Identyfikowalność W Metrologii Wymiarowej

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak z taką precyzją mierzone są wymiary otaczających nas obiektów?

Od grubości ludzkiego włosa po średnicę planety, dokładne pomiary są niezbędne do zapewnienia jakości i bezpieczeństwa produktów i procesów.

W tym miejscu pojawia się metrologia, nauka o pomiarach.

Co jednak dzieje się, gdy pomiary są nieprawidłowe lub niespójne?

Konsekwencje mogą wahać się od drobnych błędów do katastrofalnych awarii.

W tym miejscu pojawia się identyfikowalność, kluczowy aspekt metrologii, który zapewnia dokładność i niezawodność pomiarów.

W tym artykule zagłębię się w świat identyfikowalności i jej znaczenia w pomiarach wymiarowych.

Czym jest identyfikowalność w metrologii?

Identyfikowalność w metrologii odnosi się do właściwości wyniku pomiaru, dzięki której można go powiązać z odpowiednimi normami, ogólnie normami krajowymi lub międzynarodowymi, poprzez nieprzerwany łańcuch porównań.

Jest to proces zapewniający, że pomiary są dokładne i można je prześledzić wstecz do znanej normy.

Kluczowe punkty dotyczące identyfikowalności w metrologii

• Identyfikowalność jest właściwością wyniku pomiaru, a nie przyrządu, raportu z kalibracji lub laboratorium.
• Spójność metrologiczna jest ustalana poprzez nieprzerwany łańcuch kalibracji, z których każda przyczynia się do niepewności pomiaru.
• Definicja spójności metrologicznej sugeruje, że konieczne jest ustalenie spójności wszystkich wielkości wejściowych w modelu pomiarowym, którego wyjściem jest wartość mierzona, której spójność jest ustalana.
• Wyniki pomiarów mogą być identyfikowalne z jednostką SI (miernikiem w przypadku pomiarów wymiarowych), ale nie z instytucją ani osobą.
• Dokładność i identyfikowalność to ważne elementy pomiarów wymiarowych, które obejmują pomiar względnego położenia dwóch znaków na powierzchni.
• Wytyczne dotyczące wykazania identyfikowalności pomiarów wymiarowych z jednostką długości w układzie SI (metrem) podano w Raporcie technicznym ASME B89.7.5.

Znaczenie identyfikowalności w metrologii wymiarowej

1. Spójność pomiaru: Identyfikowalność umożliwia spójność pomiarów z laboratorium do laboratorium w logiczny i spójny sposób. Oznacza to, że pomiary wykonane w różnych miejscach można porównywać i standaryzować.
2. Walidacja systemów pomiarowych: Identyfikowalność może być wykorzystana do weryfikacji wydajności i walidacji identyfikowalności systemu pomiarowego. Dzięki temu system pomiarowy jest dokładny i niezawodny.
3. Jakość produktu: Pomiar wymiarów jest kluczem do zapewnienia, że ​​produkty działają zgodnie z przeznaczeniem. Na przykład wytrzymałość konstrukcji jest obliczana za pomocą pomiarów, takich jak grubość półki lub rozpiętość belki. Niepewność tych pomiarów zwiększa niepewność wytrzymałości, co jest ważne w przypadku konstrukcji o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, takich jak skrzydła samolotów czy mosty.
4. Zamienność i handel światowy: Pomiar wymiarowy ma fundamentalne znaczenie dla zamienności i handlu światowego. Zapewnia, że ​​części są znormalizowane i pasują do siebie, co jest niezbędne w zglobalizowanym przemyśle.
5. Śledzenie pomiarów: Identyfikowalność jest właściwością wyniku pomiaru, a nie przyrządu, raportu kalibracji lub laboratorium. Jest to proces dokumentowania procesu pomiarowego lub systemu stosowanego do ustanowienia połączenia z określonym odniesieniem. Ta dokumentacja jest ważna dla potwierdzenia identyfikowalności i zapewnienia, że ​​pomiar jest dokładny i niezawodny.

Dlaczego dokładność ma kluczowe znaczenie dla identyfikowalności pomiarów wymiarowych

Jeśli chodzi o identyfikowalność pomiarów wymiarowych, najważniejsza jest dokładność. Bez tego cały proces się rozpada.

