Vlastnosti měřidel s číselníkem a práce s nimi

Měřidla s číselníkem jsou základními nástroji v oblasti průmyslové výroby a řízení kvality. Ale jak z nich vytěžíte maximum? V tomto blogu se dozvíte vše, co potřebujete vědět, abyste mohli co nejlépe používat svá měřidla s číselníkem: od nejdůležitějších funkcí po správné čtení a upínání, a vyhnuli se tak chybám měření. Obdržíte také cenné tipy týkající se údržby, péče a kalibrace, aby vaše měřidla s číselníkem dlouhodobě fungovala přesně.

Nejdůležitější vlastnosti měřidel s číselníkem

Hlavní funkcí měřidel s číselníkem je zaznamenávat a zobrazovat malé odchylky délky nebo polohy. Vzhledem k velkému počtu aplikací v průmyslové praxi musí mít číselníky řadu základních vlastností, aby splňovaly požadavky.

Měřicí rozsah a dílkování stupnice

Měřicí rozsah měřidla s číselníkem definuje maximální vzdálenost pojezdu, kterou dokáže zaznamenávat. V průmyslových aplikacích je to často v rozsahu od 0 do 10 mm až do 100 mm a více. Na druhé straně dílkování stupnice určuje přesnost čtení. Typicky se dílkování stupnice pohybuje od 0,01 mm do 0,001 mm na obzvláště přesných měřidlech s číselníkem. Měřící rozsah a dílkování stupnice jsou důležité parametry, protože odrážejí schopnost měřidla s číselníkem přesně indikovat i ty nejmenší odchylky.

Přesnost a opakovatelnost měření

Přesnost měření popisuje, jak blízko výsledek měření zobrazený měřidlem s číselníkem odpovídá skutečné, pravé hodnotě měřeného objektu. Měří přesnost přístroje. Čím nižší je rozdíl mezi naměřenou a skutečnou hodnotou, tím vyšší je přesnost měření. Vysoká přesnost měření znamená, že měřidlo s číselníkem je schopno zaznamenat skutečné měření komponenty nebo délky co nejpřesněji.

Opakovatelnost nebo reprodukovatelnost se vztahuje ke schopnosti měřidla s číselníkem vždy poskytovat stejný výsledek měření, když je stejný objekt měřen opakovaně za stejných podmínek. To znamená, že měřicí zařízení je schopno měřit konzistentně a spolehlivě bez jakýchkoli velkých odchylek, ke kterým dochází mezi jednotlivými měřeními. Vysoká opakovatelnost znamená, že výsledky se neliší nebo se liší pouze minimálně pro více měření objektu, i když jsou měření prováděna v různých časech nebo různými operátory.

Je možné, že měřidlo s číselníkem má vysokou opakovatelnost, ale nízkou přesnost měření. V takovém případě měřidlo s číselníkem poskytuje konzistentní, ale systematicky falešné výsledky. Naopak měřidlo s číselníkem může být velmi přesné, ale má špatnou reprodukovatelnost, což naznačuje, že výsledky jsou nekonzistentní a mezi měřeními se značně liší.

Robustnost

V průmyslovém prostředí musí být měřidla s číselníkem dostatečně robustní, aby odolaly drsným podmínkám. Měly by být odolné proti nárazům, vibracím, prachu a vlhkosti. Mnoho měřidel s číselníkem je proto navrženo tak, aby byly odolné proti nárazům a měly různé třídy ochrany, které je chrání například před vniknutím prachu nebo stříkající vodou. Dalším aspektem je schopnost zajistit měřidlo s číselníkem v různých polohách, aby bylo možné provádět přesná měření i v obtížně přístupných oblastech.

Jak se měřidla s číselníkem správně upínají?

Přesná měření odchylek délky a tolerancí výrazně přispívají k zajištění kvality produktu. Správná práce s měřidly s číselníkem je však nezbytná pro zajištění této přesnosti z dlouhodobého hlediska. Upnutí měřidla s číselníkem je důležitým krokem, protože i ty nejmenší pohyby nebo vibrace mohou zkreslit výsledek měření. V průmyslové výrobě a metrologii musí být měřidla s číselníkem zajištěny tak, aby byly stabilní a přesně umístěny tak, aby poskytovaly spolehlivé výsledky měření.

• Magnetické měřicí stojany: Magnetické měřicí stojany jsou jednou z nejběžnějších metod zajištění měřidel s číselníkem spolehlivým a flexibilním způsobem. Tyto stojany se skládají z robustní základny vybavené silným magnetem a flexibilního nastavovacího ramene. Magnet zajišťuje silné spojení s kovovými povrchy. Rameno lze nastavit v různých úhlech a výškách, aby bylo možné přesně umístit číselník do požadované polohy.
• Stojan s upínacími zařízeními: Kromě magnetických stojanů existují také mechanické stojany s upínacími zařízeními, které lze připevnit k pracovním stolům, strojům nebo speciálním držákům. Tato mechanická upínací zařízení bezpečně drží číselník a zabraňují jakémukoli pohybu nebo vibracím.
• Měřicí stoly a měřicí stojany: Měřicí stoly nebo měřicí stojany se často používají pro velmi přesná měření v laboratořích nebo pro vysoce přesná průmyslová měření. Tato zařízení nabízejí vysokou stabilitu a přesné možnosti nastavení pro přesné vyrovnání číselníků.
• Měřicí portály a specializované příslušenství: Speciálně vyráběné upínací přípravky, jako jsou měřicí portály nebo speciální upínací přípravky, mohou být použity v určitých aplikacích, zejména pro hromadnou výrobu nebo automatizované měřicí procesy. Tyto systémy jsou přizpůsobeny pro příslušný úkol měření a zajišťují přesné a opakovatelné umístění měřidla s číselníkem.

