Mjerenje I Kontrola Kvalitete
October 6, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
Short Description
Download Mjerenje I Kontrola Kvalitete...
Description
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE Voditelj kolegija: prof prof.. dr dr.. sc. sc. Duško Pavletić, dipl. dipl. ing. Asistenti: Marko Kršulja, dipl dipl.. ing. Maja Forempoher Škuver, mag. ing. mech mech.. PREDAVANJE 5
Sadržaj predavanja: Mjerenje značajki površina. Mjerenje odstupanja oblika. Mjerenja hrapavosti. Mjerenja tvrdo će.
Sveučilišni studij
MJERENJE ODSTUPANJA OBLIKA
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
1
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
odstupaju od idealne idealne površine. površine. Za praksu je izuzetno izuzetno Izrađene površine djelomično odstupaju važno da se ostvare dimenzijske karakteristike što bliže željenima. Mikrogeometrijske karakteristike određujuovisi vijek trajanja proizvoda koju su u fizičkoj i funkcionalnoj vezi. Životni vijek proizvoda o površinama kojima se dodiruju. Potrebno je razlikovati gdje počinj injee mikr mikroge ogeomet ometrij rijaa pov površin ršina, a, a gdj gdjee se zav završa ršava va makrogeometrija.
3 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Prema normi DIN 4760 kvaliteta i stanje površine može se podijeliti na 6 kategorija. Odstupanje od oblika/ Profili Odstupanje od oblika
Valovitost
Primj Pr imjer erii od odstu stupan panja ja
Razl Ra zloz ozii ods odstup tupan anja ja
Odstupanje od pravocrtnosti, ravnosti,
Utjecaji proizvodnih strojeva, radnog
kružnosti, ….
komada i procesa.
Valovita površina
Utjecaj obradnog alata, nepravilnog hvatanja (stezanja) u stroj.
Hrapavost (I) Žljebovi, ispupčenja,…
Hrapavost (II) Znaci ogrebotina
Hrapavost (III) Hrapavost (VI)
Kris Kr ista taln lnaa st stru rukt ktur uraa Međukristalne promjene
Utjecaj obradnog alata, reznih oštrica. Formiranje kontinuirane i prekidne strugotine Proces Proc esii un unut utar ar kr krist istal alne ne strukture, korozije i kemijski procesi. 4
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
2
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Bez obzira da li se mjere makro ili mikro karakteristike površina mjerenja se mogu izvoditi izvod iti mjernim instrumentima instrumentima koji rade na kontaktnom ili beskontaktnom princip principu. u. Optički mjerni instrumenti češće se koriste i za raznovrsnije namjene, u odnosu na taktilne. Mjerenja se mogu podijeliti na mjerenja: -makrogeometrijskih značajki ili odstupanje od oblika i -mikrogeometrijskih odstupanja ili hrapavosti površina.
5 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerna oprema za mjerenje odstupanja od oblika Osnovna podjela mjernih instrumenata prema parametrima koji se mjere je: -Oprema za kontrolu i mjerenje položaja -Oprema za kontrolu oblika -Oprema za kontrolu pravilnosti rotacije Položaj radnog komada je odre đen tolerancijama pravca: -Paralelnost -Okomitost -Smještaj/položaj -Kut nagiba -Koncentri čnost Oblik radnog komada određuje: -Pravocrtnost -Ravnost -Kružnost -Cilindričnost -Oblik linije -Oblik plohe 6 ć
ć
Izvor: N. Zaimovi -Uzunovi : Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
3
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
7 Izvor: hr.wikipedia.org hr.wikipedia.org/wiki/Tolerancija_ /wiki/Tolerancija_oblika_i_polo% oblika_i_polo%C5%BEaja C5%BEaja
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje Mjerenj e ods odstup tupanj anja a od pra pravoc vocrtn rtnost ostii
Pravocrtnost je stanje kod kojega je element površine pravac. Dozvoljeno odstupanje od pravocrtnosti u ravnini određeno je površinom između dva paralelna pravca, koji su međusobno udaljeni udaljeni Tp.
Tp Dozvoljeno odstupanje od pravocrtnosti odnosi se na linijske elemente na površini
8 ć
ć
Izvor: N. Zaimovi -Uzunovi : Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
4
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Osnovni model mjerenja pravocrtnosti pomoću komparatora.
Odstupanje od pravocrtnosti se računa u odnosu na referentni pravac koji se odredi metodom najmanjih kvadrata. Odstupanje od pravocrtnosti određeno je zbrojem udaljenosti dviju najudaljenijih točaka (jedne s desne i druge s lijeve strane referentnog pravca). 9 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje je ravno ravnosti sti Mjeren
Ravnost Ravn ost je st stan anje je pov površ ršin inee ko kodd koj kojee su sv svee točke u jed jednoj noj rav ravnin nini.i. Doz Dozvol voljen jenoo odstupanje od ravnosti određeno je prostorom između dvije ravnine, koje su udaljene za vrijednost naznačenog odstupanj odstupanjaa TRa. . TRa 0,12
0,12
10 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
5
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Shematski prikaz mjerenja ravnosti površina i plan mjerenja Princip mjerenja je sličan principu mjerenja pravocrtnosti. Odstupanje od ravnosti određeno je zbrojem udaljenosti dviju najudaljenijih točaka (jedna s donje a druga s gornje strane ravnine dobivene metodom najmanjih kvadrata).
Referentna površina
č Pomi osloncini y
L
čan Nepomi oslonac
yn y3 x1 x2 y 2x3 x4 x5 xm y1
Plan mjerenja ravnosti x
L
11 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Pravokutna metoda
Sveučilišni studij
Dijagonalna metoda
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjerenje pravocrtnosti i ravnosti može se izvoditi i jednostavnim mjernim sredstvima kao što su: libele, autokolimatori, sinusni lineali. Ukoliko se žele točna i laboratorijska mjerenja koriste se mjerni instrumenti koju su složenije konstrukcije.
12
6
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje je kružno kružnosti sti Mjeren
Kružnost se odnosi na stanje kružne linije ili površine kružnog dijela, kod kojeg su sve točke na obodu poprečnog presjeka jednako udaljene od središnje to čke. Dozvoljeno odstupanje od kružnosti određeno je površinom između dvije koncentrične kružnice u istoj ravnini, čija je razlika polumjer Tk. Linija profila radnog komada ne smije ni jednom točkom izlaziti izvan kružnog vijenca. Vrste pogrešaka kružnosti mogu biti valovitost, izbočenost i ovalnost. 0,02
OVALNOST
0,02 IZBOČEOST VALOVITOST
Sveučilišni studij
Obod površine radnog komada u jednom poprečnom 13 presjeku
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Postoje dvije osnovne metode mjerenja / ispitivanja kružnosti: -s unutarnjom mjernom referencom -s vanjskom mjernom referencom Mjerenj Mjer enje e kru kružno žnosti sti s unu unutar tarnjo njom m mjer mjernom nom ref refere erenco ncom m
Kod ovei osnovnim metode jenedostatkom mjerna referenca u tijeku Naime, ispitivanja kružnosti promjenjiva, smatra ove metode. mjerna se referenca određšto uje se na temelju elemenata površine ispitivanog predmeta mjerenja. Mjerenje Mjeren je kru kružno žnosti sti s unu unutar tarnjom njom mje mjerno rnom m ref refere erenco ncom m mož možee se izv izvodi odititi sli slijed jedeećim metodama: -dijametralno -dijamet ralno ispitiv ispitivanje anje kružnost kružnostii -ispitivanje kružnosti primjenom mjernih šiljaka -ispitivanje kružnosti primjenom V-prizmi
14 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
7
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje kružnosti pomoću V-prizme. Mjerenje se izvodi pomoću četiri komparatora koji su postavljeni tako da formiraju slijedeće kutove: K1: α=60°; β=0° K2: α=60°; β=180° K3: α=60°; β=60° K4: α=60°; β=30° gdje su: α – kut prizme β – kut dodira n – broj točaka dodira µn – koeficijent koji ovisi o kutu prizme, kutu dodira i broju točaka dodira ∆= µn ∆k ∆ - izmjerena vrijednost ∆k – stvarna vrijednost odstupanja od kružnosti
A
B
C α
α
K4 30°
K1 60° K3
β
60° α
K2 15
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenj Mjer enje e kru kružno žnosti sti s van vanjsko jskom m mjer mjernom nom ref refere erenco ncom m
Kod ove metode mjerenja kružnosti za mjernu referencu se uzima os rotacije vrlo precizno preciz no izrađenog vrete vretena, na, čija točnos nostt rot rotaci acije je mora biti unu unutar tar usko prop propisa isanih nih granica. Kodđaja mjerenja ure i to: kružnosti s vanjskom mjernom referencom primjenjuju se dvije vrste - uređaj s rotirajućim stolom, i Referentna os - uređaj s rotirajućom sondom (prikazan na slici). Os izratka e – ekscentričnost osi izratka u odnosu na os rotacije
Mjerno vreteno
Os rotacije Osjetnik
Os izratka e
e Ticalo Izradak 16
8
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
MJERENJE HRAPAVOSTI
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
pov ovrš ršin ina a (površi (površins nska ka hr hrap apav avost ost)) je uk ukup upno nost st mi mikro krogeo geomet metri rijs jski kihh nepravilnosti na površini predmeta koje se pravilno ili nepravilno ponavljaju, a nastale su djelovanjem alata tj. postupkom obrade ili drugim utjecajima. Svaka površina izratka nije glatka idealna geometrijska površina, ve ć se sastoji od niza izbočina i udubljenja (neravnina) različitih veličina, oblika i rasporeda. Hra rapa pav vos ostt
Usmjerenost
Hrapavost
Valovitost
9
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Prof ofil il po povr vrši šine ne dobiva dobiva se pre presij sijeca ecanje njem m pov površi ršine ne jed jednom nom pod podesn esnoo oda odabra branom nom Pr
ravninom, koja je okomita na smjer rasprostiranja neravnina (tragove obrade). Razlikujemo stv stvarn arnu, u, efe efektiv ktivnu nu i geo geometr metrijsk ijsku u pov površi ršinu nu. Stvarn Stv arna a pov površi ršina na ograničava
Presjek
tijelo i odvaja ga od okolnog prostora. Efektivna
površina je
izmjerena površi izmjerena površina, na, odnosn odnosnoo približna slika stvarne površine dobi do bive vena na po pomo moću mj mjer erni nihh instrumenata i ovisi o načinu mjerenja. Geom Ge omet etri rijs jska ka
povr po vrši šina na je
idealna površ idealna površina ina čijijii ob oblilikk je definiran crtežom ili proizvodnim postupkom.
Sveučilišni studij
Presjek
Presjek
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Dužina vre Dužina vredno dnovan vanja ja ln je duljina na kojoj se vrednuju vrijednosti veličina hrapavosti. Ta dužina može sadržavati jednu ili više ref refere erentn ntnih ih duž dužina ina l . Parametri hrapavosti profilmetrima profilme trima se određuju na promatranoj dužini koja sadrži 5 ref refere erentn ntnih ih duž dužina ina. Srednja crta profila - m
predstavlja referentni sustav koji služi za vrednovanje profila, a dijeli profil tako da unutar referentne dužine (l) zbroj kvadrata svih odstupanja profila od te crte bude najmanji.
10
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Parametri površinske hrapavosti
Ra – srednje aritmetičko od odstu stupan panje je pro profila fila. Srednje
aritmetičko odstupanje profila Ra je srednja aritmetička vrijednost apsolutnih vrijednosti profila y u u granicama referentne dužine l.
Ra
=
1 l
l
n
1
∫ y dx ≈ n ∑ y
i
i =1
0
n – – ukupan broj mjerenih odstupanja unutar referentne dužine l . y i – pojedinačna odstupanja unutar referentne dužine l .
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Rq – srednje kvadratno odstupanje profila. Srednje
kvadratno odstupanje profila Rq je kvadratni korijen iz aritme kvadratni aritmetitičke sredine kvadrata odstupanja svih to čaka efektivnog profila od srednje crte. To je parametar koji daje informaciju slične kvalitete kao Ra (veći za oko 10%) a izračunava se: 1 1 1 l 2 2 1 n 2 2 Rq = y dx ≈ yi
∑
∫
l
n
0
i =1
Rz – visina neravnina profila u deset točaka. Rz je
srednja aritmetička vrijednost visine 5 najviših izbočina i dubine 5 najdubljih udubina u granicama referentne duljine mjerenih od proizvoljnog pravca koji je paralelan sa srednjom crtom profila ali je ne siječe. 5
∑ y
pi
R z
=
5
+
i =1
Rp – najveća visina izbočine profila. Rv – najveća dubina udubine profila. – najveća visina profila ( Rmax) je zbroj Rt –
∑ y
vi
i =1
5 vrijednosti Rp i Rv.
Ispitivanje primjene parametara hrapavosti u praksi pokazalo je da su najviše korišteni parametri hrapavosti: Ra , Rz i Rt . Radi bolje procjene stanja površine poželjno bi bilo mjeriti dva ili više parametra.
11
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Metode mjerenja površinske hrapavosti 1. Usporedne metode Ispitivana Ispitiv ana površi površina na uspor usporeeđuj ujee se s eta etalon lonom om čija hra hrapav pavost ost je poz poznat nata, a, tom prilikom se koriste različiti komparativni mikroskopi. 2. Direktne metode - bezkontaktna metoda - kontaktna metoda (profilmetri i profilografi) Uređaji za mjerenje hrapavosti: Profilometri - mjere parametre hrapavosti Profilografi - crtaju profile kontroliranih površina Profilograf-profilmetri - kombinacija prije navedena dva uređaja
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Najčešća korištena kontaktna metoda mjerenja hrapavosti je pomo ću dijamantne igle koja se giba po tretiranoj površini u jednom prolazu. Radi na induktivnom principu tj. generiranju induktivne struje i time formiranju elektri čnog signala koji se dalje pojačava. Rezultat je ispis profila i vrijednosti parametara hrapavosti kao i digitalni ispis na ekranu.
