Menguasai Standar Kalibrasi: Menavigasi Tantangan Pengukuran yang Presisi

Standar itu Sederhana dan Jelas — atau Bukan

Kalibrasi instrumen adalah aspek vital dari kontrol kualitas, menyentuh segalanya dari parameter geometris pada spesifikasi gambar hingga metode yang digunakan untuk mengukur dan memeriksa bagian logam presisi.

Namun, ada beberapa tantangan (berani kita bilang, sakit kepala?) yang terlibat dalam standar kalibrasi untuk berbagai alat pengukuran dan inspeksi. Sementara, dalam teori, kalibrasi adalah absolut, ada banyak alasan mengapa ia tidak sebenarnya absolut.

Bahkan asumsi bersama tentang standar kalibrasi tidak bebas dari tantangan. Misalnya, sementara ada interval waktu yang diterima, secara teknis suatu perangkat bisa keluar kalibrasi menit setelah kalibrasi.

Selain itu, traceability dokumen yang digunakan untuk kalibrasi biasanya ditelusuri kembali ke standar yang ditetapkan oleh National Institute of Standards and Technology (NIST). Namun, ada beberapa keadaan di mana sebenarnya tidak ada standar NIST untuk kalibrasi.

Perbedaan dalam Terminologi

Alat pengukuran hampir selalu dikalibrasi, tetapi pasti ada aspek fungsional dari peralatan manufaktur yang perlu berada dalam spesifikasi dan oleh karena itu juga perlu dikalibrasi. Namun, bahkan istilah kalibrasi tunduk pada beberapa interpretasi:

• Saat seseorang mengatakan mereka melakukan kalibrasi, apakah mereka sebenarnya melakukan tindakan untuk mengembalikan perangkat ke spesifikasi?
• Atau dengan “mengkalibrasi,” apakah mereka hanya berarti mereka memeriksa perangkat untuk melihat apakah masih berfungsi dalam toleransi yang ditentukan sesuai standar kalibrasi?

Misalnya, saat kami mengkalibrasi oven kami di Metal Cutting, kami memeriksa untuk memastikan mereka membaca suhu dengan benar. Jika oven tidak bekerja dengan benar, ia dianggap keluar kalibrasi, dan kami akan memperbaikinya dan kemudian melakukan prosedur kalibrasi suhu lagi.

Sementara oven tidak dapat dikirim untuk dikalibrasi, alat khusus lainnya yang kami gunakan secara teratur dikirim untuk kalibrasi, dengan tujuan untuk mengembalikan mereka ke spesifikasi. Ini mungkin melibatkan pembersih alat pengukuran atau memprogramnya untuk mengukur dengan cara tertentu. Untuk kategori peralatan ini, kalibrasi lebih mirip dengan merebuild daripada menyesuaikan.

Kurangnya Standar Kalibrasi yang Dapat Ditrace

Untuk beberapa hal, mudah untuk membayangkan objek atau konsep yang berfungsi sebagai dasar untuk standar kalibrasi yang ditetapkan. Misalnya, mudah untuk mendapatkan standar kalibrasi NIST yang dapat ditrace untuk bagian yang panjang 1,0 inci (25,4 mm) atau diameter 0,04 inci (1 mm).

Namun, sulit untuk mendapatkan standar yang dapat ditrace untuk bagian yang sangat panjang atau diameter yang sangat besar atau sangat kecil.

Misalnya, standar yang panjang 2 meter atau diameter 10 mikron sangat sulit ditangani, untuk alasan yang berlawanan. Dan bagaimana dengan kalibrasi untuk resistansi listrik, seperti resistansi ohm air deionis?

Ada teknik dan metode untuk mengkalibrasi semua ini. Namun, mereka tidak se sederhana mengkalibrasi untuk panjang dan diameter yang mudah ditangani.

Dalam pekerjaan yang kami lakukan dengan logam khusus di Metal Cutting Corporation, kami sering diminta untuk memastikan tidak ada retakan atau rongga dalam logam yang kami terima untuk diproses atau kami sendiri membeli dan menyediakan atas nama pelanggan kami. Pengujian arus eddy (ECT) adalah metode yang familiar dan menarik yang kami gunakan yang melibatkan teknik halus untuk memeriksa bagian logam untuk cacat permukaan seperti retakan.

