Sprawdzanie

przyrządów do pomiaru

długości i kąta

2

Hierarchiczne układy

sprawdzań

•

Spójność pomiarowa

– powiązanie z wzorcami

jednostek miar.

• Nieprzerwany łańcuch porównań nazywamy

łańcuchem powiązań

.

•

Wzorzec podstawowy

– wzorzec

charakteryzujący się najwyższą jakością

metrologiczną.

•

Wzorzec odniesienia

- wzorzec

charakteryzujący się najwyższą jakością

metrologiczną dostępny w danym miejscu

stanowiący odniesienie dla wykonywanych

pomiarów.

•

Wzorzec roboczy

– wzorzec jednostki miary

używany zwykłe do wzorcowania lub sprawdzania

wzorców miar, przyrządów pomiarowych lub

materiałów odniesienia.

Przepisy metrologiczne

•

Prawnej kontroli metrologicznej

podlegają przyrządy stosowane:

- w ochronie zdrowia i środowiska,
- w ochronie bezpieczeństwa i

porządku publicznego,

- przy pobieraniu opłat (podatków i

należności budżetowych),

- przy dokonywaniu kontroli celnej,
- w obrocie handlowym

Przepisy metrologiczne

•

Zatwierdzenie typu

– wykazanie na podstawie

wyników badań, że typ przyrządu spełnia

wymagania metrologiczne.

•

Legalizacja

– jest sprawdzeniem, stwierdzeniem i

poświadczeniem dowodem legalizacji, że przyrząd

spełnia wymagania metrologiczne

• Rodzaje legalizacji:
-

legalizacja pierwotna

– wykonywana po raz

pierwszy po wyprodukowaniu przyrządu,

-

legalizacja ponowna

– każda kolejna

legalizacja,

-

legalizacja jednostkowa

– w wykonaniu

jednostkowym przyrządu

Ogólne zasady wzorcowania i

sprawdzania przyrządów

pomiarowych

•

Wzorcowanie

– zbiór operacji

ustalających relacje między wartościami

wielkości mierzonej wskazywanego przez

przyrząd a odpowiednimi wartościami

wielkości odtwarzanymi przez wzorce.

•

Sprawdzanie

obejmuje czynności

stwierdzające zgodność przyrządu z

wymaganiami norm, zaleceń technicznych.

• Wzorcowanie i sprawdzanie powinno być

przeprowadzane wg określonych metod,

zgodnych z normami oraz uznanymi

zaleceniami

Procedura

wzorcowania/sprawdzenia

• powinna zawierać następujące

informacje:

- nazwy przyrządów, do których jest

stosowana,

- parametry lub wielkości, sprzęt lub wzorce

odniesienia stosowane podczas

wzorcowania,

- wymagane warunki środowiskowe,
- sekwencje realizowania procedury,
- procedurę szacowania niepewności

pomiarowej,

- protokół wyników pomiarów

Czynności procedur

• Niezależnie od rodzaju przyrządów

czynności można podzielić na następujące
grupy:

- czynności przygotowawcze,
- badanie stanu ogólnego,
- sprawdzanie parametrów technicznych,
- sprawdzenie parametrów metrologicznych,
- czynności końcowe

Laboratorium pomiarowe

• powinno mieć procedury dotyczące

przyjmowania, zabezpieczenia i przetrzymywania

przyrządów podlegających wzorcowaniu,

• powinien istnieć spójny system identyfikacji

przyrządów,

• Personel powinien mieć odpowiednie,

udokumentowane kwalifikacje,

• Powinny być procedury dla własnych przyrządów

pomiarowych używanych podczas wzorcowania,

• Powinny być nadzorowane warunki odniesienia

(temperatura 20º C, ciśnienie atmosferyczne

101325 Pa, ciśnienie pary wodnej w powietrzu

1333 Pa)

Walidacja metod pomiarowych

i badawczych

• Pierwszym etapem kontrolowania

poprawności metody pomiarowej jest

weryfikacja – dająca odpowiedź, czy

metoda jest zastosowana poprawnie i

zgodnie z założeniami.

