.

Czy wzorcować ręczne narzędzia dynamometryczne?

Co nowego wprowadziła norma dla ręcznych narzędzi dynamometrycznych?

Podział ręcznych narzędzi dynamometrycznych

Na podstawie normy PN-EN ISO 6789-1,2:2017, ręczne narzędzia dynamometryczne klasyfikować można w następujący sposób:

1. Narzędzie dynamometryczne wskazujące (typ 1) to narzędzie, które wskazuje za pomocą mechanicznej skali, czujnika zegarowego lub wyświetlacza elektronicznego wartość momentu dokręcenia na wyjściu napędu narzędzia. 

 

Rys.1. Narzędzie dynamometryczne w sztywnej obudowie z pomiarem elektronicznym typu 1 klasy C.

 

2. Narzędzie dynamometryczne nastawne (typ 2) to narzędzie nastawione na określoną wartość momentu dokręcania, podające sygnał (np. dźwiękowy, wizualny, wyczuwalny), gdy nastawiona wartość momentu dokręcenia zostanie osiągnięta na wyjściu napędowym narzędzia dynamometrycznego. 

 

Rys.2. Narzędzie dynamometryczne nastawne z podziałką lub wyświetlaczem typu 2 klasy A.

 

Narzędzia typu 1 ze względu na ich wyższy koszt w porównaniu do narzędzi typu 2, częściej stosowane są w procesie kontroli momentu dokręconego łącznika gwintowego. Pomiar taki przeprowadza się w celu oceny, czy dokręcona wcześniej śruba lub nakrętka utrzymuje zadaną wartość momentu dokręcenia. Jest to bardzo ważna operacja z powodu na przykład występującego często zjawiska relaksacji naprężeń, którego efektem jest spadek wartości momentu dokręcania, a w rezultacie także obniżenie wartości siły zaciskowej. Odczyt wartości momentu może być dokonany bezpośrednio z elektronicznego wyświetlacza po przeprowadzonym pomiarze lub w przypadku bardziej zaawansowanych technicznie narzędzi, transfer danych bezpośrednio do programu komputerowego.

Wzorcowanie ręcznych narzędzi dynamometrycznych

Wymagania dotyczące deklaracji zgodności dla ręcznych narzędzi dynamometrycznych oraz wymagania dotyczące kalibracji i wyznaczania niepewności pomiarów zawarte zostały
w normie PN-EN ISO 6789-1,2:2017, która w marcu 2018 roku zastąpiła ostatecznie poprzednią wersję normy z roku 2009. Pierwsza część normy, oprócz deklaracji zgodności, wyznacza ogólne zasady kalibracji ręcznych narzędzi dynamometrycznych, natomiast część druga zawiera szczegółowe informacje na temat prowadzenia badań kalibracji (wzorcowania) tychże narzędzi i kierowana jest do użytkowników narzędzi dynamometrycznych, którzy poddają te narzędzia okresowej kontroli.

Główną zmianą wprowadzoną w normie z 2017 roku jest sposób prowadzenia obliczeń podczas wzorcowania narzędzia i wystawienia stosownego świadectwa (certyfikatu kalibracji). Do czasu stosowania normy z 2009 roku, na świadectwie kalibracji znajdowała się informacja w formie tabeli, zawierająca oszacowane względne odchyłki pomiarowe (As). Na świadectwie wystawionym zgodnie z normą z 2017 roku powinny znaleźć się następujące informacje:

  • Obliczone wartości względnego błędu pomiaru (as) dla każdego z 3 punktów pomiarowych narzędzia dynamometrycznego (dla nastawy maksymalnej, 60% nastawy maksymalnej i 20% nastawy maksymalnej).
  • Wartość średnia względnego błędu pomiaru obliczona na podstawie pięciu obserwacji dla każdego z 3 punktów pomiarowych narzędzia dynamometrycznego.
  • Względna rozszerzona niepewność pomiaru (W).
  • Maksymalny błąd stanowiska pomiarowego (bep).
  • Względny przedział niepewności pomiaru (W’).

