Kuidas valida õige mõõteplokk täpseks kalibreerimiseks

Mõõtmisplokid (sageli nimetatakse neid Jo-plokkideks) on kogu maailmas mõõtmete metroloogia peamine füüsikaline standard. Iga mikromeetri kalibreerimine, kõrgusmõõdiku nullimine jakoordinaatmõõtemasin(CMM-i) telgede audit jälgib oma mõõtmete päritolu tagasi laserinterferomeetrite abil kontrollitud mõõteplokkide väänatava virnani.

Vale materjali või täpsusklassi valimine põhjustab peeneid termilisi vigu, väänamisvigu ja tarbetut kulumist. Keskkonnakontrolli labori jaoks mõeldud K-klassi kalibreerimiskomplekt kulub õlisel tootmispõrandal kiiresti, samas kui suure täpsusega võrdlusseadme jaoks kasutatav säästuterasest komplekt tekitab vastuvõetamatut ebakindlust.

Täpsusklasside, materjalifüüsika ja väänamise dünaamika mõistmine tagab, et teie kvaliteediseadistus säilitab katkematu metroloogilise jälgitavuse ahela.

1. Õige täpsusklassi valimine (ISO 3650 / ASME B89.1.9)

Rahvusvahelised standardid liigitavad gabariidiplokid nelja põhiklassi, mis põhinevad pikkuse hälbe ja tasapinna tolerantside arvul:

+--------------------+--------------------------------------+-----------------------------------+ | Täpsusaste | Peamine rakendus | Töökeskkond | +-----------------------+- ...+ | Aste K (kalibr.) | Labori kalibreerimise põhiviide| Range labor (20°C ±0,1°C kuni ±0,2°C) | | Aste 0 | Töömõõturite/skaalade kalibreerimine | Kontrolllabor (20°C ±0,5°C) | | Aste 1 | Töökoja skaalade/kõrgusmõõturite seadistamine | Puhas kvaliteedijaam (20°C ±1,0°C)| | Aste 2 | Tööriistade valmistamine ja töökoja seadistamine | Üldine masinatöökoda | +---------------------+----------------------------------------+------------------------------------+

K-klass (kalibreerimisklass)

K-klassi plokkidel on kõige kitsamad pikkuse ja paralleelsuse tolerantsid, kuid neid ei kasutata üldisteks igapäevasteks mõõtmisteks. Nende ainus funktsioon on töötavate gabariidiplokkide (klass 0 või 1) kalibreerimine. K-klassi komplektidega töötavad laborid vajavad mikrotolliliste kõikumiste jäädvustamiseks kvaliteetseid interferomeetreid või mehaanilisi võrdlusseadmeid.

0. ja 1. klass

0. klass toimib tööetalonina kliimaga kontrolliruumides mikromeetrite, seadistusrõngaste ja elektrooniliste sondide kalibreerimiseks. 1. klassi plokid on mõeldud üldiseks täppiskontrolliks tootmispõrandal, kus temperatuurikõikumised jäävad mõõdukatesse piiridesse.

2. Materjali valik: teras vs. karbiid vs. keraamika

Õige materjali valimisel tuleb tasakaalustada soojuspaisumise ühilduvus, kulumiskindlus ja korrosioonikindlus.

+--------------------------+-----------------------+----------------------+----------------------+ | Materjali omadus | Teras (sulam) | Volframkarbiid | Keraamika (tsirkooniumoksiid) | +-------------------------+-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | Soojuspaisumistegur | ~11,5 x 10^-6 /°C | ~4,2 kuni 5,0 x 10^-6 /°C| ~9,5 kuni 10,0 x 10^-6 /°C| | Kõvadus / Kulumiskindlus | Baasväärtus (keskmine) | Äärmiselt kõrge (~10x) | Suurepärane (~15x) | | Korrosioonikindlus | Madal (vajab õli) | Kõrge | Inertne (roostekindel) | | Karvade käitumine | Tekitab metallikarvad | Väga karvadekindel | Kipsplaatidele läbitungimatu | +--------------------------+------------------------+----------------------+----------------------+

Teras

Teras jääb traditsiooniliseks ja kulutõhusaks valikuks. Selle soojuspaisumistegur on sarnane tavaliste terasest masinaosadega, minimeerides tootmispõranda kontrollide ajal paisumise erinevusi. Teras vajab aga pidevat õlitamist, et vältida roostetamist ja kriimustuste teket kokkupuutel liivaga.

Volframkarbiid

Karbiid pakub umbes kümme korda suuremat kulumiskindlust kui tööriistateras. Selle suur tihedus ja kriimustuskindlus muudavad selle ideaalseks suuremahuliste kontrolljaamade jaoks. Madal soojuspaisumistegur (~ 4,5 × 10⁻⁶/C) nõuab aga hoolikaid termilisi korrektsioonitegureid terasdetailide mõõtmisel temperatuuridel, mis erinevad 20 ℃-st.