• Walidacja – potwierdzenie, że zostały

spełnione wymagania dotyczące

określonego zastosowania metody

pomiarowej i podczas pomiaru uzyskamy

prawidłowe wyniki, obejmuje zasięgiem

także każdą procedurę, proces, aparaturę,

materiał, czynności lub oprogramowanie

Niepewność pomiaru

• Czynniki wpływające na niepewność

pomiaru:

- czynniki techniczne związane z:

wyposażeniem pomiarowym, metodami
pomiarowymi, jakością mierzonego
przedmiotu,

- czynniki ludzkie,
- czynniki środowiskowe.
• Wpływ tych czynników powinien być

uwzględniony w stosowanych metodach
pomiarowych

Procedura walidacji metod

pomiarowych

• Sposób

postępowania

podczas walidacji

jest uzależniony od

tego czy jest to:

- nowa metoda,
- metoda stosowana

w innych

laboratoriach,

- modyfikacja

stosowanej

metody,

- metoda

standardowa

Walidacja nowej metody

Schemat „modelu V” walidacji

Specyfikacja użytkownika

• Powinna uwzględniać następujące

wytyczne:

- każde wymaganie powinno być

zdefiniowane jasno i zwięźle,

- wymagania nie powinny się powtarzać,
- specyfikacja powinna wyrażać

oczekiwania, a nie rozwiązania projektowe,

- każde wymaganie powinno być tak

sformułowane aby było możliwe do

sprawdzenia,

- specyfikacja musi być zrozumiała dla obu

stron.

Plan walidacji

• W planie walidacji powinny znaleźć

odzwierciedlenie następujące elementy:

- precyzyjne określenie odpowiedzialności

wraz z przypisaniem jej do poszczególnych

osób,

- wykaz dokumentów definiującą metodę i

jej przeznaczenie,

- relacje metody z innymi elementami (np

oprogramowaniem),

- wykaz parametrów kontrolnych wraz ze

wskazaniem parametrów krytycznych.

Walidacja sprzętu

pomiarowego

• Miara niepewności przyrządu pomiarowego

– odchylenie standardowe

• Na wariancję pomiaru przyrządem składa

się wariancja wywołana powtarzalnością

oraz wariancja spowodowana

odtwarzalnością





1

1

2











n

x

x

s

n

i

i

2

2

2

odtw

powt

przyrz











Rozstęp średni

• Miernikiem powtarzalności może być

rozstęp średni

gdzie:
O -

liczba operatorów,

k-ty wynik pomiaru n-tego elementu

• Estymator odchylenia standardowego

powtarzalności

 

 





O

N

X

X

O

R

R

N

o

N

o

o

kn

n

o

kn

n

o

o

o



















1

1

1

min

max



kn

X

*

2

d

R

powt





Odtwarzalność

• Miernikiem powtarzalności może być

rozstęp średni

• Estymator odchylenia standardowego

powtarzalności





























































N

X

N

X

R

N

n

O

n

N

n

O

n

O

1

1

min

max

*

2

d

R

O

powt





Błąd związany z

powtarzalnością i

odtwarzalnością

• Błąd związany z powtarzalnością EV:

• Błąd związany z otwarzalnością AV:

• Sumaryczny błąd

*

15

,

5

powt

EV







*

15

,

5

odtw

AV









 



2

*

2

*

15

,

5

&

odtw

powt

R

R









• Estymator odchylenia standardowego

produkcji

• Estymator rozrzutu produkcji

• Rozrzut całkowity błędu

 

 

*

2

min

max

d

X

X

n

n

prod







prod

PV





 15

,

5

2

2

&

PV

R

R

TV





Wnioskowanie

R&R/TV < 10%

10% < R&R/TV <

30%

R&R < 30%

- przyrząd jakościowo

zdolny, nadaje się
do dalszej
eksploatacji,

- przyrząd nadaje się do

kontroli parametrów
drugorzędnych,

- przyrząd nie nadaje

się do eksploatacji

Nadzorowanie wyposażenia do

pomiarów, kontroli i badań

• Określenie przewidywanych pomiarów.

• Identyfikowanie wyposażenia pomiarowo-

kontrolnego.

• Określenie procedury wzorcowania wyposażenia

pomiarowego.

• Ustalenie odstępu między wzorcowaniami.

• Opracowanie procedury znakowania wyposażenia

pomiarowo- kontrolnego

• Nadzorowania zapisów dotyczących wzorcowania.

• Ocena ważności poprzednich wzorcowań.

• Określenie zasad użytkowania wyposażenia

pomiarowego.

