Įvadas
Inžinieriams ir kokybės specialistams, dirbantiems su tiksliaisiais matavimo įrankiais - paviršiaus plokštėmis, tiesiomis briaunomis, kampinėmis plokštėmis, V-blokais ir panašiais instrumentais -, tarptautinis metrologijos standartų vaizdas gali pasirodyti sudėtingas. Vokietijos DIN standartai, Japonijos JIS standartai, Amerikos ASME standartai, Didžiosios Britanijos BS standartai ir tarptautiniai ISO standartai yra skirti panašiems produktams, tačiau skiriasi specifiniais reikalavimais, klasės apibrėžimais ir tolerancijos skaičiavimais.
Suprasti šiuos standartus, jų bendrą pagrindą ir pagrindinius skirtumus yra naudinga kiekvienam, kuris nurodo, perka ar naudoja tiksliuosius granito matavimo įrankius tarptautinėje gamybos ar metrologijos aplinkoje.
Kodėl tiksliųjų matavimo įrankių standartai svarbūs
Tiksli paviršiaus plokštė yra atskaitos taškas atliekant matavimus ir joje atliekamus surinkimus. Jo plokštumas - didžiausias nuokrypis nuo tobulos plokštumos per darbinį paviršių - lemia pagrindinį tikslumą, kurį gali pasiekti bet kokia matavimo ar surinkimo operacija. Tačiau be standartizuoto apibrėžimo, kaip matuojamas ir perduodamas lygumas, skaičius kalibravimo sertifikate neturi universalios reikšmės.
Standartų institucijos tai sprendė apibrėždamos: kaip apibrėžiamas ir matuojamas lygumas; kokie matavimo metodai yra priimtini tikrinimui; kokie plokštumo nuokrypiai taikomi kiekvienam tikslumo laipsniui; aplinkos sąlygos (paprastai 20 laipsnių ± 2 laipsniai), kurioms esant galioja matavimai; ir ženklinimo bei dokumentacijos reikalavimai. Kai šiuos parametrus apibrėžia pripažintas standartas, kalibravimo sertifikatas, nurodantis tą standartą, perteikia tikslią, tarptautiniu mastu palyginamą reikšmę.
DIN 876: Vokietijos standartas
DIN 876 yra Vokietijos standartizacijos instituto standartas tikslioms paviršiaus plokštėms. Jis apibrėžia keturis tikslumo laipsnius. 0 klasė (Nullplatte) yra aukščiausia, naudojama kaip kitų paviršiaus plokščių kalibravimo atskaitos taškai. 1 klasė skirta tiksliųjų matavimų patalpoms ir didelio{6}}tikslumo gamybai. 2 klasė skirta standartinei gamybos kokybės kontrolei. 3 klasė yra cecho klasė, skirta bendrai gamybai.
Plokštumo tolerancijos pagal DIN 876 išreiškiamos kaip paviršiaus plokštės įstrižainės ilgio funkcijos, leidžiančios toleranciją keisti pagal plokštės dydį. 0 klasės plokštės, kurios įstrižainė yra 1000 mm, plokštumo tolerancija paprastai yra 1,5–2,5 µm. Tokio paties dydžio 2 laipsnio lėkštės paklaida yra maždaug 5–8 kartus didesnė.
DIN 876 taip pat apibrėžia paviršiaus apdailos, briaunų nuožulnumo ir konkrečių matavimo metodų -, įskaitant kalibruotus tiesinius ir elektroninius lygius -, naudojimo tikrinimui reikalavimus. DIN 876 yra plačiai naudojamas Europos ir tarptautiniu mastu orientuotame gamybos kontekste ir turėjo įtakos ISO standartų kūrimui.
JIS B 7513: Japonijos standartas
JIS B 7513 yra Japonijos pramonės standartų specifikacija, skirta tikslioms paviršiaus plokštėms. Kaip ir DIN 876, jis apibrėžia kelias klases ir suteikia plokštumo toleranciją, kaip plokštės matmenų funkciją. Standartas apibrėžia 0, 1 ir 2 laipsnius, o 0 laipsnis reiškia didžiausią tikslumą.
Pagrindinėje JIS B 7513 tolerancijos formulėje naudojamas ilgasis paviršiaus plokštės matmuo, o ne įstrižainė, todėl ne{1}}kvadratinių plokščių tolerancijos vertės skiriasi nuo DIN skaičiavimų. Praktiškai lygumo reikalavimų skirtumai tarp 0 klasės pagal JIS B 7513 ir 0 klasės pagal DIN 876 yra santykinai nedideli, o paviršiaus plokštė, patikrinta pagal vieną aukščiausios klasės standartą, paprastai atitinka kitos lygiavertę klasę.
JIS B 7513 yra būtinas standartas produktams, eksportuojamiems klientams Japonijoje ir daugelyje Rytų Azijos - Japonija, Korėja, Taivanas ir Kinija dažniausiai remiasi JIS standartais.
ASME B89.3.7: Amerikos standartas
Jungtinėse Amerikos Valstijose tikslias paviršiaus plokštes reglamentuoja ASME B89.3.7. Jungtinės Valstijos istoriškai taip pat nurodė senesnę federalinę specifikaciją GGG-P-463C, kuri apibrėžė A (laboratorija), B (patikrinimas) ir C (įrankių kambarys). ASME B89.3.7 atitinka dabartinį JAV standartą su panašia trijų laipsnių struktūra.
Ryškus ASME požiūrio skirtumas yra pabrėžimas pakartojamumo kvalifikacijai ir kartotinio skaitymo metodo naudojimas kalibravimui, be plokštumo. Standarte taip pat aiškiai aptariama atramos sąlygų įtaka plokštumo matavimams -, ypač naudojant Besselio taškus, matematiškai nustatytas atramos vietas, kurios sumažina plokštelės savaiminį -svorį.
