Niezależnie od tego, czy chodzi o produkcję przemysłową, rzemiosło, czy laboratorium: precyzyjne wyniki pomiarów są kluczowe. Jednak nawet wysokiej jakości narzędzia pomiarowe dostarczają wiarygodnych wartości tylko wtedy, gdy są prawidłowo używane. W praktyce jednak niekiedy dochodzi do drobnych błędów, które mogą mieć poważne konsekwencje.
W tym artykule przedstawiamy najczęstsze błędy podczas pomiarów przy użyciu popularnych ręcznych narzędzi pomiarowych i podajemy wskazówki, jak ich unikać.
1. Ogólne
1.1. Zanieczyszczenia i kurz
Pył, pozostałości oleju lub wióry metalowe mogą zafałszować wyniki pomiarów. Już najmniejsze cząstki między powierzchnią pomiarową a elementem pomiarowym wystarczają, aby znacząco zafałszować wynik.
Przed każdym pomiarem dokładnie czyść zarówno narzędzie pomiarowe, jak i element pomiarowy. Idealne będą ściereczka niepozostawiająca włókien lub specjalne ściereczki czyszczące. Nie używaj rozpuszczalników organicznych (rozpuszczalników, benzyny do mycia itp.). Mogą one uszkodzić urządzenie. Aby zapobiec korozji, czyść ruchome części ściereczką nasączoną olejem ochronnym.
1.2. Temperatura
Narzędzia pomiarowe i elementy pomiarowe rozszerzają się pod wpływem ciepła i kurczą w zimnie. Różnica temperatury zaledwie o kilka stopni może już powodować mierzalne odchylenia. Pozwól narzędziu i elementowi pomiarowemu osiągnąć temperaturę otoczenia, najlepiej 20°C. Unikaj pomiarów bezpośrednio po obróbce lub dotknięciu elementu pomiarowego.
Grafika ta przedstawia rozszerzalność spowodowaną przekazaniem ciepła na śrubę pomiarową, gdy znajduje się ona w dłoni. Na grafice widać powstałą rozszerzalność w µm oraz wynikający z niej możliwy błąd pomiarowy. Zamontowana osłona termiczna lub rękawice znacznie redukują ten efekt.
1.3. Zużycie i uszkodzenia
Powierzchnie pomiarowe, podpory lub gwinty z czasem ulegają zużyciu. Drobne wżery lub odkształcenia są często niemal niewidoczne, ale mogą zafałszować wyniki.
Regularnie sprawdzaj swoje narzędzia pod kątem zużycia i uszkodzeń. Przechowuj narzędzie pomiarowe w odpowiednim etui i chroń je przed wysoką temperaturą, wilgocią, pyłem oraz mgłą olejową. Przed dłuższym przechowywaniem urządzenia nałóż powłokę ochronną przed korozją.
WSKAZÓWKA: Regularne kalibrowanie
Roczne kalibrowanie jest szczególnie zalecane w zastosowaniach profesjonalnych. Oferujemy kalibrowanie narzędzi własnej i cudzej produkcji w wewnętrznym laboratorium kalibracyjnym. Skontaktuj się z nami.
2. Błędy pomiarowe specyficzne dla narzędzia
2.1. Wskaźnik
2.1.1. Zbyt duże siły nacisku
Wskaźnik nie posiada mechanizmu zapewniającego stałą siłę pomiarową (tak jak np. sprzęgło dotykowe w śrubie pomiarowej). Podczas pomiaru elementów pomiarowych należy dbać o stosowanie stałej siły i mierzyć element pomiarowy jak najdalej od wskaźnika na ramionach pomiarowych.
Jeśli podczas pomiaru ruchome ramię pomiarowe odchyla się i przestaje być równoległe do nieruchomego ramienia pomiarowego, np. z powodu zbyt dużej siły działającej na suwak lub braku prostej krawędzi odniesienia, dochodzi do błędu pomiarowego.
2.1.2. Błąd paralaksy
Podczas sprawdzania wyrównania podziałek skali pomocniczej z podziałkami skali głównej patrz bezpośrednio na linię podziałki pomocniczej.
Jeśli patrzysz na linię podziałki pomocniczej pod skosem, jej pozorną pozycję wyrównania zmienia ΔX z powodu efektu paralaksy, wywołanego różnicą wysokości H między płaszczyznami podziałek skali pomocniczej a podziałkami skali głównej. Prowadzi to do błędu odczytu wartości pomiarowej. Aby uniknąć tego błędu, zgodnie z normą JIS, wysokość stopni nie może przekraczać 0,3 mm.
2.1.3. Pomiar wewnętrzny zbyt małych średnic
Ostre czubki pomiarowe do pomiarów wewnętrznych nie powinny być używane do pomiaru otworów o średnicy mniejszej niż ok. 3 mm. Krawędzie szczęk pomiarowych wewnętrznych nie mogą dotykać najdalszych punktów otworu, co prowadzi do błędnego wyniku pomiaru.
2.1.4. Odchylenie wskaźnika głębokości
Podczas pomiaru wskaźnikiem głębokości należy upewnić się, że powierzchnia odniesienia jest czysta i bez zadziorów. Pomiarowa mostek musi całkowicie spoczywać na powierzchni odniesienia i nie może się odchylać. Należy używać narzędzia pomiarowego jak najczęściej w pozycji pionowej, zwłaszcza przy długich mostkach pomiarowych.