• Zabezpieczenie wyposażenia

Sprawdzanie przyrządów

suwmiarkowych

• Dla suwmiarek norma i zalecenia

określają:

- właściwości materiału,
- cechy podziałek prowadnicy i suwaka,
- chropowatość powierzchni pomiarowych,
- odchyłki graniczne grubości szczęk pomiarowych,
- tolerancje płaskości i prostoliniowości powierzchni

pomiarowych,

- tolerancje równoległości elementów szczęk,
- dopuszczalne błędy wskazań

Instrukcja sprawdzania

•

Zawiera:

- warunki sprawdzania,
- przebieg sprawdzania:
oględziny zewnętrzne,
sprawdzenie charakterystyk metrologicznych,

które obejmuje:

- sprawdzenie płaskości i prostoliniowości

powierzchni pomiarowych,

- wyznaczenie błędów wskazań.

•

Dokumentowanie wyników sprawdzania

Sprawdzanie przyrządów

mikrometrycznych

• Wymagania metrologiczno-techniczne dotyczące

przyrządów mikrometrycznych wynikają z normy
PN/M – 053200 i dotyczą:

- właściwości materiału elementów pomiarowych,
- podziałki tulei i bębna,
- chropowatości powierzchni pomiarowych,
- tolerancji Tp płaskości powierzchni pomiarowych,
- tolerancji równoległości Tr powierzchni płaskich,
- tolerancji prostopadłości Tv powierzchni,
- dopuszczalne błędy wskazań

Instrukcja sprawdzania

mikrometrów zewnętrznych

• Zawiera:
- warunki sprawdzania,
- przebieg sprawdzania:
oględziny zewnętrzne,
sprawdzenie charakterystyk metrologicznych,

które obejmuje:

- sprawdzenie płaskości i równoległości

powierzchni pomiarowych,

- sprawdzanie nacisku pomiarowego
- wyznaczenie błędów wskazań.

• Dokumentowanie wyników sprawdzania

Sprawdzanie przyrządów

czujnikowych

• Procedury sprawdzania zależą od rodzaju

czujnika

Podstawowe wymagania

metrologiczne i techniczne

• Wartości działek elementarnych i zakresy

pomiarowe.

• Twardość powierzchni końcówki pomiarowej.
• Chropowatość powierzchni końcówki pomiarowej.
• Nacisk pomiarowy (zakres zmienności, histereza).
• Odchylenie od płaskości powierzchni pomiarowych

końcówek i stołu pomiarowego.

• Granice błędów dopuszczalnych.
• Zmiana wskazań spowodowana naciskiem

bocznym.

• Zmiana wskazań przy odchylaniu czujnika od

pionu.

• Histereza pomiarowa

Instrukcja sprawdzania

czujników

• Zawiera:
- warunki sprawdzania,
- przebieg sprawdzania:
oględziny zewnętrzne,
sprawdzenie charakterystyk metrologicznych, które

obejmuje:

- sprawdzenie zmiany wskazań wywołanych naciskiem

bocznym

- sprawdzanie nacisku pomiarowego
- wyznaczenie błędów wskazań
- wyznaczenie histerezy pomiarowej
- sprawdzenie tłumienia układu wskazującego
- wyznaczenie zakresu rozrzutu wskazań
- sprawdzenie wpływu pochylenia czujnika na wskazanie
- sprawdzenie siły potrzebnej do zmiany położenia

kątowego końcówki pomiarowej

• Dokumentowanie wyników sprawdzania

Sprawdzanie

płytek wzorcowych

Płytki wzorcowe

• Płytki wykonywane są w klasach: 00, K, 0,1,2
• Warunki odniesienia
• Przywieralność powierzchni pomiarowych
• Właściwości materiału płytek wzorcowych
• Oznakowanie płytek wzorcowych (00, K)
• Wymagania metrologiczne:
- długość środkowa płytki wzorcowej
- odchylenie od płaskości
- dopuszczalne błędy długości oraz rozrzutu

długości

Podstawowe wymiary płytek

wzorcowych

Sprawdzanie płytek

wzorcowych

Warunki sprawdzania
Przebieg sprawdzania:
1.

Oględziny zewnętrzne

2.

Sprawdzanie charakterystyk

metrologicznych:

-

sprawdzanie przywieralności powierzchni

pomiarowych

- sprawdzanie płaskości powierzchni pomiarowych
- wyznaczenia błędu długości środkowej
- wyznaczenia zakresu rozrzutu długości

Układ pomiarowy do sprawdzania

płytek wzorcowych

1. Czujniki

indukcyjne

2. Płytka

wzorcowa

sprawdzana

3. Płytka

odniesienia

4. Układ

przemieszczan

ia punktów

pomiarowych