Kalibreerimisinsenerile, kellega koos töötame, meeldib rääkida lugu kliendist, kes ei saanud aru, miks üks ja sama mõõteplokk mõõtis olenevalt kellaajast erinevalt. Hommikused näidud olid korras. Varaseks pärastlõunaks, kui päike oli paar tundi poe ühte seina tabanud, näitas sama plokk paarimikromeetrist triivi. Plokis, komparaatoris ega operaatoris polnud midagi viga. Tuba ise oli instrument, mis oli spetsifikatsioonist väljas.
See on täppistootmise osa, millest on lihtne mööda vaadata, kui keskendute tööpingile või mõõturile. Teras paisub ligikaudu 11,5 mikronit meetri kohta iga temperatuurimuutuse kraadi kohta. Graniit on palju stabiilsem, tavaliselt vahemikus 5-8 mikronit meetri kohta kraadi kohta, sõltuvalt koostisest, kuid "stabiilsem" ei ole sama mis "mõjutamata". Mõnesaja millimeetri pikkuse komponendi puhul võib paarikraadine triiv tööpäeva jooksul olla erinevuseks osa, mis läbib ülevaatust, ja selle osa, mis ei läbi – kuigi selle osa puhul tegelikult midagi ei muutunud.
Miks 20 kraadi sai vaikimisi võrdlustemperatuuriks?
Enamikus rahvusvahelistes mõõtmete metroloogia standardites, sealhulgas ISO 1 ja DIN- ja ASME-spetsifikatsioonides sisalduvad võrdlustingimused, kasutatakse standardse võrdlustemperatuurina 20 kraadi. See ei ole suvaline arv -, see on lähedane tüüpilistele sisetingimustele, mis muutis selle praktiliseks aastakümneid tagasi, kui kliimaseade oli vähem levinud. Kuid "lähedal ambient" ja "hoitakse ambient" on praktikas väga erinevad asjad. Poe põrand, mis kõigub hommikul 18 kraadi ja pärastlõunal 26 kraadi vahel, mis on tavaline kliimaseadmeta ruumides, tähendab, et iga sel päeval tehtud mõõtmine on viidatud standardis eeldatust veidi erinevale baasjoonele.
Seetõttu ei ole tõsised metroloogiaruumid lihtsalt konditsioneeritud ruumid -konditsioneeriga ruumid, - need on ehitatud ülejäänud rajatisest eraldiseisva keskkonnasüsteemina, mille temperatuur on sageli ±0,5 kraadi piires või madalam ning niiskuse reguleerimine on peal, kuna niiskus mõjutab nii materjali paisumist kui ka optiliste ja elektrooniliste mõõteseadmete käitumist.
Vibratsioon on probleemi teine pool
Temperatuur saab suurema osa tähelepanust, kuid vibratsioon võib samamoodi rikkuda submikronilise mõõtmise. Viiekümne meetri kauguselt mööduv kahveltõstuk, järgmises hoones rattaga sõitev suur stantsimispress või isegi jalgsiliiklus koordinaatmõõtmismasina läheduses võivad tekitada piisavalt liikumist, et andmetes mürana kuvada. Mida väiksemat tolerantsi püüate hoida, seda olulisem on see. Seetõttu isoleerivad laserinterferomeetriat või tipptasemel CMM-i kasutavad rajatised tavaliselt nii struktuurselt kui ka mehaaniliselt ülejäänud seadmest.
Praktiline isoleerimine hõlmab tavaliselt mõne asja koos töötamist: piisavalt paks ja tihe põrandaplaat, et taluda koormuse mõjul läbipainde, isolatsioonikraavid või paisumisvuugid, mis eraldavad mõõtmisruumi vundamendi ümbritsevast hoone konstruktsioonist, ja - kraanade, tõstukite, tõstelaudade - teisaldamiseks mõeldud seadmed, mis on ette nähtud raskete kivide või metallosadesse liigutamiseks põrandale ilma, et see kanduks edasi.
Kuidas üks korralikult ehitatud täppisruum tegelikult välja näeb
Kui astuksite läbi rajatise, mis on ehitatud spetsiaalselt ülitäpse{0}graniidi ja metallosade viimistlemiseks, kipuvad mõned funktsioonid tavalise masinatöökojaga võrreldes silma paistma.
Põrand ise valatakse sageli ühe tugevalt üle meetri paksuse tugevdatud plaadina, kasutades pigem kõrgtugevat{0}}betooni kui standardset konstruktsioonisegu, et minimeerida läbipainde ja resonantsi raskuse all.suured graniitplokidja teisaldatavad seadmed.
Ligikaudu poole meetri laiused ja kuni kahe meetri sügavused isolatsioonikraavid - ümbritsevad sageli temperatuuri-kontrollitava tsooni perimeetrit, eraldades mõõtekorruse vundamendi füüsiliselt ülejäänud hoonest, nii et naaberalade vibratsioon ei kanduks läbi plaadi.
Nendes ruumides kasutatavad sildkraanad on tavaliselt ette nähtud vaikseks tööks, kuna isegi mehaaniliselt mürarikas kraana põhjustab mitmetonniste kivitoorikute üle ruumi teisaldamisel struktuurset vibratsiooni.
Ja üha enam ehitavad täppistootjad sekundaarseid puhasruumi-stiilis keskkondi, mis on modelleeritud lõdvalt pooljuhtide konstruktsioonistandarditel - mitte tingimata tahkete osakeste kontrollimiseks vahvli-tehase tasemel, vaid temperatuuri stabiilsuse, niiskuse reguleerimise ja madala õhuvoolu turbulentsi kombinatsiooni jaoks, mida on vaja graniidist konstruktsioonide kokkupanemisel, mille nõuetega on alamtasandiline{{3}.
Miks see on oluline, isegi kui te ei näe ruumi kunagi?
Ostjale, kes hindab graniidist aluste, mõõteriistade või täppis{0}}töödeldud komponentide tarnijat, on osade valmistamise ja mõõtmise keskkond vaieldamatult sama oluline kui masin, mis need valmistas. Halva termoregulatsiooniga ruumis maandatud ja kontrollitud komponent võib tarnimise päeval mõõta "spetsifikatsioonide järgi" ja siiski triivida, kui see teise keskkonda jõuab, lihtsalt seetõttu, et seda ei stabiliseeritud kunagi -, mõõtmine juhtus just õnneliku akna ajal.
Tarnijalt küsimine nende mõõtmisruumi temperatuuritaluvuse, vibratsiooniisolatsiooni ja niiskuse reguleerimise kohta ei ole formaalsus. Sageli ennustab see osade pikaajalist stabiilsust{1}} paremini kui lihvmasina spetsifikatsioonileht.