Amerikos klientai ir įmonės, prekiaujančios su JAV rinka, pirkimo dokumentuose paprastai nurodo ASME B89.3.7 atitiktį.
ISO standartai ir tarptautinis derinimas
Tarptautinė standartizacijos organizacija (ISO) kuria standartus, skirtus visuotiniam pritaikymui. ISO 8512 apima reikalavimus, keliamus tikslioms paviršiaus plokštėms, o jo struktūra yra panaši į DIN 876 savo klasės apibrėžimais ir tolerancijos filosofija.
Daugeliu atvejų nacionaliniai standartų komitetai dalyvauja kuriant ISO standartus, o nacionaliniai standartai gali būti atnaujinami, kad atitiktų atitinkamą ISO standartą. Šis derinimo procesas laikui bėgant sumažina standartų neatitikimus, todėl gamintojams ir laboratorijoms lengviau patenkinti daugelio klientų poreikius taikant vieną kalibravimo metodą.
Įmonėms, veikiančioms pasaulinėse rinkose, ISO 8512 atitikties nurodymas suteikia plačiausią tarptautinį pripažinimą, o papildomai cituojant DIN 876 arba JIS B 7513 atitiktis atitinka specifinius regioninius reikalavimus.
Kitų granito matavimo įrankių standartai
Be paviršiaus plokščių, kitiems granito matavimo įrankiams taip pat taikomi nacionaliniai ir tarptautiniai standartai.
Tiesioms granito briaunoms taikomi DIN 874 ir JIS B 7514 standartai. Šie standartai apibrėžia lygius ir plokštumo leistinus nuokrypius, panašius į paviršiaus plokščių standartus, pagal atitinkamus matmenis.
Granito kampinės plokštės ir preciziniai kvadratai atitinka DIN 875 ir lygiaverčius JIS standartus. Statmens tolerancijos apibrėžiamos kaip kvadrato rankos ilgio funkcija.
Granito V-blokai taikomi DIN 6321 ir JIS B 7731. Klasės ir tolerancijos reikalavimai atspindi specifinę V-blokų pritaikymo geometriją.
Visų šių įrankių tipų pagrindiniai matavimo metodai - naudojant autokolimatorius, elektroninius nivelyrus ir lazerinius interferometrus - yra apibrėžti papildomuose standartuose, kurie užtikrina atitikties tikrinimo nuoseklumą.
Kalibravimo atsekamumas pagal standartus
Nepriklausomai nuo to, pagal kurį standartą yra tikrinamas tikslumo matavimo įrankis, kalibravimas turi būti atsekamas pagal nacionalinius matavimo standartus. Vokietijoje tai yra Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). Jungtinėse Amerikos Valstijose – Nacionalinis standartų ir technologijų institutas (NIST). Japonijoje – Japonijos nacionalinis metrologijos institutas (NMIJ). Jungtinėje Karalystėje – Nacionalinė fizinė laboratorija (NPL).
Kai tiekėjas pateikia tikslaus granito paviršiaus plokštės kalibravimo sertifikatą, jame turėtų būti nurodytas naudojamas matavimo standartas, naudojami instrumentai ir metodai, aplinkos sąlygos matavimo metu, matavimo neapibrėžtis ir aiškus atsekamumas iki nurodyto nacionalinio ar tarptautinio standarto.
Praktinės viešųjų pirkimų gairės
Inžinieriams ir pirkimų specialistams, pasirenkantiems tikslias granito paviršiaus plokštes ar matavimo įrankius, reikia atsižvelgti į keletą praktinių sumetimų, susijusių su standartų aplinkos supratimu.
Pirmiausia pirkimo dokumentuose aiškiai nurodykite taikomą standartą ir klasę. Tiesiog prašyti „A klasės“ paviršiaus plokštės yra dviprasmiška - A klasė pagal GGG-P-463C ir 0 klasė pagal DIN 876 kelia skirtingus reikalavimus. Nurodę "DIN 876 0 klasė" pašalina dviprasmybes.
Antra, reikalauti kalibravimo sertifikatų, kuriuose būtų nurodytas matavimo standartas, naudojami prietaisai ir kalibravimo atsekamumo grandinė. Sertifikatas, kuriame nurodyta tik „atitinka specifikaciją“ be šios informacijos, nesuteikia pakankamai informacijos matavimo neapibrėžčiai įvertinti.
Trečia, apsvarstykite galutinio{0}}naudojimo aplinką. Paviršiaus plokštei, naudojamai pagal ISO 17025 akredituotoje kalibravimo laboratorijoje, reikalinga kitokia dokumentacija ir atsekamumas nei ta, kuri naudojama gamybiniame aukšte atliekant įeinančią apžiūrą, net jei abiem yra nurodyta ta pati lygumo klasė.
Išvada
Standartai, reglamentuojantys tiksliuosius granito matavimo įrankius - DIN 876, JIS B 7513, ASME B89.3.7, ISO 8512, ir juos papildantys kitų tipų įrankių standartai - sudaro pagrindą, dėl kurio tarptautinė prekyba tiksliaisiais instrumentais tampa prasminga ir patikima. Suprasdami šiuos standartus, jų klasių struktūras, tolerancijos metodus ir ryšį su kalibravimo atsekamumu, inžinieriai ir kokybės specialistai gali priimti geresnius-pagrįstus sprendimus dėl tikslios matavimo įrangos specifikacijos, pirkimo ir naudojimo.
Gamybai ir metrologijai vis labiau integruojantis pasauliniu mastu, pagrindinių tarptautinių standartų sistemų išmanymas tampa vis vertingesnė kokybės užtikrinimo, tikslios gamybos ir metrologijos specialistų kompetencija.