2.2. Śruby pomiarowe
2.2.1. Ogólne zasady obsługi
Upewnij się, że na powierzchniach pomiarowych nie ma zanieczyszczeń. Można je łatwo usunąć, wsuwając czystą kartkę papieru między powierzchnie pomiarowe (tak jakbyś chciał zmierzyć ich grubość), a następnie powoli ją wyciągając.
Należy dbać o to, aby śruba pomiarowa była bez napięcia i prosto zamocowana w uchwycie, aby narzędzie nie poruszało się podczas pomiaru.
Po zakończeniu pomiaru rozsuń powierzchnie pomiarowe o ok. 1–2 mm i nie dokręcaj gwintu.
2.2.2. Błąd paralaksy
W przypadku śrub pomiarowych również podczas odczytu wyników pomiaru może wystąpić błąd paralaksy. Dlatego zawsze patrz bezpośrednio z góry na linię odniesienia, wykonując odczyt na podziałkach tarczy. Jeśli podziałki ogląda się pod kątem, nie można odczytać prawidłowej pozycji wyrównania linii.
WSKAZÓWKA: Szacowanie wartości pośrednich
Podziałka tarczy może być również szacowana w odstępach 0,001 mm, jeśli linie niemal się pokrywają, ponieważ grubość linii wynosi 1/5 odległości między wspomnianymi liniami.
2.2.3. Siła pomiarowa
Podczas pomiaru zawsze używaj sprzęgła dotykowego, tarczy zębatej lub tarczy tarczowej. Powoli zbliż powierzchnie pomiarowe i kilkakrotnie uruchamiaj sprzęgło dotykowe (2–3 obroty), aby zastosować stałą siłę pomiarową. Zbyt duża lub zbyt mała siła pomiarowa może wpłynąć na dokładność pomiaru. Należy dbać o to, aby nie przekraczać górnej granicy zakresu pomiarowego, ponieważ może to uszkodzić śrubę pomiarową. Nie wkręcaj gwintu dalej, jeśli czujesz opór.
2.2.4. Ustawianie punktu odniesienia
Regularnie wykonuj podstawowe ustawienie i, jeśli to konieczne, regulację śruby pomiarowej za pomocą skalibrowanego bloku wzorców lub pierścienia ustawiającego. Szczególnie przy częstym użyciu lub zmieniających się warunkach otoczenia sprawdzenie punktu odniesienia jest niezbędne, aby zapewnić precyzyjne wyniki pomiarów.
Jeśli w śrubie pomiarowej wewnętrznej z trzema punktami styku wykorzystujesz tylko część powierzchni pomiarowej (linię styku) do pomiaru, pamiętaj, aby ustawić punkt odniesienia na tej samej pozycji powierzchni pomiarowej. Stosuj ogólną zasadę: ustawiaj w ten sam sposób, w jaki mierzysz.
2.3. Mikrometry
2.3.1. Ogólne zasady obsługi
Używaj uchwytu, który podczas normalnego użytkowania nie ulega znacznemu skręceniu. Pamiętaj również, że nierówności powierzchni odniesienia mogą powodować błędy pomiarowe.
Podczas zerowania wykręć trzpień pomiarowy co najmniej o 0,2 mm z pozycji oporowej, aby zniwelować luz zwrotny powstający przy zmianie kierunku ruchu.
Unikaj gwałtownych ruchów trzpienia pomiarowego i nie przykładaj siły w kierunku poprzecznym, aby nie wpłynąć na dokładność.
Użyj dźwigni podnoszącej lub drutu podnoszącego, aby unieść trzeń pomiarową od elementu pomiarowego.
2.3.2. Niewłaściwe ustawienie trzpienia pomiarowego
Aby uniknąć błędów pomiarowych spowodowanych nieprawidłowym ustawieniem trzpienia pomiarowego prostopadle do stołu, należy ustawić go dokładnie w kierunku pomiaru. Jeśli trzeń pomiarowa nie jest ustawiona prostopadle do powierzchni pomiarowej, zmierzona zostanie większa odległość, niż faktycznie istnieje. Idealnie jest używać sztywnego na skręcanie stołu pomiarowego z uchwytem na mikrometr.
2.3.4. Błąd paralaksy
Podobnie jak w przypadku analogowych mikrometrów, błąd powstaje, gdy skali nie odczytuje się dokładnie z przodu, lecz pod kątem. Dlatego tutaj również odczyt powinien być zawsze wykonywany na wysokości oczu i jak najdokładniej pod kątem prostym do skali.
2.3.5. Niewłaściwe zastosowanie wkładu pomiarowego
Jeśli wykonujesz specjalistyczne pomiary, kształt i rozmiar wkładu pomiarowego powinny być dostosowane do danego zadania pomiarowego. Dostępne są wkłady o różnych kształtach.
2.4. Urządzenia do pomiaru wysokości/wyznaczania konturów
2.4.1. Odrywanie podstawy od powierzchni odniesienia
Podczas ustawiania wysokości igły wyznaczającej za pomocą elementu pomiarowego lub stosu bloków wzorców może dojść do odrywania podstawy od powierzchni odniesienia. Dzieje się tak, gdy na suwak działa zbyt duża siła w dół, co prowadzi do odchyleń pomiarowych. Dlatego powoli przesuwaj suwak w dół, gdy czubek igły wyznaczającej zbliża się do bloku wzorców lub elementu pomiarowego. Ustawienie jest prawidłowe, gdy podczas ruchu igły wyznaczającej czujesz, że lekko dotyka ona krawędzi powierzchni.
Masz pytania lub sugestie? Skontaktuj się z nami!
