Podstawy pomiarów – środowisko wykonywania pomiarów
Warunki otoczenia mogą mieć i mają wpływ na wyniki pomiarów. Przypominamy podstawowe informacje dotyczące wymagań, które musi spełniać środowisko wykonywania pomiarów.
Jakie warunki środowiskowe wpływają na jakość pomiarów?
- Temperatura
- Gradient temperatury
- Gradient przestrzenny
- Zanieczyszczenia
- Sztywność materiału
- Drgania
- Wilgotność
- Przepływ powietrza
- Naświetlenie
Temperatura
Temperatura w pomieszczeniu Laboratorium Pomiarowego, to kluczowy element wpływający na jakość pomiarów.
W normach ISO przyjmuje się 20°C jako temperaturę odniesienia podczas pomiaru.
Dlaczego? Każdy materiał podlega rozszerzalności cieplnej wskutek zmian temperatury. W związku z tym temperatura w pomieszczeniu, w którym są wykonywane precyzyjne pomiary, musi być stała i ściśle kontrolowana, aby wykluczyć błędy pomiarowe wynikające z rozszerzania się lub kurczenia mierzonego elementu pod wpływem temperatury.
Możliwe zmiany mierzonych elementów, wynikające z ich rozszerzalności cieplnej powodują, że wymiary mogą zmieniać się wraz z wahaniami temperatury. Dlatego nawet jeśli obiektywne dane techniczne dwóch elementów są identyczne, to ich pomiary mogą być różne, jeśli zmierzono je w różnych temperaturach.
Pamiętaj! Przyjęta temperatura odniesienia pomiaru to 20°C.
Wykonując pomiary należy uwzględnić warunki związane z temperaturą. W praktyce oznacza to np.
- jeżeli mierzony element jest przyniesiony z miejsca, w którym panuje inna temperatura, musi aklimatyzować się do nowej temperatury przez co najmniej godzinę
- jeśli temperatura w momencie pomiaru nie wynosi 20°C, należy uwzględnić i obliczyć błąd oraz wprowadzić odpowiednie poprawki
Gradient temperatury i przestrzenny
- rozszerzalności cieplnej podlega nie tylko mierzony element, dotyczy także systemu pomiarowego
- konieczne jest utrzymywanie w temperaturze odniesienia zarówno mierzonego elementu, jak i samego systemu
- gradient temperatury to parametr, który określa dopuszczalną różnicę temperatury odniesienia i rzeczywistej temperatury w Laboratorium
- dla współrzędnościowej maszyny pomiarowej CMM wynosi on 1 °C
Ważne! Utrzymuj stałą temperaturę w Laboratorium na poziomie 20°C.
Czystość
Czystość Laboratorium Pomiarowego to kolejny kluczowy warunek wykonania precyzyjnych pomiarów. Zanieczyszczenia takie jak pył lub brud, a nawet kurz mogą:
- zakłócić wykonywanie i wyniki pomiarów, jeśli znajdą się między mierzonym elementem a przyrządem pomiarowym
- zakłócić działanie, a nawet uszkodzić ruchome elementy sensoryki urządzenia pomiarowego
W zakładach produkcyjnych występują różnego typu zanieczyszczenia związane z środowiskiem hali produkcyjnej, typem produkcji, pracownikami itp. Może to być kurz, piasek, opiłki metalu po obróbce, smar, włókna tkanin i wiele innych.
Każde takie zanieczyszczenie może powodować znaczące błędy pomiarowe.
Wszystko musi być czyste – to oczywiste! Należy dbać o czystość w środowisku pomiarowym. Regularnie sprzątaj Laboratorium, dbaj o czystość maszyny oraz mierzonych elementów.
Sztywność materiału i drgania
Pomiary wymagają stabilnego mocowania detalu, a także otoczenia nie wprowadzającego dodatkowych drgań. Ma to kluczowe znaczenie na uzyskanie odpowiedniej dokładności pomiarów oraz poprawność uzyskanych wyników.
Odporność materiału na odkształcenie pod działaniem zewnętrznej siły oraz jego zdolność do odzyskania pierwotnego kształtu po ustaniu działania zewnętrznej siły czyli sztywność oraz odkształcenie sprężyste – to parametry, który należy uwzględniać przy pomiarach elementów, w szczególności przy mocowaniu mierzonego elementu do pomiaru. Ewentualna deformacja mierzonego elementu może uniemożliwić poprawny pomiar i zafałszować wyniki.
Pamiętaj, aby przygotować stabilne mocowanie mierzonych detali i zapewnić środowisko wolne od drgań.
Wilgotność, przepływ powietrza i naświetlenie
Obok temperatury, także cyrkulacja powietrza, wilgotność pomieszczenia oraz naświetlenie mogą mieć wpływ na wyniki naszych pomiarów:
Zbyt wysoka wilgotność w Laboratorium Pomiarowym może uniemożliwić prawidłowe pomiary, a nawet doprowadzić do awarii systemu pomiarowego. Szczególnie dotyczy to najbardziej dokładnych urządzeń – współrzędnościowych maszyn pomiarowych CMM.
Prawidłowy przepływ powietrza to element niezbędny, aby w naszym Laboratorium zapobiegać nadmiernemu zapyleniu. Niewystarczająca wentylacja, cyrkulacja powietrza może w niektórych przypadkach zafałszować wyniki pomiarów, a nawet uszkodzić system pomiarowy. Dotyczy to pomiarów w Laboratorium, a także pomiarów systemami mobilnymi, które wykonywane są bezpośrednio na hali remontowej lub fabrycznej.
Naświetlenie – parametr szczególnie istotny w przypadku skanowanie, pomiarów systemami wykorzystującymi światło lasera. Oświetlenie mierzonych elementów może wpływać na niektóre pomiary, jeżeli nie uwzględnimy parametrów związanych z odbiciem światła.
Pamiętaj! Odpowiedni poziom wilgotności, przepływu powietrza oraz naświetlenia ma znaczenie dla poprawności wyników pomiarów.
