Debido a la necesidad de contar con registros detallados de las condiciones meteorológicas de nuestro país, se ha incrementado la instalación de redes de estaciones meteorológicas automáticas. Que como todo instrumento de medición, forman parte importante en un proceso de calidad, se requiere conocer la confiabilidad de dichas mediciones, a través de un proceso de calibración.
Tomando en cuenta esta necesidad, el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, en el área de la Subcoordinación de Hidrometeorología, perteneciente a la Coordinación de Hidrología, diseñó y desarrolló sistemas de calibración para sensores de estaciones meteorológicas, creándose así el Laboratorio de Calibración de Sensores Meteorológicos, único en su tipo a nivel nacional.
Este laboratoriotiene como objetivo brindar apoyo en la obtención de mediciones atmosféricas confiables, referenciadas a sensores patrón con trazabilidad.
La función del laboratorio es calibrar los sensores de estaciones meteorológicas automáticas o sensores electrónicos de operación independiente, además de evaluar nuevos instrumentos antes de que sean adquiridos y/o instalados en campo, con el fin de verificar la calidad y confiabilidad de sus especificaciones.
Los sistemas de calibración están completamente automatizados y ofrecen las siguientes características:
a) Tiempos cortos de calibración y de entrega al cliente
b) Amplio rango de calibración y con mayor número de puntos a calibrar dentro del rango, según las necesidades del cliente.
c) Costos muy competitivos.
Los servicios con que cuenta este laboratorio son:
- Calibración de sensores de humedad relativa
- Calibración de sensores de precipitación pluvial
- Calibración de sensores de temperatura ambiente
- Calibración de sensores de presión barométrica
El sistema de calibración para sensores de humedad relativa ofrece:
a) Rango de calibración de 10,0 % a 90,0 %.
b) Calibración de 8 sensores al mismo tiempo en una corrida de 6 horas con 9 puntos de calibración, en incrementos de 10,0 % o según las necesidades del cliente
c) Patrón de referencia con trazabilidad y con una exactitud de ±1,0 %
d) Sistema completamente automatizado
El sistema de calibración de pluviómetros digitales ofrece:
a) Rango de calibración de 1,0 mm/h a 300,0 mm/h.
b) Calibración de 1 solo pluviómetro en una corrida de 1 hora, con 10 puntos de calibración en incrementos de 10,0 mm/h y 50,0 mm/h o según las necesidades del cliente.
c) Patrón de referencia con trazabilidad y con una exactitud 43 veces más exacta que cualquier sensor comercial
d) Sistema completamente automatizado y con reciclamiento del agua
El sistema de calibración para sensores de temperatura ofrece:
a) Rango de calibración de –20,0 °C a +60,0 °C
b) Calibración de 8 sensores en una corrida de 10 horas para una calibración de 9 puntos en incrementos de 10,0°C, o según las necesidades del cliente.
c) Patrones con trazabilidad y con una exactitud de ± 0,01 °C.
d) Sistema completamente automatizado.
El sistema de calibración de sensores de presión barométrica ofrece:
a) Rango de calibración de 600,0 milibares a 1100,0 milibares
b) Calibración de 8 sensores en una corrida de 3 horas, para una calibración de 11 puntos en incrementos de 50,0 milibares
c) Patrones con trazabilidad y con una exactitud de ±0,1 milibar
d) Sistema completamente automatizado.
Además, el laboratorio también cuenta con sistemas prototipos para la calibración, como son:
- Sensores de radiación solar.
- Sensores de dirección del viento.
El Sistema de calibración de sensores de radiación solar cuenta con un instrumento patrón ISO secundario con una exactitud de ± 1,0 watt/m2. Actualmente se calibra utilizando al sol como fuente de radiación, y se pueden calibrarse hasta 8 sensores a la vez. El tiempo promedio de calibración es de 2 días, dependiendo de las condiciones meteorológicas y de la época del año.
En el IMTA se ha desarrollado un sistema prototipo de calibración para sensores de radiación solar que no requerirá del sol como fuente de radiación, sino que será un sistema que no dependerá de si el día está nublado o no. Actualmente el sistema prototipo es capaz de calibrar 1 sólo piranómetro y el tiempo estimado para calibrar es de 1 hora y media en el rango de 100,0 watts/m2 a 1000,0 watts/m2 en incremento de 100,0 watts/m2, y es completamente automatizado. El propósito será de llegar a calibrar 8 sensores al mismo tiempo.
Para el Sistema de calibración de sensores de dirección del viento, se tiene un sistema prototipo que tiene la capacidad de calibrar sensores en el rango de 0,0 grados hasta 359,0 grados, a una resolución de 1,0 grado o según las necesidades del cliente. Comúnmente se recomienda calibrar en 16 puntos de calibración, es decir, incrementos de 22,50 grados. El tiempo de calibración por cada sensor es de 1 hora.
Importancia de la calibración de sensores meteorológicos:
Un sensor calibrado y con trazabilidad hace la diferencia entre un proceso de operación óptima y uno el cual puede ponerse en riesgo infraestructuras, pérdidas monetarias muy elevadas y hasta vidas humanas, esto derivado de bases de datos meteorológicos con datos no confiables que hacen que estudios fracasen o presenten mucha incertidumbre, o boletines meteorológicos con información errónea.
En esta área también se cuenta con el Servicio de Diseño y Desarrollo de Sistemas electrónicos y Taller de electrónica con lo cual se puede proporcionar un servicio integral a nuestros clientes, también se cuenta con servicio de ingeniería para el diseño y desarrollo de sistemas de calibración, así como también se cuenta con un taller electrónico y personal capacitado con 13 años de experiencia para la atención de redes de estaciones meteorológicas y oceanográficas, esto es, se proporcionan servicios para la elaboración de especificaciones técnicas, selección, prueba, instalación, mantenimiento preventivo, mantenimiento mayor y mantenimiento correctivo de redes de estaciones meteorológicas y oceanográficas automáticas con cualquier tipo de transmisión de datos y según las necesidades del cliente.
Un sensor calibrado hace la diferencia entre un proceso de operación óptima y uno que puede poner en riesgo infraestructuras y pérdidas económicas muy elevadas.