12
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Profilograf - profilometar Pri pomicanju dijamantne (1) igle (radijus vrha manji od 10 µm) po mjerenoj površini (8) dolazi do promjene razmaka induktivnog elementa (2) i sistema magneta-jezgra i dva namotaj namo tajaa (3) (3).. Pro Promje mjena na iza izaziv zivaa prom promjen jenuu nap napona ona ind induci uciran ranee stru struje je i for formir miranj anjaa električnog signala, koji se preko transformatora (4), poja čala i elektronskog bloka (5) tra transfo nsformi rmira ra đi ajpren prenosi osi se nau ind indika ikators torsku ku jed jedini inicu cu - ska skalu lu ins instru trumen menta ta (6) i crt crtaač (7). Prikazani ure ubraja profilograf-profilometre.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Zapisivan Zapisi vanje je prof profila ila ostv ostvaruj arujee se pom pomica icanje njem m usm usmjer jereno enogg svj svjetl etlosn osnog og sno snopa pa po termoosjetljivom papiru postavljenom na okretni bubanj (5). Pomicanjem mjerne igle po mjerenoj površini (4) zakreće se okretno ogledalo (2) koje svjetlosni snop, formiran od izvora (1), preko optičkog sustava (6) usmjerava na termoosjetljivi papir. Odbijanje snopa svijetlosti pod razli čitim kutovima izaziva njegovo osciliranje po termoosjetljivom papiru. Posebni mehanizam (7) ostvaruje pomicanje mjerenog objekta i ujedno okretanje bubnja. Prikazani uređaj ubraja se u profilografe.
Schmalz-ov profilograf
13
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Ozna č čavanje a vanje
b c
(f) a – srednje aritme aritmeti tičko odstupanje profila R a u ili oznaka oznaka razreda hrapavosti (N1 – N12), b – postupak postupak obrade obrade
µ m
c – referentna referentna dužina dužina l d – smjer smjer prostiranja ner neravnina avnina = paralelno crti koja predstavlja površinu ⊥ okomito × križno križno M višesmjerno C približno kružno R radijalno P bez jasnog smjera prostiranja e – dodata dodatak k za strojnu obrad obradu u f – simbol i vrijednost drugog korištenog parametra hrapavosti
a e
d
Primjeri ozna č čavanja: a vanja: tokareno
1,6
ili
tokareno
N7
tokareno
valjano 1,6 0,8
ili
N7 N6
2,5
1,6 0,8
ili općenito 2
⊥
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Utjecaj vrste obrade na hrapavost površine
OBRADNI PROCES
Površinska hrapavost, µ m µ µ µm
Gruba obrada Srednja obrada Fina obrada, grubo brušenje Vrlo fina obrada, srednje brušenje Fino brušenje, honovanje Veoma fino brušenje, lepovanje Lepovanje, poliranje
Razred (stupanj) hrapavosti
6, 3 3, 2
N9 N8
1, 6
N7
0, 8
N6
0, 4
N5
0, 2
N4
0, 05
N2
14
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Na slici je prikaz (uvećan) nastanka hrapavosti površine tijekom obrade tokarenjem.
χr ’ χr
R t
f
f
f
rε
A
Sveučilišni studij
MJERENJE TVRDOĆE
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
15
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
DEFINICIJA TVRDOĆE Tvrdoća predstavlja otpornost materijala prema prodiranju nekog drugog, znatno tvr đeg tijela. Također, tvrdoća se definira i kao otpor materijala prema plastičnoj deformaciji. To je svojstvo krutina jer tekućine i plinovi nemaju tvrdoću. Podaci o tvrdoći materijala su neophodni kada se radi o strojnoj obradi. Alati moraju biti tvrđi od materijala koji se obrađuje. Najtvrđi materijal je dijamant. METODE ZA MJERENJE TVRDOĆE Prvu met Prvu metod oduu za mj mjere erenj njee tv tvrdo rdoće raz azvi vioo je Friderich Mohs (1773. – 1839.). Mohsova skala je niz od deset minerala, poredanih po tvrdoći, koji se kor korist istii za pro procje cjenu nu rel relati ativne vne tvr tvrdo doće drugih minerala ili tvari. Mineral koji je viši u Mohsovoj skali, ima veću tvrdoću. Mohsova metoda se ne prim pr imje jenj njuj ujee za mj mjer eren enje je tv tvrd rdooće tehničkih materijala.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Za mjerenje tvrdoće nisu potrebni posebno izra đeni uzorci već je mjerenje moguće, ovisno o metodi, na poluproizvodima ili č ak na gotovim proizvodima. Zbog toga su se s vremenom razvile različite metode mjerenja tvrdoće. Rockwellova metoda
Rockwellovom metodom mjeri se tvrdoća isključivo metalnih materijala. U metal se utiskuje utisku je stoža stožac c (eng. cone- HRC kuglica lica od kaljenog čelika (eng. ball- HRB cone- HRC metoda) metoda) ili kug ball- HRB metoda). metoda ). Za meka mekane ne mat materi erijal jalee upo upotre treblj bljava ava se mal malaa čelična kug kuglica lica,, a za tvr tvrde de mate materij rijale ale dijamantni stožac. Ovom metodom se mjeri dubina penetracije koja se prera čunava u tvrdoću po Rockwellu (HR). Dijamantni stožac ima kut od 120°i radijus zaobljenja 0,2 mm.
16
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Tvrdoća po Rockwellu A Predopterećenje
B Predopterećenje + glavno opterećenje
C Predopterećenje
Referentna linija
F0 – Predopterećenje, mala sila u N, F1 – Glavno opterećenje, dodatna sila u N, Formula za izračun tvrdoće prema Rockwellovu HR = E – e e - dubina prodora utiskivača pod utjecajem ukupne sile mjereno u jedinicama po 0,002 mm, E - konstantna, referentna dubina ovisna o vrsti utiskiva ča. 100 jedinica za dijamantni stožac, a 130 za čeličnu kuglicu.
Sveučilišni studij
Tablica: podjela tvrdoće po Rockwellu
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
17
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Odabir skale ovisi o materijalu na kojem se izvodi ispitivanje:
Princip mjerenja HRB tvrdoće Promjeri čeličnih kuglica iznose od 1/2'' do 1/16''. Kuglice se koriste za mjerenje mekših materijala. Nedostaci metode su relativno slaba selektivnost i niska preciznost od ± 2 HRC.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Brinellova metoda
Ispitivanje tvrdoće Brinellovom metodom je dosta dos ta jed jednos nostava tavann pos postup tupak. ak. Met Metodu odu je osmi os misl slio io šv šved edski ski in inže ženj njer er J. A. Bri Brine nellll (1849.-1925.) (1849.1925.).. Kugli Kuglica ca od kalje kaljenog nog čelika (standardni 10, 5u i 2,5 mm) utis ut isku kujje se promjeri u čis istu tuD su i ra ravn vnu povr po vrši šinu nu materijala određenom silom F, nakon č ega se ku kugl glic icaa miče, a u ma mate terij rijal aluu ost ostaj ajee otisak. Kuglica Otisak
Otisak
18
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Tvrdoća se određuje na temelju veličine otiska. Promjer čelične kuglice D može biti od 110 mm (1, 2, 2,5, 5 i 10 mm), a sila kojom se opterećuje kuglica F takva da veličina proizvedenog otiska d bude u slijedećem omjeru s promjerom kuglice: D:d=(0,24 – 0,6)D Ukoliko je promjer otiska d manji od 0,24D zna či da je primijenjena premala sila F, odnosno ukoliko je d>0,6D zna či da je sila F bila prevelika. Iz ovoga je vidljivo da je kod mjerenja tvrdoće po Brinellu rezultat mjerenja ovisan o primijenjenoj sili. Formula za izračun tvrdoće prema Brinellu Kuglica Otisak
F – sila djelovanja na penetrator, D – promjer kuglice, d – promjer otiska na uzorku nakon ispitivanja. Otisak
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Uzorci nakon ispitivanja tvrdoće metodom po Brinellu.
Primjer oznake tvrdoće po Brinellu HB 10/3000/15 = 250
Tvrdoća po Brinellu iznosi 250, mjerenje je provedeno kuglicom promjera 10 mm, opterećenom masom od 3000 kg u trajanju 15 sekundi.
Nedostaci metode: Ne mogu se mjeriti materijali visoke tvrdoće. Otisak je relativno velik, pa funkcionalno ili estetski nagrđuje površinu.
19
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Vickersova metoda
Vickers je svojom metodom otklonio glavne nedostatke Brinell-ove metode, pa je po ovoj metodi moguće mjeriti i najtvrđe materijale, a tvrdoća nije ovisna o primijenjenoj sili. Prvi nedostatak otklonjen je primjenom najtvr đeg materijala - dijamanta za utiskiva č, a drugi geometrijom utiskivača. Kod Vickersa je utiskivač istostrana četverostrana piramida s kutom između stranica od 136°. Utiskivač Uporište
Dijamantni vrh Timer Uteg
Kruti radni stol
Otisak Uzorak
Uzorak
Odabran Odabr anii kut ut utis iski kiva vanj njaa om omogu ogućava da se izmj iz mjer eree vr vrijijed edno nost stii tv tvrd rdooće neovisne o primijenjenoj sili, čime je postignuto da se tvrdo ća meka me kani nihh i tv tvrd rdih ih ma mate terrijijal alaa mo možže mj mjer erititii primjenom iste sile, a isto tako se tvrdo ća istog materijala može mjeriti s različitim opterećenjima.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Formula za izračun tvrdoće prema Vickersu Pomoću mjernog mikroskopa mjere se dijagonale (d1 i d2) baze piramide otisnute u materijalu. Potom se tvrdoća izračunava prema izrazu:
Vrijednosti tvrdoća izmjerenih po Vickersovoj metodi odgovaraju približno vrijednostima tvrdoće prema Brinellu. Kod viših vrijednosti tvrdo ća razlika se povećava. Vickersova metoda jedina je primjenjiva u znanstveno istraživačkom radu na područ ju materijala. Otisak je vrlo malen pa ne oštećuje površinu.
20
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Shore-ova metoda
Ovaj postupak se temelji na mjerenju odskoka (elastičnosti materijala) čelične kuglice koja je spuš sp ušte tena na s od odre ređen enee vi visi sine ne na po povr vrši šinu nu uzorka. Mjera tvrdoće je visina odskoka. Knoopova metoda
Slična je Vi Vicker ckersovo sovojj meto metodi di za isp ispiti itivan vanje je meta me tala la.. Ko Kodd ov ovee me meto tode de četverostrana dijamantna piramida s kutovima 130°i 172°30‘ se uti utiskuj skujee u mate materij rijal al isp ispiti itivan vanja ja stv stvara araju jući romboidni otisak s jednom stranicom sedam puta većom od druge. Koristi se uglavnom za vrlo krte materijale ili tanke limove, gdje se može napraviti vrlo mali otisak pri mjerenju.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Leebova metoda (ASTM A956, DIN 50156 )
Ovaj postupak se jedini zasniva na fizikalnom principu tj. temelji se na izra čunu tvrdoće iz omjera udara i brzine odskoka. Tvrdoća se indirektno mjeri preko gubitka energije tzv. udarnog tijela (utiskivača). Utiskivač se pod određenim ubrzanjem izbacuje na površinu mjeren mje renja ja i uda udara ra u nju definira definiranom nom brzinom brzinom tj. kin kineti etičkom ene energi rgijom jom.. Uda Udarr stva stvara ra plastičnu deformaciju (otisak) na površini zbog čega utiskivač gubi dio brzine tj. energije.
Formula za izračun tvrdoće prema Leebsu
v r - brzina nakon udara v i - brzina prije udara.
21
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Utiskivač korišten kod ove metode je kuglica napravljena od volfram karbida, a izbacuje se iz mjerača tvrdoće putem sile opruge. Brzina kuglice se mjeri na način da je u tijelu utiskivača, čiji je vrh kuglica, ugrađen mali magnet koji tijekom prolaza pored namotaja u mjeraču tvrdoće stvara indukcijski napon proporcionalan brzini. Uzorak ne smije biti magnetičan!
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
UREĐAJI ZA MJERENJE TVRDOĆE Osnovne komponente svakog mjerača tvrdoće (tvrdomjera) su mehanizam za ostvarivanje odgovarajuće sile opterećivanja i dio za mjerenje duljine otiska ili dubine prodiranja utiskivača u ispitni uzorak. Na ovim uređajima je najčešće moguće odabrati 7 skala: 1. HL (Leebs) 2. HV (Vickers) 3. HRC (Rockwell C) 4. HRB (Rockwell B) 5. HB (Brinell) 6. HS (Shore) 7. HK (Knoop)
22
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerač tvrdoće PCE – 2000 (koristi Leebovu metodu) Priprema: Da bi iz izbj bjeg eglili mo mogu guće po pogr greš eške ke pr prii mjerenju zbog hrapavosti površine uzorka, povr po vrši šinu nu tr treb ebaa do dobr broo očist istiti, iti, naj najbol bolje je polilira po ratiti.. Hr Hrapa apavo vost st po povr vrši šine ne tre treba ba bi bititi manja od 2 µm (Ra). Mini Mi nimal malna na tež težin inaa uz uzor orka ka ne smi smije je bi bititi manja od 100 g, minimalna debljina manja man ja od 5 mm mm,, a de debl bljijina na otv otvrd rdnu nuto togg sloja ne manja od 0,8 mm.
