Қаттылық өлшегіштің калибрлеуі: Қадамдап орындалатын өнеркәсіптік нұсқаулық

Қаттылық өлшегішті калибрлеуге дайындау

Құрылғыны орнату, тірек тұрақтылығы және орналасу дәлдігін тексеру

Өлшеу дәлдігін сақтау үшін қаттылық өлтіргішті қатты, тербеліссіз бетке орнатыңыз. Сынақ алаңы деңгейленген және берік бекітілген болуы керек, себебі кез келген тербеліс индентация нәтижелерін бұзып жібереді. Индентордың тік бағытта орналасқанын жоғары сапалы деңгейлеу құралымен тексеріңіз. Орталықтан ең азғантай ауытқу (бір жарым градустан астам) Rockwell сандарын 1,5 баллға дейін өзгертуі мүмкін. Rockwell құрылғыларымен жұмыс істеген кезде анвильтың күш әсер ететін бағытқа қатты перпендикуляр орналасқанын қамтамасыз етіңіз; идеалды жағдайда оның ауытқуы 0,1 миллиметрден аспауы керек. Бұл талаптың орындалмауы ASTM E18 стандартының талаптарын бұзады. Жабдықтау қателері шынайы сынақ жағдайларында кездесетін барлық проблемалардың шамамен үштен бірін құрайды, сондықтан сенімді нәтижелер алу үшін дұрыс дайындық міндетті түрде қажет.

Инденторды тексеру, анвильтың бүтіндігін тексеру және перпендикулярлықты растау

Индентордың ұшын 10 есе үлкейткіш арқылы қараңыз. HRC сынағы үшін қолданылатын алмас конустар жақсы көрінуі керек — шаңғылар, трещиналар немесе дөңгелектелген жетектер болмауы тиіс. Егер инденторда кез келген ақау байқалса, оны дереу ауыстырыңыз. Тіпті ең кішкентай сызықтар да оның материалға қанша терең енгенін өзгертеді және барлық көрсеткіштерді бұзады. Аналық табақшаны тексерген кезде оның бетінің жазық екенін тексеру үшін түзусызықтық сызғышты оның бетімен жүргізіңіз. Екі ондық миллиметрден (0,02 мм) асатын кез келген көтерілулер немесе бұралулар сынақ кезінде үлгілердің орналасуын бұзады. Аналық табақшаның тік тұрғанын тексеру үшін оған саусақтық индикаторы бар сынақ блогын қойыңыз. Жарты миллиметрден (0,5 мм) асатын ауытқулар ISO стандарттарына сәйкес келмейтінін көрсетеді. Бұл кішкентай ерекшеліктердің бәрі маңызды, өйткені компаниялар сертификаттау сынақтарынан өте алмаса, әуе-ғарыш саласындағы кәсіпорындар әрбір ретінде оларды түзетуге шамамен он екі мың доллар жұмсайды.

Қаттылық өлшеушісінің калибрлеу процедурасын орындау

Қадамдап орындалатын операция: нөлдік орнату, жүктеме қолдану және индентация өлшеу

Бастапқыда өлшеулерімізге дәл бастау нүктесін беру үшін құралдың нөлдік орны дұрыс орнатылғанына көз жеткізіңіз. Келесі қадам — алдын ала сынақ күшін қолдану, ол әдетте Rockwell B немесе C шкалаларын қолданған кезде шамамен 10 кгк болады. Бұл инденторды сыналатын материалдың бетіне тегіс қойылуына көмектеседі. Енді негізгі жүктемені қолдану кезегі келеді, оның шамасы қолданылатын нақты шкалаға байланысты 60–150 кгк аралығында өзгереді. ASTM E18 бағдарламасына сәйкес бұл қысымды шамамен 10–15 секунд бойы тұрақты ұстап тұруымыз қажет. Барлық жүктеме толығымен алынғаннан кейін, Rockwell сынағында индентация тереңдігін немесе Brinell мен Vickers әдістерінде индентация диаметрін дәл калибрлеу құралдарын пайдаланып өлшеңіз. Әрбір сертификатталған сынақ блогы үшін нәтижелердің тұрақтылығын тексеру мақсатында кемінде үш рет бөлек оқыма жасаңыз. Егер оқыма нәтижелері арасында 0,3 HR-ден астам айырма болса, бұл, мүмкін, сынақты жүргізуші адамда немесе өзі құрылғыда да қандай да бір ақаулық бар екендігін көрсетеді.