W celu oszacowania względnego przedziału niepewności pomiaru W’ należy wykonać dodatkowe (pojawiające się dopiero w normie z 2017 roku) czynności:

  • Pomiary w celu obliczenia wskaźnika brep (odtwarzalność pomiarowa).
  • Pomiary w celu obliczenia wskaźnika bod (zmienność wynikająca z geometrycznych własności napędu wyjściowego narzędzia dynamometrycznego).
  • Pomiary w celu obliczenia wskaźnika bint(zmienność wynikająca z geometrycznych własności adaptera między napędem wyjściowym narzędzia dynamometrycznego a układem kalibracji).
  • Pomiary w celu obliczenia wskaźnika bl(zmienność od zmiany punktu przyłożenia siły).

Przykład obliczeń, które zgodnie z nową wersją normy znaleźć się powinny na świadectwie kalibracji, przedstawiono na Rys.3. i 4. Obliczenia prowadzone zostały dla narzędzia typu 2 klasy A.

Rys.3. Tablica przedstawiająca wartości względnego błędu pomiaru.

Rys.4. Tablica przedstawiająca wartości względnej rozszerzonej niepewności pomiaru oraz względnego przedziału niepewności pomiaru.

 

Oprócz obliczeń wskazanych na Rys.3. i 4. na świadectwie kalibracji powinny zostać umieszczone przynajmniej poniższe informacje:

  • Stwierdzenie, że świadectwo przygotowane zostało zgodnie z zasadami opisanymi w normie PN-EN ISO 6789-1,2:2017.
  • Identyfikacja narzędzia dynamometrycznego: typ i numer seryjny, producent, zakres pracy.
  • W przypadku użycia wymiennego elementu z narzędziem, należy zarejestrować faktyczną długość lub rozmiar tego wymiennego elementu.
  • Zakres roboczy narzędzia dynamometrycznego [Nm] lub wartość nominalną (ustaloną) dla kluczy bez nastawy.
  • Identyfikacja (typ i numer seryjny) urządzenia pomiarowego (testera).
  • Kierunek pracy narzędzia dynamometrycznego.
  • Warunki otoczenia: temperatura i wilgotność.
  • Datę wykonania badania.

Podsumowanie

Zgodnie z informacjami zawartymi w przedmowie do PN-EN ISO 6789-1 i 2, część 1 jest przeznaczona dla projektantów i producentów narzędzi dynamometrycznych. Producenci będą szacować względną odchyłkę pomiarową zgodnie ze wzorem podanym w tej części normy. Zgodnie z informacjami zawartymi w przedmowie do PN-EN ISO 6789-1 i 2, część 2 jest przeznaczona nie tylko dla zakładów specjalizujący się w kalibracji narzędzi, ale również dla klientów tych zakładów umożliwiając im łatwiejsze porównanie wyników kalibracji wykonanej przez różne zakłady świadczące usługę wzorcowania.

Proces wzorcowania (kalibracji) jest działaniem, które polega na ustaleniu relacji pomiędzy wartościami wskazywanymi przez badane narzędzie dynamometryczne a wartościami wskazywanymi przez wzorzec. Wzorcowanie określa i potwierdza kondycję metrologiczną przyrządu pomiarowego, ale nie gwarantuje, że przyrząd pomiarowy jest „dobry”. Świadectwo wzorcowania jest wystawiane zawsze i ma charakter wyłącznie informacyjny dla osoby zlecającej wzorcowanie, jaka jest relacja między wartościami wskazywanymi przez badane narzędzie a wzorcem. Decyzję o tym, czy narzędzie dynamometryczne nadaje się do użytku, czy należy je przekazać do adjustacji i następnie ponownego wzorcowania (kalibracji) podejmuje użytkownik (właściciel) narzędzia.

 

Powiązane szkolenia:

WZORCOWANIE MANUALNYCH NARZĘDZI DYNAMOMETRYCZNYCH​