Tsirkooniumkeraamika

Tsirkooniumkeraamikast on saanud tänapäevaste kvaliteetlaborite eelistatud materjal. Keraamilised plokid on täiesti roostekindlad, mittemagnetilised ja mikrokiudkindlad. Keraamilise ploki maha pillamine ei tõsta servakiudu; see lihtsalt lõheneb puhtalt, häirimata ümbritsevaid tasapindu. Lisaks on selle soojuspaisumiskiirus (~ 9,8 × 10⁻⁶/C) sarnane terase omaga, lihtsustades temperatuuri kompenseerimise arvutusi.

3. Väänamise fenomen ja pinna kvaliteet

Väänamine – protsess, mille käigus kaks puhast ja lamedat mõõteplokki libisevad kerge rõhu all kokku, nii et need kleepuvad ilma väliste kinnitusdetailideta – tugineb ülipeenele molekulaarsele kontaktile ja molekulaarsele külgetõmbele mikroõhukeste vedelate kilede vahel.

VÄÄNAMISMEHHANISM Plokk A (ülemine) [===============================]=" ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <-- Üliõhuke õlifilm (nanomeetri skaalal) Plokk B (alumine) [==============================]=" --> Molekulaarne külgetõmme + atmosfäärirõhk hoiavad plokke tihedalt koos.

Edukaks väänamiseks on vaja laitmatut pinnatopograafiat. Kui mõõteploki alusel või mõõtepinnal on kriimustusi, õhus levivat tolmu või õlifilmi, laieneb väänamisvahe mitmesaja nanomeetri võrra, muutes 0. astme kalibreerimise kehtetuks.

Meie Jinani tootmisüksuses sõltub sisemõõtestandardite kalibreerimistäpsuse säilitamine keraamiliste ja terasest mõõteplokkide kombineerimisest ZHHIMG® musta graniidist pinnaplaatidega (≈ 3100 kg/m³). Kuna suure tihedusega graniit pakub meie 10 000 m² suuruses konstantse temperatuuriga töökojas inertset, mittemagnetilist ja mikrokokkupandud alust, saavad tehnikud plokke väänata ja kontrollida ilma, et maapinna vibratsioon mõjutaks pikkuse näitu.

4. Kalibreerimise jälgitavus ja keskkonnakontroll

Kvaliteetsete plokkide ostmisel pole erilist tähtsust, kui teie mõõtekeskkonnas puudub keskkonnastabiilsus ja metroloogiline jälgitavus.

1. Temperatuuril leotamine: Enne kalibreerimist või väänamist laske plokkidel ja toorikutel kliimaseadmega laboris (20 ℃) ​​vähemalt 2–4 tundi leotada. Plokkide otsene käsitsemine paljaste kätega kannab kehasoojuse koheselt üle, paisutades 100 mm plokki sekunditega täismikroni võrra. Kasutage alati isoleeritud tangid või puuvillaseid kindaid.

2. Riiklike laborite jälgitavus: tagage, et kalibreerimistunnistused pärinevad akrediteeritud asutustest, mida saab jälgida riiklike metroloogiainstituutideni (NIM, PTB, NPL või NIST). Igal ZHHIMG-s kasutataval seadmestandardil on akrediteeritud provintsi ja riikliku metroloogiaasutuse väljastatud kalibreerimistõend.

3. Puhastusprotokollid: Puhastage plokid enne ja pärast kasutamist optilise kvaliteediga veevaba alkoholi ja ebemevabade salvrätikutega. Teraskomplektid tuleb enne hoiustamist kergelt katta happevaba vaseliiniga.

Kvaliteediinseneride tegevuskontrollnimekiri

Oma rajatise jaoks mõõteplokkide valimisel:

• Valige ploki materjal oma töödeldavate detailidega: valige keraamika üldiseks terase kontrollimiseks ja puhasruumis kasutamiseks; kõvasulam suure koormusega töökodade jaoks.

• Hoidke K- ja 0-klassi plokke rangelt kliimaseadmega kalibreerimisruumides (20 °C ± 0,5 °C).

• Ärge kunagi hoidke klotse kokku väänatult üleöö. Külmkeevitamine ja õhuniiskus tekitavad kontaktpindadele jäädavaid söövitusi.

• Enne võrdlusaluste paigaldamist kontrollige oma võrdluspinna tasasust (DIN 876 klass 00), et vältida aluse läbipaindevigu.

Sobitades klassi, materjali ja käitlemisprotokolli teie konkreetse mõõtmiskeskkonnaga, säilitab teie labor iga tehasest lahkuva toote jaoks vankumatu võrdlusaluse.