199A, número de serie 0561087, número de inventario I009036, pa-ra medición tensión en bornes de lámpara. (DMM2)

Multímetro digital Agilent modelo 34401A, número de serie MY44008936, número de inventario 102C000944, para medición de tensión sobre resistencia patrón. (DMM1)

Multímetro digital HP modelo 34401A, número de serie 3146A35723, número de inventario 102C001105, para medición de tensión sobre resistencia patrón o tensión en bornes de lámpara (suplente).

Termohigrómetro digital TES modelo 1360, número de serie 96054569, número de inventario 102C001119.

Termohigrómetro digital, marca: lüft, número de inventario THOP.

Conjunto LMT System-Photometer S1000, número de serie 0794031, número de inventario 102C000268 con fotocélula termostatizada LMT número de serie 0794032.

Sistema de monitor y cámara de video adaptado al nivel óptico.

Nivel óptico. Marca Carl Zeiss, modelo Ni2, número de inventario I 003603.

Sistema de adquisición automática de parámetros fotométricos y eléctricos, a través de interfaz GPIB, desarrollado en INTI en lenguaje LabVIEW . Los programas utilizados se enumeran en: “Listado programas y planillas.xlsx” que se encuentra en la Red Calidad de Física y Metrología , en la carpeta “Planillas-Software Radiometría y Fotometría”.

Las lámparas patrones primarias y secundarias de intensidad luminosa y los detectores fotométricos de referencia se enumeran en la planilla correspondiente, en la Red Calidad de Física y Metrología , carpeta: “Planillas - Software Radiometría y Fotometría”.


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Modelo Matemático y Cálculo de Incertidumbres: A continuación se presenta el modelo matemático y el cálculo de incertidumbres de acuerdo a lo estipulado en la CIE 198:2011. Las incertidumbres aparecen expresadas como se detalla a continuación:

Xu : Incertidumbre en la magnitud X correspondiente a un factor de cobertura k=1, expresada en las mismas

unidades que X.

XU : Incertidumbre expandida en la magnitud X con cierto factor de cobertura k ( XX uk=U ⋅ ), expresada en

las mismas unidades que X. Iluminancia leída del luxómetro a calibrar (indicación)

La iluminancia obtenida a partir de la lectura del luxómetro a calibrar es la indicación indVE . Su incertidum-

bre se calcula a partir de las siguientes consideraciones: La incertidumbre debido a la resolución del luxómetro: Calculada a partir de la resolución de la escala con la que se mide al usar el luxómetro a calibrar, de la siguien-te manera:

321 res

= uresEind

V

indVE : Indicación [lx].

res : Resolución [lx] del luxómetro a calibrar correspondiente con la escala usada.

La incertidumbre debido a la repetibilidad de la indicación: Calculada a partir de la varianza de un cierto número de valores de indicación tomados.

n

S = u

indV

indV

ErepE

2

2

indVES : Varianza [lx2] de las indicaciones.

n : Número de toma de valores de indicación.

Se determina la posición sobre el banco fotométrico para la cual el luxómetro a calibrar indica el valor desea-

do para indVE . Luego se desplaza el carro móvil y se vuelve a la posición anterior y se vuelve a tomar la indica-

ción. Esto se repite n veces. Se adopta 10=n . Sin embargo, debido a la experiencia adquirida, se suele obviar este proceso y se asigna a la incertidumbre por repetibilidad un 0,5 por ciento de la indicación (k=1).

Finalmente la incertidumbre en la indicación es: 22 rep

EresEE ind

VindV

indV

uuu +=

Iluminancia de referencia (valor de referencia) La iluminancia de referencia o valor de referencia que genera la lámpara patrón de intensidad luminosa sobre el detector del luxómetro a calibrar, se calcula a partir de la intensidad luminosa certificada de la misma, de la distancia entre la lámpara y el detector, del diámetro del mismo y de las dimensiones de la fuente luminosa de la siguiente manera:


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222ds

certVref

V rrdI = E

++. (7)

refVE : Iluminancia de referencia [lx].

certVI : Intensidad certificada para la lámpara patrón [cd].

d : Distancia [m] entre el filamento de la lámpara patrón y el detector del luxómetro a calibrar.

sr : Radio [m] de la superficie estimada del filamento de la lámpara patrón, que actúa como superficie emisora.

