Étalonnage dimensionnel (longueur)
Par définition, la longueur se mesure à 20 °C. À l'échelle du micromètre, la température, la force de palpage, l'alignement et la propreté sont les vraies limites d'exactitude, pas l'échelle.
Instruments et exactitude typique
| Instrument | Étendue typique | Exactitude typique | Où il est utilisé |
|---|---|---|---|
| Cales étalons (classes K, 0, 1, 2) | 0,5 à 100 mm et plus | Du sous-micromètre à quelques µm, selon la classe et la longueur | Référence pour micromètres, pieds à coulisse et comparateurs |
| Micromètre | 0 à 25 mm et plus | ±2 to ±4 µm | Atelier et contrôle |
| Pied à coulisse | 0 à 150 mm et plus | ±0.02 to ±0.03 mm | Mesure générale |
| Comparateur à cadran ou numérique | To 25 mm | 1 to 10 µm | Battement, comparaison à un étalon maître |
| Machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) | Jusqu'à plusieurs mètres | Quelques µm, augmente avec la longueur | Contrôle 3D |
| Interféromètre laser | Jusqu'à plusieurs dizaines de mètres | Environ 0,5 à 1 ppm de la longueur | Machines-outils, règles et platines |
| Bagues, tampons et calibres filetés | Tailles fixes | 1 to 5 µm | Contrôle entre-bornes |
La résolution n'est pas l'exactitude : un pied à coulisse qui affiche 0,01 mm n'est pas exact à 0,01 mm. Les chiffres d'exactitude sont des ordres de grandeur pour comparer les instruments. Utilisez toujours la spécification de l'instrument que vous avez sous les yeux.
Étalons de référence et traçabilité
- Définition de la longueur. Le mètre est issu de la vitesse de la lumière. Les laboratoires le réalisent avec des lasers et des interféromètres.
- Cales étalons. L'ISO 3650 définit les classes et les tolérances. Les cales sont comparées par interférométrie ou avec des comparateurs mécaniques.
- Normes des instruments. ISO 3611 pour les micromètres, ISO 13385-1 pour les pieds à coulisse, ASME B89.1.13 pour les micromètres et ISO 10360 pour les MMT.
- Système qualité. ISO/IEC 17025 et régulation de la température à 20 °C, généralement ±0,5 °C ou mieux.
Comment on l'étalonne
Procédure type
- Laisser l'instrument et les cales se stabiliser au laboratoire pendant plusieurs heures, jusqu'à 20 °C.
- Nettoyer les faces de mesure et vérifier l'absence de bavures, la planéité (plan optique) et le parallélisme.
- Régler le zéro de l'instrument et le vérifier à plusieurs endroits de l'échelle.
- Mesurer des cales sur toute l'étendue, à plusieurs positions de la broche, et répéter.
- Appliquer la bonne force de mesure et la bonne technique, par exemple le cliquet sur un micromètre.
- Calculer l'erreur à chaque point, vérifier la répétabilité et exprimer le résultat avec l'incertitude.
Là où ça se passe mal
- Température. Une pièce d'acier de 100 mm s'allonge de 1,15 µm par °C. Des mains chaudes changent la lecture.
- Force de mesure. Trop de force fléchit les pieds à coulisse et comprime les pièces tendres.
- Désalignement. Les palpeurs inclinés lisent trop court de l'erreur en cosinus.
- Décalage d'Abbe. L'échelle est décalée par rapport à la pièce, si bien qu'une inclinaison crée une erreur.
- Saleté et usure. Un grain de poussière représente des micromètres.
Ce qui entre dans le bilan d'incertitude
- Incertitude de la cale ou de la référence.
- Température de la pièce et de l'instrument, et leurs coefficients de dilatation.
- Effets d'alignement, de cosinus et d'Abbe.
- Force de mesure et état de surface.
- Résolution, répétabilité et usure.
Combinez les contributions comme dans le calculateur de bilan d'incertitude, puis décidez conforme ou non conforme avec une bande de garde comme expliqué sur la page des calculateurs.
Calculateurs
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