Płytki wzorcowe
Płytki wzorcowe (płytki Johanssona) – jednomiarowe końcowe wzorce długości w kształcie prostopadłościanów. Wynalazcą jest Carl Edvard Johansson, który w 1901 r. otrzymał na nie szwedzki patent No. 17017. Dzięki przywieraniu dokładnie obrobionych powierzchni pomiarowych, możliwe jest składanie ich w stosy. Pozwala to, korzystając z niewielkiej {~100) liczby płytek, utworzyć ponad 20 tys. wymiarów stopniowanych co 10 μm składając w stos co najwyżej 5 płytek. Płytki wzorcowe zostały wprowadzone do przemysłu ok. 1911 roku.
Płytki wzorcowe wykonywane są w czterech klasach dokładności według PN-EN-ISO 3650:2000:
- klasa K – w laboratoriach pomiarowych do kontroli przyrządów pomiarowych, powinny być stosowane ze świadectwem wzorcowania,
- klasa 0 – jako płytki wzorcowe podstawowe do sprawdzania płytek wzorcowych podporządkowanych (o niższej klasie dokładności); do wzorcowania przyrządów pomiarowych o dużej dokładności,
- klasa 1 – do pomiarów wzorców kontrolnych i sprawdzianów, do wzorcowania m.in. długościomierzy, mikrometrów[1] i pomiarów w laboratoriach pomiarowych,
- klasa 2 – tzw. "warsztatowa", jako wzorce nastawcze i kontrolne przyrządów pomiarowych niższej dokładności, wzorce zastępujące sprawdziany szczękowe, używane do wzorcowania m.in. suwmiarek[2].
Najczęściej używanym materiałem na płytki wzorcowe jest hartowana stal łożyskowa, stabilizowana przez wymrażanie. Droższym materiałem jest ceramika na bazie cyrkonu charakteryzująca się niższym współczynnikiem rozszerzalności temperaturowej, wysoką odpornością na ścieranie, antykorozyjnością i niemagnetycznością. Najwyższą twardość mają płytki wykonane z węglików wolframu, dlatego używane są jako płytki ochronne (komplet 2 płytki o grubości 2 mm) do zabezpieczenia płytek stalowych przed zużyciem.
Płytki wzorcowe wykonywane są w kompletach (różniących się ilością płytek wzorcowych i ich stopniowaniem):
- komplet 32 sztuk
- komplet 47 sztuk
- komplet 76 sztuk
- komplet 87 sztuk
- komplet 103 sztuk
- komplet 112 sztuk
- komplet 122 sztuk
Oprócz wymienionych powyżej najczęściej spotykanych kompletów płytek wzorcowych w zakresie (1 – 100) mm, produkowane są także komplety uzupełniające: np. komplet mikrometryczny (0,991 - 1,009 mm, stopniowanie 0,001 mm), komplet uzupełniający powyżej 100 mm (125 – 500 mm - 5 lub 8 płytek wzorcowych), oraz komplety do specjalnych zastosowań – np. zawierające płytki o nietypowych wielkościach dostosowanych do wzorcowania m.in. suwmiarek i mikrometrów[3].
Wzorcowanie płytek wzorcowych długości
Wzorcowanie płytek wzorcowych można wykonać jedną z dwóch metod pomiarowych: metodą interferencyjną[4] lub metodą porównawczą. Metoda interferencyjna z uwagi na jej czasochłonność i wysoki koszt stosowana jest zazwyczaj do wzorcowania płytek wzorcowych klasy K[4]. Płytki niższych klas (0, 1 i 2) wzorcowane są metodą porównawczą na komparatorach dwuczujnikowych, gdzie mierzone płytki wzorcowe są porównywane z płytkami wzorcowymi odniesienia (wynik pomiaru musi uwzględniać poprawkę długości płytki odniesienia).
Podczas wzorcowania wyznaczane są następujące parametry:[5]
- odchyłka długości środkowej (parametr obligatoryjny)
- zmienność długości (parametr wyznaczany dodatkowo przy pełnym wzorcowaniu płytek)
- odchyłka płaskości (parametr wyznaczany dodatkowo przy pełnym wzorcowaniu płytek) - zazwyczaj wyznaczana za pomocą płaskiej płytki interferencyjnej
- przywieralność (parametr wyznaczany dodatkowo przy pełnym wzorcowaniu płytek) - wyznaczana za pomocą płaskiej płytki interferencyjnej
Na podstawie wyznaczonych parametrów (zarówno dla wszystkich parametrów jak i tylko dla odchyłki długości środkowej) można podać klasę każdej płytki. Zaliczenie do klasy dokładności jest orzekane zgodnie z normą PN-EN ISO 3650 tablica 5 oraz PN-EN ISO 14253-1.[5]
Zobacz też
- Carl Edvard Johansson
Przypisy
- ↑ Wzorcowanie mikrometrów zewnętrznych i wewnętrznych (Akredytacja PCA) - KUM ŁÓDŹ, kumlab.eu [dostęp 2016-07-03].
- ↑ Wzorcowanie suwmiarek (akredytacja PCA) - KUM ŁÓDŹ, kumlab.eu [dostęp 2016-07-03].
- ↑ Katalog firmy Mitutoyo - płytki wzorcowe, faktor.net.pl [dostęp 2016-07-03] [zarchiwizowane z adresu 2016-06-16].
- ↑ a b Robert SZUMSKI, Interferometr laserowy GBI300 do pomiarów materialnych wzorców długości - płytek wzorcowych, „Pomiary Automatyka Kontrola vol. 59”, 2007.
- ↑ a b Wzorcowanie płytek wzorcowych długości (akredytacja PCA) - KUM ŁÓDŹ, www.kumlab.eu [dostęp 2016-07-05].
Linki zewnętrzne
- Manufacturing Engineer on a disk – Gauge Blocks. claymore.engineer.gvsu.edu. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-08-01)].
- The Gauge Block Handbook; US National Institute of Standards & Technology (NIST) Monograph 180 with Corrections; 2004
Media użyte na tej stronie
Photo of 36 Johansson gauge blocks wrung together and held horizontally, from a 1907 toolmaking book. The blocks are held together solely by the adhesion of their extremely flat surfaces, which is so strong that it easily supports their weight. Caption of photo: "Thirty-six gages wrung together and held horizontally". Alterations to image: removed caption, increased brightness.
Autor: Glenn McKechnie, Licencja: CC-BY-SA-3.0
A set of metric gauge blocks. Sizes are listed under each block. eg:- a pair of 2mm thick wear blocks at the lower left corner.
Autor: Glenn McKechnie, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Gauge block accessory set, used with gauge blocks to allow easy stacking and use. Various lengths of stackers (4 off), a base for mounting, scribers and points for transferring measurements internally and externally are shown.