Sveučilišni studij
Prikaz rezultata PCE – 2000 (mjerenje čelične naprave)
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
23
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerač tvrdoće DURAMIN 5 (koristi Vickersovu metodu) Priprema: Ako se
na
izratku
mjeri
dubina
cementa ceme ntacij izrada k setoga mora mor a bru brusit sitii da u dubinu 1cije, me,m,izr mm, aadak nakon tog a prerezati prere zati stigne u bakelitnu masu. Nakon toga se grubo brusi na brusnoj brusnoj traci. traci. Fino brušenje se izvodi sa vodobrusnim papirom papi rom fin finooće 80 800, 0, do sj sjaj ajaa iz izra ratk tkaa i uklan ukl anja janj njee sva svako kogg za zare reza za s pov površi ršine ne izratka. Na kraju slijedi poliranje poliranje izratk izratkaa pomoću aluminijske aluminijske glinice i filca. filca.
Sveučilišni studij
Prikaz rezultata DURAMIN 5 (mjerenje tvrdoće zupčanika)
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
24
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
MJERENJE KEMIJSK KEMIJSKOG OG SASTAVA SASTAVA MATERIJAL MATERIJALA A POMO ĆU OPTIČKE ATOMSKE ATOMSKE SPEKTR SPEKTROSKOPI OSKOPIJE JE
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
OSNOVNI POJMOVI SPEKTROSKOPIJA bavi se interakcijama između materijala i elektromagnetnih zračenja. SPEKTROMETRIJA bavi se kvantitativnim mjerenjem intenziteta elektromagnetnih zračenja. FIZIKALNI PRINCIP Elektroni se unutar atoma nalaze na određenim energijskim nivoima. Gibajući se između ovih nivoa elektroni mogu apsorbirati ili emitirati energiju jednaku razlici između ovih nivoa. U opti čkoj spektroskopiji spektroskopiji energi energija ja apsorbirana za prijel prijelaz az na višii ene viš energi rgijski jski nivo ili emi emitir tirana ana za niž nižii ene energi rgijsk jskii niv nivoo je u obl obliku iku fotona ( čestica svjetlosti). Valna duljina ovih fotona može odrediti identitet atoma (tj. kemijski element kojem pripada pripa da atom). Broj fotona te valne duljine direktno je propo proporciona rcionalan lan koncentraciji koncentraciji tog elementa u uzorku.
25
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
PRINCIP RADA SPEKTROMETRA Uzorak (katoda)
Električno pražnjenje
Detektor Zračenje svjetlosti
Komora
Udarna elektroda (anoda)
Zbog visokog napona između katode i anode usmjerenog u obliku svjetlosnog snopa dolazi dol azi do aps apsorp orpcij cijee dij dijela ela ove svj svjetlo etlosti sti (sv (svjetl jetlost ost ima ene energi rgiju ju koj kojaa odg odgova ovara ra energetskoj razlici između energijskih energijskih nivoa). nivoa). U katodi dolazi dolazi do uzbude atoma metala (katode) u obliku svjetlosti s odre đenim emisijskim spektrom. Koli čina ove emitirane svjetlosti specifična za prijelaz određenog elektrona u njegovom atomu (tj. kemijskom elementu) izmjerena je na detektoru. Mjeri se samo emisijski spektar dobiven kalibriranom koli činom svjetlost za prijelaz između dva utvrđena energijska nivoa.
26
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE Voditelj kolegija: prof prof.. dr dr.. sc. sc. Duško Pavletić, dipl. dipl. ing. Asistenti: Marko Kršulja, dipl dipl.. ing. Maja Forempoher Škuver, mag. ing. mech mech..
PREDAVANJE 6
Sadržaj predavanja: Mjerenje brzine i protoka fluida. Mjerenje M jerenje temperature. Mjerenje buke. Mjerenje sile i momenta.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
MJERENJE BRZINE I PROTOKA FLUIDA
1
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
inaa flflui uidda (i (illi si sippko kogg ma mate teri rijjal ala) a) ko kojji pr proola lazi zi kr kroz oz pr prom omat atra ranni po popr preečni Protok je količin presjek pre sjek u jed jedinic inicii vre vremena mena.. Proble Prob lemi mi ko kodd mj mjer eren enja ja pr prot otok okaa ve veza zani ni su uz vrs prot otook mj mjer erii (t (teekući ili vrstu tu med medija ija čijijii se pr plin pl inov ovititii flflui uidi di,, si sipk pkii mat materi erija jall ililii kom kombi bina naci cija ja is istih tih), ), kao i za tip str struja ujanja nja fluid fluidaa (lamin (laminarno arno ili turb turbulen ulentno tno stru strujan janje). je). Ovisno o tome da li se protok izražava u jedinicama volumena ili jedinicama mase razlik raz likuje uje se volum volumetrijski etrijski proto protokk i mase maseni ni pro protok tok.. Uređaji za mjerenje protoka jednim se imenom nazivaju protokometri (engl. flowmeters).
3
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjer volumetrijski trijski prot protok ok te teme meljljee sv svoj oj ra radd na mj mjer eren enju ju brz brzine ine flu fluida ida koj kojii prot protje ječe Mjerililaa za volume krozz oda kro odabran branii poprečni pre presjek sjek.. Mjerni parametar može biti i rezultat međusobnog djelovanja toka fluida i tijela post po stav avljljen enog og u to tok. k. Tijijel eloo po post stav avljljen enoo u to tokk mo može že bi bititi po pokr kret etno no ililii ne nepo pokr kret etno no.. U sl sluučaju nepo ne pokre kretno tnogg tij tijel elaa ra radi di se npr npr.. o pr prigu igušni šnica cama, ma, a pa para ramet metar ar ko kojiji se mj mjeri eri je tla tlak. k. Princip rada kod direktnog mjerenja ma mase seno nog g pr prot otok okaa (npr ko kodd Koriolisovog proto pr otokom kometr etra) a) tem temel eljiji se na čin inje jeni nici ci da od odre ređena ma masa sa koja teče od odrređen enom om br brzi zino nom m kroz savijenu cijev koja vibrira, uzrokuje deformaciju cijevi. Veličina pomaka (deform (de formacij acije) e) cij cijevi evi izr izravn avnoo je prop proporci orciona onalna lna mase masenom nom prot protoku oku flui fluida. da. Protokometri su: Protokometri -Prigušnice -Rotametri -Turbinski -T urbinski mjerači -Volumetrij -Vo lumetrijski ski protokome protokometri tri -Mjerači s in induk dukcij cijski skim m sen senzo zori rima ma -Anamometri -Ultrazvučni pro protoko tokometr metrii -Masenii protokome -Masen protokometri tri 4 Izvor: H. Bašić, Mjerenja u mašinstvu, Sarajevo, 200 2008. 8.
2
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
ROTOMETRI Princi Pri ncip: p: Specifi Specifična te težžina plovka veća je od specifične teži te žine ne flflui uidda, pa je on pr prii nu nultltoj oj br brzi zini ni flfluuid idaa na dnuu ci dn cije jevi vi.. Zb Zbog og str struj ujan anja ja flflui uida da pl plov ovak ak se pe penj njee do vi visi sine ne pr prop opor orci cion onal alne ne pr prot otok oku. u. Ci Cije jevv u ko kojo jojj je plovak je prozirna.
5
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
VOLUMETRIJSKI PROTOKOMETRI
Princi Prin cip:Dv p:Dvaa ro roto tora ra se okr kreeću pod djelovanjem mome mennta sile zbo bogg razlike tlako kovva na ulaz ul azno nom m i iz izla lazzno nom m kr kraj aju. u. U sv svak akom om od po polo ložžaj ajaa ro roto torri se do dodi diru ruju ju i sp spre rečavaju proto tok. k. Pri sv svak akoom okr kreetu rotori zahvate 2 puta po elem emen enttarn rnii volum umen en ∆V (pri (p rika kaza zann za zata tamn mnje jeno no). ). Pr Prii je jedn dnom om ok okre retu tu pr prot otek ekne ne ko koliličina 4 ∆V . Također, u sustav sus tavuu po posto stojiji el elekt ektro ronsk nskii sat koj kojii mje mjeri ri vr vrijijeme eme okr okreta eta.. 6
3
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
TURBINSKI INSKI MJERAČI TURB Princip:: Mjere Princip Mjerenje nje kutne brzine rotora izvodi se elektromagnetnim senzorima koji se sastoje od magneta i namotaja. Tijelo mjerača je od nemagnetičnog, a krilca od magnetičnog materijala. Pri prolasku svakog krilca ispod indukcijskog senzora inducira se napon direktno proporcionalan brzini strujanja tj. protoku. Trenutni protok se određuje mjerenjem frekvencije izlaznih impulsa. 7
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
MJERAČI S IN INDU DUKC KCIJS IJSKIM KIM SE SENZ NZOR ORIMA IMA
Prin Pr incip cip:: Ok Okoo ci cije jevi vi je po posta stavl vlje jenn na namo mota tajj ko kojiji stv stvar araa ho homo mogen genoo ma magn gnet etsko sko po poljljee ok okom omititoo na os ci cije jevi vi,, pr prav avac ac st stru ruja janj njaa flflui uida da.. U ci cije jevi vi su po post stav avljljen enee dv dvijijee el elek ektr trod odee (1 i 2) za odv odvoođen enje je iz izla lazn znog og na napo pona. na. Pr Prii str struj ujanj anjuu tek tekuućin inee ge gener nerir iraa se nap napon on:: u = d ⋅ ⋅ B ⋅ v , ⋅ ⋅v,
propor prop orci cion onal alan an in indu dukci kcijiji ma magn gnetn etnog og po poljljaa B, pr prom omje jeru ru ci cije jevi vi d i brz brzin inii str struja ujanj njaa v, pa je na taj način mo mogu guće odr odredi edititi pro protok: tok: Q = π⋅ π⋅ d 2⋅ ⋅v/ v / 4=π u ⋅ π d ⋅ ⋅u/ / 4 ⋅ ⋅ B 8
4
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
ANEMO ANEMOMETRI METRI (TERMO (TERMOANA ANAMOMETRI MOMETRI)) Prin Pr incip cip:: Mj Mjer erii se pro promje mjena na el elekt ektri rično nogg otp otpor oraa us uslilije jedd pro promj mjen enee br brzi zine ne str struj ujan anja ja flfluid uidaa ok okoo term te rmoo ootp tpor orni nika ka kr kroz oz ko koje jegg pr prot otje ječe str truuja. Do promj mjeene otp tpoora dolaz azii uslijed različititee br brzi zine ne od odvo vođenja topl topline ine s term termoot ootporn pornika. ika.
Služ Sl užee za di dina nami mičko mj mjere erenj njee br brzi zine ne flfluid uidaa ka kada da se tra traži ži ve velilika ka br brzi zina na od odzi ziva va..
9
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
sonda B
ULTRAZVUČNI PROT PROTOKOME OKOMETRI TRI tok
Princip: Temelji se na ovisnosti brzine zvuka o brzini fluida kroz koji zvuk prolazi. U primjeni je više metoda mjerenja protoka ultrazvukom, a najčešće se susreću metoda mjerenja vremena prolaska zvuka kroz fluid te metoda mjerenja promjene frekvencije zvuka (Doplerovi ultrazvučni protokomjeri).
tok
a)
sonda A
b) sonda
c)
tok
sonda
prostiranje zvuka nema protoka tok
sonda
d) stjenka cijevi prenosi zvuk Two ultrasonic transducers are employed in the system. One transmits ts a continuous ultrasonic wave into the flow. Another one is used to receive the ultrasonic wave back scattered from suspending particles (or targets). The received wave has a frequency shift comparing with the transmitted one. This shift is the so-called Doppler frequency shift, proportional to the flow velocity. Therefore, by detecting the Doppler frequency, we are able to derive the flow velocity.
prostiranje zvuka uz protok sonda
uzvodno e)
odašiljač zraka
nizvodno
zona presjeka
f) tok g)
Izvor: www.accessscience.com
prijemnik
Doplerova refleksija
10
5
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
MJERENJE TEMPERATURE
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Razl ozii za mj mjer eren enje je te temp mper erat atur uree su br broj ojni ni.. Pr Prom omje jena na temp temper erat atur uree uz uzro roku kuje je pr prom omje jene ne Razloz fifizi zika kaln lnih ih sv svoj ojst stav avaa ma mate teri rija jala la (p (pro romj mjen enuu el elek ektr triičnog ot otppor ora, a, di dime menz nzijija, a, agr greg egat atnnog stanja, stan ja, tla tlaka, ka, int intenz enzitet itetaa isi isijav javanja anja i sl.) TEMPERA TEMP ERATURN TURNE E LJESTV LJESTVICE ICE Po Pore redd Ke Kelv lvin inov ovee ililii ap apso solu lutn tnee te temp mper erat atur uree (T K , K) koriste se i druge temperaturne ljestvice: Celzijusova (t C , °C): tc =T K - 273 273,1 ,166 Farenheitova (t F , °F): t F = (9/5) T K - 459 459,6 ,688 88 Reomirova (t R , °R): t F = (4/5) T K - 21 218,5 8,528 28 Rankinova (t Rank , °Rank): t Rank = (9/5) T K
12
6
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
TERMOMET TERM OMETRI RI RASTE RASTEZANJA-Š ZANJA-ŠIRENJA IRENJA vrsti ti Čvrs
materij mat erijali ali im imaj ajuu mal malii ko koef efic icijijent ent šir širen enja ja pa se mj mjere erenj njee te temp mper eratu ature re iz izvo vodi di pr prek ekoo (izduženja). stupnjaa line stupnj linearn arnog og šir širenja enja(izduženja). Tekućine i plinovi se šire više, pa se za mjerenje temperature koristi promjena volumena.. volumena Plinski termom termometri etri (-200°C do 1400°C)
(3) (2)
Mjeri se promjena volumena plina s temperaturom pri konstantnom tlaku ili promjena tlaka pri konstantnom volumenu. Osn snov ovni ni di dije jellov ovi:i: ka kalilibr brir iran anaa po posu suda da s pl pliino nom m (1), (1 ), ka kapi pila larrna cijijev ev (2 (2), ), pr preetv tvar araač za mj mjer eren enje je razl ra zlik ikee tla tlaka ka (3) i pr preci ecizn znii ži živi vinn ter termom mometa etarr (4) (4)..
