In der Welt eines metrologischen Labors spielt die Temperaturkontrolle eine entscheidende Rolle – sie beeinflusst maßgeblich die Messgenauigkeit und die Produktionsqualität.
Gemäß der Norm ISO 1 der Internationalen Organisation für Normung ist eine konstante und präzise Temperaturkontrolle ein grundlegender Parameter. Für geometrische Produktspezifikationen (GPS) in der Metrologie ist eine Referenztemperatur von 20 °C festgelegt.
Warum genau 20 °C?
Der Hauptgrund für die Festlegung dieser spezifischen Temperatur liegt in der thermischen Ausdehnung und Kontraktion von Werkstücken, insbesondere solchen aus Metall – dem am häufigsten verwendeten Werkstoff in der Metrologie.
Ein Werkstück ist selten perfekt. Um jedoch möglichst präzise Messergebnisse zu erhalten, muss es so genau wie möglich den spezifizierten Anforderungen entsprechen.
Finden Messungen unter abweichenden Temperaturen statt, kann dies zu Korrekturen (Offsets) in den Abweichungsergebnissen führen und die Messunsicherheit erhöhen – was wiederum negative Auswirkungen auf die Produktion haben kann.
Spielen Luftfeuchtigkeitswerte in Messräumen eine Rolle?
Bei Metallteilen hat die Luftfeuchtigkeit nur einen geringen Einfluss auf die Maßänderung durch Ausdehnung oder Schrumpfung, wodurch Messungen im Allgemeinen unbeeinträchtigt bleiben.
Dennoch ist es ratsam, die relative Luftfeuchtigkeit im Messraum unter 50 % zu halten, um auch minimale Korrekturfaktoren gering zu halten und reproduzierbare, zuverlässige Messergebnisse zu gewährleisten.
Was tun bei Temperaturschwankungen durch Klima oder andere äußere Einflüsse?
Machine positioning is also very important as its surrounding locational factors, such as climate, temperature and humidity, could affect measurement results significantly.
By leveraging a suitable 3D metrology software application, the specific temperature required for a specific part to be measured can be attained.
How can a 3D metrology software application help with temperature control requirements in metrology labs?
Eine leistungsfähige 3D-Messtechnik-Software kann mithilfe eines Sensors die Raumtemperatur oder die Temperatur des Bauteils automatisch erfassen und die Daten an den Computer übertragen.
Die Bediener können die Temperaturwerte im Programm entweder automatisch oder manuell eingeben – je nach eingesetztem Messgerät.
Eine geeignete Software sollte folgende Funktionen zur Temperaturkompensation enthalten:
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Referenztemperatur: Die Temperatur, auf die alle Messungen bezogen werden. In den meisten Fällen entspricht dies der ISO-1-Norm, d. h. 20 °C.
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Werkstücktemperatur: Die tatsächliche Temperatur des gemessenen Bauteils.
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Temperaturtoleranz: Der Toleranzbereich zur Referenztemperatur.
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Tastertemperatur: Die Temperatur des Messsensors oder Tastkopfes.
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Ausdehnungs-/Schrumpfungskoeffizient: Prozentuale Werte für die X-, Y- und Z-Achsen. Der Koeffizient kann berechnet oder über ein Best-Fit-Ausgleichsverfahren bzw. durch mathematische Ausdrücke ermittelt werden.
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Ausdrucksbasierte Ausrichtung: Die rechnergestützte Ausrichtung des Bauteils.
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Fehlermeldungen: Bei Überschreitung der Temperaturtoleranz wird automatisch eine Warnmeldung angezeigt.
Eine professionelle Messtechnik-Software bietet umfassende Anleitungen, um Anwendern die Erzielung hochpräziser Messergebnisse zu ermöglichen.
Es ist von größter Bedeutung, nicht nur die Umgebungstemperatur des Werkstücks zu berücksichtigen – sei es im klimatisierten Labor oder vor Ort (z. B. bei großen Bauteilen für Schiffe, Flugzeuge oder Züge) – sondern auch sicherzustellen, dass das eingesetzte Messgerät der Referenztemperatur entspricht.