نحوه انتخاب بلوک گیج مناسب برای کالیبراسیون با دقت بالا

بلوک‌های گیج (که اغلب بلوک‌های Jo نامیده می‌شوند) به عنوان استاندارد فیزیکی اولیه برای مترولوژی ابعادی در سراسر جهان عمل می‌کنند. کالیبراسیون هر میکرومتر، صفر کردن گیج ارتفاع ودستگاه اندازه‌گیری مختصاتممیزی محور (CMM) ریشه ابعادی خود را به مجموعه‌ای از بلوک‌های گیجِ در حال فشرده شدن که با تداخل‌سنج‌های لیزری تأیید شده‌اند، بازمی‌گرداند.

انتخاب ماده یا درجه دقت اشتباه، خطاهای حرارتی نامحسوس، خرابی‌های ناشی از پیچیدن و سایش غیرضروری را ایجاد می‌کند. یک دستگاه کالیبراسیون درجه K که برای آزمایشگاه کنترل محیط زیست در نظر گرفته شده است، اگر در یک کارگاه چرب و روغنی مستقر شود، به سرعت تخریب می‌شود، در حالی که یک دستگاه فولاد اقتصادی که برای راه‌اندازی مقایسه‌گر با دقت بالا استفاده می‌شود، عدم قطعیت غیرقابل قبولی را ایجاد می‌کند.

درک درجه دقت، فیزیک مواد و دینامیک پیچش، تضمین می‌کند که تنظیمات کیفیت شما زنجیره‌ای ناگسستنی از قابلیت ردیابی اندازه‌گیری را حفظ می‌کند.

۱. انتخاب درجه دقت مناسب (ISO 3650 / ASME B89.1.9)

استانداردهای بین‌المللی، بلوک‌های گیج را بر اساس انحراف طول و تلرانس‌های صافی به چهار درجه اصلی طبقه‌بندی می‌کنند:

+------------------+----------------------------------------------------+-------------------------------------+ | درجه دقت | کاربرد اصلی | محیط عملیاتی | +------------------+----------------------------------------------------+------------------------------------+ | درجه K (کالیبراسیون) | مرجع اصلی برای کالیبراسیون آزمایشگاه | آزمایشگاه دقیق (20°C ±0.1°C تا ±0.2°C) | | درجه 0 | کالیبراسیون گیج‌ها/ترازوهای کاری | آزمایشگاه بازرسی (20°C ±0.5°C) | | درجه 1 | تنظیم گیج‌های صفحه‌ای/ارتفاعی کارگاهی | ایستگاه با کیفیت تمیز (20°C ±1.0°C) | | درجه 2 | ابزارسازی و راه اندازی کارگاهی خشن | کارگاه ماشین آلات عمومی | +-----------------+------------------------------------+------------------------------------+

درجه K (درجه کالیبراسیون)

بلوک‌های درجه K دقیق‌ترین تلرانس‌های طول و توازی را دارند، اما برای اندازه‌گیری‌های روزانه عمومی استفاده نمی‌شوند. تنها وظیفه آنها کالیبراسیون بلوک‌های گیج کاری (درجه 0 یا 1) است. آزمایشگاه‌هایی که از مجموعه‌های درجه K استفاده می‌کنند، برای ثبت تغییرات میکرواینچ به تداخل‌سنج‌های درجه بالا یا مقایسه‌گرهای مکانیکی نیاز دارند.

پایه ۰ و پایه ۱

درجه ۰ به عنوان استاندارد مرجع کاری در داخل اتاق‌های بازرسی با دمای کنترل‌شده برای کالیبراسیون میکرومترها، حلقه‌های تنظیم و پروب‌های الکترونیکی عمل می‌کند. بلوک‌های درجه ۱، بازرسی دقیق عمومی را در کارگاه انجام می‌دهند که در آن نوسانات دما در محدوده متوسط ​​باقی می‌مانند.