Калибрлеу стандартын таңдау және дәлдік шегіне сәйкестік (±0,5 HR, ±0,05 мм)

Қаттылықты сынау үшін салыстыру блоктарын таңдаған кезде, олардың NIST бойынша іздері болуы және сыналатын материал мен қаттылық диапазонына сәйкес келуі маңызды. Мысалы, HRC сынаулары үшін болат блоктар ең жақсы нәтиже береді, ал HRB көрсеткіштерін алу үшін әдетте мыс қолданылады. Сертификат әлі де жарамды ма, әлде жоқ па — міндетті түрде тексеріңіз, себебі көптеген аккредитацияланған блоктар сатып алынғаннан кейін бір мен екі жыл ішінде жарамдылығын жоғалтады. Нақты қаттылық сандары сертификатта көрсетілген мәннен ±0,5 HR шегінде болуы керек. Стадиялық микрометр бойынша өлшенген индентация тереңдігі де 0,05 мм-ден аспауы керек. Осы стандарттарға қатал бағыну уақыт өте келе өлшеулердің баяу ауытқуын болдырмауға көмектеседі. Біз бұны мойындаймыз: ешкім жылына $58 мыңнан астам құн төлеуді қаламайды, өйткені құрылғылар жиі қайта калибрленуге қажет болады. Осындай шығындар 2023 жылы «Quality Digest» журналында жарияланған мақалада ерекше атап өтілді.

Сілтеме блогының сериялық нөмірлері, орташа жағдайлар (температура, ылғалдылық), бақыланған ауытқулар және техниктің растауы кіретін калибрлеу журналдарын сақтау — ішкі аудиттер мен ISO/IEC 17025 сәйкестігі үшін толық ізденісті қамтамасыз ету.

Қаттылық өлшегіштің ұзақ мерзімді дәлдігін қамтамасыз ету

Индентордың тозуынан басқа өрісте болатын дрейфтің түбірлік себептері

Индентордың тозуы жиі айтылады, бірақ шындығында ұзақ мерзімді дрейфтің себебі — уақыт өте келе бірлесіп әсер ететін бірнеше фактор. Гидравликалық жүйелердің бұзылуы басталған кезде, ASTM стандарттарына сәйкес жүктеме өлшемдері плюс-минус 1,5 пайыздан асады. Температураның өзгеруі де маңызды. Егер температура стандарттық 23 градус Цельсийден барынша бес градусқа жоғары немесе төмен болса, материалдардың кеңеюі мен сығылуы бұзылады. Біз бір градусқа температураның өзгеруіне байланысты шамамен 0,07 HR қателік туралы сөйлейміз, бұл сынақ рамасының пішінін және күштердің дұрыс бағытталуын бұзады. Содан кейін жабдықты тасымалдау кезіндегі немесе қалыпты пайдалану кезіндегі тербелістер жүктеме элементтерін орнынан ығытады. Сонымен қатар оптикалық энкодерлерге түсетін тозаңды да ұмытпаңыз. Зерттеулер көрсеткендей, бұл тозаң мәселесіне байланысты өнеркәсіптік орнатулардың шамамен 25 пайызы 0,04 мм шамасындағы өлшеу қателіктеріне ұшырайды. Бұл барлық жинақталған мәселелер ISO 6508 стандарттарымен анықталған қабылданатын шектен тыс жұмыс істеуге әкеледі, егер оларды бақыламай, түзету шараларын қолданбаса.

