Постоји тренутак који је доживео сваки инжењер метрологије: мерење које је{0}}било као камен у 9 ујутру се изненада покварило за неколико микрона у 14 часова, без очигледног разлога. Девет пута од десет, кривац је температура -, а не да је просторија врућа или хладна, већ мали, постепени помак који нико није приметио јер се дешавао сатима, а не минутама.
Због тога озбиљне метролошке лабораторије не контролишу само температуру; они су опседнути тиме, а инжењеринг иза те опсесије вреди разумети чак и ако никада не крочите у њу.
Стандард од 20 степени и зашто није произвољан
Већина међународних стандарда за метрологију димензија наводи 20 степени као основну температуру за мерење, углавном зато што је то практичан компромис - који је довољно удобан да техничари раде у дужем временском периоду, док је и даље фиксна, поновљива референтна тачка. Челик, гранит и већина инжењерских материјала објавили су коефицијенте топлотног ширења у односу на ову основну линију, што је оно што омогућава да се мерење обављено у лабораторији у Мичигену значајно упореди са мерењем у лабораторији у Шандонгу.
Проблем није у самој основи -, већ у томе да је одржава доследно у целој просторији, цео дан, без обзира на то шта се дешава изван зидова или колико људи и машина производи топлоту у њима. ЦММ глава, топлота тела техничара, сунчева светлост кроз прозор, чак и топлота коју стварају расветна тела могу да уведу локализоване температурне градијенте које ниједан термометар на зиду-не може ухватити.
Зашто гранитни подови, а не само гранитни столови
Већина дискусија о термичкој стабилности фокусира се на мерни инструмент или радни предмет, али под на коме се цео систем налази исто толико је важан и о томе се расправља много ређе. Танка бетонска плоча релативно брзо реагује на промене температуре околине, што значи да се шири и скупља - уносећи ситне, неравне покрете који се преносе директно на све што се налази на њој.
Због тога неки објекти за прецизну метрологију сипају подне плоче дебљине метар или више, користећи бетон високе{0}}врсте посебно за успоравање топлотног одзива и додавање масе која је отпорна на вибрације. То је грубо-решење, али доказано: већа термичка маса значи спорије, мање температурне промене, а тежи, тврђи под је сам по себи мање подложан спољним изворима вибрација - пешачком саобраћају, оближњим машинама, чак и камионима који пролазе напољу.
Ровови за изолацију вибрација: део који нико не види
Мање видљива, али подједнако важна је изолација вибрација на ободу просторије за мерење. Уобичајени приступ је сечење изолационог рова - често ширине око пола метра и дубине неколико метара - око темеља просторије, физички одвајајући под за мерење од околне грађевинске структуре. Без ове врсте изолације, вибрације из суседних радионица, виљушкара или чак ХВАЦ опреме могу да путују кроз заједничку основу и да се појаве као бука у очитавању ласерског интерферометра на другој страни зграде.
Мостне дизалице представљају сличан изазов. Стандардне индустријске дизалице су корисне за кретање тешких возилагранитне компонентеали су механички бучни - зупчаници и вибрације мотора могу да се шире кроз шински систем дизалице у структуру зграде. Објекти који морају да померају тешке камене компоненте у контролисану просторију за мерење и из ње без ометања, обично наводе ниску{2}}буку или „тихи“ систем дизалица управо из тог разлога.
Шта то у пракси значи за купце опреме
Ако купујете прецизну гранитну подлогу, површинску плочу или мерни инструмент, окружење у коме је произведено и калибрисано није мали детаљ - већ директно утиче на то да ли сертификат калибрације који добијете одражава стварне{1}}светске перформансе или најбољи-сценарио лабораторије. Неколико практичних питања која вреди поставити добављачу:
Да ли се завршна обрада и калибрација обављају у просторији са{0}}контролисаном температуром и која је стварна толеранција (±0,5 степени, ±1 степен, итд.)?
Да ли се сама опрема за калибрацију може пратити до националног метролошког института и да ли је тај сертификат доступан?
За веома велике компоненте, да ли је изолација вибрација део производног окружења или само место евентуалне инсталације купца?
Ништа од овога не елиминише потребу за одговарајућом контролом животне средине на месту инсталације - нема производње-прецизности са стране не преживи инсталирање поред пресе за бушење без изолације. Али то значи да је почетна тачка важна. Компонента која је избрушена и калибрисана у неконтролисаном окружењу носи скривену варијабилност коју ниједна пажљива инсталација низводно не може у потпуности исправити.
За понети
Контрола температуре у метрологији се не односи на удобност -, већ на елиминисање једног од највећих и најнепредвидивијих извора грешке мерења. Инжењеринг који се улаже у постизање тога (дебели подови, изолациони ровови, тихе дизалице, чврсте толеранције ХВАЦ) је углавном невидљив у готовом производу, али је често разлика између сертификата о калибрацији који нешто значи и оног који је технички тачан само под тачним условима у ком је издат.