El valor correspondiente para nuestras lámparas es mmrs 8= .

dr : Radio [m] del detector del luxómetro a calibrar.

Al calcular la incertidumbre del valor de referencia se desprecia el aporte de los radios de la superficie emisora

sr y del detector dr , como también sus incertidumbres. La incertidumbre del valor de referencia se calcula a

partir de las siguientes consideraciones:

La incertidumbre debido a la incertidumbre de la lámpara patrón:

Se calcula a partir de la incertidumbre declarada en el último certificado de calibración de la lámpara patrón de intensidad luminosa utilizada. Se realiza el siguiente cálculo:

1001

2

certV

IcertV

refVcert

E

Icd

uIE = u cert

VrefV

×=∂∂

c : Incertidumbre relativa porcentual (k=1) dada por el certificado de la lámpara patrón.

La incertidumbre debido a la movilidad: Debido a la resolución del luxómetro, al variar la distancia entre el detector y la lámpara patrón sobre el banco fotométrico, la indicación no varía en forma continua, como sí lo hace el valor de referencia. Esto impide de-

terminar la distancia d de manera única y establece una nueva incertidumbre. Una vez definida la posición

para la cual la indicación es el valor deseado para indVE , existe un pequeño rango de desplazamientos para el

cual la indicación no varía. A este rango lo denominamos movilidad. Esta incertidumbre se calcula de la si-guiente manera:

32

3mov

dIu

dE = u

certVmov

d

refVmov

ErefV

×=∂∂

mov : Movilidad [m].

La movilidad mov se calcula como se indica a continuación:

resEI

EI = mov ind

V

certV

indV

certV

+−

La incertidumbre en el posicionamiento del detector:

Se considera que el procedimiento para ubicar el detector a una distancia d de la lámpara patrón conlleva cierto error. Se estima su contribución a la incertidumbre del valor de referencia de la siguiente manera:

32

3pos

dIu

dE = u

certVpos

d

refVpos

ErefV

×=∂∂

pos : Error [m] en el posicionamiento del detector.


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Se estableció dicho error en mmpos 2= .

Finalmente la incertidumbre en el valor de referencia es:

222 posE

movE

certEE ref

VrefV

refV

refV

uuuu ++=

Sesgo de la indicación del instrumento:

El sesgo se define como la diferencia entre el valor de indicación menos la referencia: refV

indVV EE = E −∆

Su incertidumbre se calcula a partir de las dos incertidumbres calculadas previamente:

22refV

indVV EEE uuu +=∆

En el certificado se informa el sesgo porcentual relativo al valor de referencia para que el cliente pueda corre-

gir sus mediciones. Dicho valor se calcula de la siguiente manera:

100×∆

refV

V

EE

También se informa la incertidumbre de dicha corrección. A continuación se muestra el cálculo de dicha in-

certidumbre con un factor de expansión k=2:

1002 ×× ∆refV

Ecorr E

u = U V

A continuación se muestra el balance de incertidumbre calculado como se indica en este anexo. El ejemplo co-rresponde a un valor de indicación del luxómetro a calibrar de 400 lx.

Indicación Evind 400 lx 2 A 10 1 2

Resolución de la escala del luxómetro Res 1 lxIndicación Ev

ind 400 lx 2.0207 B 10.421 1 2.0207Intensidad de la lámpara patrón Iv

ref 1061.6 cd 4.2464 B inf 0.3778 1.6042Radio asignado al filamento de la lámpara patrón rs 0.008 m

Distancia entre la lámpara patrón y el luxómetro a calibrar d 1.627 mMovilidad mov 0.0020 m

Radio del detector del luxómetro rd 0.021 mValor de referencia Ev

ref 400.962 lx 1.7978 B inf 1 1.7978Sesgo ΔEv -0.962 lx 2.7047 33.447 2.7047

Sesgo porcentual referido al valor de referencia (ΔEv/Evref)×100 -0.2

Incertidumbre porcentual expandida (k=2) de corrección Ucorr 1.3

Sesgo entre la indicación del luxómetro a calibrar y el valor de referencia dado por la lámpara patrón, para una indicación de 400 lx

CantidadXi

SímboloValor

xiUnidad

Incertidumbre estándar

absoluta (k=1)Tipo

G.D.L.νi

Sensibilidad absoluta

ci

Contribución absoluta

ui(y)


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Conexiones eléctricas

La conexión eléctrica de los multímetros, fuente regulable, lámpara patrón y resistencia shunt, debe rea-lizarse según el esquema de la figura 1.

