Taşınabilir metroloji için sıcaklık kompanzasyonu

Ortam sıcaklığındaki ve ölçtüğümüz parçaların sıcaklığındaki değişiklikler, çelik ve alüminyum gibi çoğu yaygın endüstriyel materyaller üzerinde gözlemlenebilir bir etkiye sahiptir. İşte bu sebepten dolayı, 

Global serisi ve PMM'ler gibi büyük otomatik CMM'lerle yapılan en doğru ölçümlerde en iyi sonuçlar için sıcaklık kontrollü bir oda ve hatta parça sıcaklık sensörleri vazgeçilmezdir.

Ancak, Leica lazer takip sistemleri ve ROMER taşınabilir kollar gibi taşınabilir ölçüm sistemleri, ölçülecek parçaya taşınabilirler; parçayı makineye taşımak gerekmez. Çoğu atölye üretim ortamında sıcaklık kontrolü çok iyi değildir, tabii eğer sıcaklık kontrolü varsa. Bu durum, taşınabilir metrolojide parçalarımızın ısıl genleşme durumunu nasıl, ne zaman düşünmeli veya  düşünmeli miyiz gibi sorular doğurabilir.

Taşınabilir ölçüm sistemleri ve yazılım paketleri sıcaklık değişimleriyle başa çıkmak için farklı araçlar ve yöntemler sunabilir. Buna şunlar dahil olabilir:

1. Ölçülecek parçayla aynı materyalden yapılmış referans ölçek çubukları (bu teknik, teodolit ölçüm sistemlerinden gelmiştir).

2. Başka bir benzer teknik de alet üzerindeki iki noktayı ölçmek ve ölçüm sistemine bu iki nokta arasındaki "bilinen" mesafeyi söylemektir. Bu, ölçek çubuğu yönteminin bir varyasyonudur.

3. Bir ölçüm döngüsünde materyal sıcaklığı farklı noktalarda ölçülebilir ve "CTE"yi (Isıl Genleşme Katsayısı) ölçüm verilerinin "ölçeğinde" hesaplanan bir değişim üzerinden kompanse eden bir araçla sistem yazılımına kaydedilir.

4. "Nominal" ölçüm verilerinin zaten var olduğu çeşitli sayıda nokta ölçülebilir. "En uygun dönüşüm" süreciyle, sistem yazılımı ölçüm verilerinin "ölçeğindeki" değişikliği hesaplar.

Tüm bu yöntemlerin kendi sınırlamaları vardır. Eğer belirli bir materyalin sadece katı bloklarını ölçüyor olsaydık, herhangi bir sıcaklık kompanzasyonu yöntemi işe yarardı. Bu durumda, boyutsal değişimler "doğrusal" olurdu ve iş parçasındaki ısıl değişiklikleri kompanse edebilecek "mükemmel" CTE hesaplamaları yapılabilirdi.

Ancak, normalde homojen materyal bloklarını pek ölçmeyiz. Özellikle taşınabilir metrolojide, genellikle aynı veya farklı materyallerle şekillendirilmiş, kaynaklanmış, vidalanmış, birleştirilmiş veya bağlanmış olan büyük iş parçalarını ölçmekteyiz. Bu materyal kombinasyonlarına veya materyal yönelimlerine göre, materyal genleşmesinden veya büzülmesinden kaynaklanan hareketin yönünü değiştiririz. Gerçek dünyada, nesneler doğrusal olarak genleşmez veya büzülmez; bükülür, sarkar ya da başka şekilde bozulurlar. Bu yüzden, otomatik olarak ısıl döngü sırasında gerçekten ne olduğunu nitelendirmenin en iyi yolunun, CTE kompanzasyonu olduğunu varsayamayız.

Bununla birlikte, her sıcaklık kompanzasyonu yönteminin, gerçek dünyanın karmaşıklığından dolayı kendi zayıf noktaları vardır. Gerçekte, sıcaklık değişimlerini kompanse ettiğimizde, ortadan kaldırdığımızdan daha fazla hatayı eklememiz de olasıdır. Bazı operatörler bunun farkındadır,nesne sıcaklığını göz ardı eder ve ısıl değişimi düzeltmek için şey yapmaz.

Ölçüm ortamını fiziksel olarak kontrol etmenin dışında, sıcaklık kompanzasyonu için mükemmel bir çözüm yoktur. Çoğu durumda, ölçeğin en uygun dönüşüm üzerinden hesaplanması en iyi sonuçları verecektir. Ne var ki bu her zaman doğru değildir ve operatörün farkında olması gereken başka sonuçları vardır. Becerikli bir taşınabilir metroloji operatörü, belirli bir parça için bir ölçüm planı geliştirirken ısıl özellikleri dikkate alacak ve ölçülecek nesnenin boyutunu, materyallerini ve yapısını değerlendirecektir.Operatör ayrıca ısı kaynaklarına yakınlık ve ölçüm süreci boyunca hava ve parça sıcaklığındaki olası değişiklikler gibi ortam sıcaklığı özelliklerini de değerlendirmelidir. Bir dizi ölçüm yapılabilir ve bunlar nominal verilerle veya önceki ölçümlerle karşılaştırılabilir. Belirli bir ölçüm görevi için en iyi yöntemi belirlemek amacıyla çeşitli sıcaklık kompanzasyonu yöntemlerini denemek, daima iyi bir uygulamadır. Hepsinden önemlisi, işinin ehli bir operatör, ölçüm sonuçlarını yorumlayan kişilerin gereken tüm bilgiyi edindiğinden emin olmak için bu deneysel metodolojiyi ve son denetim prosedürlerini dikkatle belgeleyecektir.