Dokładność gwarantuje, że każdy pomiar jest precyzyjny i rzetelny, zapewniając pewność wyników.

Jest to szczególnie ważne w branżach, w których nawet najmniejsza zmiana może mieć poważne konsekwencje, takich jak lotnictwo czy produkcja urządzeń medycznych.

Aby osiągnąć dokładność, konieczne jest posiadanie odpowiednich procedur kalibracji i używanie skalibrowanego sprzętu.

Ponadto wykorzystanie analizy statystycznej może pomóc zidentyfikować i skorygować ewentualne błędy.

Krótko mówiąc, dokładność jest podstawą, na której zbudowana jest identyfikowalność pomiarów wymiarowych, a bez niej cały system jest zagrożony awarią.

Po więcej informacji:

Zapewnienie dokładności pomiaru wymiarów

Krajowe instytuty metrologiczne (NMI) i identyfikowalność

• NMI są odpowiedzialne za ustanowienie nieprzerwanego łańcucha wzorcowań do określonych referencyjnych wzorców pomiarowych, zazwyczaj wzorców krajowych lub międzynarodowych, w szczególności realizacji jednostek miar Międzynarodowego Układu Jednostek Miar (SI).
• NMI zapewniają identyfikowalność metrologiczną dla własnych wyników pomiarów i kalibracji.
• NMI uczestniczą w międzynarodowych porównaniach i zapewniają identyfikowalność swoich krajowych standardów miar.
• NMI prowadzą metrologię naukową, realizują jednostki podstawowe i utrzymują podstawowe standardy.
• NMI zapewniają zasoby i działania, takie jak kalibracje, standardowe materiały odniesienia, standardowe dane odniesienia, metody badań, materiały do ​​oceny biegłości, narzędzia ułatwiające ocenę niepewności pomiaru, programy zapewnienia jakości pomiarów oraz usługi akredytacji laboratoriów, które pomagają klientom w ustaleniu identyfikowalności pomiarów wyniki.
• Identyfikowalność działa jak piramida, z międzynarodowymi standardami na najwyższym poziomie, a następnie NMI kalibrują podstawowe standardy poprzez realizację jednostek tworzących łańcuch identyfikowalności.

Metody osiągania identyfikowalności w pomiarach wymiarowych

Identyfikowalność w pomiarach wymiarowych to możliwość prześledzenia wyniku pomiaru z powrotem do znanego wzorca odniesienia, co zapewnia, że ​​pomiar jest dokładny i niezawodny. Oto kilka sposobów na osiągnięcie identyfikowalności w pomiarach wymiarowych:

1. Kalibracja skali: Jednym ze składowych niepewności napotykanych podczas pomiaru względnego położenia dwóch znaczników na skali jest jej kalibracja. Kalibracja wagi zapewnia spójność pomiaru ze znanym wzorcem odniesienia.
2. Artefakty wymiarowe: Artefakty wymiarowe są wykorzystywane do osiągnięcia identyfikowalności metrologicznej w zaawansowanej produkcji. Są to obiekty fizyczne o znanych wymiarach, których można użyć do kalibracji przyrządów pomiarowych i zapewnienia, że ​​pomiary są zgodne ze znanym wzorcem odniesienia.
3. Techniki bezkontaktowe: W niektórych przypadkach stosowane są bezkontaktowe techniki pomiarowe w celu uzyskania identyfikowalności w pomiarach wymiarowych. Na przykład w artykule przedstawiono metodologię weryfikacji wydajności i walidacji identyfikowalności bezdotykowego systemu pomiarowego.
4. Łańcuch kalibracji: Aby poprzeć twierdzenie o identyfikowalności, dostawca wyniku pomiaru musi udokumentować proces pomiarowy lub system zastosowany do ustalenia twierdzenia oraz przedstawić opis łańcucha kalibracji, które zostały użyte do ustanowienia połączenia z określoną referencją.
5. Podstawowe standardy: Identyfikowalność można osiągnąć poprzez ustanowienie identyfikowalności do pomiaru przeprowadzonego przez Narodowy Instytut Metrologii (NMI) „pierwotnej normy” określonej cechy wymiarowej produktu. To właśnie nazywa się identyfikowalnością specyficzną dla zadania pomiarowego.

