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04.10.2010

Senkrecht messendes Messuhrenprüfgerät Optimar 100

Rückführbare Kalibrierung

Senkrecht messendes Messuhrenprüfgerät Optimar 100

Senkrecht messendes Messuhrenprüfgerät Optimar 100

Für Messuhren-, Feinzeiger- und Fühlhebelprüfgeräte mit einem Einsatzbereich von 100 mm konnte bisher keine rückführbare Kalibrierung mit mobilen, kompakten Kalibriergeräten gewährleistet werden, da die erforderlichen Präzisionstaster derzeit auf 60 mm Baulänge begrenzt sind. Bisherige rückführbare Kalibrierungen waren daher sehr aufwendig und zeitraubend. Jetzt ist es Mahr, Göttingen, nach eigenen Angaben gelungen, mit einem neuen Messverfahren bei seinem senkrecht messenden Messuhrenprüfgerät Optimar 100 den rückführbaren Kalibrierbereich auf 100 mm auszuweiten. Messuhrenprüfgeräte sind Maschinen und Geräte zur absoluten Kalibrierung von Messuhren, Feinzeigern und Fühlhebelmessgeräten sowie von induktiven und inkrementalen Messtastern. Ihre typischen Anwendungsgebiete sind die Messuhrprüfungen in allen Industriesparten, Messräumen, Kalibrierlaboratorien sowie die Serienprüfung bei Messuhrenherstellern. Messuhren- und Feinzeigerprüfgeräte wie das Optimar 100 bedürfen wie alle Messgeräte einer rückverfolgbaren Kalibrierung – also eines Vergleichs mit einem kalibrierten Normal, beispielsweise einem Endmaß.

Bei Längenmessmaschinen, die horizontal messen, ist die Kalibrierung mit Endmaßen oder Lasern heutzutage ein Standardprozess. Dies gilt hingegen nicht für die vertikal messenden Messuhren- und Feinzeiger-Prüfgeräte. Ein Aufeinanderstapeln von Endmaßen mit unbekannten Kippfehlern oder Lasermessungen wäre deutlich aufwendiger als bei horizontal messenden Geräten – und deshalb nicht optimal und in der industriellen Praxis nur bedingt zweckmäßig.

Mahr hat deshalb ein Prüfverfahren für die Kalibrierung von Messuhrenprüfgeräten entwickelt. Der Messtechnik-Hersteller setzt dabei einen Inkrementaltaster von Heidenhain, Traunreut, ein. Diese Taster haben eine spezifizierte Genauigkeit von etwa 30 nm und sollen in dieser Klasse das genauste kommerziell erhältliche mechanische Messsystem sein. Dabei ist es Mahr nach Firmenangaben gelungen, den Einsatzbereich der 60-mm-Taster auf 100 mm auszuweiten, ohne relevante zusätzliche Messfehler zu erzeugen. Die technische Lösung: Der Taster wird senkrecht verschoben und der dabei auftretende Verlust des Referenzpunkts durch rechnerische Verfahren kompensiert. Dabei kann der Nullpunkt mitgeführt werden. Damit war der Weg frei für ein mobiles Kalibriersystem, das es einem Servicetechniker ermöglicht, das Optimar 100 beim Anwender zu kalibrieren.

Allerdings fehlte bisher der Vergleich mit einem unabhängigen Institut und damit die Validierung des Verfahrens.Unabhängig von Mahr hat auch das Schweizer nationale Metrologieinstitut Metas ein Kalibriersystem für Optimar 100 erarbeitet – ebenfalls mit einem genauen inkrementalen Längenmesssystem von Heidenhain. Während Mahr jedoch eigene Elektrik und Software zur Steuerung der Messtaster benutzt, verwendet Metas das original Heidenhain-Auswertegerät gepaart mit einer eigens entwickelten Software.

Als sich die Möglichkeit einer Vergleichsmessung mit Metas bot, reiste Mahr mit dem Gerät und der Kalibriereinrichtung nach Wabern bei Bern. Mahr und Metas führten an zwei Optimar-Messgeräten Vergleichsmessungen durch. Dabei haben die Mahr- und Metas-Fachleute sowohl die verwendeten Messtaster als auch die Mahr-Elektrik und die Heidenhain-Elektrik untereinander und kreuzweise getauscht. Während die Geräte mit einer Unsicherheit von 0,2 + L/100 spezifiziert sind, lagen bei den Vergleichsmessungen die Unterschiede deutlich unter 0,1 µm – was für die gute Wiederholbarkeit der Messuhrenprüfgeräte spricht. Damit konnte nachgewiesen werden, dass das Kalibrierverfahren von Mahr innerhalb der angegebenen Messunsicherheit mit dem Verfahren von Metas übereinstimmt. Das getestete Prüfgerät wurde abschließend von Metas zertifiziert und ausgeliefert.

Mittlerweile ist das DKD-Labor bei Mahr in Göttingen von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig akkreditiert für die Zertifizierung senkrecht messender Messuhren- und Feinzeigerprüfgeräte. Das Messverfahren führt für Anwender des Optimar 100 zu einem wichtigen "Nebeneffekt": Ab sofort kann der Service-Techniker das Messgerät vor Ort im temperierten Messraum innerhalb weniger Stunden kalibrieren. Das bedeutet für den Anwender minimale Stillstandszeiten für Rekalibrierungen und damit einen Produktivitätsgewinn. In der Schweiz bietet Metas die Kalibrierung von Messuhrenprüfgeräten als Dienstleistung an.

Unternehmensinformation

Mahr GmbH Göttingen

Carl-Mahr-Str. 1
DE 37073 Göttingen
Tel.: 0551 7073-0
Fax: 0551 7073-435

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