Postupy ke kalibraci. koměry: rodní normy GPS. Noniový výškom s analogovou indikací ISO Elektronický výškom s digitáln.

Transkript

1 Postupy ke kalibraci výškom ů v relaci s návrhem n mezinárodn rodní normy GPS Noniový výškom s analogovou indikací ková,, VUT Brno ková,, VUT Brno 2 Elektronický výškom s digitáln m m indikátorem ková,, VUT Brno 3 Rozsah návrhu normy ISO Tato mezinárodn rodní norma poskytuje nejdůle ležitější schéma a metrologické charakteristiky pro výškomv y: pro lineárn rní-rozměrové měření; pro měřm ěření přímosti a kolmosti; s analogovou indikací: : noniusová stupnice nebo kruhová stupnice (číseln( sek) k); s digitáln m m indikátorem: digitáln displej. ková,, VUT Brno 4 ISO Pro tento mezinárodn rodní standard slouží definice ISO Tento mezinárodn rodní standard je vhodný ke studiu a určen ení těchto nejnovější ších normativních dokumentů: Designové a metrologické požadavky ISO 1101:1985 1, 1 Technické výkresy - Geometrická tolerance - tolerance tvaru, orientace polohy a rozsahu - Všeobecně,, jakost, symboly, údaje na výkresech ISO 3650:1998, Geometrické produktové specifikace (GPS) Normy délky d - Koncové měrky ISO :1990 2:1990, Příměrné desky - část 2: Granit ISO :2 1:2, Geometrické specifikace výrobku (GPS) Rozměrov rové měřicí přístroje; ková,, VUT Brno 5 ková,, VUT Brno 6

2 Dana Pro Kalibr a Výškom y Náčrtek a metrologické požadavky ISO : 1: 2, 2 Geometrické specifikace výrobku (GPS) Inspekce měřm ěřením m součást stí a měřm ěření vybavení - Část 1: Rozhodovací pravidla pro zkušebn ební shodu nebo neshodu se specifikací ISO/TR : 2: 2, 2 Geometrické specifikace výrobku (GPS) Inspekce měřm ěřením m součást stí a měřm ěření vybavení - Část 1: Průvodce po odhadu nejistoty v GPS měřm ěření,, v kalibrování měřicího zařízen zení a ve verifikaci výrobku ISO 14978:2, Geometrické specifikace výrobku (GPS) Obecné pojmy a požadavky pro GPS měřicí zařízen zení á,, VUT Brno 7 Výškom Výškom r je délkovd lkové měřidlo používan vané na referenční rovině (příměrn rná deska), kde je výška měřena poměrn rně k referenční rovině. Rozsah měřm ěření Rozsah měřm ěření výškom u je dán d n hranicí ve všech prostorových souřadnic adnicích ch změř ěřitelných výškom em. ková,, VUT Brno 8 Konstrukční charakteristiky Všeobecný návrhn vrh: Technické parametry výškom u vyhovují požadavk adavkům m tohoto mezinárodn rodního standardu ve všech v směrech činnosti, jestliže e není jinak dáno výrobcem. Typy a konstrukce výškom ů ková,, VUT Brno 9 Noniový výškom s analogovou indikací 1 podstavec přístroje p 2 vodící sloupec 3 vodící drážka 4 měřm ěřicí hlava 5 příměrnp rná deska 6 hlavní stupnice 7 noniová stupnice 8 vysunutí sníma mače 9 měřm ěřicí a rýsovac a rýsovací jehla 10 upínac nací drážka 11 stavové matice 12 jemná regulace ková,, VUT Brno 10 Elektronický výškom s digitáln m m indikátorem 1 podstavec přístroje p 2 vzduchový ložiskový systém 3 umísť.. bod či refer.. bod 4 vodící sloupec 5 vodící drážka 6 příměrnp rná deska 7 základnz kladní počíta tačová deska 8 digitáln displej 9 měřm ěřicí hlava 10 pohonný systém m měřm ěř. hlavy 11 vysunutí sníma mače 12 tyčka sníma mače 13 snímac mací hrot ková,, VUT Brno 11 Typy indikujících ch zařízen zení Mezi indikační přístroje patří: analogické indikační přístroje s noniovou stupnicí nebo kruhovou stupnicí; digitáln indikátory s digitáln m m displejem. Na přístrojp strojích s analogickými indikátory má být vyznačena hodnota dílku d stupnice a jeho jednotka. Na přístrojp strojích s digitáln m m indikátorem má být vyznačena jednotka indikace. ková,, VUT Brno 12