Wyzwania związane z utrzymaniem identyfikowalności w pomiarach wymiarowych

• Wyzwania techniczne związane z systemami bezkontaktowymi obejmują kolor powierzchni, współczynnik odbicia i teksturę powierzchni.
• Spójność procesu pomiarowego na obrabiarce nie jest jeszcze zapewniona, a dane pomiarowe wciąż nie są w pełni wiarygodne dla procesu.
• Pomiary rozwojowe działają w warunkach niepewności i złożoności, co stanowi wyzwanie dla trafności i wiarygodności pomiarów.
• Konfiguracja części może być czasochłonna, zwłaszcza w przypadku dużych części używanych w przemyśle lotniczym lub motoryzacyjnym. Automatyzacja wykrywania lokalizacji części może skrócić czas konfiguracji i czas przetwarzania.
• Monitorowanie wydajności obrabiarki jest ważne, aby wykryć zmiany geometrii podczas operacji obróbki, które można zmierzyć za pomocą metod pomiaru w trakcie procesu.

Kroki zapewniające identyfikowalność w procesach pomiarowych

1. Ustanowienie nieprzerwanego łańcucha kalibracji do określonych referencyjnych standardów pomiarowych, zazwyczaj standardów krajowych lub międzynarodowych.
2. Udokumentuj proces pomiarowy lub system pomiarowy użyty do ustalenia roszczenia i podaj opis łańcucha kalibracji, które zostały użyte do ustalenia połączenia z określonym odniesieniem.
3. Upewnij się, że wyniki pomiarów są zgodne z jednostkami SI.
4. Używaj sprzętu, który jest kalibrowany i regularnie konserwowany.
5. Upewnij się, że proces pomiaru jest powtarzalny i odtwarzalny.
6. Należy podać szczegółowy opis procesu pomiarowego, w tym użytego sprzętu, procedury pomiarowej i metody analizy danych.
7. Oblicz i zapisz niepewność pomiaru.

Należy pamiętać, że identyfikowalność jest obowiązkiem nie tylko dostawcy usługi kalibracji, ale także użytkownika sprzętu. Postępując zgodnie z tymi krokami, firmy mogą zapewnić, że ich procesy pomiarowe są identyfikowalne i dokładne.

Kalibracja a identyfikowalność

Kalibrowanieto proces porównywania przyrządu lub systemu pomiarowego ze znaną normą w celu wykrycia i skorygowania wszelkich odchyleń od normy. Kalibracja ma na celu zapewnienie dokładności i niezawodności przyrządu lub systemu oraz zminimalizowanie niepewności pomiaru.

Identyfikowalnośćto zdolność do wykazania, że ​​określony wynik pomiaru jest dokładny i wiarygodny oraz że można go powiązać ze znanym wzorcem odniesienia. Identyfikowalność nie jest właściwością przyrządu lub raportu kalibracji, ale wyniku pomiaru.

Osiąga się to poprzez przestrzeganie łańcucha kalibracji, które łączą wynik pomiaru z określoną wartością odniesienia.

Oto kilka kluczowych różnic między kalibracją a identyfikowalnością:

• Kalibracja to proces porównywania przyrządu lub systemu ze znaną normą, podczas gdy identyfikowalność to zdolność do wykazania, że ​​wynik pomiaru jest dokładny i wiarygodny oraz że można go powiązać ze znanym wzorcem odniesienia.
• Kalibracja ma na celu zapewnienie, że przyrząd lub system jest dokładny i niezawodny, podczas gdy identyfikowalność ma na celu wykazanie, że wynik pomiaru jest dokładny i wiarygodny.
• Kalibracja jest warunkiem wstępnym identyfikowalności, ponieważ określa dokładność i niezawodność przyrządu lub systemu użytego do wykonania pomiaru.
• Kalibracja jest wykonywana na instrumencie lub systemie, podczas gdy identyfikowalność jest właściwością wyniku pomiaru.

