Por Ana Sofía Padilla Alva
Introducción
Las básculas y balanzas forman parte de procesos tan simples y cotidianos como lo es conocer nuestro peso, comprar alimentos y muchas otras actividades. Sin duda alguna también están presentes en la industria y son clave en muchos procesos de manufactura, producción, empaque o distribución.
En este artículo daremos un repaso a los principios históricos de estos instrumentos y también revisaremos los diferentes tipos de básculas y balanzas que tenemos en la actualidad.
Un poco de historia
Hemos visto ya en nuestro artículo de pesas (que, si no has leído, te recomiendo revisarlo en nuestro blog o redes sociales) que este tipo de instrumentos tiene origen muy al principio de la historia de la humanidad, cuando nuestros antepasados se enfrentaron a la necesidad ser más conscientes en las mediciones que realizaban, pues el comercio, la agricultura y en general la vida sedentaria les demandaba realizar mediciones más exactas.
Es muy difícil marcar en la historia los orígenes precisos de las básculas y balanzas. No obstante, alrededor de los años 5 000 a. C. se especula que egipcios y babilonios ya tenían aparatos rudimentarios que dejan las bases para los instrumentos que conocemos actualmente.
Egipto inventa un instrumento hecho con un astil del cual salían cuerdas que sostenían en sus extremos unas bandejas, donde colocaban la mercancía en un lado y una pesa de un valor conocido en el otro.
Mas tarde en la civilización romana se añade a la balanza una innovación tecnológica, que sirve como antecedente a las básculas de plataforma.
En el siglo XV son más los individuos que modifican estos instrumentos, es el caso de Leonardo Da Vinci quien añade el péndulo para indicar el peso dando lugar a las escalas graduadas.
Y hacia finales del siglo XVII Gilles de Roberval presenta un desafío creando un sistema que permite que los platos de la balanza se mantuvieran horizontales e independientes del desplazamiento de los pesos.
Diferencia entre básculas y balanzas
En el día a día existe un uso indistinto de los términos de báscula y balanza. Sin embargo, estos dos términos realmente refieren a dos tipos de instrumentos con diferentes características.
En la actualidad básculas y balanzas tienen el mismo principio de funcionamiento y la diferencia que se tiene de ellas refiere a la resolución, pues las balanzas son utilizadas para medir pequeñas cantidades y serán aquellas con una división mínima menor a un gramo. Las básculas por el otro lado serán utilizadas para cargas mayores de un gramo.
Estos conceptos no están indicados en ningún documento técnico, pero en el argot metrológico suele aceptarse esta categorización para evitar confusiones entre los instrumentos.
IPFNA
En el ámbito de calibración el término IPFNA se refiere a los Instrumentos para Pesar de Funcionamiento No Automático. Estos corresponden a los instrumentos de medición de masa en los cuales resulta indispensable la intervención de un individuo durante el proceso de pesaje.
La gran mayoría de básculas y balanzas que se utilizan en la industria y que requieren de este operador forzosamente, son un IPFNA. Todos estos instrumentos están categorizados de acuerdo con diferentes características como por ejemplo la clase de exactitud, sus alcances máximos y mínimos, la resolución, el escalón de verificación, etc.
Clasificación de IPFNAs
Estos instrumentos están usualmente agrupados por clases, podemos encontrar estas descripciones en diferentes documentos de referencia como la NOM-010 o la OIML R-76-1.
A continuación, describiremos clase por clase:
- Clase I o exactitud especial
Su exactitud es menor o igual a 0,001 gramos, corresponde a aquellos instrumentos con la exactitud más alta y son utilizados en tareas donde el valor de la masa resulta crítico, un ejemplo podría ser la calibración de pesas, un laboratorio de análisis clínicos, pesaje de metales preciosos y así podemos tener muchos ejemplos más. Normalmente el alcance máximo no va más allá de un kilogramo y las resoluciones varían entre el microgramo y el miligramo.
- Clase II o exactitud fina
Su exactitud está entre 0,001 a 0,05 gramos. Por lo regular, son empleados para procesos internos de calibración, en la industria farmacéutica, laboratorios biológicos y clínicos, etc. Pueden tener un alcance máximo de hasta 100 kilogramos.
- Clase III o exactitud media
Estos instrumentos son los más comunes. Su exactitud se encuentra entre 0,1 g y 5 g. Usualmente los encontramos en procesos donde no es indispensable una gran exactitud.
- Clase IIII o exactitud ordinaria
Son los instrumentos con menor exactitud de esta lista. Los encontramos en procesos donde la movilidad suele ser un requisito, como por ejemplo básculas de automóviles y camiones, pesaje de chatarra, metal, etc. Su resolución ronda el kilogramo. Y los alcances máximos son muy altos, encontrando aplicaciones que superan los 160 000 kilogramos.
