Wzorcowanie niestandardowych urządzeń pomiarowych

Dziś przyjrzymy się urządzeniom pomiarowym, które z grubsza określić można mianem niestandardowych. Z moich obserwacji wynika, że w wielu przedsiębiorstwach występuje problem z zakwalifikowaniem takich przyrzadów, określeniem właściwego harmonogramu kalibracji oraz samą realizacją sprawdzenia czy wzorcowania.

Dla potrzeb naszych rozważań przyjmiemy, że narzędzia „niestandardowe” to takie, dla których nie istnieje opisująca konstrukcję oraz charakterystyki metrologiczne norma. Z założenia zresztą rolą dokumentów normatywnych jest standaryzacja, stąd wszystko co wykracza poza jej ramy zostawia pole do różnych interpretacji i nieporozumień.

Dobrze, bo potwierdza to rolę organizacji typu ISO i zasadność tworzenia norm. Źle, bo trudno w ty przypadku o konsensus i dochodzimy do miejsca w którym co kraj, to obyczaj…

Jak wiadomo człowiek uczy się porównując nowe fakty do tego, co już zna. Chcąc zatem stworzyć namiastki standaryzacji w nieznormalizowanym terenie, proponuję podział przyrządów niestandardowych według sposobu realizacji pomiaru:

  1. Suwmiarkowe – urządzenia, które realizują pomiar poprzez wykorzystanie elementu ruchomego (suwaka) poruszającego się po liniale lub innym elemencie stałym. Odczyt realizwany jest poprzez wykorzystanie noniusza.
  2. Mikrometryczne – urządzenia, które do realizacji pomiaru wykorzystują głowicę mikrometryczną obrotowym lub nieobrotowym wrzecionem. Czasem głowica powoduje przesunięcie innego elementu pośredniego, który nie stanowi powierzchni pomiarowej, niemniej pozostaje ona elementem układu pomiarowego.
  3. Czujnikowe – urządzenia, które jako źródło odczytu wyniku pomiaru wykorzystują czujnik mechaniczny, elektryczny lub cyfrowy. Często spotykamy kombinacje czujnika z głowicą mikrometryczną, gdzie jedno z urządzeń służy do nastaw zgrubnych, a drugie do odczytu właściwego wskazania.
  4. Przymiarowe – urządzenia i wzorce z naniesioną podziałką, czasem wyposażone w ruchomy wskaźnik.
  5. Złożone, będące kombinacją powyższych lub też dedykowanymi urządzeniami zaprojektowanymi i wykonanymi do konkretnych, indywidualnych zastosowań.
mikrometr czujnikowy
Mikrometr czujnikowy to już urządzenie złożone, choć jeszcze standardowe

Praktyka laboratoryjna pokazuje, że sprowadzenie nawet najdziwniejszych wynalazków do najprostszego i najważniejszego elementu, jakim jest główna zasada pomiaru i sposób odczytu wyniku, daje najlepsze efekty. Czasem narzędzia takie, niepodlegające pod ogólnoświatowe standardy, podlegają pod wymogi wewnętrznych dokumentów specyficznych dla danej branży. I tu najlepszym przykładem niech będą przyrządy wykorzystywane w kolejnictwie, których nazw przytaczał nie będę, gdyż brzmią jak niebezpieczne zaklęcia (ot na przykład przyrząd do pomiaru zużycia gniazda skrętu wózka panwi…).

wzorcowanie przyrzadow kolejowych
Oto i jeden z wynalazków, jakimi posługują się pomiarowcy w branży kolejniczej

Osobną grupą będą wszelkie wzorce, szablony i zarysu kształtu oraz wzorce nastawcze, z którymi sprawa jest jednak prosta: należy je okresowo zwymiaować i zweryfikować, czy zużycie nie przekracza wartości dopuszczalnych.

Jeśli już udało nam się zakwalifikować przyrząd do którejś z grup, postarajmy się, aby:

  1. Dobrana metoda sprawdzenia odpowiadała stosowanej dla przyrządów znormalizowanych. Jeżeli mamy do czynienia z urządzeniem suwmiarkowym, spróbujemy zmierzyć wzorzec długości (np. płytkę wzorcową). Co może się nie udać? Ponieważ przyrząd został wykonany w wydaniu specjalnym, łatwo załapać fakt, że z jakiegoś powodu nie daje się zastosować przyrządu stanrdaowego. Najczęściej chodzi o dostępność do miejsca pomiaru, zakres (rozmiar) czy też konieczność zastosowania przedłużek, końcówek i innych pomocy. Czasem trzeba naprawdę zdrowo się nagłowić, ale jest to nieodłączny element naszej pracy…
  2. Metoda miała odzwierciedlenie w rzeczywistym pomiarze. Pamiętajmy, że w codziennej praktyce podczas wykonywania pomiaru urządzeniem mechanicznym działają siły wpływające na geometrię i podczas sprawdzania narzędzia te siły powinny zostać odwzorowane! Nie można urządzenia opierającego się na styku z mierzoną powierzchnią, generującego nacisk pomiarowym sprawdzać projektorem, albo wymiar między rozsuniętymi szczękami mierzyć suwmiarką od wewnątrz… Wyniki takie będą całkowicie oderwane od rzeczywistości, a przecież wzorcowanie wykonujemy w celu wyznaczenia błędu i potwierdzenia jego przydatności. Pamiętacie?
  3. Metoda była tak prosta, jak to tylko możliwe. Stosowanie przejściówek przechodzących w kątowe przedłużki oparte na kątowniku wiszącym na magnesie przyczepionym do przymiaru… Wiem, czasem inaczej się nie da, ale każdy taki element naszego „układu pomiarowego” to źródło błędu i otrzymane za pomocą budowanej pół dnia konstrukcji wyniki mogą na koniec mieć niewiele wspólnego z tym, co otrzymamy poza laboratorium. Może warto zaprojektować i wykonać dedykowany wzorzec, który łatwo będzie zwymiarować, a na jego podstawie następnie sprawdzać nasze urządzenia?
niestandardowe suwmiarki wzorcowanie
Owszem, to wciąż suwmiarki, ale nie oczekujmy od nich spełnienia wymagań normy DIN 862…

Na koniec ważna uwaga: nawet jeśli udało nam się zbliżyć do metody znormalizowanej w samym wyznaczeniu błędu, pamiętajmy, że stosowanie wymagań z normy raczej nie będzie miało podstaw. Wszelkie modyfikacje powiezrchni pomiarowych, zmiany kierunku pomiaru itp. itd. powodują, że nie będziemy w stanie spełnić wyśrubowanych wymagań norm dotyczących narzędzi pomiarowych. Rzadko też zresztą miałoby to sens, gdyż narzędzia dedykowane do specyficznych celów zwykle zakładają szersze tolerancje wymiaru i tu należy zachować zdrowy rozsądek.

Dodaj komentarz