Należy pamiętać, że identyfikowalność wymaga czegoś więcej niż tylko naklejki kalibracyjnej. Aby poprzeć twierdzenie o identyfikowalności, dostawca wyniku pomiaru musi udokumentować proces pomiarowy lub system zastosowany do ustalenia twierdzenia oraz przedstawić opis łańcucha kalibracji, które zostały użyte do ustanowienia połączenia z określoną referencją.

Korzyści z identyfikowalności w pomiarach wymiarowych

1. Dokładność: Identyfikowalność pomaga zapewnić, że pomiary są dokładne i wiarygodne, zapewniając wyraźną ścieżkę do znanej normy lub odniesienia.
2. Konsystencja: Identyfikowalność pozwala na spójne pomiary w czasie i w różnych systemach pomiarowych, co jest ważne dla kontroli jakości i doskonalenia procesu.
3. Zgodność: Identyfikowalność jest często wymagana przez normy i przepisy branżowe, więc posiadanie identyfikowalnych pomiarów może pomóc w zapewnieniu zgodności z tymi wymaganiami.
4. Interoperacyjność: Identyfikowalność umożliwia interoperacyjność między różnymi systemami pomiarowymi i laboratoriami, co jest ważne dla udostępniania danych i współpracy przy projektach.
5. Efektywność: Identyfikowalność może pomóc zmniejszyć niepewność pomiaru i zminimalizować potrzebę powtarzania pomiarów, co może zaoszczędzić czas i zasoby.

Identyfikowalność w pomiarach wymiarowych jest ważna dla zapewnienia dokładności i wiarygodności pomiarów. Dzięki zastosowaniu znanych wzorców odniesienia i technik kalibracji możliwe jest osiągnięcie identyfikowalności i zapewnienie spójności i porównywalności pomiarów.

Firmy mogą postępować zgodnie z powyższymi krokami, aby zapewnić identyfikowalność w swoich procesach pomiarowych i czerpać korzyści z dokładnych i niezawodnych pomiarów.

Końcowe refleksje i implikacje

Czego więc dowiedzieliśmy się o identyfikowalności w metrologii? Teraz rozumiemy, że jest to możliwość śledzenia pomiarów z powrotem do znanej normy, która ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia dokładności i niezawodności pomiaru wymiarów. Wiemy również, że krajowe instytuty metrologiczne odgrywają kluczową rolę w ustanawianiu i utrzymywaniu identyfikowalności oraz że kalibracja i identyfikowalność nie są terminami wymiennymi.

Ale cofnijmy się o krok i pomyślmy o większym obrazie. Dlaczego identyfikowalność jest tak ważna? Cóż, nie chodzi tylko o spełnianie wymogów prawnych lub standardów branżowych. Identyfikowalność ostatecznie służy jako środek budowania zaufania do wyników pomiarów. Pozwala nam wierzyć w trafność stosowanych przez nas produktów, bezpieczeństwo budowanych przez nas konstrukcji oraz skuteczność przyjmowanych leków.

Co więcej, identyfikowalność nie ogranicza się tylko do dziedziny metrologii. Można go zastosować do dowolnego procesu lub systemu, który obejmuje pomiar lub kwantyfikację. Od monitorowania środowiska po transakcje finansowe, identyfikowalność jest podstawowym aspektem zapewnienia odpowiedzialności i przejrzystości.

Tak więc, rozważając wdrożenie identyfikowalności w naszych własnych firmach, pamiętajmy o szerszym obrazie. Dążmy nie tylko do zgodności, ale do budowania zaufania do naszych produktów i usług. Uznajmy też, że identyfikowalność to nie tylko koncepcja techniczna, ale podstawowa wartość leżąca u podstaw integralności naszego społeczeństwa jako całości.

Zrozumienie jednostek miary metrologii

Wskazówka: włącz przycisk napisów, jeśli go potrzebujesz. Wybierz „automatyczne tłumaczenie” w przycisku ustawień, jeśli nie znasz języka angielskiego. Może być konieczne kliknięcie najpierw języka filmu, zanim Twój ulubiony język będzie dostępny do tłumaczenia.

Linki i referencje

Mój artykuł na ten temat:

Odkrywanie metrologii, jednostek, przyrządów i nie tylko

Nagrywanie dla siebie: (Status artykułu: plan)