Calibración de Alcoholímetros

Calibración de Alcoholímetros
Giménez, G.(i); Mel, A.
(ii);
Mangano, E. (i); Barrera, F. (i); Fraigi, L. (i); Laiz, H. (ii)
(i) INTI – Electrónica e Informática
(ii) Programa de Metrología Legal
Introducción
Metodología
Los alcoholímetros o etilómetros son instrumentos que
miden la concentración de etanol en aire. Estos tienen un
rol fundamental para la sociedad, ya que son utilizados
para determinar la concentración de etanol en sangre de
los automovilistas y aplicar las correspondientes medidas
preventivas o sanciones establecidas por la legislación
para preservar la seguridad vial. Por tal motivo, regular
los aspectos técnicos y metrológicos de estos equipos
resulta de suma importancia.
El presente trabajo describe el sistema de calibración de
alcoholímetros desarrollado en el Laboratorio de
Detectores de Gases del Centro de Electrónica e
Informática y la elaboración del documento “Reglamento
Metrológico y Técnico para los medidores de concentración
de alcohol en aire exhalado (etilómetros)” [1] .
Sobre la base de la recomendación
R126 de la OIML[2], se redactó la
propuesta de reglamento metrológico
para los etilómetros, que actualmente
se encuentra a consideración de la
Secretaría de Comercio Interior.
Se implementó para la Argentina la
calibración por vía húmeda debido a
que
ésta
simula
fielmente
las
condiciones de exhalación, por ser el
procedimiento preferencial de la OIML,
y
por
ser
compatible
con
lo
implementado por INMETRO, instituto
encargado del control de estos equipos
en Brasil.
El sistema de calibración (Figura 1) por
vía húmeda desarrollado en el Laboratorio
utiliza una cámara termostatizada que
contiene una solución acuosa de etanol.
Al burbujear aire en dicha cámara, se
obtienen los patrones gaseosos de etanol,
cuya concentración viene dada por
Cgas = K
x
Csol
FLUJO DE GAS
entrada
salida
Válvula
Reguladora
Temporizador
Caudalímetro
Presión
Tiempo
Caudal
Cámara de
Calibración
Temperatura
PARÁMETROS CONTROLADOS
Figura 1. Esquema del sistema de calibración
Resultados
Como los patrones de calibración generados en el Laboratorio son
gaseosos, para obtener la equivalencia en contenido de alcohol en
sangre, se adoptó un valor de conversión unívoco de 2100[3], es decir
que se considera que hay 2100 veces más alcohol en sangre que en
el aliento. La conversión viene dada por
2100 mg etanol / l sangre = 1 mg etanol / l aire
Se comparó el resultado obtenido en la calibración por vía húmeda
con el obtenido en la calibración con cilindros de gas seco de etanol
en aire, trazables al NIST (Nacional Institute of Stardards and
Technology), utilizando un equipo cuyo modelo esta aprobado
internacionalmente. La Tabla I resume los resultados de la
comparación entre los métodos de calibración obtenidos de la media
aritmética de 10 mediciones.
La incertidumbre de los patrones se determina a
partir de la
incertidumbre de las soluciones acuosas de etanol y de la
incertidumbre en la determinación de la temperatura según
U mezcla
 ∂C mezcla
= 
 ∂C sol
2
Tabla I. Resultado de la comparación entre vía seca y vía húmeda.
Tipo de
calibración
Concentración
Nominal
(mg/laire)
Lectura
(g/lsangre)
Incertidumbre
expandida
(U%, k = 2)
Vía seca
0,390 ± 0,008
0,393 ± 0,009
± 2,2 %
Vía húmeda
0,380 ± 0,004
0,381 ± 0,007
± 2,0 %

 ∂C mezcla 
2
2
 U (C sol ) + 
 U (T )
 ∂T 

2
la incertidumbre de los equipos calibrados se determina teniendo en
cuenta tanto su repetibilidad y resolución como la incertidumbre en
los patrones
2
2
U Combinada = U repetibilidad + U resolución + U mezcla
La diferencia relativa entre los ensayos por vía seca y por vía
húmeda para las incertidumbres porcentuales expandidas es de
0,1%.
2
Conclusiones
Se participó
conjuntamente con el Programa de Metrología Legal en el
análisis, redacción y revisión del “Reglamento Metrológico y Técnico para los
medidores de concentración de alcohol en aire exhalado (etilómetros)”.
Se implementó un sistema para la calibración de alcoholímetros.
Se desarrolló el cálculo la incertidumbres de los patrones generados y de la
medición.
Se comparó el método por vía húmeda con el de vía seca, utilizando
cilindros trazables al NIST, obteniéndose valores relativos menores al 0,1%.
Referencias
[1] http://www.inti.gov.ar/metrologia/pdf/alcoholimetros.pdf.
[2] Evidential breath analyzer, OIML R126.
[3] Departament of Trasnportation. National Higway Traffic Safety Administration.
NHTSA Docket Nº 94-004; notice 2.