3 ková,, VUT Brno 13 Analogové indikátory Hlavní stupnice a noniová stupnice Analogová indikace s hlavní a noniovou stupnicí 1 - hlavní stupnice 2 - noniová stupnice Standardní měřicí hlava s noniovou stupnicí 1 - hlavní stupnice 2 - noniová stupnice Stupnice výšky ková,, VUT Brno 14 Hlavní stupnice a kruhová stupnice Kruhová stupnice musí mít ocejchované hodnoty dílkud stupnice. Hodnota dílku d stupnice a jeho jednotka musí být označen ená štítkem. Digitáln indikátor zařízen zení Hlavní elektronická stupnice na panelu 1 digitáln displej 2 hlavní elektronická stupnice ková,, VUT Brno 15 ková,, VUT Brno 16 ISO Přístroje s elektronickým digitáln m m displejem musí být schopné přenosu dat. Výrobci musí popsat v protokolu či návodu k přístroji p výstup dat v dostačuj ujícím m rozsahu. Zpráva o chybě Nástroje s elektronickým digitáln m indikátorem musí být vybavené signálem ukazujícím, kdy přístroj p nefunguje správn vně. Ochranné pole využit ití Výrobci musí jasně vyjádřit, které druhy kapaliny, nečistoty a elektromagnetického pole jsou nevhodné pro přístroj p či i naopak. ková,, VUT Brno 17 ková,, VUT Brno 18

4 ková,, VUT Brno 19 Doba působenp sobení baterie, spotřeba energie Výrobci musí označit elektrický příkon p nebo životnost baterie na baterii nebo dobíje ječi. Udání stavu baterie - pomocí čtení z paměti. Měřicí hlava Ruční nebo motorizované posouvání měřicí hlavy podél l vedení musí být vyrobeno přesnp esně. Měřicí hlava musí být vybavená vhodnou soustavou sond. Rychlost posunutí měřicí hlavy Pro nástroje n s elektronickým digitáln m indikátorem je maximáln přípustná rychlost posunutí měřicí hlavy dána d výrobcem, min. rychlost 0,2 m/s. Systém m sondování Systém m sondování smí zahrnout pevný nebo elektrický sníma mač či i měřm ěřicí sondu. Sondy ze systému sondování mají být vyměniteln nitelné pro různé metody měřm ěření. Určit ité typy výškom ů jsou schopné provést měření přímosti i kolmosti; ; k tomuto účelu mohou také být vybaveny vhodným systémem sond. ková,, VUT Brno 20 Upínac nací zařízen zení pro měřm ěření Měřící hlavy musí být vybaveny příchytným p zařízen zením, které je sevře e takovým způsobem, že změna ze svislé polohy rýsovací jehly (nebo rydla) nepřes esáhne hodnotu nóniusuniusu nebo indikátoru čísekové hodnoty dílku d stupnice, nebo digitáln krok, tj. cca 0,01 mm. Měřicí síla Výrobce musí označovat ovat minimáln a maximáln přípustnou pustnou měřm ěřicí sílu. Základna přístrojep Základna přístroje p je navržena takovým způsobem, že e je zaručen ené jisté svislé polohování a snadný pohyb měřm ěřicího přístroje p na povrchu základny; z mělo m by být také zajištěno to, že e měřm ěřicí přístroj nemůž ůže e klouzat sám s m napříč příměrnou deskou. Základna přístroje p mám být navržen ená tak, aby se předešlo naklápění během posuvu přes p díry d se závitem nebo drážky na měřm ěřicím m povrchu. ková,, VUT Brno 21 ková,, VUT Brno 22 Mezní podmínky Výkonný rozsah teplot jako část mezních podmínek mám být vyznačena výrobcem. Minimáln rozsah musí být (5 C 40) C. Pozn.: Provozní teplota umožň žňuje měřm ěření ale žádnou záruku pro shodu se stanovenými MPE (chybou). Rozsah teplot pro uskladnění a přepravu p mám být vyznačena výrobcem. Minimáln rozsah musí být ( 10 C 60) C. Metrologické charakteristiky Výrobce musí uvést: Vynulování přístroje Rozsah měřm ěření; Vysvětlivky a označen ení metrologických charakteristik; Provozní podmínky nky; Převozní podmínky nky; Přezkoušení výškom u při p i předp edávání (chyby). ková,, VUT Brno 23 ková,, VUT Brno 24

