Laboratorio de Medidas Magnéticas
MISIÓN
El laboratorio ha venido desarrollando desde hace años labores de ayuda a la industria española en el campo de la calibración y metrología magnética. Hoy ofrece sus servicios con moderna instrumentación a laboratorios y servicios de control de industrias nacionales e internacionales, en los variados campos de las medidas magnéticas.
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
El Real Decreto 2584 / 1981 (B.O.E. de 3 - 11 - 81) aprobó el reglamento general de las actuaciones del Ministerio de Industria y Energía (MINER) y dispuso la creación de una Red nacional de Laboratorios. El Laboratorio de Medidas Magnéticas formó parte del Servicio de Calibración Industrial (CSI) del MINER, al ser calificado y clasificado como "Laboratorio de Calibración" en la Subárea de Medidas Magnéticas del Área de Electricidad, por resolución de 22 de enero de 1986. Hoy día el laboratorio está acreditado por la ENTIDAD NACIONAL DE ACREDITACIÓN, conforme a la norma de referencia: UNE-EN ISO/IEC 17025:2017, para la realización de las calibraciones en el Área de MAGNETISMO, con el nº. de acreditación 17/LC10.010 con fecha de entrada en vigor de 23/10/1996.
MAGNITUDES
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CAMPO DE MEDIDA Range |
INCERTIDUMBRE (*) Uncertainty (*) |
NORMA/ PROCEDIMIENTO |
INSTRUMENTOS A CALIBRAR Instruments |
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RELACIÓN ENTRE LA INDUCCIÓN MAGNÉTICA Y LA INTENSIDAD DE CORRIENTE (B/I) Ratio between magnetic inductance and current intensity |
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8 mT/A ≤ B/I < 500 mT/A |
4,5 × 10-3 × B/I |
Procedimiento interno |
Bobinas de Helmholtz con gausímetros NMR |
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0,015 mT/A ≤ B/I < 4000 mT/A |
6,5 × 10-3 × B/I |
Procedimiento interno |
Bobinas de Helmholtz con gausímetros de efecto Hall |
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INDUCCIÓN MAGNÉTICA (B) Magnetic Inductance |
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80 mT ≤ B ≤ 1,1 T |
1,5 × 10-3 × B |
Procedimiento interno |
Imanes permanentes y electroimanes con NMR |
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0,2 mT ≤ B < 80 mT 80 mT ≤ B < 1,1 T |
6,5 × 10-3 × B 5,5 × 10-3 × B |
Procedimiento interno PE/LMM/05. Rev.6. |
Imanes permanentes y electroimanes con gausímetros de efecto Hall |
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0 mT ≤ B < 80 mT 80 mT ≤ B < 1,1 T |
0,06 mT + 4,5 × 10-3 × B 3,0 × 10-3 × B |
Procedimientos internos |
Gausímetros basados en la NMR Gausímetros de efecto Hall # Magnetómetros Sondas Hall conectadas a PC # |
# Calibración en DC en todo el rango y en AC a 50 Hz hasta 50 mT.
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CAMPO DE MEDIDA Range |
INCERTIDUMBRE (*) Uncertainty (*) |
NORMA/ PROCEDIMIENTO |
INSTRUMENTOS A CALIBRAR Instruments |
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FLUJO MAGNÉTICO () Magnetic Flux |
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1 mWb < F £ 0,2 × 10-1 Wb |
0,05 mWb + 5,0 × 10-3 × F |
Procedimiento interno PE/LMM/04 Rev.7. |
Fluxímetros |
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RELACIÓN ENTRE EL FLUJO MAGNÉTICO Y LA INDUCCIÓN MAGNETICA ( /B) Ratio between the magnetic flux and magnetic induction. |
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1,5 cm2/V £ F /B £ 10 × 103 cm2/V |
9,0 × 10-3 × F /B |
Procedimiento interno PE/LMM/03 Rev.7. |
Sondas bobinadas |
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PERMEABILIDAD MAGNÉTICA RELATIVA (mr) Relative magnetic permeability FUERZA COERCITIVA (HC) Coercive force INDUCCIÓN REMANENTE (Br) Remanent induction |
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1 £ mr £ 104 0,1 kA/m ≤ Hc ≤ 55 kA/m 0,01 T < Br ≤ 2,5 T |
3,0 × 10-2 × mr 3,0 × 10-2 × Hc 3,0 × 10-2 × Br |
Procedimiento interno PE/LMM/09 Rev.5. |
Materiales magnéticos |
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PÉRDIDAS MAGNÉTICAS (Pm) Magnetic power losses |
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0,1 W/kg £ Pm £ 10 W/kg
Para una inducción magnética desde
0,5 T £ B ≤ 1,7 T
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1,5 × 10-2 × Pm |
Procedimiento interno PE/LMM/07. Rev.7. |
Marcos de Epstein |
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1,6 × 10-2 × Pm |
Procedimiento interno PE/LMM/10. Rev.6. |
Medidores de pérdidas en el hierro digitales. |
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3,0 × 10-2 × Pm |
Procedimiento interno PE/LMM/11. Rev.8. |
Chapas de referencia con marco de Epstein |
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6,0 × 10-2 × Pm |
Procedimiento interno PE/LMM/10. Rev.6. |
Chapas de referencia con medidor de pérdidas digitales |
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(*) Menor incertidumbre de medida que el laboratorio puede proporcionar a sus clientes, expresada como incertidumbre expandida para un nivel de confianza de aproximadamente el 95%.