Fig. 1. Conexión eléctrica

Los multímetros DMM 1 y DMM 2 están especificados en el apéndice 1.

Verificar la polaridad de la alimentación de cada lámpara según su certificado.

Alineación de la lámpara y ajuste de la distancia

Inicialmente se debe verificar que el nivel óptico se encuentre perpendicular al eje longitudinal del banco fotométrico, encontrándose la mira vertical en coincidencia con la marca en la pared (ver figuras 2 y 3).

Esta operación debe realizarse cada vez que se reemplace la lámpara patrón para corroborar la inexistencia de desplazamientos accidentales del nivel óptico respecto del banco fotométrico.

En cada cambio de lámpara se alinea el plano del filamento de la misma utilizando el nivel óptico y el sistema de ajuste del soporte de lámparas del banco fotométrico.

Para lámparas patrones de intensidad luminosa tipo OSRAM Wi41 y Wi41G: se debe enfrentar la ventana de la lámpara al nivel óptico, para posicionarla en altura. Esto se logra haciendo coincidir los extremos superiores e inferiores de los filamentos con las marcas en el ocular del nivel óptico. (Ver figura 4). Dado que la altura de los filamentos no es exactamente igual en todas las lámparas se debe centrar la misma en forma simétrica respecto a dichas marcas en el ocular.

Fig. 2: Esquema en planta del banco fotométrico. a) Banco fotométrico, b) detector del luxómetro, c) lámpara patrón, d) nivel óptico, e) marca de referencia en la pared del laboratorio

Fig. 3: Detalle de la visión del ocular del nivel óptico. A la izquierda se observa el sistema desalineado. A la derecha se puede apreciar la alineación, haciendo coincidir el filamento de la lámpara, la marca de referencia y la grilla del ocular.


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Fig. 4: Vista del filamento a través del ocular del nivel óptico,

con la ventana de la lámpara paralela al eje del banco

Luego se debe rotar la lámpara 90 grados, de forma que la ventana de la lámpara quede orientada en direc-ción al detector. A continuación se ajusta la posición del filamento sobre el “cero” del banco fotométrico. Se debe lograr que la marca en la pared del laboratorio, la vertical del nivel y el filamento de la lámpara se en-cuentren sobre un mismo plano (Ver figuras 3 y 5).

Fig. 5: Vista del filamento a través del ocular del nivel óptico, con la ventana de la lámpara en dirección al detector.

El soporte del nivel óptico es una ménsula empotrada en la pared, Figura 6.

Fig. 6: Vista del nivel óptico con su soporte

Nivel óptico Cámara de video


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Para lámparas patrones de intensidad luminosa tipo FEL 120V-1000W: se utiliza el dispositivo de la (Fig. 7), co-locándolo en el adaptador de zócalo E27 - G 9.5 del banco fotométrico.

Fig.7: Plantilla de alineación para lámpara FEL Enfrentando la marca en forma de cruz del dispositivo al haz del láser de alineación del banco (eje fotométri-co), se ajusta la posición del zócalo hasta que dicho haz coincida con el centro de la cruz, obteniendo la posi-ción de la lámpara en el plano transversal al eje fotométrico.

Utilizando el nivel óptico, normal al eje fotométrico del banco, se ajusta la posición del zócalo hasta que el plano del dispositivo que contiene las rectas (cruz de alineación) sea perpendicular al eje fotométrico.

Estas operaciones deben realizarse en forma iterativa hasta cumplir con ambas condiciones.

Luego se extrae el dispositivo del zócalo y se coloca la lámpara en este último, respetando la polaridad y la po-sición frontal indicadas en la misma. Con el mismo nivel óptico, se ajusta la posición del zócalo hasta enrasar la cara posterior del filamento con el cero de referencia del banco (Fig. 8, 9 y 10), logrando la posición de la lámpara sobre el eje longitudinal del banco (d = 0).

Fig.8: Detalle de las referencias para distancia. Fig.9: Enrase del filamento con el cero

Fig.10: Vista de la lámpara a través del nivel óptico, Fig.11: Láser de alineación. (Eje fotométrico del banco)

en el monitor del interior del gabinete.


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Ejemplo de planilla de toma de datos

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