5 ková,, VUT Brno 25 Měřicí rozsah a souřadnicový systém m výškom u RP - Referenční rovina; SP - Rovina souměrnosti rnosti; MV - Rozsah měřm ěření; H - Měřící rozpětí; Mmax - Maximáln vzdálenost zkoušen eného bodu od referenční roviny; Mmin - Minimáln vzdálenost zkoušen eného bodu od referenční roviny; Wmax - Maximáln vzdálenost zkoušen eného bodu od roviny souměrnosti výškom u. Maximum přípustných p pustných chyb v indikaci lineárn rních rozměrů Požadavky na indikaci chyb vztahující se k jakékoli koli indikaci založen ené na nastavení nuly (počáte tečního bodu souřadn adného systému). Odchylka v indikaci nesmí být většív než maximáln lně přípustné chyby MPE1 až MPE4, které jsou uvedené jako limitní pozice dotykového hrotu. Pozn.: Hranice přípustných p pustných odchylek můžm ůže e být většív než stupeň digitáln ho indikátoru. ková,, VUT Brno 26 Maximum přípustných p pustných chyb se udává lineárn rním m rozsahem měření MPEd 1 až MPEd 4 můžeme získatz jednu (rovnice [1] ) nebo dvě (rovnice [1], [2]) ) rovnice či i graf. Výrobce musí uvést, MPEd 1 až MPEd 4 pro rozměrov rové měření s výškom em, hodnoty a, b a jestliže e je nutné i c; pak b může e být nula. MPED = ( a + b L ) [1] MPED = ± c [2] D chyba udávan vaná pro lineárn rní rozměrov rové měření; L naměř ěřená vzdálenost (vzdálenost od neproměnn nného nebo libovolného nulového bodu); a konstanta - část maximáln přípustné chyby (rozměr r jako L); b... poměrn rná konstanta (nekonečně malá); c mezní hodnota pro MPEd. ková,, VUT Brno 27 E chyba; MPEd -funkce NV - nomináln hodnota; a konstanta max. přípustné chyby. Graf hranice přípustných p pustných chyb MPED ková,, VUT Brno 28 Výrobce musí uvést podrobné podmínky pro stanovení MPEd funkce, t.j. hodnotu konstanty a, b, a bude-li to nezbytné, i pro c. ková,, VUT Brno 29 Opakovatelnost pro sondování Opakovatelnosti pro sondování "R"" výškom u je definovaná jako řada měřm ěření v jakémkoliv bodě závislá na opakovatelnosti vnější ších podmínek. Dva parametry opakovatelnosti: horizontáln (vodorovný) typ RH je možno definovat v jakémkoliv směru mezi 0 0 a 360 ; vertikáln (svislý) RV. Maximáln přípustný pustný (statistický) rozsah(y) MPEr (nebo MPErh a MPErv) ) musí být uvedené výrobcem. Výrobce musí uvést podrobné podmínky pro stanovený MPEr (nebo MPErh a MPErv). ková,, VUT Brno 30