(*) The smallest uncertainty of measurement the laboratory can provide to its customers, expressed as the expanded uncertainty having a coverage probability of approximately 95%.
TRAZABILIDAD
La trazabilidad actual de los patrones del primer nivel metrológico del Laboratorio está asegurada principalmente mediante las calibraciones de:
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"Banco de imanes permanentes patrones" calibrados en el Physikalish - Technische Bundesanstalt (PTB) de Alemania. |
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Bobinas de Helmholtz calibradas en el Physikalish - Technische Bundesanstalt (PTB) de Alemania. |
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Chapas de referencia para el marco de Epstein, calibradas en el National Physical Laboratory (NPL) de U.K, así como materiales de diferentes características magnéticas calibrados en el Physikalish-Technische Bundesanstalt (PTB) de Alemania. |
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Inductancias mutuas y otros aparatos de referencia, tales como vatímetros, multímetros, etc., calibrados en el Laboratorio Central Oficial de Electrotécnica (LCOE) de Madrid. |
Además el laboratorio cuenta con un equipo para la medida de la inducción magnética basado en la "Resonancia Magnética Nuclear (RMN)", utilizado por los laboratorios de calibración más prestigiosos como instrumento de referencia absoluta, siendo validadas sus medidas, mediante su calibración en frecuencia. El campo de medida de este equipo va desde 30 mT a 1,83 T, con una precisión absoluta de 5 ppm.
ACTIVIDADES DEL LABORATORIO
"La calibración es el conjunto de operaciones que establecen, en condiciones especificadas, la relación entre los valores de una magnitud indicados por un instrumento de medida y los valores correspondientes de esa magnitud dados por patrones"
CALIBRACIÓN DE EQUIPOS
- Calibración de equipos utilizados para la medida de campos magnéticos.
| Debido a la gran variedad de patrones de campo magnético, sea a través de imanes permanentes o a través de bobinas de Helmholtz, el laboratorio puede calibrar todo tipo de instrumentos utilizados en la medida de campos magnéticos producidos por corriente continua o por corriente alterna, tales como gausímetros de efecto Hall, magnetómetros, etc. |
- Calibración de imanes permanentes y bobinas helmholtz.
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El laboratorio dispone de modernos instrumentos, tales como gausímetros de efecto Hall, fluxímetros digitales, etc., para la realización de dichas calibraciones. En la fotografía se muestra la calibración de un imán permanente utilizando un fluxímetro con sonda bobinada (o viceversa). |
EJEMPLOS DE CALIBRACIÓN
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CALIBRACIÓN DE MATERIALES FERROMAGNÉTICOS
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El laboratorio cuenta con la instrumentación completa (vatímetros, voltímetros de verdadero valor eficaz, valor medio, etc.) para utilizar el marco de Epstein en la determinación de las pérdidas en el hierro (W/kg), así como en la determinación de la primera curva de imanación en corriente alterna (c.a.) de chapas ferromagnéticas (sean estas de grano orientado o no).
Para ello es necesario disponer como mínimo de 1,5 Kg de chapa. La foto muestra el conjunto de aparatos utilizados con el marco de Epstein, con las chapas alojadas en el interior del mismo.
En caso de que el cliente, no disponga de suficiente muestra de chapa, también es posible determinar las pérdidas en el hierro (W/kg), utilizando un moderno equipo digital con unas sondas especiales que necesitarían tan solo una muestra de chapa de 10 x 10 cm., como la que se muestra en la imagen.
Se dispone de modernos equipos para determinar las características magnéticas de cualquier material ferromagnético, sea este de baja fuerza coercitiva utilizando el Remagraph o de alta fuerza coercitiva utilizando el Permagraph. Estas características son: fuerza coercitiva, inducción remanente, inducción de saturación, permeabilidad, ciclo de histéresis, etc.
En las imágenes vemos el Remagraph y el magnetizador y el tipo de gráficas que se obtienen con dicho equipo. |
PLAZOS DE CALIBRACIÓN
En la mayoría de los casos el tiempo que un instrumento tiene que estar depositado, para su calibración, en el Laboratorio es de una semana. Este tiempo puede acortarse cuando, previamente, se establece un acuerdo entre el solicitante y el laboratorio para realizar la calibración en un día concreto.
DOCUMENTO DE CALIBRACIÓN
Documento final que certifica la calibración.
Siempre se expide certificado de los resultados de las medidas realizadas en la calibración. Cuando se trata de la calibración de instrumentos, de materiales o elementos de referencia, incluidos en el alcance de acreditación otorgada al Laboratorio por ENAC, el certificado se extiende con marca ENAC. En otros casos, cuando el cliente lo solicita expresamente, el certificado corresponde al Laboratorio de Medidas Magnéticas de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid. Los certificados, cuando el cliente lo solicita expresamente, pueden emitirse en inglés con el complemento de precio correspondiente.