۲. انتخاب مواد: فولاد در مقابل کاربید در مقابل سرامیک

انتخاب ماده مناسب مستلزم ایجاد تعادل بین سازگاری با انبساط حرارتی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی است.

+--------------------------+------------------------+------------------------+------------------------+ | خواص مواد | فولاد (آلیاژ) | کاربید تنگستن | سرامیک (زیرکونیا) | +--------------------------+-----------------------+-----------------------+-----------------------+------------------------+ | ضریب انبساط حرارتی | ~11.5 x 10^-6 /°C | ~4.2 تا 5.0 x 10^-6 /°C | ~9.5 تا 10.0 x 10^-6 /°C| | سختی / عمر سایش | پایه (متوسط) | بسیار بالا (~10x) | عالی (~15x) | | مقاومت در برابر خوردگی | کم (نیازمند روغن) | زیاد | خنثی (ضد زنگ) | | رفتار سایشی | بلند کردن پلیسه‌های فلزی | بسیار مقاوم در برابر پلیسه | نفوذناپذیر در برابر پلیسه | +--------------------------+-----------------------+------------------------+------------------------+------------------------+

فولاد

فولاد همچنان انتخاب سنتی و مقرون به صرفه است. ضریب انبساط حرارتی آن با قطعات فولادی رایج در ماشین‌آلات مطابقت دارد و خطاهای انبساط تفاضلی را در طول بررسی‌های کارگاهی به حداقل می‌رساند. با این حال، فولاد برای جلوگیری از زنگ‌زدگی و خراشیدگی آسان در هنگام قرار گرفتن در معرض شن و ماسه، نیاز به روغن‌کاری مداوم دارد.

کاربید تنگستن

کاربید تقریباً ده برابر فولاد ابزار در برابر سایش مقاومت دارد. چگالی بالا و مقاومت در برابر خراش آن، آن را برای ایستگاه‌های بازرسی با حجم بالا ایده‌آل می‌کند. با این حال، ضریب انبساط حرارتی پایین آن (~ 4.5 × 10⁻⁶/C) هنگام اندازه‌گیری اجزای فولادی در دماهای دور از 20 درجه سانتیگراد، نیاز به ضرایب تصحیح حرارتی دقیق دارد.

سرامیک زیرکونیا

سرامیک زیرکونیا به ماده‌ی ترجیحی برای آزمایشگاه‌های مدرن با کیفیت تبدیل شده است. بلوک‌های سرامیکی کاملاً ضد زنگ، غیر مغناطیسی و در برابر ریزبرآمدگی‌ها نفوذناپذیر هستند. افتادن یک بلوک سرامیکی باعث ایجاد بریدگی لبه نمی‌شود؛ بلکه به سادگی و بدون ایجاد اختلال در صفحات مسطح اطراف، به طور تمیزی تراشیده می‌شود. علاوه بر این، نرخ انبساط حرارتی آن (~9.8 × 10⁻⁶/C) بسیار شبیه به فولاد است و محاسبات جبران دما را ساده می‌کند.

۳. پدیده پیچ خوردگی و کیفیت سطح

چلاندن - فرآیند لغزاندن دو بلوک تمیز و مسطح به یکدیگر تحت فشار جزئی به طوری که بدون اتصال دهنده‌های خارجی به هم بچسبند - بر تماس مولکولی فوق‌العاده مسطح و جاذبه مولکولی در سراسر لایه‌های نازک مایع متکی است.

مکانیسم پیچاندن بلوک A (بالا) [=================================]=" ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ <-- لایه روغن فوق نازک (در مقیاس نانومتر) بلوک B (پایین) [=================================]=" --> جاذبه مولکولی + فشار اتمسفر بلوک‌ها را محکم در کنار هم نگه می‌دارد.

فشردن موفقیت‌آمیز نیاز به توپوگرافی سطح بکر دارد. اگر پایه بلوک گیج یا سطح اندازه‌گیری دارای خراش، گرد و غبار معلق در هوا یا تجمع لایه روغن باشد، شکاف فشردن تا چند صد نانومتر افزایش می‌یابد و کالیبراسیون درجه 0 را نامعتبر می‌کند.