Namun, satu kebenaran tentang ECT adalah tidak ada standar NIST yang dapat ditrace untuk digunakan untuk kalibrasi. Oleh karena itu, untuk deteksi cacat, standar referensi dibuat dengan menciptakan cacat buatan, seperti EDM notches. Standar referensi ini digunakan untuk mengatur parameter ECT seperti frekuensi, amplitudo, dan sensitivitas.

Toleransi dan Ketergantungan Lainnya

Produsen semuanya ingin kalibrasi menjadi referensi independen dari standar imut. Namun, semua kalibrasi melibatkan beberapa ketergantungan antara standar NIST yang ada di bundar dan segalanya yang diukur selanjutnya di seluruh rantai pasok.

Jadi, apakah itu laboratorium A2LA yang mengandalkan referensi mereka kembali ke objek di bundar atau produsen yang mengandalkan objek yang dirujuk kembali ke objek laboratorium independen, selalu ada serangkaian kontingensi dalam eksekusi sistem kalibrasi apa pun, serta toleransi dalam sistem.

Misalnya, dampak toleransi tumpukan harus dipertimbangkan. Jika Anda mengirim peralatan untuk dikalibrasi, Anda harus ingat untuk mengakomodasi:

• Toleransi perangkat yang dikalibrasi
• PLUS toleransi pin yang digunakan untuk mengkalibrasi perangkat
• PLUS toleransi laboratorium yang melakukan tugas

Masalah Titik Desimal

Masalah lain yang sering muncul dengan standar kalibrasi adalah, berapa banyak desimal (berapa banyak nol) kalibrasi harus dilakukan? Di sini di Metal Cutting, kami menggunakan pin gage Class XXX dengan toleransi 0,000020 inci (0,000508 mm) untuk mengkalibrasi sesuatu dengan toleransi yang jauh lebih longgar, seperti mikrometer tangan yang mencapai 0,00005 inci (0,00127 mm).

Masalah dimensi menarik lainnya adalah bahwa jika laboratorium A2LA mengukur objek dengan nominal 1,000000 inci menjadi 1,000003 inci menggunakan peralatan NIST-traceable mereka, maka 1,000003 inci menjadi normal baru. Itu adalah, ia menjadi ukuran baru untuk mengkalibrasi alat pengukuran yang membaca hingga enam titik desimal.

Koraborasi Melalui Perangkat, Metode Kalibrasi, dan Toleransi

Selain itu, dua orang berbeda mungkin mengukur bagian, masing-masing menggunakan perangkat yang dikalibrasi yang dalam kondisi kerja sempurna dan dalam batas toleransi yang ditentukan, dan namun masih bisa ada perbedaan dalam pengukuran mereka. Mungkin satu menggunakan perangkat yang dikalibrasi di ujung atas rentang toleransi, sementara yang lain menggunakan perangkat yang dikalibrasi di ujung bawah.

Terutama dengan bagian presisi yang memiliki ukuran yang sangat kecil, pertanyaan apakah pengukuran yang dikalibrasi adalah pengukuran yang konsisten ini adalah potensi masalah lain. Ini memerlukan korobasi bahwa pengguna tidak hanya mengukur dengan perangkat yang sama, tetapi juga bahwa perangkat dikalibrasi menggunakan metode yang sama dan untuk toleransi yang sama.

Tiga Perbedaan dalam Standar Kalibrasi

Pada akhirnya, Anda mungkin mengatakan ada tiga perbedaan dalam standar kalibrasi:

• Standar yang jelas, seperti pin terstandar NIST untuk inspeksi pass-fail panjang atau diameter
• Yang tidak begitu jelas, seperti untuk suhu dan karakteristik lain yang tidak ada objek yang mendefinisikan standarnya
• Hal-hal yang sebenarnya tidak memiliki standar kalibrasi sama sekali, seperti ECT

Di sini di Metal Cutting, di mana setiap hari kami menghasilkan ribuan bagian logam kecil, pertimbangan-pertimbangan ini vital untuk memelihara standar kontrol kualitas kami sehingga kami dapat memberikan bagian presisi berkualitas tinggi yang memenuhi spesifikasi pelanggan.