(1)
(4)
Iznadd 14 Izna 1400 00 °C su ne neup upotr otreb ebljljiv ivii je jerr me metal talni ni zi zidov dovii posude pos ude pro propušt puštaju aju pli plin. n.
13
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Termometri s tekućinom (-200 ° C do 750°C) S pr prom omje jennom tem empe pera ratu ture re mj mjer erii se vo volu lume mens nsko ko ši šire renj njee te teku kućin inee u st stak akle leno nojj cijijev evi.i. Najčešće se koristi živa (u tekućem je stanju pri normalnom pritisku do 375°C i liline near arno no se ši širi ri-l -lin inea earn rnaa po podj djel elaa ljljes estv tvic ice) e).. Ko Kodd vi viši šihh te temp mper erat atur uraa u ci ciljljuu sp spre rečavanja ispa is para rava vanj njaa i ko kond nden enzi zira ranj njaa ži žive ve pro prost stor or iz iznad nad nj njee pu puni ni se ne neut utral ralni nim m pl plin inom om (a (arg rgon on ililii kisi ki sik) k) pa se mj mjer erno no po podr druuč je penje na 700°C. Kod mj Kod mjer eren enja ja ni nisk skiih te temp mper erat atur uraa up upot otre rebl bljjav avaj ajuu se te terrmo mome metr trii ispunje isp unjeni ni org organsk anskim im tekućin inama ama (alkohol -110°C, pentan -200°C).
Zbo bogg pr proomj mjeene vri rije jeddno nost stii ko koef efiici cijjen enta ta šir iren enja ja ov ovii termome ter mometri tri nema nemaju ju lin linearn earnuu pod podjel jeluu ljes ljestvi tvice. ce.
Direkt Dire ktno no ur uran anja janj njee u re reze zerv rvoa oare re ko kodd ko kojijihh je tltlak ak veći od 5 bara nije mo mogguće zb zbog og puc pucanj anjaa sta stakla kla.. 14
7
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Manometarski termometri (-200°C do 55 5500°C)
Manometarski termometri (plinski ekspanzioni termometri) sastoje se od rezervoara s plinom, spoj sp ojne ne ka kapi pila lare re i se senz nzor oraa tltlak aka. a. Ob Obiično no,, se senz nzor or tltlak akaa je Burdonova cijev, spirala. Širenj Šire njem em pl plin inaa pod ut utje jecaj cajem em tem temper peratu ature re def defor ormi mira ra se Bourdonova cijevi i prenosi se na kazaljku instrum ins trumenta enta koji pok pokazu azuje je temp tempera eraturu turu..
promjena tlaka plina
15
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Metalni termometri Štapni termometri (50°C do 100 10000°C) Prin Pr inci cip:Ši p:Šire renj njee se pr pren enoosi pr prek ekoo po polu luge ge (2 (2)) i zu zuppčast stoog para na kaza ka zaljljku ku in inst stru rume ment nta. a. Lj Ljes estv tvic icaa te term rmom omet etra ra je em empi piri rijs jski ki bažd ba ždar arena ena i pod podje jela la je go gotov tovoo lilinea nearn rna. a.
Bimetalni termometri (-30°C do 40 4000°C) Prin Pr incip cip:: Jed Jedna na me metal talna na tra traka ka im imaa ma manj njii ko koef efic icijijen entt toplilins top nskog kog iz izdu duže ženj nja, a, a dr drug ugaa tr trak akaa veći. S pora po rast stom om te temp mper erat atur uree bi bime mettal se sa savi vijja na st stra rannu me meta tala la s man anjjim koe oefifici cijjen ento tom m širenja šire nja.. Uvi Uvijan janje je slo slobod bodnog nog kra kraja ja bim bimeta etala la pren pr enosi osi se na ka kaza zaljljku ku te termo rmomet metra ra.. 16
8
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
ELEKTRIČNI TERMOMETRI Termometri temeljeni na električnom otporu (-220°C do 550°C) Prin Pr incip cip:: Kod Kod ne nekih kih met metal alaa (p (pla latitina na,, ba baka karr, al alumi uminij nij,, fe fero romag magne netn tnii me meta talili i sl. sl.)) po pora rast stom om temp te mper erat atur uree oms mski ki ot otppor ra rast ste. e. Pr Prii mj mjer eren enjju te temp mper erat atur uree mj mjer erii se el el.. ot otpo porr meta me taln lnee ži žice ce po post stav avljljen enee na mj mjer erno no mj mjes esto to.. Na Najp jpoz ozna natitijiji ot otpo porn rnii te term rmom omet etri ri su pl plati atinsk nskii (Pt (Pt)) otporni termometri.
Kod platinskih otporni termometara žica od Pt namotana je na izolacijski materijal (nema mehaničkih naprezanja promjenom temperature). Tijelo termometra izrađeno je od kvarcnog stakla. Imaju 2 para priključaka jer se tako izbjegava utjecaj otpora veze na mjerenje otpornosti. Drug uguu gr gruupu termome mettara teme melljenih na električno otporu čine poluprovodnički č
pretvara v. vodlji termistori. termistori . Keoćdava. polupr proovodnika s por oraast stoom te tem mperat atuure el. otp tpoor se smanjuj sman juje, e,i atzpro provod ljivost vost pov pove
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Termoelementi (-200°C do 14 1400 00°C) Prin Pr inci cip:Kad p:Kadaa se kr kraj ajev evii ži žica ca dv dvaa ra razl zliičititaa me meta tala la sp spoj ojee do dobi bijje se termopar termopar.. Ako se na kraajeve te kr terrmopara djeluje različitim te tem mperaturama, između njih nastaje elek el ektr trom omot otor orna na si sila la po pozn znat ataa po podd na nazi zivo vom m termoelektrični nap apo on, a veličina termoelektrično nogg na napo pona na ov ovis isii o ra razl zlic icii te tempe mpera ratur turaa kr kraj ajev evaa i vr vrsti sti ma mater terijijal alaa ži žice ce termopara.
žica 1
bakrena žica
žica 2 Temperatura koju je potrebno mjeriti
Referentna temperatura
18
9
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
RADIJACIJSKI TERMOMETRI (PIROMETRI) Koriste se u područ ju visokih temperatura (iznad 1500°C). Kod ovih mjernih inst in strrum umeena natta se senz nzor or je uda dalljen od mj mjer erno nogg obj bjeekt ktaa i ap apso sorb rbir iraa di dioo to topl pliins nske ke ene nerg rgijijee zračenj enjaa obj objekta ekta..
Infracrveni pirometar
19
Sveučilišni studij
MJERENJE BUKE U INDUSTRIJSKIM UVJETIMA
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
10
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Buka je svaki neželjeni zvuk koji ometa čovjekov rad ili odmor, te može oštetiti ljudsko Buka je zdravlje odnosno sam sluh. Klasifikacija buke 1. Prema• Niskofrekventna frekvenciji buka: najviši spektar buke ispod 400 Hz • Srednjefrekventna buka: najviši spektar između 400 i 1000 Hz • Visoko frekventna buka: najviši spektar iznad 1000 Hz 2. Prema intenzitetu • 1. Stupanj Stupanj buke: 0 dB – prag čujnosti 0 – 30 dB dB – titiho ho pod podru ruč je 30 – 65 dB dB – sigu sigurno rno pod podru ruč je • 2. Stupanj Stupanj buke: 65 – 90 dB • 3. Stupanj Stupanj buke: 90 – 130 dB 3. Prema trajnosti • Kontinuirana buka: djelovanjem jednog ili više izvora a malo se mijenja tijekom vremena • Diskontinuirana buka: nastaje iz različitih zvučnih izvora koji je odašilju u različitim vremenskim intervalima • Impulsna buka: nastaje naglo i vrlo je kratkotrajna
Sveučilišni studij
21
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Utjecaj buke na ljudsko zdravlje Normalan čovjekov sluh registrira intenzitet od 0 do 120 dB, te frekvencijski raspon od 20 do 20000 Hz. Socijalni kontakt je između 300 300 - 300 30000 Hz te 0 - 45 dB. dB. Ošte Oštećenje bukom nastaje od 2000 - 8000 Hz, Hz, a počinje nakon 80 dB.
22
11
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mehanizam djelovanja buke na organizam: • Buka od 30 do 65 dB – u osjetljivih osjetljivih osoba nastaje nastaje uznemireno uznemirenost, st, i nemiran san • Bu Buka ka od od 65 do 90 90 dB – početak neurovegetativni neurovegetativnihh smetnji, a dijelom i na slušnom organu • Buka od 90 do do 110 110 dB – uzrokuj uzrokujee izrazite izrazite neurovegetati neurovegetativne vne smetnje i progresiv progresivni ni gubitak • Buka odsluha 110 do 130 130 dB – brze neurocirku neurocirkulacijs lacijske ke smetnje i gubitak gubitak sluha • Buka iizna znadd 130 db – cir cirkula kulacijs cijski ki šok šok i smrt Identificiranje buke na radnom mjestu Indikatori potencijalno štetnih nivoa zvuka: • Buka je glasnija glasnija od gradskog gradskog prometa prometa • Ljudi moraju povisiti povisiti glas dok pri pričaju s nekim na udaljenosti od jednog metra • Na kraju kraju smjena ljudi moraju pojačavati zvuk na radiju ili televiziji na nivo preglasnu za druge • Nakon rada rada od nekoliko nekoliko godina godina na odre određenom radnom mjestu, radnik nije sposoban normalno komunicirati u okolini u kojoj se nalaze drugi zvukovi Radnik koji radi osam satno radno vrijeme trebao bi biti na maksimalnom nivou buke od 90 dB, više razine buke dozvoljavaju se za kraće vrijeme. 23
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Izražavanje zvučnih veličina u decibelima Čovjekovo uho prima zvu čne tlakove od 10-5 do 102 Pa. Omjer tih tlakova iznosi 107 :1 a omjer intenziteta čak 1014 :1, što je vrlo nepraktično. Zato uvodimo logaritamski odnos veličina.
Oznaka L označava level odnosno nivo u decibelima. Prefiks ''deci'' dolazi zbog množenja sa 10. Nivo zvučnog intenziteta izvora zvuka definira se:
gdje je: I - zvučni intenzitet, [W/m2] I 0 - 10-12 [W /m2] - referent referentna na vrijednost vrijednost intenziteta zvuka. zvuka.
24
12
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Nivo zvučnog tlaka izvora zvuka definira se:
gdje je: p - zvučni tlak [Pa], referentna na vrijednost vrijednost tlaka. p 0 = 2⋅10-5 [Pa] - referent Mjerenje nivoa buke izvodi se zvukomjerima (fonometrima). Podjela zvukomjera prema vrsti mjerenja zvuka: Postoje razne izvedbe zvukomjera sa različitim vrstama mjerenja zvuka ovisno o potrebi i korištenju zvukomjera. Najčešće vrste mjerenja zvuka su: - mjerenj mjerenjee nivoa nivoa zvučnoga tlaka (SPL – soun sound d pre pressur ssure e leve level l ), ), - mjerenj mjerenjee prosječnog nivoa zvučnoga tlaka (Leq – – ekvivalent level ) i - mjerenj mjerenjee izloženosti izloženosti buci (SEL – soun sound d expo exposure sure leve level l ). ). 25
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjerenje buke Vanjsko mjerenje buke Kada je poželjno smanjiti utjecaj refleksije tada bi mjerenje, kada god je to moguće, trebalo biti izvršeno makar 3,5 metra od bilo koje reflektiraju će površine osim tla. Vanjsko mjerenje blizu zgrada potrebno je izvršiti na strani zgrade gdje je najve ća izloženost buci. Ako nije drukčije određeno, preferirane mjerne pozicije su 1 do 2 metra od fasade i 1,2 do 1,5 metra iznad tla ili kata na kojemu želimo izmjeriti nivo buke.
26
13
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Unutarnje mjerenje Ovo mjerenje treba izvesti u okruženju u kojem je mjerenje buke od interesa. Ako nije drukčije određeno, preferirane mjerne pozicije sućmakar 1 metar ili druge reflektiraju e površine, 1,2od dozida 1,5 metar od tla i otprilike 1,5 metar od prozora .
Pri mj Pri mjer eren enju ju,, mi mikr krof ofon on se po post stav avljljaa na vi visi sinu nu uh uhaa na od odal alje jeno nost stii 0, 0,22 m i us usmj mjer erav avaa pr prem emaa izvo iz voru ru bu buke ke (i (izme zmeđu iz izvo vora ra i mik mikro rofon fonaa nem nemaa pr prepr epreka eka). ). Izmj mjeereni nivo buke na radnom mjes esttu ne smije prelaziti dozvoljene vri rijjednost stii. Za dozv do zvol oljen jenii ni nivo vo buk bukee usv usvaj ajaa se ni nivo vo bu buke ke s na najn jniž ižom om do dozv zvolj oljen enom om vr vrije ijedn dnost ostii (ta (tabl blica ica). ).
27
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij Redni broj
a) b) c)
Dopušteni nivo dB (A) a
b
c
1.
Fizički rad bez zahtijeva za mentalnim naprezanjem i zapažanjem okoline osjetilom sluha
Vrsta djelatnosti
85
85
80
2.