در کارخانه تولیدی جینان ما، حفظ دقت کالیبراسیون برای استانداردهای اندازه‌گیری داخلی به جفت کردن بلوک‌های گیج سرامیکی و فولادی با صفحات سطح گرانیت سیاه ZHHIMG® (≈ ۳۱۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) متکی است. از آنجا که گرانیت با چگالی بالا یک پایه بی‌اثر، غیر مغناطیسی و میکرو-لاپ شده در کارگاه‌های ۱۰،۰۰۰ متر مربعی با دمای ثابت ما فراهم می‌کند، تکنسین‌ها می‌توانند بلوک‌ها را بدون دخالت لرزش زمین که باعث تغییر در طول قرائت‌ها می‌شود، فشرده و تأیید کنند.

۴. قابلیت ردیابی کالیبراسیون و کنترل محیطی

اگر محیط اندازه‌گیری شما فاقد پایداری محیطی و قابلیت ردیابی اندازه‌گیری باشد، خرید بلوک‌های درجه بالا بی‌معنی است.

1. خیساندن در دما: قبل از کالیبراسیون یا چلاندن، اجازه دهید بلوک‌ها و قطعات کار حداقل به مدت ۲ تا ۴ ساعت در دمای آزمایشگاه (۲۰ درجه سانتیگراد) خیس بخورند. جابجایی مستقیم بلوک‌ها با دست خالی، گرمای بدن را فوراً منتقل می‌کند و یک بلوک ۱۰۰ میلی‌متری را در عرض چند ثانیه به اندازه یک میکرون کامل منبسط می‌کند. همیشه از انبر عایق یا دستکش نخی استفاده کنید.

2. قابلیت ردیابی آزمایشگاه ملی: اطمینان حاصل کنید که گواهی‌های کالیبراسیون از مراکز معتبری صادر می‌شوند که قابل ردیابی به مؤسسات ملی اندازه‌گیری (NIM، PTB، NPL یا NIST) هستند. هر استاندارد دستگاه مورد استفاده در ZHHIMG دارای تأیید کالیبراسیون است که توسط مؤسسات معتبر اندازه‌گیری استانی و ملی صادر شده است.

3. پروتکل‌های تمیز کردن: بلوک‌ها را قبل و بعد از استفاده با استفاده از الکل بدون آب درجه نوری و دستمال‌های بدون پرز تمیز کنید. مجموعه‌های فولادی باید قبل از نگهداری، به آرامی با وازلین بدون اسید پوشانده شوند.

چک لیست عملیاتی برای مهندسان کیفیت

هنگام انتخاب بلوک‌های گیج برای تأسیسات خود:

• جنس بلوک را با قطعه کار خود مطابقت دهید: برای بازرسی عمومی فولاد و استفاده در اتاق تمیز، سرامیک را انتخاب کنید؛ برای محیط‌های کارگاهی با سایش بالا، کاربید را انتخاب کنید.

• بلوک‌های درجه K و درجه 0 را دقیقاً در اتاق‌های کالیبراسیون با دمای کنترل‌شده (20°C ± 0.5°C) نگهداری کنید.

• هرگز بلوک‌های به هم فشرده شده را در طول شب انبار نکنید. جوشکاری سرد و رطوبت جوی باعث ایجاد حفره‌های دائمی در سطوح تماس می‌شود.

• قبل از نصب پایه‌های مقایسه‌گر، از صافی صفحه سطح مرجع خود (DIN 876 Grade 00) اطمینان حاصل کنید تا از خطاهای انحراف پایه جلوگیری شود.

با تطبیق درجه، جنس و پروتکل جابجایی با محیط اندازه‌گیری خاص شما، آزمایشگاه شما یک پایه مرجع مستحکم برای هر محصولی که از کارخانه شما خارج می‌شود، حفظ می‌کند.