Қоршаған ортаны бақылау, жиілік бойынша нұсқаулықтар және ізденімділік протоколдары

ASTM E18-22 стандарттарына сәйкес, ауаның температурасын шамамен 23 °C ±2 °C, сондай-ақ салыстырмалы ылғалдылықты 45%–55% аралығында ұстау өте маңызды. Көптеген проблемалар осы параметрлер осы шектен тыс ауытқыған кезде пайда болады. Зертханалар қолданылатын құрал-жабдықтарды тәулігіне бір рет, шамамен әр тоқсан сайын калибрлеуі қажет. Сирек қолданылатын жабдықтар әлі де жылына екі рет тексерілуі керек. Салыстырмалы блоктар міндетті түрде NIST стандарттарына ізденімділікпен сілтеме жасауы керек, ал олардың белгісіздігі 0,3 HR-ден аспауы тиіс. Трансмиссия осьтері сияқты бөлшектер бойынша сынақ өткізетін автокөлік сынақ орындары сапаны қамтамасыз ету мақсатында әртүрлі нақты операциялық талаптарды қамтитын ISO/IEC 17025 талаптарына бағынуға тиісті.

• Калибрлеу блоктарын салыстырмалы ылғалдылықпен реттелетін сақтау орыны
• Әрбір техникалық қызмет көрсету, калибрлеу және қоршаған ортаны бақылау нәтижелерін электрондық аудит ізінде тіркеу
• Конфигурациялық ескерту порогы бар автоматтандырылған айналу бақылауы

Температураны және ылғалдылықты құжаттау әрбір калибрлеу кезінде жылулық айнымалыларды статистикалық тұрғыдан бөліп алуға мүмкіндік береді — бұл өзінше қолданылатын техникалық қызмет көрсетуге қарағанда өрістегі ақауларды 74% азайтатыны дәлелденген.

Қаттылық өлшегіштерді калибрлеуге қойылатын салалық стандарттарға сай келу

Rockwell қаттылығын сынауға қойылатын ASTM E18 және ISO 6508 талаптары

ASTM E18 және ISO 6508 стандарттары Роквелл қаттылығын сынақтау бойынша глобалдық бағдарламаны белгілейді және осы сынақтардың қаншалықты дәл, қайталанғыш және ізденімпаз болуы керектігі туралы қатаң ережелер орнатады. Калибрлеу саласында екі стандарт та өте тар шектеулерді талап етеді: қаттылық көрсеткіштері үшін шамамен ±0,5 HR бірлігі және индентация тереңдігін өлшеулері үшін тек 0,05 мм ауытқуға рұқсат етіледі. Зертханалар осы талаптарға сай болу үшін сертификатталған салыстырмалы блоктармен жұмыс істеуі тиіс. Температура да маңызды — көптеген зертханалар нәтижелерге жылу өзгерістерінің әсерін болдырмау үшін температураны шамамен 23 °C-та, алайда ±5 °C ауытқуға рұқсат етіп, тұрақты ұстайды. Құжаттама да бұл жерде үлкен маңызға ие, өйткені әрбір калибрлеу үшін ресми ұлттық метрологиялық стандарттарға дейін ізденімпаздығын көрсететін дұрыс құжаттама болуы тиіс. Стандартты сынақ блоктарымен құрал-жабдықтарды регулярлы тексеру — бұл тек жақсы тәжірибе емес, сонымен қатар өлшеу жүйелерін дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін міндетті шарт. Әйтпесе қателер пайда болады, олар материалдың сертификаттауын толығымен жарамсыз етеді. Шынайы әлемдегі мысалдар компаниялар осы қадамдарды өткізбей қалған кезде не болатынын көрсетеді. Кейбір өндірістік кәсіпорындар протоколды сақтамаған кезде қаттылық көрсеткіштері 4,3%-дан аса ауытқыған, бұл әсіресе дәлдік ең маңызды болып табылатын аэроғарыш компоненттері, автомобиль бөлшектері және металл өңдеу операциялары саласында үлкен қиындықтарға әкелген.