חֲדָשׁוֹת

בבדיקות יומיומיות, בנוסף לפרמטרי הדיוק של הציוד עצמו, האם שקלתם אי פעם את ההשפעה של מדידת גודל המדגם על תוצאות הבדיקה? מאמר זה ישלב סטנדרטים ומקרים ספציפיים כדי לתת כמה הצעות למדידת גודל של כמה חומרים נפוצים.

1. עד כמה השגיאה במדידת גודל המדגם משפיעה על תוצאות הבדיקה?

ראשית, מה גודל השגיאה היחסית הנגרמת על ידי השגיאה. לדוגמה, עבור אותה שגיאה של 0.1 מ"מ, עבור גודל של 10 מ"מ, השגיאה היא 1%, ועבור גודל של 1 מ"מ, השגיאה היא 10%;

שנית, כמה השפעה יש לגודל על התוצאה. עבור נוסחת חישוב חוזק הכיפוף, לרוחב יש השפעה מסדר ראשון על התוצאה, בעוד שלעובי יש השפעה מסדר שני על התוצאה. כאשר השגיאה היחסית זהה, לעובי יש השפעה גדולה יותר על התוצאה.
לדוגמה, הרוחב והעובי הסטנדרטיים של דגימת בדיקת הכיפוף הם 10 מ"מ ו-4 מ"מ בהתאמה, ומודולוס הכיפוף הוא 8956 מגה פסקל. כאשר מזינים את גודל הדגימה בפועל, הרוחב והעובי הם 9.90 מ"מ ו-3.90 מ"מ בהתאמה, מודול הכיפוף הופך ל-9741 מגה פסקל, עלייה של כמעט 9%.

2. מהם הביצועים של ציוד מדידת גודל דגימה נפוץ?

ציוד מדידת המידות הנפוץ ביותר כיום הוא בעיקר מיקרומטרים, קליברים, מדי עובי וכו'.

טווח המדידה של מיקרומטרים רגילים בדרך כלל אינו עולה על 30 מ"מ, הרזולוציה היא 1 מיקרומטר, ושגיאת האינדיקציה המקסימלית היא כ-±(2~4) מיקרומטר. הרזולוציה של מיקרומטרים מדויקים יכולה להגיע ל-0.1 מיקרומטר, ושגיאת האינדיקציה המקסימלית היא ±0.5 מיקרומטר.

למיקרומטר ערך כוח מדידה קבוע מובנה, וכל מדידה יכולה לקבל את תוצאת המדידה בתנאי של כוח מגע קבוע, המתאים למדידת מידות של חומרים קשים.

טווח המדידה של קליפר קונבנציונלי הוא בדרך כלל לא יותר מ-300 מ"מ, עם רזולוציה של 0.01 מ"מ ושגיאת אינדיקציה מקסימלית של כ-±0.02~0.05 מ"מ. קליפרים גדולים מסוימים יכולים להגיע לטווח מדידה של 1000 מ"מ, אך גם השגיאה תגדל.

ערך כוח ההידוק של הקליפר תלוי בפעולת המפעיל. תוצאות המדידה של אותו אדם יציבות בדרך כלל, ויהיה הבדל מסוים בין תוצאות המדידה של אנשים שונים. הוא מתאים למדידה ממדית של חומרים קשים ומדידת ממד של חומרים רכים גדולים.

המהלך, הדיוק והרזולוציה של מד עובי דומים בדרך כלל לאלה של מיקרומטר. מכשירים אלה מספקים גם לחץ קבוע, אך ניתן לכוונן את הלחץ על ידי שינוי העומס בחלקו העליון. באופן כללי, מכשירים אלה מתאימים למדידת חומרים רכים.

3. כיצד לבחור את ציוד המדידה המתאים לגודל הדגימה?

