Calibración de bloques patrón por comparación mecánica y por interferometría

Fundamento

Un bloque patrón se define por su longitud central, la distancia entre el centro de una cara de medición y una superficie plana a la que está adherida la otra cara, y por su variación de longitud, la diferencia entre el máximo y el mínimo de la longitud medida en distintos puntos de la cara. En la calibración por comparación, el bloque en calibración y un bloque de referencia del mismo valor nominal y de grado superior se miden alternadamente en un comparador de bloques patrón con dos palpadores enfrentados de alta resolución, en el punto central y en las cuatro esquinas, en una secuencia que compensa la deriva; la diferencia de lecturas más la longitud certificada del bloque de referencia, corregida por la diferencia de temperatura y de coeficiente de dilatación entre los dos bloques, da la longitud del bloque en calibración. Se verifica además la planitud de las caras con plano óptico y la capacidad de adherencia. En la calibración por interferometría, que es la de los bloques de referencia de grado K y 0, el bloque se adhiere a una platina y se ilumina en un interferómetro con una o varias longitudes de onda láser estabilizadas; la fracción de franja en cada longitud de onda determina la longitud absoluta del bloque con el método de las fracciones exactas, con correcciones por índice de refracción del aire, temperatura, adherencia y fase. Los resultados se informan con la temperatura de referencia de 20 grados.

Matriz (en qué muestra)

Bloques patrón de acero, de metal duro y de cerámica, de 0,5 a 1.000 mm, de grados K, 0, 1 y 2

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Comparador de bloques patrón con dos palpadores inductivos o interferométricos de resolución de 0,01 µm; juego de bloques de referencia de grado K o 0 con calibración interferométrica; sala con temperatura controlada a 20 ± 0,2 grados; termómetros de contacto de resolución de 0,01 grados; planos ópticos y lámpara monocromática; interferómetro de bloques patrón con láseres estabilizados y sensores ambientales para los laboratorios primarios.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Solvente para limpieza; aceite de protección.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Guantes, pinzas y soportes aislantes; paños sin pelusa; platinas de adherencia de acero o vidrio.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Solvente; paños; aceite.

Unidad

m · µm y nm de desviación de la longitud central · µm de variación de longitud · grado K, 0, 1 o 2

Rango de referencia

Bloque de 100 mm grado 0: tolerancia de ±0,3 µm en la longitud central y 0,16 µm de variación; grado 2: ±0,9 µm y 0,3 µm. Los bloques se recalibran cada 1 a 3 años según el grado y el uso

Norma que lo exige

ISO/IEC 17025 y los organismos de acreditación (OAA), que exigen la calibración periódica de los patrones de referencia con trazabilidad al INTI y al Sistema Internacional; Ley 19.511 de metrología legal para los patrones nacionales; ISO 9001 y los sistemas de gestión de la calidad de la industriaargentina e internacional

Norma que describe la técnica

ISO 3650 para los bloques patrón: definiciones, grados, tolerancias y métodos de calibración por interferometría y por comparación; la guía EURAMET cg-2 para la calibración de bloques patrón por comparación; la documentación de las comparaciones clave del BIPM y del SIM; ISO 14253-1 para las reglas de decisiónargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

ISO 3650:1998 (con corrección técnica 2008), vigente; EURAMET cg-2 versión 2.0

Volumen de muestra

No destructivo. Cada bloque del juego se calibra individualmente; un juego de 87 o 112 piezas lleva días de trabajo

Conservación y transporte

Los bloques se limpian, se inspeccionan con lupa y se estabilizan térmicamente en la sala de 20 grados al menos 12 horas para los largos: una diferencia de 0,1 grados en un bloque de acero de 100 mm es 0,1 µm, del orden de la tolerancia del grado 0. Se manipulan con guantes o pinzas y se apoyan sobre soportes aislantes. Los bloques con rayas, picaduras o bordes dañados en las caras de medición se informan y se sacan del juego. Después de la calibración se engrasan y se guardan en su estuche.

Límite de detección típico

0,01 µm de resolución del comparador; nanómetros en interferometría

Incertidumbre típica

±0,03 a 0,06 µm más una fracción de 0,3 a 0,5 µm por metro de longitud en comparación mecánica; ±0,02 µm más 0,2 µm por metro en interferometría

Área

Metrología y calibración; Física y mecánica; Ingeniería

Fecha de última actualización: 9/9/2026