Fizički rad usmjeren na točnost i koncentraciju, povremeno praćenje i kontrolu okoline osjetilom sluha; upravljanje transportnim sredstvima.
80
75
70
3.
Rad ko Rad kojji se se ob obav avljlja po podd čestim govornim naredbama i akustičnim signalima (rad koji zahtijeva stalno praćenje okoline osjetilom sluha i rad pretežno mentalnog karaktera, ali rutinski)
75
70
60
4.
Rad pretežno mentalnog karaktera koji za zahtijeva koncentraciju, ali rutinski
70
65
55
5.
Mentalni Mental ni rad rad usmje usmjeren ren na kontr kontrolu olu rada rada grupe grupe ljud ljudii koja koja obavlja obavlja prete pretežno žno fizi fizički rad (rad koji zahtijeva koncentraciju, neposredno komuniciranje govorom i t elefonom)
60
50
6.
Mentalni rad usmje Mentalni usmjeren ren na kontro kontrolu lu rada rada grupe grupe ljudi koja obavlja pretežno pretežno ment mentalni alni rad (rad koji zahtijeva koncentraciju, neposredno komuniciranje govorom i telefonom i rad isključivo vezan za razgovore preko komunikacijskih sredstva)
55
45
7.
Mentalni Mental ni rad koji zahtij zahtijeva eva vel veliku iku kom komuni unikac kaciju iju,, isklju isključivanje iz okoliša, precizni rad ili komuniciranje radi dogovora sa grupom ljudi
40
8.
Mentalni Mental ni rad, rad, kao što što je izrada izrada kon koncep cepcij cija, a , rad rad vezan vezan za veliku veliku odg odgovo ovorno rnost, st, komuniciranje radi dogovora sa grupom ljudi
35
Buk ukaa rad radni nih str stroj ojeva e va ili ure uređaja kojima se radnik koristi Buk ukaa rad radni nih str stroj ojeva e va ili ure uređaja kojima se radnik ne koristi Buka Bu ka koj kojuu stvar stvaraj aju novi novi izvo izvori ri (va (vanj njsk skii izvor izvorii )
28
14
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
MJERENJE SILE I MOMENTA
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sila je jedna od osnovnih veličina u mehanici i definirana je kao umn mno ožak mase i ubrzana.. ubrzana Prv rvoo mj mjeerenje sile mož ožee se napraviti mjerenjem kadda je po ubrzanja,, u slučaju ka ubrzanja poznat znataa mas masaa. U tom čaj slu aju, u, od odgo gova vara akcelerometar, akcelerometar , raju ajućmi em tojdearnimdjearveančja (sseenznoar)zivjae akcelerometrijska.. akcelerometrijska
Mjerenje sile pri po pozn znat atom om ub ubrz rzan anju ju,, npr. 2 ubrzanju g (9 (9,8 ,811 m/ m/ss ), svodi se na mjerenje mase.. Uređaji temeljeni na ovom principu, mase usporedbe nepoznate sile s poznatom gravitacijskom silom, u širokoj su uporabi i pozn po znati ati su po podd sku skupn pnim im im imeno enom m vage vage..
30
15
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Pored navedenih načina, sila dinamometarskim metodama:
se,
indirektno,
može
odrediti
i
slijedećim
-Mjeren -Mje renje jem m iz izdu duže ženj njaa opr oprug ugee ∆l iz izaz azva vano nogg dj djel elov ovan anje jem m si sile le,, uz pozn po znat atuu kr krut utos ostt op opru ruge ge c , N/m. U tom slučaju, sila je linearno vezana vez ana s izd izduže uženje njem m opr opruge uge sukl sukladn izrazu F adno = c ⋅ ⋅o l azu:: ∆izr -Mjere -Mje renj njem em de defo forrma maci cije je el elaast stiičnog tijela poznatog modula elastičnosti E . Sila i deformacija elastično opterećeno nogg titijjel elaa poveza pov ezani ni su Hookovim zakonom: F = σ ⋅ A=E ⋅ ε ⋅ A
gdje je: A – površina poprečnog presjeka elastičnog tijela (štapa) ε – deformacija štapa (∆l/l 0 )
31
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Vel elik ikii br broj oj ur ureeđaj ajaa za mj mjer eren enje je si sile le ra radi di na pr prin inci cipu pu mjeren Mjere erenj njee si sile le mjerenja ja defor deformacije macije.. Mj mjere mj erenj njem em de defor formac macijijee mo može že se iz izve vesti sti na je jeda dann od slj sljed edeećih načina: -Mjeri -Mje ri se de defo form rmac acijijaa el elas astitično nogg el elem emen enta ta ugrađenog u senz nzoor. Taj element, po svoojoj konstrukci sv cijji, mo možže biti opruga ga,, prste tenn, cilind ndaar ili neke druge ge,, posebn bnee konstr kon strukc ukcijije. e. U ov ovom om slučaj ajuu mj mjer erii s po poma mak. k. -Mjere -Mje re se svo svojs jstv tvaa el elas astitičnog ele element mentaa ko koja ja se mi mije jenj njaj ajuu po podd dj djel elov ovan anje jem m si sile le.. Ta svoj sv ojst stva va mo mogu gu bi bititi el elek ektr triični ot otpo porr, fr frek ekve venc ncijijaa vl vlas astitititihh os osci cila laci cija ja i dr drug ugi.i. Ov Ovak akvi vi senzori senz ori sile naz naziva ivaju ju se magn magnetoe etoelast lastiični, magnetoo magnetootporni, tporni, piezoe piezoelektri lektrični i dr drug ugi.i. -Mjere -Mje re se sv svoj ojst stva va el elem emen enta ta (t (tijijel ela) a) u se senz nzor oruu ko koja ja se mi mije jenj njaj ajuu po podd dj djel elov ovan anje jem m sile. Ta svojstva uključuju brzinu gibanja zvuka, vođenj njee to topl pliine ne,, re reflfleeks ksijijuu svjet svj etlo losti sti,, a se senz nzor orii si sile le oz ozna načav avaj ajuu se kao ul ultra trazv zvuučni, term termoel oelasti astični, foto fotoela elasti stični i dr drug ugi.i.
32
16
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
MJERENJA SILE POMOĆU TENZOMETRIJSKIH TRAKA Princi Prin cipp na ko koje jem m se ba bazi zira ra ra radd tenzom tenzometrijsk etrijskih ih traka ot otkr krio io je Lo Lord rd Ke Kelv lvin in 18 1856 56.. go godi dine ne.. On je vlačno opt pter eret etio io bak akrren enuu i že željljez eznu nu žic icuu te je pr priimi mijjet etiio da nj njiiho hovv el eleekt ktri rični ot otpo porr raste s veličin inom om vl vlaačno nogg op opte tere rećen enja ja.. Tak akoođer je primijetio da je željezna žica imala veći por oras astt ot otpo pora ra od ba bakr kren enee ia iakko su obj bjee ži žice ce bi bile le po podv dvrg rgnu nute te is isto tom m op optter ereećen enju ju.. Na kraj kr ajuu je upo upotr trijijebi ebioo Whe Wheat atsto stone neov ov mos mostt da bi iz izmje mjeri rioo pro promj mjenu enu otp otpor oraa ži žice. ce. Ovi vim m po poku kuso som m do doša šaoo je do važ ažni nihh čin inje jeni nica ca koj kojee su po pomo mogl glee u raz razvo voju ju ten tenzo zomet metri rijs jski kihh traka tr aka koj kojee ra rade de na pr prin incip cipuu pr promj omjene ene otp otpora ora:: - otp otpor or ži žice ce se mij mijen enja ja kao fun funkci kcija ja de defor formac macijijee - raz razliličiti mate materij rijali ali imaj imajuu raz razliličitu osjetlji osjetljivost vost Većin inaa el elek ektro trootp otpor ornih nih mj mjern ernih ih tr trak akaa iz izra rađuje se od slititin sl inee ba bakr kraa i nik ikla la.. Ta sl slititin inaa se zo zove ve ko kons nsttan anta tan. n. Odno Od noss pro promje mjene ne ot otpo pora ra i de defo form rmac acijijee za kon konsta stanta ntann prikaz pri kazan an je graf grafom. om.
33
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Wheats toneo eovv mos mostt se sas sastoj tojii od č etiri otpornik otpornika. a. Wheatston Kada su sva čet etir irii ot otpo pora ra u mo most stuu je jedn dnak aka, a, mo most st je el elek ektr triički u ravnoteži te je njegov izlazn izl aznii napo naponn V 0 jednak 0. U slučaj ajuu ka kada da se vr vrijijeedn dnoost bi bilo lo ko kojjeg ot otpo pora ra pr prom omiije jenni, mo most st na iz izllaz azuu st stva vara ra na napo ponn koje ko jegg se mož možee iz izmje mjeri riti. ti. Kada Ka da asetra kor ko isti ti form mjer mj erna na trak aka a ijen ona on ai otp zamj mje nju uje jed dara ana ililiiz i lazn višzni vi šei ot otpo porn rnik a jiujemo most stu. u.orcio Kada Ka da se mj mjern erna traka karis defo de rmir ira a itr prom pr omij eni otpor or,e, nj most mo st je stvar stv izla napo na pon nika koji ko prop pr oporc iona nala lan n s defo deformac rmacijo ijom. m.
Veličina izlaznog napona Vo definirana je izrazom:
34
17
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Ka Kada da se ko kons nstr trui uira ra Wh Whea eats tsto tono novv mo most st s je jedn dnom om mj mjer erno nom m tr trak akom om (t (tzv zv.. četvr etvrtin tinski ski most most)) sva četi tirri otpor ornnika imaju ist stee nomi minnal alnne vrijednost stii ali otpo porr mj mjeerne tr traake mo možže se mije mi jenj njat ati.i. Sl Slik ikaa ta takv kvog og mo most staa s mj mjer erno nom m tr trak akom om op opte tere rećen enoom na vlak prika kazzana je na slici.
Sada izlazni napon V0 kao funkcija promjene otpora ∆R ima oblik :
35
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Osim četv tvrrtins nsko kogg Wh Wheeatst stooneovog mos ostta postoje tzv. Wh Wheeatst stoone neoov puni mo mosst i Wheatst Whea tstone oneov ov pol polumos umostt (pri (prikaz kazani ani na slic slicii ispo ispod). d).
Wheattst Whea stoone neov ov pu puni ni mo most st ima na najv jveeću osjet etlljivost, naj ajm manju grešku i na najjveći iz izla lazn znii napo na ponn koj kojii sma smanj njuj ujee ef efekt ektee šu šuma. ma. Ovakva konfiguracija eliminira potencijalne greške mjerenja kao što su npr. one uzro rokkovane pro romj mjeenom temper eraature jer sv svee četiri tenzome mettrijs jske ke trak akee ima majju ist stii tempe te mperat ratur urni ni ko koefi eficij cijen entt i smj smješ ešten tenee su je jedn dnaa bl bliz izuu dr drug uge. e.
36
18
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
37
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenjem momenta sile dolazi se do spoznaje o veličini i tipu opterećenja (ravnomjerno, impulsno, povremeno, i dr.) ispitivanih strojnih elemenata. Ovaj podatak ima svoje posebno značenje kod dijagnosticiranja stanja sustava.
Torzija – uvijanje tijela zbog djelovanja momenta Rotacijaa – nastaje zbog djelovanja Rotacij djelovanja momenta Moment – djelov djelovanje anje sile na nekom kraku kraku 45°
F r
M
45°
M
F
38
19
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Poznato je: dvoosno stanje naprezanja smjer i pravci glavnih naprezanja Traži se: intezitet naprezanja
39
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
ROTIRAJUĆI SENZORI • Senz Senzor orii ovog ovog tip tipaa su pre predv dviiđeni kao “in-line” senzori • Spaj ajaaju se između pogonskog i pogonjenog dijela sustava sustava (ima ulogu spojke) • Ra Rade de nnaa princ princip ipuu tenz tenzome ometr trijs ijskih kih tra traka ka •• Služe Služ ejanje sa mjerenj enje ei moment mo menta a ili ieliđkuta ku rotacije rotac Napa Na paja njemjer i izla izlazn zni signal sign al izm izme u ta rotora i ije kućišta se prenose preko kliznih prsteno prst enova va i četkica • Kli Klizni zni prst prsteno enovi vi su vis visokok okokval valite itetni tni i dugotr dugotrajn ajnii
20
11.10.2012
21
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE Voditelj kolegija: prof prof.. dr dr.. sc. sc. Duško Pavletić, dipl. dipl. ing. Asistenti: Marko Kršulja, dipl dipl.. ing. Maja Forempoher Škuver, mag. ing. mech mech.. PREDAVANJE 7
Sadržaj predavanja: Optička i opoelektronička mjerenja. mjerenja. Laserska metrologija. metrologija. Interferometrija.. Interferometrija
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
OPTIČKA I OPOELEKTRONIČKA MJERENJA
1
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Optička se mjerenja razvijaju posljednjih nekoliko stotina godina. Najjednostavnije optičko mjerno sredstvo je povećalo, koje se koristi već više od sedam stoljeća. Mikroskop i sekstant počinju se koristiti u 17. stolje ću.
Krajem 19. stoljeća konstruiran je prvi interferometar. Polovinom 20. stoljeća otkrivena je holografija, a ubrzo zatim konstruirana je i prva CCD kamera. Optički laseri uvode se 1960. godine.