6 ková,, VUT Brno 31 Zpožď žďování Zpožď žďování je definované jako maximáln hodnota ze zpožď žďování - způsoben sobené změnou směru pojezdu v nějakn jakém m bodu během b měřm ěřicího rozsahu. Dva typy zpožď žďovacích ch parametrů: horizontáln typ HH můžm ůže e být definovaný v jakémkoliv směru mezi 0 0 a 360 ; vertikáln HV. Výrobce musí uvést maximáln přípustnou pustnou hodnotu(y) zpožď žďování MPEh (nebo MPEhh a MPEhv). Výrobce musí uvést podrobné podmínky pro stanovení MPE-hodnoty zpožď žďování. Přímost dráhy hrotu během b překlápění Přímost (vychýlení) S je definovaná jako rozsah tolerance přímosti. p Výrobce musí uvést maximáln přípustnou pustnou úchylku z přímosti p MPEs a detai podmínky pro existující úchylku(y) přímosti. ková,, VUT Brno 32 Sestava pro výškom y užívanu vané pro měřm ěření přímosti a kolmosti měřm ěření (příklad) 1 příměrná deska 2 přímost a pravý úhel 3 základna přístroje 4 vodící sloup 5 měřicí hlava 6 sondování systému 7 základní rovina/bod 8 digitá výstup ková,, VUT Brno 33 Kolmost dráhy hrotu na dotykových hrotech Kolmost (vychýlení) P je definovaná jako kolmostní tolerance. Základna pro kolmost je jmenovitý rovinný povrch na kterém m je umíst stěný výškom. Kolmost je definována na v celém m měřm ěřícím rozsahu pro předepsaný p bod na dotykových hrotech. Výrobce musí uvést maximáln přípustnou pustnou úchylku z kolmosti MPEp 1, MPEp 4 a detai podmínky pro stanovenou toleranci kolmosti. ková,, VUT Brno 34 Specifikační list přístrojep Každý typ přístroje p mám specifikační list, který slouží jako pomůcka pro získz skávání základních nezbytných a minimáln ch informací pro uživatele. u Výrobce musí specifikovat hodnoty maximáln ch přípustných p pustných chyb a tolerancí a musí informovat o konstrukčních požadavc adavcích. ch. ková,, VUT Brno 35 Kalibrování metrologických charakteristik Metody mají zhodnotit technické parametry přístroje v jeho měřm ěřicím m rozsahu. Celkové kalibrace každého bodu stupnice nebo každého digitáln ho kroku nad měřm ěřicím rozsahem vyžaduje velké množstv ství hodnot. Předpokládáme, že e celková kalibrace zaručí použitelnost určit itého přístroje. p Pro kalibraci použijeme koncových měrekm a jiných zařízen zení (ISO 3650). ková,, VUT Brno 36

7 ková,, VUT Brno 37 Přezkoušení shody s podmínkami Pro přezkoup ezkoušení shody a neshody platí norma ISO Nejistota hodnocení musí být provedeny podle ISO/T Značen ení Obsahuje následujn sledující data: jméno nebo obchodní značka výrobce; nóniusnius nebo hodnota dílku d mikrometrického měřidla; sériové číslo. Informativně (dovětky ISO ) 2) Upřes esňuje informace týkající se: Testovacích ch metod; Chyb Chyb z údajů; Kolmosti; Přímosti; Opakovatelnosti; Zpožďování; Měřící síly. ková,, VUT Brno 38 Záznamový list ková,, VUT Brno 39 Shrnut rnutí povinností výrobce Odlišnost technických parametrů od normy; Podrobný návod n na použit ití s popisem základnz kladních parametrů přístroje; Vysvětlivky a označen ení metrologických charakteristik; Elektrický příkon p nebo životnost baterie; Mezní podmínky přístrojep stroje; Převozní a provozní podmínky nky; Druh kapaliny, nečistoty a elektromagnetické pole nevhodných pro přístroj p či i naopak; Označen ení indikátor torů (jednotky, hodnoty dílkd lků, štítek tek o cejchování); Informace o výstupu dat; ková,, VUT Brno 40 Shrnut rnutí povinností výrobce Maximáln přípustnou pustnou rychlost posunutí měřicí hlavy; Minimáln a maximáln přípustnou pustnou měřm ěřicí sílu. Vynulování přístroje; Rozsah měřm ěření; Přezkoušení výškom u při p i předp edávání (chyby); Podrobné podmínky pro stanovení MPE (opakovatelnost, zpožď žďování,, kolmost, přímost, p lineárn rní rozsah); Hodnoty všech v přípustných p pustných chyb MPE 1 až MPE 4 pro rozměrov rové měření s výškom em; Specifikaci hodnot maximáln ch přípustných p pustných chyb a tolerancí a musí informovat o konstrukčních požadavc adavcích. ková,, VUT Brno 41