Caracterización del Banco de Ensayos para la verificación metrológica de los Etilómetros M.Sc. Sandra Marcela Rodríguez Zúñiga
Caracterización del Banco de Ensayos para la verificación
metrológica de los Etilómetros
M.Sc. Sandra Marcela Rodríguez Zúñiga
Contenido • Laboratorio Costarricense de Metrología
• Metrología Legal y la seguridad vial
• Funcionamiento de un Banco de Ensayos para la verificación de etilómetros
• Parámetros para la caracterización
• Estimación de la incertidumbre del banco
• Evaluación de la conformidad del banco para el proceso
• Pruebas de Verificación para los etilómetros evidenciales
LACOMET
Custodia de patrones
Regular y vigilar
Rector en Metrología
SI
¿Qué es la Metrología Legal?
Mediciones Unidades de
medida
Instrumentos de medida
Métodos de medida
Organismos competentes
Requisitos Legales
Control
Evaluación de la conformidad
Supervisión
Infraestructura
Salud
Protección e Información a los consumidores y usuarios
Interés publico
Seguridad
Cálculo de aranceles, cánones,
sanciones administrativas
Protección del
Ambiente
Peritajes Garantía de comercio leal
Recaudación de
impuestos
¿Ámbito de aplicación
de la Metrología
Legal
¿Qué es un etilómetro?
• Concentración de alcohol en el aire exhalado
– mg/L (aire) o g/L (equivalente en sangre)
• Principio de funcionamiento
– Celda electroquímica
– Celda IR
Pruebas de aliento
• Límite administrativo
Aire
Aire mg/L
Sangre g/L
Novato / profesional
0,10 0,25 0,2 0,5
Normal 0,25 0,38 0,5 0,75
Etilómetros
Ley 9078 OIML R 126 EC
Gas seco
RTCR 468:2014
Verificación metrológica
Reforma a la Ley 9078
Banco de etilómetros
Banco de ensayos • Simulador de las características del soplo
humano (presión / flujo / temperatura )
• Sistema combinado en un controlador de masa flujo y una válvula de proporcionalidad.
• Pulmón electromecánico
• Mezcla de aire /etanol / CO2 /agua
Generación de la mezcla
Muestreo
Espera del soplido
Soplido
Componentes a Controlar
CO2 Flujo Presión
atmosférica
Temperatura ambiente
Humedad Relativa
MFC
Flujo/CO2
• 5 % valor característico del gas de prueba. • 10 % Prueba de influencia de la
concentración de masa de CO2 / EMP
Presión / Temperatura ambiente
Humedad
Generación de soplo húmedo / seco
MFC Controlador de flujo másico
Determina la concentración de los soplos del banco
Deriva
Calibración de la celda
patrón resolución
linealidad planitud
repetibilidad
corrección por agua
reproducibilidad
ocor gs
celda
EtOHb cor
mol
0 medmol 0
atm 0
°
PC =C
P
MC =C ×
V
P tV =V × ×
P t
Valores de referencia: 1013 hPa 0 C
Cilindros de gas seco
Patrón o
cor gs
celda
EtOHb cor
mol
0 medmol 0
atm 0
°
PC =C
P
MC =C ×
V
P tV =V × ×
P t
Valores de referencia: 1013 hPa 0 C
Imagen de la temperatura de medida
Patrón o
cor gs
celda
EtOHb cor
mol
0 medmol 0
atm 0
°
PC =C
P
MC =C ×
V
P tV =V × ×
P t
Valores de referencia: 1013 hPa 0 C
Corrección por agua
• el soplo humano es húmedo
• el modo de calibración es con gas seco
• una corrección a la línea base
• la respuesta de la celda IR para una serie de soplos húmedos ( > 95 % humedad) sin alcohol y un flujo alto de CO2.
2
1
1
n
k
k
x x
sn
Resolución
Curva de calibración
( )
2 22 3res
resoluciónu
Linealidad
Linealidad
2
1 2
2
2
1 2
1
2
1 2
11
2 2
1 2
12
2 3
1 2
1 1 1
2 3 4
1 2
1 1 1
2
2
i
i
i
i
ii
n
i i
i
n
i i i
i
n
i i i
i
n n n
i i i
i i i
n n n
i i
i i i
y a x a x
S a x a x y
Sa x a x y x
a
Sa x a x y x
a
x y a x a x
x y a x a x
2 3
1 2
1 1 1
i
n n n
i i i
i i i
x y a x a x
2 3 4
1 2
1 1 1
ii
n n n
i i
i i i
x y a x a x
0
0
2 2 2 4 2 3 2
ˆ 0 1 0 2 0 1 2
2 2 4 2 2 3
0 0 0
1 1 12
ˆ 2
2 4 3
1 1 1
2 ,
2i i i
i i
y
n n n
i i i
yn n n
i
i i i
u c x u a x u a x u a a
x x x x x x
u c
x x x
Linealidad
0
0
2 2 2 4 2 3 2
ˆ 0 1 0 2 0 1 2
2 2 4 2 2 3
0 0 0
1 1 12
ˆ 2
2 4 3
1 1 1
2 ,
2i i i
i i
y
n n n
i i i
yn n n
i
i i i
u c x u a x u a x u a a
x x x x x x
u c
x x x
Planitud / Repetibilidad
2
1
1
n
k
k
x x
sn
Incertidumbre del banco 2 2 2 2 2 2
ˆ( )Banco agua gas ir y plau C u C u C u C u C u C
Reproducibilidad /Deriva
1 2
22B
C Ct
u
Importancia Relativa de la Incertidumbre
u(Cagua)
u(Cres)
u(Cp)
u(Cy)u(Gas patrón)
Gas 1Gas 2
Gas 3Gas 4
Gas 5Gas 6
Incertidumbre del banco de ensayos
Evaluación de la conformidad del banco para el proceso
Pruebas al etilómetro Actual • Verificación Inicial
– Inspección visual
– Prueba de exactitud
• EMP y repetibilidad
• Deriva
• Interferencia fisiológica
• Verificación Periódica
– Inspección visual
– Prueba de exactitud: EMP
Propuesta de mejora
• Examen de tipo /Aprobación de modelo
– Inspección visual
– Prueba de exactitud
• EMP y repetibilidad
• Deriva
• Efectos de memoria
– Factores de influencia de las condiciones de inyección
– Cantidades fisiológicas de influencia
Infracciones realizadas del año 2013 a octubre 2018
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
2013 2014 2015 2016 2017 2018(octubre)
Velocidad
0
50
100
150
200
250
300
2013 2014 2015 2016 2017 2018 (octubre)
Alcohol
Muertes en el sitio por año, período 2016-2018
0
5
10
15
20
25
30
35
2016 2017 2018 (junio)
Ebriedad - Alcohol
Ebriedad-Alcohol
0
20
40
60
80
100
120
140
160
2016 2017 2018 (junio)
Exceso de velocidad
Exceso de velocidad
Laboratorio Costarricense de Metrología San José, Costa Rica
Teléfono (506) 2283-6580 Fax (506) 2283-5133 www.lacomet.go.cr
E-mail [email protected]