Dodatni poticaj razvoju ovih metoda mjerenja daje otkriće i razvoj mikroprocesora i digitalnih mikroogledala. U usporedbi s mehaničkim sustavima, optičkim metodama se može sakupiti više podataka u kraćem vremenskom intervalu. Druga važna prednost je mogu bez kontakta s radnim komadom. ćnost mjerenja
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjernu uređaj Mjernu ajii su se ra razv zvijijal alii na tr trii os osno novn vnaa pr prin inci cipa pa:: - geom geometr etrijsk ijskee opti optike ke - va valn lnee opt optike ike - kva kvantn ntnee op optik tike. e. Geometrijska optika Geometrijska
Teme emeljljii se na linearn linearnom om širenju svjetlo svjetlosti sti te nje njezin zinom om pre prelama lamanju nju i odb odbijan ijanju. ju. Na pri princip ncipima ima geo geometr metrijs ijske ke opti optike ke raz razvij vijeni eni su: - mikr mikrosko oskopi pi - foto fotogra grametr metrii - auto autokoli kolimato matori ri - prof profilil proj projekto ektori ri - x- va valn lnii to tomo mogr graf afi,i, i dr dr.. Elementi mjernog sustava koji se koriste u uređajima koji rade na principu geome ge ometri trijsk jskee opt optike ike su: la lampe mpe,, di diod ode, e, leće, og ogle leda dala, la, pr priz izme, me, fil filtri tri i dr dr.. 4
2
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Ogledala se koriste za modifikaciju ili skretanje svjetlosne zrake. Ogledala
refle re flekti ktira raju ju zr zraku aku po podd ist istim im kut kutom om po podd koj kojim im zr zraka aka pa pada da na og ogle ledal dalo. o. Fun Funkci kcija ja ogl ogleda edala la može se una unaprij prijedi edititi kor korište ištenje njem m prizmi. Ov Ovii je jedn dnos ostav tavni ni ele elemen mentiti koris kor iste te se i kod suv suvrem remeni enihh mj mjern ernih ih ur ureeđaja za vođenj enjee zra zraka ka svje svjetlos tlosti. ti.
Ogledalo
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
5
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
elem emen entiti ko kojiji fo foku kusi sira raju ju pa para rale leln lnuu zr zrak akuu Leće su optički el svjetltloost svje stii na ud udaaljljeeno nost st ko koja ja se na nazziv ivaa ža žarriš išnna du dulljijina na i ovisi ov isi o va valn lnoj oj du duži žini ni svj svjetl etlos osti. ti. Svaka Sv aka va valn lnaa du duljljina ina se fok fokusi usira ra u vl vlas astit tituu točku.
6 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.; en.wikipedia.org
Žarište F i žarišna duljina f
3
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
foku kuss leće st stav avim imoo točkas kastiti iz izvo vorr sv svjet jetlo losti sti dol dolaz azii do kolimacije . Ako u fo
Često se u optičkim mjernim sredstvima koriste le će za povećavanje kako bi
se
transformirale skale mjerenja. 7
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.; en.wikipedia.org
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Osnovne predn Osnovne prednosti osti u od odno nosu su na me meha hani nička mjer mjerenj enja: a:
- man manjiji utj utjeca ecajj mj mjeri erite telja lja - po povvećan anja ja mje mjerni rnihh ska skala la,, i dr dr.. Osnovni Osnov ni nedos nedostaci: taci:
- di disto storz rzijijaa leća - rez rezoluc olucija ija ogra ograni ničena difr difrakci akcijom jom (og (ogibom ibom)) - neli nelinea nearno rnost st i geom geometri etrijske jske gre greške ške - značajke pov površi ršina na radn radnih ih koma komada da - stab stabiln ilnost ost meha mehani ničkih kom kompon ponen enata ata i sl sl.. Difrakcija je pojava kad đe prepreku ili val pro đ đe u pukotinu te u đ geometrijsku sijenu. Ova pojava još se zove i ogib.
distorzija distor zija le ć a ća
8 Izvor: www.photo-plugins.com www.photo-plugins.com
4
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Valna optika Valna
Val alna na pr prir irooda sv svje jetltlos ostiti is isko kori rišt šten enaa je za primjenu na druge optičke metode. Metod Me todee koj kojee ko koris riste te sv svoj ojstv stvaa va valne lne pr priro irode de spvojleatrliozsattiorai,skorišdteifnraekcijssukih za reizšreatdkui, hologra hol ografski fskihh ele elemena menata ta i dr dr.. Precizna mjerenja koja se izvode uređajima valne optike imaju prednost koja se očituje u visokoj linearnosti i visoko kojj rezoluciji interferometarskih mjerenja.
č ka a interferometrija koristi Opti č k interferometrija koristi dva ili više č kom č in svjetlosna vala u opti č kom instrumentu na na č in da đ u tih valova. se ostvari interferencija izme đ
Na pri princ ncipi ipima ma va valne lne opt optike ike ra rade de:: - inte interfer rferomet ometri ri s bij bijelom elom svje svjetlo tloššću - lase laserski rski inte interfer rferomet ometri ri - holo hologra grafski fski inte interfer rferomet ometri ri
Holografska Holografsk a interferometijra je metoda koja omogućava
mjerenje pomaka objekta s opti čki grubom površinom u preciznosti optičke interferometrija (npr. dio valne duljine svjetlosti). Tom metodom mogu se mjeriti naprezan naprezanja, ja, deformacije i vribracije vribracije kao i vršiti oodre dređena isptivanja 9 materijala bez razaranja.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Kvantna optika Kvantna
Gla lavn vnaa pr priimj mjen enaa sv svje jetltlos ostiti u di dime menz nzio ionnal alno nojj me metr trol olog ogijijii za ko koju ju vr vrijijeedi kv kvan antn tnaa teori teo rija ja sv svje jetlo tlosti sti je pom pomooću lasera. U la lase serrsk skoom ur ureeđaj ajuu se st stva vara ra mo mono nokr krom omats atska, ka, koher koh eren entna tna i po pola lariz rizir irana ana sv svje jetlo tlost st koj kojaa se kor korist istii u mje mjere renj nju. u.
nekoherentno višekromatsko svjetlo sijalice
koherentno svjetlo lasera u neprekinutom valu ∆s
Fazna razlika Destruktivna interferencija
Konstruktivna interferencija Valna dužina definira boju svjetlosti
Amplituda definira intenzitet svjetlosti
10 ∆s
5
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Nekoherentna svjetlost je
višekromatska svjetlost koju emitira svjetlosni izvor kao što je sijalica. Koherentnu svjetlost emitiraju laseri u
neprekinutom valu. Valna dužina svjetlosti određuje i boju svjetlosti λ iz spektra boja. boja. Svaka boja ima svoju valnu dužinu. Amplituda vala određuje intenzitet svjetlosti. Veća amplituda svjetlosnog
vala znači i veći intenzitet svjetlosti. Interferencija je pojava zbrajanja valova pri čemu može doći do pojačanja ili slabljenja novonastalog vala.
11
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjerenje dužina dužin du žina a i kutova kuto ku tova va Mjerenje
Visoka točnost mjerenja dužina postiže se primjenom optičkih mjernih instrume inst rumenata nata kao što su pro projekt jektori, ori, mjer mjerni ni mikr mikrosko oskopi, pi, inte interfe rferome rometri tri itd. Optički mjerni uređaji koji se najviše koriste u određiv ivan anju ju ge geom ometr etrijijski skihh mikroskopi kopi i profil projek projektori tori. karakter kara kteristi istika ka pro proizv izvoda oda su mjerni mikros Osn snov ovaa ra rada da ov ovih ih ur ureeđaja je povećanje slike predme metta koji se mj mjeeri kak kako bi se uočile ili izmjerile značajke od interesa. Slika mjerenog objekta se optički povećav ava, a, pr prika ikazu zuje je na za zasl slonu onu i pro promat matra ra kro krozz oku okula larr mik mikro rosko skopa. pa.
12
6
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje dužina i kutova Mjerenje pomoću nekoherentne svjetlosti
Zrak Zr akaa ne nekoh kohere erent ntne ne svj svjet etlo lost stii pr preno enosi si sig signa nall ko kojiji se ko kori rist stii ko kodd mj mjer erni nihh sr sred edsta stava va kaoo št ka štoo su su:: -mjerni mikroskopi i teleskopi -profil projektori -tehnika silueta -fotogrametrija -autokolimacij -autoko limacijaa i druge metode.
13
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje dužina dužin du žina a i ku kuto tova va / Mjer Mjere Mje Mjerenj renj enje nje e pomo pomoću nekoh nekoherentn erentne e svjetlosti svjetlosti Mjerenje 3D fotogrametrija 3D fotogrametr fotog rametrija ija
Ovim postupkom se istovremeno snima veliki broj točaka mj mjer eren enog og obj bjeekt ktaa korištenjem digitalnih kamera. Na temelju slika stvara se model mjerenog objekta. Primje Prim jena na za mj mjer eren enje je ve veliliki kihh ob obje jeka kata ta u zr zrak akop oplo lovs vstv tvu, u, br brod odog ogra radn dnjiji,, te iz izra radi di postrojenja postroje nja velikih industr industrijskih ijskih objekata objekata..
Temeljni princip fotogrametrije je triangulacija. Fotografirajući objekt s najmanje dvije različite pozicije, dobivaju se dva pogleda na isti objekt. Presjekom tih “pogleda” matematički se može izračunati 3D k oordinata pojedine točke na objektu.
Triangulacija jedne točke Izvor: www.geodetic.com/v-stars/what-is-photogrammetry.aspx
Triangulacija vi više točaka
14
7
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje dužina dužin du žina a i ku kuto tova va / Mjer Mjere Mje Mjerenj renj enje nje e pomo pomoću nekoh nekoherentn erentne e svjetlosti svjetlosti Mjerenje Teleskopi
Tele eleskop skopii se kori koriste ste za pora poravna vnavan vanje je i post postavl avljan janje je refe referent rentnih nih lin linija ija.. Kada je na te Kada tele lesk skop op po post stav avljljen enoo i op optitičko mi mikr krom omet etar arsk skoo mj mjer erililo, o, mo može že se vr vrši šititi i mjerenje.
15
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Teleskopi za poravnavanje
Mjerne točke
16 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
8
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerenje dužina i kutova / Mjerenje pomoću nekoherentne svjetlosti Profil projektori projektori
Projek Proj ektor torii su op optitički mj mjer erni ni ur ureeđaj ajii koj kojii pro projijicir ciraj ajuu na po poseb sebni ni zasl za slon on pr profi ofill pro provj vjer erav avan anog og pr pred edme meta ta u po pove većano anom m omj omjeru eru.. Upotr treebljavaju se za mj mjeerenja (nadzor) pred edme metta ma mallih dime di menz nzijijaa i sl slož ožen enee ko kont ntur ure, e, ka kaoo št štoo su za zavo vojn jnic ice, e, el elem emen entiti zupčan anik ika, a, šab šablo lona, na, re rezn znih ih i mj mjern ernih ih al alata ata i dr dr.. Stupanj povećanja predstavlja osnovnu značajku inst in stru rume ment ntaa i iz izno nosi si 10 10,, 20 20,, 50 ililii 10 1000 pu puta ta.. Objektiv
u
Izvor svjetlosti
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
Zaslon
=
l
'
l
Stupanj povećanja 17
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Na zaslon instrumenta mogu biti projicirane šablone traženog oblika profila te mjerne oznake. Pomicanjem i okretanjem uzorka, mogu se njegovi proicirani rubovi dovesti do poklapanja s proiciranim rubovima šablone i na taj na čin utvrditi razinu poklapanja.
18
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
9
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjerenje dužina dužin du žina a i ku kuto tova va / Mjer Mjere Mje Mjerenj renj enje nje e pomo pomoću nekoh nekoherentn erentne e svjetlosti svjetlosti Mjerenje Mikroskopi
Za mj mjer eren enje je du duži žina na,, ku kuto tova va,, pa para rame meta tara ra vanj vanjsk skih ih i un unut utar arnj njih ih zavo zavojn jnic ica, a, prov provje jeru ru tollerancijskih mjerila, urez to eznnika, glod odaala za izradu navoja, predmeta složen enee konfigur konf iguracij acijee i dr dr.. Mikrosko Mikro skopp sačinj injava ava odg odgova ovaraj rajuući optički sust staava sa sast staavljen od većeg ili manjeg broja elementa elementa.. Fizikal Fizi kalni ni pr prin inci cipp mj mjer eren enja ja mi mikr krosk oskopo opom m te teme meljljii se na po pove većanj anjuu mjer mjereno enogg pre predmet dmeta. a. Na povećanoj mj mjeerno nojj veličin inii pr prim imje jeno nom m od odgo gova vara raju jućih el elem emen enat ataa mi mikr kros osko kopa pa očititav avaa se vr vrije ijedn dnost ost mje mjere rene ne ve veliličine. Univer Uni verzal zalni ni mjer mjerni ni mikr mikrosko oskopp se kori koristi sti za: - mje mjere renj njee ra razm zmaka aka pr prov ovrta rta i ru rubov bovaa - mje mjere renj njee pr promj omjer eree pr prov ovrta rta - pr prov ovje jeru ru obl oblik ikaa i po polož ložaj ajaa va vanj njski skihh i unu unuta tarnj rnjih ih po povr vršin šinaa - mje mjere renj njee du duži žina na - ispitivanje oblika i profila na glatkim i profilnim cilindričnim mjernim predm pr edmeti etima, ma, ko konus nusima ima,, va vanj njski skim m za zavo vojn jnica icama ma i re rezn znim im al alati atima, ma, i dr
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
19
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Osno novn vnii di dije jelo lovi vi mj mjer erno nogg mi mikr krosk oskop opaa su: iz izvo vorr sv svje jetltlos osti, ti, ob obje jekti ktivv, ok okul ular ar te do doda datn tnaa Os aparatura.
