Kalibrointiinsinööri, jonka kanssa työskentelemme, haluaa kertoa tarinan asiakkaasta, joka ei voinut ymmärtää, miksi sama mittarikappale mittaa jatkuvasti eri tavalla vuorokaudenajasta riippuen. Aamulukemat olivat hyviä. Varhain iltapäivällä, kun aurinko oli osunut liikkeen toiseen seinään muutaman tunnin ajan, sama lohko osoitti muutaman mikronin ryömintä. Lohkossa, vertailijassa tai operaattorissa ei ollut mitään vikaa. Itse huone oli instrumentti, joka ei ollut spesifikaatioiden mukainen.
Tämä on tarkkuusvalmistuksen osa, joka on helppo jättää huomiotta, jos olet keskittynyt työstökoneeseen tai mittariin. Teräs laajenee noin 11,5 mikronia metriä kohden jokaista celsiusastetta kohden lämpötilamuutosta. Graniitti on paljon vakaampi, tyypillisesti välillä 5-8 mikronia/metri/aste riippuen koostumuksesta, mutta "vakaampi" ei ole sama kuin "vakaamaton". Muutaman sadan millimetrin pituisessa komponentissa parin asteen poikkeama työpäivän aikana voi olla ero tarkastuksen läpäisevän osan ja läpäisemättömän osan välillä – vaikka osassa ei todellisuudessa mikään muuttunut.
Miksi 20 astetta tuli oletusviitelämpötila?
Useimmat kansainväliset mittametrologian standardit, mukaan lukien ISO 1 ja vertailuolosuhteet DIN- ja ASME-spesifikaatioihin, käyttävät 20 astetta vakiovertailulämpötilana. Se ei ole mielivaltainen luku -, se on lähellä tyypillisiä sisäilman olosuhteita, mikä teki siitä käytännöllisen vuosikymmeniä sitten, kun ilmastointi oli harvinaisempaa. Mutta "lähellä ambientia" ja "pidetty ambientissa" ovat käytännössä hyvin eri asioita. Aamupäivän 18 asteen ja 26 asteen välillä iltapäivällä -on yleistä, mikä on yleistä tiloissa, joissa ei ole erillistä ilmastointilaitetta, tarkoittaa, että jokainen sinä päivänä tehty mittaus viittaa hieman erilaiseen perusviivaan kuin standardi olettaa.
Tästä syystä vakavat metrologiset huoneet eivät ole pelkkiä ilmastoituja tiloja -, ne on rakennettu muusta laitoksesta erilliseksi ympäristöjärjestelmäksi, jossa lämpötila pysyy usein ±0,5 asteen sisällä tai tiukempana, ja kosteudensäätö on kerrostettu päälle, koska kosteus vaikuttaa sekä materiaalin laajenemiseen että optisten ja elektronisten mittauslaitteiden toimintaan.
Tärinä on ongelman toinen puoli
Lämpötila saa suurimman osan huomiosta, mutta tärinä voi yhtä hyvin pilata submikronin mittauksen. Haarukkatrukki, joka kulkee 50 metrin päästä, viereisessä rakennuksessa pyöräilevä suuri leimauskone tai jopa jalkaliikenne koordinaattimittauskoneen lähellä voivat saada aikaan tarpeeksi liikettä, jotta se näkyy meluna tiedoissa. Mitä pienempää toleranssia yrität pitää, sitä tärkeämpää tällä on, minkä vuoksi laserinterferometriaa tai huippuluokan CMM-työtä käyttävät tilat yleensä eristävät mittauspohjansa sekä rakenteellisesti että mekaanisesti muusta laitoksesta.
Käytännön eristämiseen liittyy yleensä muutamia asioita yhdessä: riittävän paksu ja tiivis lattialaatta kestämään taipumista kuormituksen alaisena, eristyskaivannot tai laajennussaumat, jotka erottavat mittaustilan perustuksen ympäröivästä rakennusrakenteesta, ja laitteet, jotka käsittelevät - nostureita, nostureita, nostopöytiä -, jotka on suunniteltu siirtämään raskasta kiveä tai metalliosia lattiaan välittämättä.
Miltä oikein rakennettu tarkkuushuone oikeastaan näyttää
Jos kävelet laitoksen läpi, joka on rakennettu erityisesti graniitti- ja metalliosien ultratarkkuusviimeistelyyn{0}}, muutamat ominaisuudet erottuvat tavalliseen konepajaan verrattuna:
Itse lattia kaadetaan usein yhtenä, reilusti yli metrin paksuisena vahvistettuna laatana käyttämällä korkean{0}}lujuutta betonia tavanomaisen rakenneseoksen sijaan, jotta minimoidaan taipuma ja resonanssi lattian painon alla.suuret graniittilohkotja liikkuvat laitteet.
Lämpötilan-valvontavyöhykkeen kehää ympäröivät usein eristyskaivannot - noin puoli metriä leveät ja jopa kaksi metriä syvät rakot - ja erottavat fyysisesti mittauslattian perustuksen muusta rakennuksesta, jotta viereisiltä alueilta tuleva tärinä ei välity laatan läpi.
Näiden huoneiden kattonosturit on yleensä suunniteltu hiljaiseen toimintaan, koska jopa mekaanisesti äänekäs nosturi aiheuttaa rakenteellista tärinää siirrettäessä usean tonnin kiviaihioita huoneen poikki.
Tarkkuusvalmistajat rakentavat yhä useammin toissijaisia puhdastila{0}}tyylisiä ympäristöjä, jotka on mallinnettu löyhästi puolijohdestandardien mukaan - ei välttämättä hiukkasten hallintaan kiekkojen-tehtaiden tasoilla, vaan lämpötilan vakauden, kosteuden hallinnan ja alhaisen ilmavirran turbulenssin yhdistelmää varten, joita tarvitaan graniittirakenteiden kokoamisessa, joissa on alitason vaatimuksia{{3}.
Miksi tällä on väliä, vaikka et koskaan näe huonetta
Graniittijalkojen, mittauslaitteiden tai tarkkuus{0}}koneistettujen komponenttien toimittajaa arvioivalle ostajalle ympäristö, jossa osat on valmistettu ja mitattu, on epäilemättä yhtä tärkeä kuin kone, joka ne on valmistanut. Komponentti, joka on maadoitettu ja tarkistettu huoneessa, jossa on huono lämmönsäätö, voi mitata "spesifikaation" lähetyspäivänä ja silti ajautua, kun se saavuttaa toisen ympäristön, yksinkertaisesti siksi, että sitä ei koskaan stabiloitu alun perin - mittaus sattui vain onnenikkunan aikana.
Toimittajalta kysyminen mittaushuoneen lämpötilan sietokyvystä, tärinäneristyksestä ja kosteuden hallinnasta ei ole muodollisuus. Se ennustaa usein paremmin osan pitkän-vakauden kuin itse hiomakoneen tekniset tiedot.