המפתח לבחירת ציוד מדידה ממדי הוא להבטיח שניתן יהיה להשיג תוצאות בדיקה מייצגות וחזרתיות ביותר. הדבר הראשון שעלינו לקחת בחשבון הוא הפרמטרים הבסיסיים: טווח ודיוק. בנוסף, ציוד מדידה ממדי נפוץ כמו מיקרומטרים וקליפרים הוא ציוד מדידה למגע. עבור צורות מיוחדות או דגימות רכות, עלינו לקחת בחשבון גם את השפעת צורת הגשוש וכוח המגע. למעשה, תקנים רבים הציגו דרישות מתאימות לציוד מדידה ממדי: ISO 16012:2015 קובע כי עבור חריצים יצוקים בהזרקה, ניתן להשתמש במיקרומטרים או מדי עובי מיקרומטר כדי למדוד את הרוחב והעובי של דגימות יצוקות בהזרקה; עבור דגימות מעובדות, ניתן להשתמש גם בקליפרים ובציוד מדידה ללא מגע. עבור תוצאות מדידה ממדיות של <10 מ"מ, הדיוק חייב להיות בטווח של ±0.02 מ"מ, ועבור תוצאות מדידה ממדיות של ≥10 מ"מ, דרישת הדיוק היא ±0.1 מ"מ. GB/T 6342 קובע את שיטת המדידה הממדית עבור פלסטיק מוקצף וגומי. עבור דגימות מסוימות, מיקרומטרים וקליפרים מותרים, אך השימוש במיקרומטרים וקליפרים מוגדר בקפדנות כדי למנוע מהדגימה להיות נתונה לכוחות גדולים, וכתוצאה מכך תוצאות מדידה לא מדויקות. בנוסף, עבור דגימות בעובי של פחות מ-10 מ"מ, התקן ממליץ גם על שימוש במיקרומטר, אך יש לו דרישות מחמירות למאמץ מגע, שהוא 100±10Pa.

תקן GB/T 2941 מציין את שיטת המדידה המימדית עבור דגימות גומי. ראוי לציין כי עבור דגימות בעובי של פחות מ-30 מ"מ, התקן מציין שצורת הגשוש היא רגל לחץ שטוחה ועגולה בקוטר של 2 מ"מ ~ 10 מ"מ. עבור דגימות עם קשיות של ≥35 IRHD, העומס המופעל הוא 22±5kPa, ועבור דגימות עם קשיות של פחות מ-35 IRHD, העומס המופעל הוא 10±2kPa.

4. איזה ציוד מדידה מומלץ עבור חומרים נפוצים?

א. עבור דגימות מתיחה מפלסטיק, מומלץ להשתמש במיקרומטר למדידת הרוחב והעובי;

ב. עבור דגימות פגיעה מחורצות, ניתן להשתמש במיקרומטר או במד עובי ברזולוציה של 1 מיקרומטר למדידה, אך רדיוס הקשת בתחתית הגשוש לא יעלה על 0.10 מ"מ;

ג. עבור דגימות סרט, מומלץ להשתמש במד עובי ברזולוציה טובה מ-1 מיקרומטר למדידת העובי;

ד. עבור דגימות מתיחה מגומי, מומלץ להשתמש במד עובי למדידת העובי, אך יש לשים לב לאזור הגשוש ולעומס;

ה. עבור חומרי קצף דקים יותר, מומלץ להשתמש במד עובי ייעודי למדידת העובי.

5. בנוסף לבחירת הציוד, אילו שיקולים נוספים יש לקחת בחשבון בעת ​​מדידת מידות?

יש לראות את מיקום המדידה של חלק מהדגימות כמייצג את גודלן האמיתי של הדגימה.

לדוגמה, עבור חריצים מעוקלים יצוקים בהזרקה, תהיה זווית טיוטה של ​​לא יותר מ-1° בצד החריצים, כך שהשגיאה בין ערכי הרוחב המקסימליים והמינימליים יכולה להגיע ל-0.14 מ"מ.

בנוסף, לדגימות יצוקות בהזרקה תהיה הצטמקות תרמית, ויהיה הבדל גדול בין מדידה במרכז הדגימה לבין מדידה בקצהה, כך שהתקנים הרלוונטיים יפרטו גם את מיקום המדידה. לדוגמה, תקן ISO 178 דורש שמיקום המדידה של רוחב הדגימה יהיה ±0.5 מ"מ מקו מרכז העובי, ומיקום מדידת העובי יהיה ±3.25 מ"מ מקו מרכז הרוחב.

בנוסף להבטחת מדידת המידות בצורה נכונה, יש לנקוט משנה זהירות במניעת שגיאות הנגרמות כתוצאה משגיאות קלט אנושיות.