Wiadomości wstępne

Systemy zarządzania jakością stawiają producentom wyrobów (organizacjom) bardzo wyraźnie określone warunki odnośnie do stosowanych przyrządów pomiarowych. Dla przykładu norma [PN-EN ISO 9001:2001] mówi: „Tam, gdzie niezbędne jest zapewnienie wiarygodnych wyników, wyposażenie pomiarowe należy:

— wzorcować lub sprawdzać w wyspecyfikowanych odstępach czasu lub przed użyciem w odniesieniu do wzorców jednostek miary mających po wiązanie z międzynarodowymi lub państwowymi wzorcami jednostek miary;

— adiustować lub ponownie adiustować, jeżeli jest to niezbędne;

— zidentyfikować w celu umożliwienia określenia statusu wzorcowania;

— zabezpieczyć przed adiustacjami, które mogłyby unieważnić wyniki pomiaru;

— chronić przed uszkodzeniem i pogorszeniem stanu podczas przemieszczania, utrzymywania i przechowywania."

W zakresie nadzorowania wyposażenia pomiarowego obowiązuje specyficzna terminologia. Poniżej podano definicje kilku ważniejszych terminów:

— wzorcowanie, kalibracja — zbiór operacji ustalających, w określonych warunkach, relację między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy lub układ pomiarowy albo wartościami reprezentowanymi przez wzorzec miary lub przez materiał odniesienia, a odpowiednimi wartościami wielkości realizowanymi przez wzorce jednostki miary. Wynik wzorowania pozwala na przypisanie wskazaniom odpowiednich wartości wielkości mierzonej lub na wyznaczenie poprawek wskazań. Wzorcowanie może również służyć do wyznaczenia innych właściwości metrologicznych, jak na przykład efektów wielkości wpływających. Wynik wzorcowania może być poświadczony w dokumencie, nazywanym świadectwem wzorcowania lub sprawozdaniem z wzorcowania;

—- sprawdzenie — potwierdzenie, przez zbadanie i zabezpieczenie dowodu, spełnienia określonych wymagań. W połączeniu z gospodarką wyposażeniem pomiarowym umożliwia sprawdzenie, czy odchylenia między wartościami pokazanymi przez przyrząd pomiarowy i odpowiadającymi im znanymi wartościami mierzonej wielkości są konsekwentnie mniejsze aniżeli błędy graniczne dopuszczalne określone normą, przepisem lub specjalną specyfikacją dotyczącą gospodarki wyposażeniem pomiarowym. Wynik sprawdzenia jest podstawą decyzji zarówno o ponownym włączeniu do eksploatacji, jak i dokonaniu regulacji, naprawy, obniżeniu klasy tub wycofaniu z eksploatacji. We wszystkich przypadkach wymagane jest pisemne odnotowanie wykonanego sprawdzenia w indywidualnych zapisach danego przyrządu pomiarowego;

— spójność pomiarowa — właściwość wyniku pomiaru lub wzorca jednostki miary pole gająca na tym, że można je powiązać z określonymi odniesieniami, na ogół z wzorcami państwowymi lub międzynarodowymi jednostki miary, za pośrednictwem nieprzerwanego łańcucha porównań, z których wszystkie mają określone niepewności;

— wzorzec odniesienia — wzorzec jednostki miary o najwyższej zazwyczaj jakości metrologicznej dostępny w danym miejscu lub danej organizacji, który stanowi odniesienie do wykonywanych tam pomiarów;

--- laboratorium pomiarowe — laboratorium wykonujące wzorcowania;

— kontrola — czynności takie, jak: mierzenie, badanie, stosowanie sprawdzianów w odniesieniu do jednej lub kilku cech wyrobu lub usługi oraz porównywanie wyników z ustalonymi wymaganiami w celu określania zgodności;

— niezgodność — niespełnienie ustalonych wymagań (nie pociągające za sobą niemożności użytkowania obiektu);

— wada — niespełnienie wymagań związanych z zamierzonym użytkowaniem (ustalone w specyfikacji wymagania mogą się różnić od wymagań związanych z zamierzonym użytkowaniem);

— specyfikacja — dokument wyszczególniający wymagania, z którymi wyrób lub usługa powinny być zgodne (specyfikacja powinna zawierać rysunki, schematy lub powołania na inne, odpowiednie dokumenty, a także wskazywać środki i kryteria sprawdzania zgodności z wymaganiami).

2) W przyrządach pomiarowych należy stosować — w miarę możliwości — zasadę Abbego, która głosi, że wzorzec i mierzony wymiar powinny być usytuowane w jednej osi, jeden za drugim (np. zasada Abbego jest przestrzegana w długościomierzach uniwersalnych firmy Zeiss, natomiast konstrukcja suwmiarki w pomiarach wymiarów zewnętrznych lub wewnętrznych

pozostaje w sprzeczności z tą zasadą).