20 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
10
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjerenje dužina i kutova / Mjerenje pomoću nekoherentne svjetlosti Optički komparatori
Optički komparatori komparatori su optimetar optimetar i ultraoptimetar ultraoptimetar.. princip ncip rada: rada: Optimetar - pri Svjetlost, od izvora svjetlosti (1), preko ogledala (2), prizme (3), staklene gravirane ploče (4), kutne prizme (7) i objektiva (8) pada ne zakretno ogledalo (9). U ovisnosti od pomicanja mjernog ticala (10) i zakretanja ogledala, svjetlost se odbija pod različitim kutom i preko objektiva, kutne prizme i staklen gravirane ploče pada na okular (11) gdje s očitava pomicanja odnosno rezultat mjerenja. Staklena gravirana ploča (4) je iz dva dijela. Na jednom s nalazi skala s podjelom (5), a na drugom pokazivač (6) koji se pomiče sukladno pomacima mjernog ticala. 21 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Mjerenje dužina i kutova / Mjerenje pomoću nekoherentne svjetlosti Optički komparatori Ultraoptimetar - pr prin incip cip ra rada da::
pSrvejekotlosst,aboirdne izvleoćrea s(2v)je, tlosstati kle(1n)e, grav gr avir iran anee pl plooče (3) i objektiva (4) usmj us mjer erav avaa na og ogle leda dalo lo (5 (5). ). Og Ogle leda dalo lo je povezano s mjernim ticalom (6) tako da pomicanje mjernog ticala dovodi do zakretanje ogledala. S ogledala svjetlost se, preko nepo ne pokr kret etno nogg og ogle leda dalla (7 (7), ), leća (8) i proz pr ozir irne ne pl plooče (9) odbija u okular (10). Kako je na prozirnoj ploči ugravir ugra viran an pok pokazi aziva vač,u okul ulaaru se vidi skala ska la i po polo loža žajj po pokaz kaziv ivaača. Točnost očititan anjja je 0, 0,00 00002 mm mm.. Zb Zbog og svoj sv ojee os osje jetltljijivo vost stii ko kori rist stii se u mj mjer erni nim m laboratorijima za specijalna vrlo preciznaa mjerenja precizn mjerenja.. Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
22
11
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja CCD kamere – – fotoelektrični senzori
coupled device device CCD – charged coupled Princip rada CCD kamere temelji se na fotoelektri čnom efektu. Pod djelovanjem svjetlosti na graničnom sloju poluvodiča dolazi do pojave napona.
Sloj silicij dioksida
P – tip polu poluvodi vodiča
23
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja Triangulacijski senzor
Tri rian angu gula laci cijs jski ki se senz nzor orii se kor koris iste te u pr proc ocesn esnim im mje mjere renj njima ima i koo koord rdin inat atno nojj met metro rolo logij gijii posebno za mjer posebno mjerenje enje u auto automobi mobilsko lskojj ind industr ustriji iji.. Glav Gl avne ne ko komp mpone onent ntee tri trian angu gula lacij cijsko skogg sen senzo zora ra su kol kolima imacij cijski ski izv izvor or svj svjetl etlosti osti (np (nprr. laser las ersk skaa di diod oda) a) i detek detektorsk torska a jedinic jedinica a koj ojaa se sa sast stoj ojii od leća i de detek tekto tora ra osj osjetl etljijivo vogg na po polo loža žajj (C (CCD CD kam kamer eraa ililii di diod oda). a). Izvorr sv Izvo svje jetltlos ostiti pr proj ojic icir iraa sv svje jetltlos osnu nu zr zrak akuu na mjerenu površinu. Detektorska jedinica fokusira reflekti reflektiranu ranu zraku. Proojicirana i reflek Pr ekttirana svjetl tloosn snaa zraka inee ku kutt ko kojiji se zo zove ve kut triang triangulacije ulacije. čin
Laser
a t n s t o n n e e r j l e a f e d R u
Mjerena površina Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
CCD
n o p s a r i n r e j M
24
12
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja Triangulacijski senzor
Da bi se dobila oštra slika potrebno je ostvariti pomicanje odnosn odn osnoo izo izoštr štrava avanje nje sli slike ke na de detek tektor torsko skojj jed jedini inici. ci. Pol Položa ožajj sli slike ke na det detekt ektoru oru je fun funkcij kcijaa raz razmak makaa izm izmeeđu se senz nzor oraa i uz uzor orka ka..
ć
25
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja Triangulacija
č ć
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
26
13
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja Autokolimator
senz nzor or koj kojii se kor korist istii za mj mjere erenj njee mal malih ih pr promj omjen enaa kut kutov ova. a. Optički se Izvorr sv Izvo svje jetltlos osno nogg zr zrak akaa se fo foku kusi sira ra na ra ravn vnin inuu sk skal alee ok okul ular ara. a. Zr Zrak akee su pa para rale leln lnee u kolimato koli matorsk rskoj oj leći. Be Besk skon onaačno usm smjjereni paralelni zrac acii idu do ogleda dalla, ko kojje je okomit oko mitoo na zr zrake ake od odnos nosno no rav ravnin ninuu mj mjere erenj nja. a. Ako se og Ako ogle leda dalo lo za zakr kren enee za ma malili ku kutt α to uv uvje jetu tuje je po poma makk os osii si sime metr trijijee ra razm zmak ak x ko kojiji se vi vidi di na sk skal ali.i. Pomicanje x se može transformirati u električni signal pomoću linearne CCD kame ka mere re.. Vi Viso soka ka pr prec eciz izno nost st au auto toko kolilima matr tros oski kihh se senz nzor oraa iz izno nosi si 0, 0,11 µm µm/m /m.. Ko Kori rist stee se za mje mjere renj njee oko okomit mitos ostiti str stroj ojni nihh ala alata, ta, vo vodi dililica ca i ra ravn vnost ostii rad radni nihh sto stolo lova va..
27 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Ogledalo
Kolimatorska leća
Referentna ravnina
Skala okulara
Leća okulara
Izvor svjetlosti
Pogled okomito na okular
28
14
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja Autofokusn Auto Autofokusni fokusnii senzor
Sastoji se od laserske diode (CCD kamere) koja proizvodi svjetlosni val, razdjelnika svjetlosnog vala, fokusirajućih leća i detektora signala koji nosi informaciju o mjerenoj veličini. Koriste se dvije procedure autofokusa i to video autofokus i laserski autofokus. Video autofokus mjeri razmak reflektiranjem mjernog objekta na CCD senzor određivanjem stupnja oštrine kontrasta refleksije i dobivanja informacije o mjerenom razmaku. Korist se za CNC kontrolne trokoordinatne mjerne strojeve. Češće je u upotrebi laserska autofokus procedura koja se koristi u proizvodnji kompaktnih diskova. Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
ć ć
č
Sveučilišni studij
29
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Elementi i dijelovi uređaja za optička mjerenja Autofokusn Auto Autofokusni fokusnii senzor
Autofokusna procedura se koristi za određivanje stanja površina radnih komada. Mjerni sustav za mjerenje kvalitete površina temeljen na autofokusnom senzoru, prikazan na slici, koristi se i kao senzor koordinatnih mjernih strojeva.
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
30
15
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Laserska metrologija
LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) je uređaj kojim se č
ć
đ
poja avaatoma. svjetlost uz pomo pobu enog zračenja Svjetlost koju emitira laser je: - kohe koheren rentna tna - mono monokrom kromatsk atskaa - linear linearno no polarizirana polarizirana Intenzitet svjetlosti laserskog snopa puno je veći u odnosu na druge izvore svjetlosti.
31 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.; http://www.physics.utoronto.ca
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Laserska metrologija Primjena lasera u mjerenju
Laserski mjerni sustavi koriste se za: • najtočnija mjerenja dimenzija i pomaka • izradu, pozicioniranje, podešavanje i montažu suvremenih proizvodnih strojeva • upravljanje proizvodnim strojevima • mjerenje hrapavosti i stanja površina • kontrolu mjerne opreme • nadzor kvalitete u procesu • provjeru okomitosti površina, • izradu preciznih optičkih skala i difrakcijskih rešetki u optičkoj industriji, i dr. Mjerenja laserskom zrakom mogu se izvoditi u stati čkim i dinamičkim uvjetima bezkontaktnim djelovanjem mjernog sustava. Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
32
16
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Laserska metrologija Primjena lasera u mjerenju
Točnost laserskih mjerenja je 10 do 100 puta veća od ostalih mjerenja. Laserski interferometri su najtočniji za mjerenje dimenzija pa se koriste i kao etaloni. Laserski interferometi rade na principu refleksije ili registracije prolazećih zraka. Primjena laserske metrologije može se podijeliti prema postupcima koji se provode a to je: • princip trokuta trokuta kod koga se koriste trigonome trigonometrijske trijske metode metode računanja udaljen udaljenosti osti koje se mjere, • procedur proceduree mjerenja mjerenja vremena prolaska prolaska zraka do mjerenog objekta objekta i natrag • proc procedur eduree autofokus autofokusa. a. Na temelju navedenih procedura mogu se izvesti različita mjerenja geometrijskih značajki proizvoda. 33 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Laserska metrologija Određivanje udaljenosti na temelju izmjerenog vremena
Procedura se koristi za mjerenje udaljenosti, posebno kada su u pitanju veliki mjerni komadi. Mjeri se vrijeme vrijeme koje je potrebno potrebno da laserska laserska zraka dođe do mjereno mjerenogg komada i da se vrati. Na temelju proteklog proteklog vremena vremena i poznate brzine svjetlo svjetlosti sti može se to čno odrediti udaljenost.
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
34
17
11.10.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Interferometrija
Interferencija svjetlosti označava pojavu koja nastaje pri susretu dvaju valova, pri čemu nastaje rezultirajući val čiji oblik zavisi od amplituda, faza i frekvencija valova koju su se susreli. Fizička osnova interferometrijskih procedura su koherentni svjetlosni valovi koji putuju razli čitim putovima. Ovisno o tipu izvora svjetlosti interferometija može biti svjetlosna (ako je izvor dnevna dnevna – bijela svjetlost) svjetlost) ili laserska (ako je svjetlost monokromatska). Temelj rada laserskih interferometara je dijeljenje elektromagnetnih valova, kao i njihovo ponovno spajanje nakon prelaska različiti putova.
35 Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Interferometrija Interferomet Interf erometrija rija / Michaels Michaelsonov onov interferometar interferometa interfe rometarr
Preduslov za interferenciju je signal koji se može ocijeniti kao referenti, konstantne faze, koji se sastoji od dva parcijalna vala. Značajka koja se zove “koherencija “koherencija dva vala” nastaje kada se ispuni uslov da je razlika puteva parcijalnih zraka manja nego dužina zraka zraka koherentne svjetlosti svjetlosti koja se koristi. Laserski ulazni zrak u interferometar se dijeli. Dobiveni zraci odlaze do ogledala od kojih se odbijaju i vraćaju u točku interferencije. Ovisno od faze parcijalnih valova intenzitet valova koji se registriraju je između najveće vrijednosti i potpunog poništenja valova.
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
36
18
11.10.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Interferometrija Interferomet Interf erometrija rija / Michaels Michaelsonov onov interferometar interferometa interfe rometarr
Fiksna (referentna) prizma
Referentna zraka
Reflektor na mjernom komadu
Mjerna zraka Razdvajanje zrake Foto detektor Razlika u putu optičke zrake: Razlika u fazi: Destruktivna in interferencija
Konstruktivna in interferencija
37
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Interferometrija
Lase serrsk skii int nter erfe fero rome metr trii se ko korris iste te za mj mjer eren enje je du duži žinna, pr prec eciz izna na mj mjer ereenj njaa ku kuto tovva i La ravnost rav nosti.i. Podr Podruuč je u kojem se primjenjuje najčešće je pr proi oizv zvod odnj njaa al alat ata, a, po pose sebn bnoo za visoko vis oko pre precizn ciznee stro strojev jeve. e. Strojevi čijijii je po poggon ko kont ntro rolilira rann las aser ersk skim im in inte terf rfer erom omeetr triima sl služ užee u pr proi oizv zvod odnnji složenih slož enih komp komponen onentiti s pro proizv izvodni odnim m tole toleranc rancijam ijamaa izr izraže aženim nim u nan nanomet ometrima rima.. Lasersk Laser skim im in inte terfe rfero rome metro trom m mo mogu gu se mj mjeri erititi ne sa samo mo du duži žine ne,, već i dr drug ugee me meha hani ničke veličin inee ka kaoo ku kutt za zakr kreta etanja nja,, va valov lovito itost st,, ra ravn vnos ost, t, par paral alel elno nost st i ok okom omito itost. st. Zb Zbog og to toga ga je dana da nass la lase sers rska ka in inet etrf rfer erom omet etri rija ja un univ iver erza zaln lnoo sr sred edst stvo vo pr prii um umje jera rava vanj njuu i is ispi pititiva vanj njuu točnost nostii pro proizv izvodni odnihh stro strojev jeva, a, koo koordin rdinatni atnihh mjer mjernih nih uređaj ajaa i ro robo bota ta..
