Czy wiesz jakie narzędzie wybrać do danego wymiaru? Czy może mierzysz tym, co akurat jest pod ręką? Może zawsze wybierasz suwmiarkę cyfrową, bo tak najłatwiej? Dobrze dobrane narzędzie pomiarowe do danej specyfikacji pozwoli uniknąć potencjalnych reklamacji. Jeśli nie wiesz jakimi kryteriami należy się kierować, to prawdopodobnie robisz to źle. Prawdopodobnie też już kiedyś potwierdziłeś, że dany wymiar mieści się w tolerancji, a tak naprawdę tam go nie było. Brzmi enigmatycznie prawda? Spokojnie, wszystko Ci wyjaśnię. Zapraszam do lektury: Dobór przyrządów pomiarowych!
Najpierw kilka żelaznych, ogólnych zasad. Potem prosty ale bardzo ciekawy przykład jak źle dobrane narzędzie wprowadza ogromne ryzyko podjęcia złej decyzji orzeczenia o zgodności ze specyfikacją.
Co zrobić gdy dostaniemy element do pomiaru wraz z rysunkiem technicznym? Czym się kierować przy doborze narzędzia pomiarowego?
Co nie znaczy, że zmierzyłeś źle…zakładam, że zrobiłeś wszystko poprawnie ☺
Wynikiem pomiaru jest wymiar tzw. zaobserwowany, obarczony niepewnością pomiarową.
Niepewność pomiaru jest symetrycznym przedziałem wokół wyniku pomiaru, w którym zawiera się wartość rzeczywista z określonym prawdopodobieństwem. Źródła niepewności są różne i zależne od danej procedury pomiarowej, mogą wynikać z: przyrządu, obiektu, warunków środowiskowych, człowieka, który wykonuje pomiar i strategii pomiarowej. Zachęcam Was do zagłębienia tematu.
Jeśli, nie będziesz badać źródeł niepewności to przynajmniej sprawdź koniecznie w dokumentacji błąd graniczny dopuszczalny MPE (Maximum Permissible Error) przyrządu. Nie mylić z rozdzielczością, czyli z podziałką. Zwykle informację o MPE podaje producent, czasem w instrukcji obsługi MPE nazwane jest jako „dokładność”. W prostych słowach MPE to wartość o jaką dany przyrząd może się mylić, to symetryczny przedział w jakim znajduje się wynik pomiaru tym narzędziem.
By osiągnąć rzetelne i wiarygodne wyniki pomiarów stosuje się zasadę metrologiczną, która mówi, by błąd MPE był mniejszy niż 10 % zakresu tolerancji T. Jednak, gdy nie jest to możliwe do osiągnięcia to można zwiększyć zakres np. do 30%T.
Np. Ø30±0,02 mm, T=0,04 mm, w przypadku zasady MPE< 20%T wybieramy przyrząd z MPE<0,008 mm.
Uwaga 2: Sytuacja się komplikuje gdy pracownicy nie mają dostępu do dokumentacji technicznej i instrukcji obsługi przyrządów. Często wtedy spotykanym w przedsiębiorstwach ułatwieniem jest dobór narzędzia pomiarowego do wymiaru ze względu na rozdzielczość przyrządu. W skrócie jeśli T tolerancja wymiaru jest w „setkach” np. ±0,01 to wybieramy przyrząd, który będzie wskazywał z rozdzielczością w mikrometrach. Jest to uproszczenie zasady MPE<10%T.
Np. Ø30±0,02 mm, T=0,04 mm, wybieramy mikrometr cyfrowy z rozdzielczością 0,001 mm.
wracamy do naszych zasad:
Teraz nie pozostaje nic innego jak tylko zmierzyć, poprawnie zmierzyć ☺
Obiecany prosty przykład jak poprawnie dobrać przyrząd do pomiaru wydawałoby się banalnego elementu.
Wałek Ø30±0,02 mm. Pole tolerancji T=0,04 mm.
Dysponujemy narzędziami:
Przyrząd pomiarowy | Zakres | Rozdzielczość | MPE |
Suwmiarka cyfrowa | 0-150 mm | 0,01 mm | ± 0,02 mm |
Mikrometr cyfrowy | 25-50 mm | 0,001 mm | ± 0,003 mm |
Suwmiarka analogowa | 0-150 mm | 0,02 mm | ± 0,03 mm |
Większości z nas pierwszą myślą byłaby zapewne suwmiarka cyfrowa. Pomiar za pomocą tego przyrządu jest prosty. Spójrz jednak, co się dzieje z wynikiem pomiaru taką suwmiarką, w jakim przedziale rzeczywiście się ten wynik znajduje. Potencjalnie wszystkie wyniki pomiarów wałka uzyskane tymi trzema narzędziami (białe punkty) mieszczą się w zakresie pola tolerancji (zaznaczona zielonym prostokątem). Gdy weźmiemy pod uwagę błędy dopuszczalne tych przyrządów, okazuje się, że ryzyko podjęcia błędnej decyzji jest bardzo duże.
Otrzymany wynik pomiaru suwmiarką cyfrową wynosi 30,01 mm, lecz jest to jedynie wymiar zaobserwowany i może mieścić się w przedziale błędu MPE, co za tym idzie może wypaść z tolerancji. Jeśli stwierdzimy zgodność ze specyfikacją to bierzemy na siebie ogromne ryzyko. Fatalnie wygląda sytuacja w przypadku suwmiarki analogowej, mimo iż wynikiem naszego pomiaru jest nominał 30,00 mm. Zobacz jak duży błąd dopuszczalny posiada taka suwmiarka, zakres błędu przekracza pole tolerancji. W tym przypadku pomiar wspomnianymi suwmiarkami jest niedopuszczalny.
Weźmy pod lupę mikrometr. Wynikiem również wpisujemy się w pole tolerancji, a błąd dopuszczalny jest tak niewielki, że nie ponosimy żadnego ryzyka związanego z podjęciem błędnej decyzji o zgodności ze specyfikacją. Strzał w 10 ☺
Zmierzyć element- wydaje się proste do wykonania, jednak sztuką jest zrobić to dobrze, rzetelnie, wiarygodnie a co najważniejsze odpowiednio dobranym narzędziem. Mam nadzieję, że dzięki temu artykułowi popełnisz mniej błędów. Jeżeli chcesz więcej — zapraszam do mojego szkolenia.
Urszula Kmiecik-Sołtysiak