El factor precisión es fundamental en la determinación del nivel de exposición a diversas sustancias contaminantes físicas y químicas y depende a su vez de cuán preciso es el valor de la cantidad de aire muestreada. Por consiguiente, las bombas de muestreo y los trenes de muestreo deben ser ajustados, calibrados y revisados de manera rutinaria para asegurar la precisión del caudal de aire.

La frecuencia de calibración depende del uso, el cuidado en la operación y el trato a los cuales se somete la bomba. Como norma general, las bombas deben ser calibradas antes de su uso en campo y después de cada operación de muestreo.

En el Capítulo D del Manual de Métodos Analíticos de NIOSH (Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional de Estados Unidos), referido a CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL MUESTREO DE AEROSOLES CONTAMINANTES, la Sección 7 trata específicamente sobre Técnicas de Muestreo y Calibración. La Parte a. de esta Sección 7 se subtitula Calibración de Bombas de Muestreo Personales.

En la mencionada sección, NIOSH recomienda las tecnologías de referencia de los instrumentos considerados como válidos para llevar a cabo el proceso de calibración de las bombas de muestreo. Incluso se citan los Calibradores Primarios disponibles a nivel comercial que incluyen la utilización de las siguientes tecnologías de medición de referencia:

-Medidores electrónicos de burbuja de jabón. Disponibles comercialmente
-Pistón seco. Disponibles comercialmente
-Flujo másico. Disponibles comercialmente
-Gas húmedo
-Gas seco

Para todos los calibradores primarios utilizados para ajustar y calibrar bombas de muestreo personales, la calibración de fábrica y todas las calibraciones de mantenimiento posteriores deben ser trazables al NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos).

En acuerdo con estas recomendaciones, la SRT (Superintendencia de Riesgos del Trabajo) también hace estas mismas recomendaciones para la estimación de los niveles de concentración de contaminantes en el ambiente laboral por medio de técnicas de muestreo en combinación con técnicas analíticas posteriores.

Recordemos además que un caudalímetro es un instrumento que mide el caudal de aire que circula a través de él (o del tren de muestreo en este caso particular) y que éste caudal debe permanecer constante durante toda la operación de muestreo con el objetivo de, gracias al valor de la variable tiempo, establecer el volumen total de aire que pasa a través de un tren de muestreo durante la operación de captación del contaminante. Por supuesto, la concentración del contaminante, está dada por la relación entre la masa de contaminante captada y el volumen de aire. De esta manera, se entiende que cualquier error en la cuantificación del caudal, o sea en el volumen de aire, influye directa y significativamente en el valor de concentración obtenido.

Veamos:

Si observamos las normas y respetamos las condiciones de uso (caudal o rango de caudales de trabajo) para el cual fueron diseñados los elementos de captación, entenderemos entonces el importante rol del caudalímetro: asegurar que el caudal se mantenga constante o dentro de los valores de tolerancia, maximizando la eficiencia de la campaña de muestreo.

En el link a continuación se encuentra el Manual de Métodos Analíticos de NIOSH:

http://www.cdc.gov/niosh/nmam/chaps.html 

Siguiendo el link, nos encontramos con el mencionado punto a de la sección 7 del capítulo D:

Calibración de bombas de muestreo personales

La precisión en la determinación de la concentración de una sustancia tóxica en el aire no es mejor que la precisión con la cual se mide el volumen del aire. Por consiguiente, es necesario contar con una calibración precisa del caudal de aire que pasa a través del tren de muestreo. La frecuencia de la calibración depende del uso, el cuidado en la operación y el trato a los cuales se somete la bomba. Además, las bombas deben recalibrarse cada vez que pasan por el servicio técnico o que han sido sobreexigidas Como norma general, las bombas deben ser calibradas antes de su uso en campo y después de cada operación de muestreo.

La selección del instrumento de referencia (patrón) dependerá del lugar en el que se lleve a cabo la calibración. Para uso en laboratorios, se recomiendan patrones primarios, tales como espirómetros o calibradores de burbuja de jabón. Comercialmente se encuentran calibradores electrónicos de burbuja de jabón y calibradores de gas seco como calibradores primarios. Otros instrumentos, como medidores de gas seco, de flujo másico o de gas húmedo también pueden ser utilizados. Las instrucciones a continuación corresponden a un calibrador de burbuja de jabón. Si se trata de otro instrumento, se siguen procedimientos equivalentes.

 

1. Disponga los aparatos como se muestra en la Figura 1.
2. Aségurese de que el nivel de carga de las baterías es suficiente para alimentar a la bomba durante todo el tiempo de muestreo. Este chequeo debe constar mínimamente de: 1) encendido de la bomba y prueba de funcionamiento correcto durante un período de tiempo considerable y 2) medición del nivel de carga de las baterías mediante un instrumento medidor de corriente. Mantenga las baterías completamente cargadas.
3. Encienda la bomba y humedezca la superficie interior del calibrador del burbuja de jabón con la solución jabonosa. Impulse burbujas hacia arriba hasta que recorran todo el trayecto a lo largo de la bureta sin que se rompan.
4. Ajuste la bomba al caudal deseado. Revise el manómetro de columna. La caída de presión a través del muestreador no debe ser mayor a 2,5 cm Hg (13") de agua
5. Forme una burbuja en la bureta y mida el tiempo, con un cronómetro, que tarda en recorrer dos marcas de calibración. Para una bureta de 1000 ml, el volumen conveniente de calibración es 500 ml. Repita esta determinación al menos dos veces más. Promedie los resultados y calcule el caudal dividiendo el volumen de calibración por el tiempo promedio.
6. Registre los siguientes datos:
    1-Volumen medido
    2-Tiempo transcurrido
    3-Caída de presión
    4-Temperatura del aire
    5-Presión atmosférica
    6-Número de serie de la bomba
    7-Modelo de la bomba
    8-Fecha y nombre del operario
7. Si la bomba de muestreo tiene un medidor de variación de caudal (un rotámetro), el caudal al cual se calibró debe ajustarse en función de la presión y la temperatura durante el muestreo. La expresión para esta corrección es la siguiente:
NOTA: esta corrección no es válida para bombas de muestreo que no tienen rotámetro.

Donde: V = Volumen corregido. En litros Q = caudal indicado. En litros/minuto t = tiempo de muestreo. En minutos Pc = presión durante la calibración de la bomba. En kPa o cualquier otra unidad de presión Ps = presión del aire muestreado. En las mismas unidades que Pc Tc = temperatura durante la calibración de la bomba. En ° K Ts = temperatura del aire muestreado. En ° K

 

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La selección del instrumental más adecuado depende de las características particulares del muestreo, las técnicas NIOSH a utilizar, la normativa legal vigente y muchos otros factores. En SIAFA estaremos atentos a brindar asesoramiento técnico para seleccionar el instrumento más adecuado para aplicaciones determinadas.

 

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