3) W a ż n i e j s z e w ł a ś c i w o ś c i m e t r o l o g i c z n e produkowanego obecnie przez firmę OK.M Jena długościomierza uniwersalnego ULM Opal są następujące:

— rozdzielczość 0,1 μηι,

— zakres pomiarowy w pomiarach zewnętrznych:

0-^600 mm, w pomiarach wewnętrznych z użyciem małych kabłąków: ΙΟ-Ξ-420 mm,

z użyciem średnich kabłąków: 30-^450 mm,

z użyciem dużych kabłąków: 30^390 mm,

z użyciem urządzenia elektronicznego: 1-M 12 mm, w

pomiarach gwintów wewnętrznych: M6-HM90,

— błędy graniczne dopuszczalne dla całego zakresu pomiarowego:

MPE = ±0,4 μηι, dla zakresu ±0,1 mm: MPE= ±0,3 μπι,

— prędkość przesuwu trzpienia pomiarowego 0+250 mm/s,

— nacisk pomiarowy 1-, 1,5 lub 2,5 N,

Znanym długościomierzem jest również PLM 600 firmy Mahr

Typowe z a s t o s o wa n i e długościomierzy uniwersalnych to pomiary otworów (sprawdziany pierścieniowe) i gwintów wewnętrznych (sprawdziany pierścieniowe gwintowe), ale również pomiary wałków i gwintów zewnętrznych. Dodatkowe wyposażenie długościomierzy umożliwia ich wykorzystanie również do sprawdzania przyrządów pomiarowych (czujników, mikrometrów, średnicówek, sprawdzianów szczękowych).

6.2.2. Dlugościomierze poziome uniwersalne

Schemat konstrukcyjny klasycznego rozwiązania długościomierza poziomego firmy Zeiss przedstawiono na rys. 6,2. Podobnie jak w długościomierzu pionowym wzorzec kreskowy jest wbudowany w trzpień pomiarowy a do odczytywania wskazań służy mikroskop odczytowy ze spiralą Archimedesa. Nacisk

pomiarowy realizowany jest przez użycie ciężarka (6) przewieszonego — w zależności od tego czy jest mierzony wymiar zewnętrzny czy wewnętrzny — przez jeden z dwóch krążków stałych (7). Najnowsze rozwiązania konstrukcyjne długościomierzy zamiast wzorca kreskowego mają wzorzec inkrementalny i są

wyposażone w mikrokomputer. Wyposażenie przyrządu stanowią kabłąki do pomiaru średnic otworów,

wyposażenie do pomiaru średnicy podziałowej gwintów wewnętrznych (kabłąki, kuliste końcówki pomiarowe, wkładki i uchwyt do wkładek) oraz elektroniczne urządzenie do stykowego, beznaciskowego pomiaru średnic otworów.

Rys, 6.2,

DI u gości o mierz poziomy w zastosowaniu do pomiarów wymiarów: a) zewnętrznych, b) wewnętrznych, c) wewnętrznych

z użyciem elektronicznego wskaźnika styku, / — wzorzec kreskowy, 2 — wrzeciono z trzpieniem pomiarowym, 3 — mikroskop

odczytowy, 4 — przedmiot mierzony, 5 — stolik pomiarowy, 6 ■— ciężarek, 7 — krążki stałe, 8 — przekładka izolacyjna

4). Sprawdzanie przyrządów mikrometrycznych

Okresowe sprawdzanie przyrządów mikrometrycznych obejmuje wyznaczanie i porównywanie z wartościami dopuszczalnymi wszystkich lub niektórych parametrów spośród niżej wymienionych:

— odchyłek płaskości powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka,

— odchyłki równoległości powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka,

— nacisku pomiarowego,

— błędów wskazań.

Miarą odchyłki równoległości jest suma liczby prążków zaobserwowanych

na powierzchniach pomiarowych wrzeciona i kowadełka (rys. 8.1). W czasie sprawdzania wskazane jest doprowadzenie do sytuacji, w której na jednej powierzchni pomiarowej obserwuje się minimalną liczbę prążków. Wyznaczanie odchyłki równoległości wymaga użycia kompletu 4 płytek interferencyjnych

płasko-równoległych różniących się grubością co VA obrotu wrzeciona mikrometru, w celu wykonania pomiaru w różnych wzajemnych położeniach wrzeciona i kowadełka.

Rys. 8.1. Wyznaczanie odchyłki równoległości powierzchni pomiarowych wrzeciona i kowadełka

Do wyznaczania błędów wskazań stosuje się płytki wzorcowe. Wskazane jest, żeby błąd wskazań był wyznaczany przy różnych wzajemnych położeniach wrzeciona i kowadełka. Firma Mahr produkuje specjalne komplety płytek wzorcowych, zawierające płytki o wymiarach. 2,5, 5,1, 7,7, 10,3, 12,9, 15,0,

17,6, 20.2, 22,8 i 25 mm, Do wyznaczania błędów wskazań można zastosować także długościomierz uniwersalny. Wymagane wyposażenie dodatkowe do sprawdzania mikrometrów stanowią elementy do mocowania mikrometrów (płyta, pryzma i kątowniki oporowe) oraz ramię pomiarowe ze wspornikiem

z kulistą końcówką do sprawdzania mikrometrów (rys. 8.2.).

---