Jak se měřidla s číselníkem správně čtou?

Správné čtení měřidel s číselníkem je klíčovým požadavkem pro přesné určení rozměrových odchylek a zajištění kvality produktu v průmyslové výrobě. I malé chyby během čtení mohou vést k nesprávným výsledkům měření a tím k odmítnutí nebo vadě součástí. Prvním nezbytným krokem je umístění nebo zarovnání měřidla s číselníkem. Na analogových i digitálních měřidlech s číselníkem se měřicí hrot musí dotýkat povrchu, který má být měřen přesně vertikálně. Správné vertikální zarovnání zabraňuje odchylkám a zajišťuje přesné výsledky měření.

Měřená hodnota se odečítá na analogových manometrech interpretací polohy číselníku na stupnici. Správná technika čtení vyžaduje porozumění stupnici. Při obvyklém odstupňování 0,01 mm se číselník posouvá o jednu celou otáčku po 1 mm. Přesnější stupnice, jako je 0,001 mm, jsou znázorněny menšími vzdálenostmi a některá měřidla s číselníkem mají další desítkovou stupnici pro snadnější odečty několika milimetrů. Digitální měřidla s číselníkem zobrazují naměřenou hodnotu přímo na displeji, čímž se minimalizují chyby čtení. Kromě toho mnoho modelů nabízí možnost přepínání mezi milimetry a palci a před měřením by měla být samozřejmě nastavena správná měrná jednotka.

Správná interpretace výsledku měření je důležitým krokem navíc k přesnému měření. Měřené hodnoty by měly být vždy porovnány se stanovenými hodnotami, měly by být brány v úvahu stanovené tolerance a do hodnocení by měly být zahrnuty možné vlivy teploty a prostředí.

Chyby měření a jak se jim vyhnout

Při používání měřidel s číselníkem existuje několik typických zdrojových chyb, kterým je třeba se vyhnout:

• Nepřesná nulová poloha: Nepřesná nulová poloha způsobí systematické odchylky. Před každým měřením musí obsluha ověřit, zda je měřidlo s číselníkem správně vynulováno.
• Nesprávný kontaktní tlak: Tlak, kterým se měřicí hrot dotýká obrobku, může zkreslit měření. Pro získání přesných měření je důležité udržovat správný kontaktní tlak.
• Nesprávné zarovnání měřidla s číselníkem: Měřidlo s číselníkem musí být zarovnáno přesně kolmo k měřenému objektu. I mírné úhlové odchylky mohou zkreslit měření.
• Kontaminace: Měřený povrch by měl být čistý a bez prachu, oleje nebo jiných nečistot, protože tyto nečistoty by mohly měření zkreslit.
• Kolísání teploty: Obzvláště u přesných měření by měl být obrobek přiveden na stejnou teplotu jako měřidlo s číselníkem, aby se zabránilo tepelné expanzi.

Přesnost a kalibrace měřidel s číselníkem

Měřidla s číselníkem se skládají z mechanických nebo elektronických součástí, které v průběhu času vykazují známky opotřebení v důsledku používání nebo vlivů prostředí, jako jsou výkyvy teploty, vlhkost nebo vibrace. To může vést k odchylkám v přesnosti měření. Nekalibrované měřidlo s číselníkem proto může poskytnout chybné hodnoty, což může následně vést k problémům s kvalitou, odmítnutím nebo přepracováním. Měřidla s číselníkem však musí být schopny spolehlivě a reprodukovatelně zaznamenat i ty nejmenší odchylky. Pravidelná kalibrace má proto zásadní význam pro zajištění, že měřidla s číselníkem také dlouhodobě poskytují přesná měření.

Intervaly kalibrace

Kalibrace musí být prováděna v pravidelných intervalech v rámci monitorovacího testu, aby byla zajištěna přesnost číselníků. Kalibrační intervaly závisí mimo jiné na frekvenci používání a provozních podmínkách. Čím častěji se měřidlo s číselníkem používá a čím náročnější jsou podmínky prostředí, tím častěji by se mělo kalibrovat. Pokud jde o intervaly kalibrace, musí být vždy dodržovány základní principy a nejnovější pokyny pro monitorování kontrolního zařízení, jakož i doporučení a specifikace výrobce měřidla.

Vliv kalibrace na měření

Kalibrace přímo ovlivňuje měření, protože minimalizuje systematické chyby měření a odchylky měření. Bez pravidelné kalibrace mohou nepřesná měření vést k chybné interpretaci, což může následně ohrozit kvalitu a bezpečnost výrobků. Kalibrace zajišťuje správné měření měřicího přístroje, což je obzvláště důležité pro prevenci systémových chyb.

Koncové měrky pro kalibraci měřidel s číselníkem

Průmyslová metrologie se spoléhá na koncové měrky jako na standardizované obdélníkové měrky, které mají extrémně přesné rozměry a používají se pro kalibraci a testování měřicích přístrojů.

Jsou k dispozici v různých velikostech a umožňují přesné měření délky v mikrometrech. Koncové měrky jsou obecně vyrobeny z oceli, keramiky nebo karbidu wolframu a jsou broušeny a lapovány s extrémně vysokou přesností. Mají dva přesně rovnoběžné povrchy, jejichž rozestup přesně odpovídá vtištěné nominální délce. Hlavní úlohou koncových měrek během kalibrace je poskytnout přesnou a spolehlivou referenci pro měření délky.