Izvor: N. Zaimović-Uzunovi ć: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
38
19
11.10.2012
20
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE Voditelj kolegija: prof prof.. dr dr.. sc. sc. Duško Pavletić, dipl. dipl. ing. Asistenti: Marko Kršulja, dipl dipl.. ing. Maja Forempoher Škuver, mag. ing. mech mech.. PREDAVANJE 8
Sadržaj predavanja: Osnove koordinatne metrologije. metrologije. 3D kontaktni i beskontaktni mjerni strojevi. Digitalizatori.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
OSNOVE KOORDINATNE METROLOGIJE
1
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Općenito, koordinatnim mjernim strojevima se nazivaju mjerni sustavi koji istovremeno mogu mjeriti u tri koordinate (koordinatne osi). U terminologiji se često upotrebljava engleska
z y x
skraćenica CMM CMM – Coordi Coordinate nate Measuring Measuring Machines. Najčešći je dizajn sa tri ortogonalne osi, sa vodilicama u smjerovima x, y i z. Na svakoj od osi postoje mjerne skale koje omogu ćavaju digitalno mjerenje visoke rezolucije. Na jednoj od osi, naj češće z ili y je montiran senzor, koji predstavlja sondu, a sonda može raditi na taktilnom (kontaktnom) ili optičkom (bezkontaktnom) principu. Osnovni zadatak sonde je detekcija površine mjernog objekta.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
Principi koordinatne metrologije Osnovni zadatak je određivanje odstupanja stvarnog radnog komada od specificiranog odnosno idealnog koji je dizajniran u dokumentaciji. Specificirana, odnosno zahtijevana geometrija predstavlja idealni oblik radnog komada Radni komad nakon izrade ima stvarnu, realnu geometriju koja je posljedica svih utjecaja koji su se javili od projektiranja do izrade komada.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
2
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Utvrđivanje karakteristika
Provjera oblika i tolerancija Programiranje mjerenja
Projektiranje geometrije i tolerancija
CAD projektiranje
Provjera plana mjerenja
Upravljanje mjernom opremom
Rezultati mjerenja
Izvještaj mjerenja
Upravljački i povratni signali
Koordinatni mjerni stroj 5
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Koordinatni mjerni stroj koristi senzor, sondu (engl. probe) da odredi (izmjeri) to čke na radnom komadu. Svaka izmjerena točka predstavljena je koordinatama. Zato se koristi analitički model radnog komada kako bi se odredili odr edili potrebni parametri (promjer, kut i sl.). Princip koordinatne metrologije se može definirati kao: - stvaranje stvaranje skupa skupa izmjeren izmjerenih ih to točaka mjerenjima point-to-point point-to-point na stvarnom radnom komadu - proučavanje relevantnih geometrijskih elemenata u smislu parametarskog definiranja veličine, oblika, lokacije i orijentacije - procjena procjena potrebnih karakteristik karakteristika a radnog komada, tj. kombiniranje kombiniranje elementa geometrije i njihovo uspore đivanje s dimenzijama i tolerancijama s tehni čkog crteža (3D modela) radnog komada.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
3
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mjerni sustav koji je osposobljen za opisano mjerenje je osnova koordinatne metrologije i za funkcioniranje su mu potrebni sljedeći osnovni elementi: - meha mehani nička baza s tri osi i senzorima pomaka - sustav sondi sondi za detekciju detekciju mjernog mjernog objekta objekta u svim smjerovima - kont kontroln rolna a jedinic jedinica a - računalo s dodatnom opremom i software za izračunavanje i prikaz rezultata
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij z
x
y
z os s mjernom skalom i vodilicama
komunikacija s računalom x os s mjernom skalom i vodilicama sonda
mjerno ticalo
radni stol (ploha)
postolje
4
15.11.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Koordinatni sustavi Mjerenja na koordinatnom mjernom stroju izvode se u jednom od koordinatnih sustava: kartezijevom, sfernom ili cilindri čnom
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Koordinatni sustavi U referentnom koordinatnom sustavu stroja x, y i z os su povezane s kretanjem mjerne sonde. Drugi koordinatni sustav je tzv. koordinatni sustav radnog komada vezan uz referentnu bazu (engl. datum) na radnom komadu.
Korištenjem odgovarajućeg softwarea CMM izmjeri bazu na radnom komadu, uspostavi vezu koordinatnog sustava mjernog objekta i matematički ga poveže s koordinatnim sustavom stroja.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
5
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Tipovi koodinatnih mjernih strojeva Razlikuju se slijedeći tipovi koordinatnih mjernih strojeva: - s nepokre nepokretni tnim m mostom mostom - s pokret pokretnim nim most mostom om
- ko konz nzol olni ni
- po port rtal alni ni
- hori horizon zontal talna na ruka ruka
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Najčešće korištena konstrukcija CMM je ona s pokretnim mostom. m ostom. Sastoji se od nepomičnog stola na koji se postavlja radni komad i pokretnog pok retnog mosta.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
6
15.11.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
CMM s nepomičnim mostom. Most CMM-a je čvrsto povezan na postolje stroja. Stol na koji k oji se postavlja radni komad osigurava jednu os koja se može pomicati. Ovakvim rješenjem osigurava se velika krutost konstrukcije. Zbog toga, neki od najto čnijih koordinatnih mjernih strojeva imaju ovaj dizajn.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
CMM s konzolom CMM ima pokretnu konzolu po kojoj se kreće nosač naprijed – nazad. Stup sa sustavom se u nosačsondi u koji nalazi mu omogućava kretanje gore-dolje. Dio koji se mjeri postavlja se na nepokretno postolje.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
7
15.11.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
CMM s horizontalnom horizontalnom rukom rukom Strojevi s horizontalnom rukom su idealni za mjerenje automobilskih dijelova. Prednost svih vrsta CMM-a s horizontalnom rukom je jednostavan pristup svim stranama radnog komada. Uslijed neadekvatne čvrstoće ove konfiguracije uobičajeno je da se koriste software-i za korekcije deformacija. Strojevi imaju veliki mjerni volumen, gdje je mjerni opseg jedne osi znatno veći od druge dvije. Dizajn pokretnog okvira omogućava mjerni opseg u pravcu duže osi do 25000 mm. Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
CMM portalnog tipa Za mjerenje vrlo velikih dijelova veli čine kubnog metra ili više najpogodniji je portalni mjerni stroj. Pored velikog mjernog volumena prednost prednos t portalnog tipa CMM-a je slobodan pristup operatora svim dijelovima u volumenu stroja.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
8
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Dimenzijska stabilnost je jedna od najbitnijih značajki. Njen nedostatak čak i kod strojeva sa software-ima za ispravljanje pogrešaka ima veliki velik i utjecaj na CMM značajke. Granit je najpogodniji materijal za strukturne element CMM-a. Zbog toga se često koristi kao osnovni element, posebno kod CMM-a veće točnosti gdje se temperatura održava konstantnom. Senzori pomaka Kada CMM sonda dotakne radni komad, njena pozicija se određuje uz pomoć senzora pomaka (engl. displacement transducer) postavljenih uz svaku od tri linearne osi CMM-a. Najčešće korišteni senzori pomaka su opti čke skale i laserski interferometri. U principu, optičke linearne skale sastoje se od skale sk ale i optičko-električne glave za čitanje. Relativno kretanje između ove dvije komponente daje signal pozicije.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Svjetlosni izvor (1) preko objektiva (2) usmj us mjer erav ava a sv svij ijet etlo lost st kr kroz oz po pokr kret etni ni el elem emen entt (3),, ko (3) koji ji sa sadr drži ži re reše šetk tke e ra razl zliičit ite e gu gust sto oće (4), i kro kr oz nepokr kre etni reše šettkasti el ele eme men nt (5) na fotoćel elij ije e (6 (6). ). Pr Prav avoc ocrt rtno no gi giba banj nje e el elem emen enta ta (3) daje promjenu jačine svijetlost stii prije ulaska u fotoćel ula elij iju. u. Gi Giba banj njem em el elem emen enta ta (5 (5)) zatv za tvar araj aju u se i ot otva vara raju ju pr prol ola azi sv svje jettlo losn snom om snopu, pa se jačina sv svij ijet etlo lost stii mi mijjen enjja po sin si nusn sno om zak ako onu nu.. Pomoći fotoćelije (6) jačina svijetlosti pretvara se u električne signale.. Naizmj signale Naizmjeni enično os osvj vjet etlj ljav avanj anje e u ri ritm tmu u promjene jačine svijetlosti fotoćelija transf tra nsform ormira ira u pul pulsira siraju juću st stru ruju ju tj tj.. el elek ektr triične signale. Prva i treća fotoćel elij ija a stv tvar araj aju u električne signale (a) koji se zbrajaju u rezultirajući signal (b). Na isti način se stvara stv araju ju si sign gnal alii (c (c)) i rez rezul ulti tira raju jući si sig gna nall (d) za drug dr ugu u i č etv etvrtu rtu fot foto oćelij eliju. u. Rezu Rezultiraj ltiraju ući sig signa nali li se razlikuju za ¼ koraka pokretnonepokretnog elementa ovog mjernog sustava. Smjer gibanja utvrđuje se na ć Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
tosvijetljena. emelju toga
koja
je
foto elija
prva
9
15.11.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Kontrolni sustavi i software-i za CMM Koordinatni mjerni stroj je složen mjerni sustav koji ko ji obavlja veliki broj mjerenja i računanja u malom vremenskom periodu za što š to je potrebna odgovaraju ća software-ska podrška. CMM kontrolni sustav Kontrolni sustav obavlja složen funkciju istovremene interakcije izme đu različitih komponenti stroja, kao što su pogon, senzor, sustav mjerne sonde i periferni uređaji. CMM software Software za evaluaciju i software za programiranje programira nje mjerenja neophodni su za osiguravanje efikasne i ekonomi čne uporabe stroja.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Programiranje mjerenja radnog komada U principu, programiranje CMM-a za mjerenje pojedinačnih radnih komada može se izvesti na tri razli čita načina: - program programiranje iranje učenjem -- offoff-line line programiranje programiranje CAD programiranje programi ranje Najčešći način je programiranje učenjem koje se vrši direktno na stroju. Potrebni su crtež, radni komad koji će se mjeriti i stroj za koji će se pisati program za mjerenje. Nedostatak ovog postupka je da se za vrijeme programiranja CMM ne može koristiti za mjerenje.
Off-line programiranje se izvodi bez CMM-a, program za mjerenje se izrađuje na temelju crteža. CAD programiranje odgovara u velikoj mjeri off-line programiranju. Glavna razlika je u tome da se program ne radi na temelju crteža već na temelju CAD podataka.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
10
15.11.2012
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
21
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Software za evaluaciju Sastoji se od modula za umjeravanje, transformaciju, izračun i analizu izmjerenih točaka s CMM-om
Umjeravanje Jedan od prvih koraka u radu s CMM-om je umjeravanje (kvalifikacija) sustava sonde. Ova procedura, podržana s modulom software-a u osnovi je odre đivanje dužine i orijentacije mjernog ticala sonde i kompenzacija pogrešaka povezanih s sustavom sonde.
Transformacija Zadatak transformacijskog postupka je prebacivanje izmjerenih podatka iz koordinatnog sustava stroja u koordinatni sustav mjernog objekta.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
11
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Izračun Središnji dio CMM software-a je procedura izra čuna. Uobičajeni programski paketi bave se proračunom standardnih mjernih zadataka u proizvodnim mjerenjima kao što su, npr., određivanje udaljenosti između otvora, kutova između površina, ili promjer cilindra ili konusa. Osim uobičajenih programskih paketa za mjerenje, postoje paketi koji doprinose povećanju primjenjivosti CMM-a, programi za razne specijalisti čke namjene kao što su mjerenja zup čanika, navoja, kompleksnih neprizmatičnih 3D oblika, lopatica turbine, klipova i bregastih mehanizama itd.
Analiza Modul za analizu pruža korisniku korisnik u funkcije kao što su razli čite usporedbe, izvještaji rezultata, statistička evaluacija i prijenos podataka u razli čite baze podataka ili druga računala.
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Sustav sondi Za svaki zadatak u koordinatnoj metrologiji neophodno je odrediti mjerenu veli činu. Zato se u CMM strojevima koriste sonde. Zadatak sustava sondi je utvrđivanje udaljenosti površine mjernog objekta (ili jedne č
č
đ
to ke na površini) od zadane referentne to ke u odre enom mjernom opsegu. Osnovna podjela sustava sondi je na: - kont kontaktn aktne e - besk beskont ontakt aktne ne
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
12
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Većina sustava CMM sondi sastoji se od glave, same sonde i mjernog ticala.
Glava sonde
Sonda
Mjerno ticalo
Izvor: N. Zaimović-Uzunović: Mjerna tehnika, Zenica, 2006.
Sveučilišni studij
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sonda uključuje senzor pomoću kojega se detektira kontakt s površinom mjernog objekta. Veza izemđu sonde i mjerne površine je mjerno m jerno ticalo s kontaktnim tijelom obi čno u obliku kugle. Vrh mjernog pipka je u obliku kugle, obi čno izrađen od rubina (aluminijev oksid), jednog od najtvrđih poznatih materijala.
13
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Vrste sondi Glavne vrst sondi su: - dodirno prekidne - sken skeniraj iraju uće - op opti tičke sonde - sonde s više senzora senzora
Dodirno Dodir no – prekid prekidne ne sonde Dodirno-prekidne sonde su namijenjene za mjerenje pojedinačnih točaka. Nakon kontakta s površinom mjernog objekata šalju signal koordinatnom mjernom stroju. Signal je znak za stroj da izvrši očitavanje svog pozicijskog sustava (x, y i z os) i izvrši izračun pozicije jedne točke. Kontakt se ostvaruje putem sondi prekida ča koje rade na raznim principima pa postoje: električni, piezoelektrični i otpornički prekidači
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Princip rada prekidača s kontaktom Opruga
Točke kontakta kugle i cilindra
Strujni krug
Kugla Cilindar Strujni krug
Hvatište opruge Točke kontakta
Prekid na jednom kontaktu
Radni ko koma mad d
Kontaktn tno o titi je jelo 28
14
15.11.2012
MJERENJA I KONTROLA KVALITETE
Sveučilišni studij
Mehanički kontakt sonde i mjerenog komada i piezo signal
Električni signal
Piezo signal
Mehanički kontakt uspostavljen Sila u trenutku kontakta
View more...
Comments