La clase de los instrumentos para pesar se determina con la aplicación de la fórmula:
Donde:
e= división de verificación
Máx= alcance máximo de medición
n= número de divisiones de verificación
Tipos de básculas y balanzas
Aunado a todo esto, encontramos diferentes tipos de básculas y balanzas, independientemente de su clase.
En general podemos hacer diferencia entre los instrumentos mecánicos y los digitales.
En cuanto a funcionamiento tenemos múltiples tipos de equipos, a continuación, algunos de los más comunes.
- Balanzas analíticas, micro analíticas y semi micro analíticas: estos instrumentos tienen un alto grado de exactitud y precisión. Tienen una resolución aproximada de 0,000001 g y 0,0001 g y se utilizan en tareas donde se requiere pesar muestras finas. Son muy comunes en industrias como la farmacéutica, alimenticia, procesamiento de metales preciosos, joyería, etc.
- Balanzas de precisión:
Estos instrumentos están un paso por debajo de las balanzas analíticas en términos de exactitud y precisión. Su resolución no llega a ser la de una balanza analítica pero generalmente se encuentran entre 0,001 g – 0,1 g, presentan capacidades más altas y pueden manejar condiciones más rigurosas si es necesario. Estos instrumentos se utilizan a menudo en campos como pruebas de calidad, construcción, procesamiento o producción de alimentos.
- Balanzas compactas portátiles
Instrumentos que están diseñados principalmente para ocupar muy poco espacio y usarse rápidamente. Cuentan con un tamaño compacto que permite un fácil transporte, por lo que son adecuadas para tareas de pesaje en servicio de alimentos, construcción y otros lugares de trabajo en movimiento, así como aulas y cocinas. Con resolución entre 0,001 g y 0,05 kg, y capacidades que pueden llegar hasta 200 kg.
- Básculas de banco
Se utilizan en mesas, mostradores, bancos de trabajo y otras superficies. Suelen tener una mayor capacidad e incluyen funciones diseñadas para entornos industriales, de fabricación, comerciales, de almacén o al aire libre. Estos equipos están diseñados para la productividad y la eficiencia en el lugar de trabajo, por lo que tienen un tiempo de estabilización corto, una batería de larga duración y un funcionamiento intuitivo. Sus capacidades pueden oscilar entre 1,5 kg y 60 kg y una resolución tan precisa como 0,05 g
- Básculas de suelo o plataforma
Con capacidades que pueden llegar hasta los 200 000 kg, las básculas de suelo brindan soluciones de pesaje para una amplia variedad de industrias en donde las condiciones son exigentes. Estas básculas industriales, sencillas de operar, ofrecen las funciones y características necesarias para mejorar la eficiencia y aumentar la productividad en entornos de almacenes industriales, líneas de montaje o muelles de carga, actividades de envío y recepción, y ubicaciones de fabricación.
- Balanzas granatarias
Una de las balanzas mecánicas más utilizadas, que tiene una exactitud elevada (hasta 0,001 g) y un rango de alcances de muy variado. Esta se recomienda especialmente en mediciones que no necesiten tanta precisión, como los reactivos secundarios, indicadores o sustancias que posteriormente se van a estandarizar.
- Básculas de grúa o colgantes
Miden elementos que están suspendidos de su gancho de acero. Por lo general, están construidos con una aleación de metal o policarbonato, ya que deben ser resistentes para el pesaje de alta resistencia en sitios de construcción o plantas industriales. Las básculas de grúa pueden pesar hasta 10 000 kg. Su pantalla es brillante y muy visible desde la distancia, e incluso se pueden controlar a distancia para tomar medidas de seguridad adicionales.
- Báscula transpaleta
Utilizadas en instalaciones de envío, oficinas postales, almacenes y muelles, las básculas transpaleta están diseñadas para combinar el transporte y el pesaje para optimizar la productividad. Las básculas transpaletas cuentan con ruedas y un asa, con un indicador que muestra el peso. Son resistentes y maniobrables. Tienen funciones como la impresión de etiquetas o el control de peso, pueden reducir la cantidad de paradas que los usuarios deben realizar al manipular objetos pesados.
Conclusiones
Como podemos observar los instrumentos para pesar inciden en los procesos de múltiples industrias, pero también de la vida diaria. Es importante saber qué tipo de uso y condiciones tendrá el instrumento para poder decidir adecuadamente cuál es el que mejor nos funciona.
También es necesario conocer sus características metrológicas para así asegurar mediciones más confiables y que nuestros procesos y/o producto sean de mejor calidad. Una calibración periódica nos ayuda a conocer los errores de medida e incertidumbres asociadas y de esta manera podemos corregir los resultados que obtenemos, optimizando nuestras prácticas y garantizando mejores productos y servicios.
Bibliografía
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