Ahol az ezredmillimétereket számontartják

 

A termelés egyre nagyobb pontosságot kíván

A termelésben, a technikában ma már nemcsak a századmilliméteres pontosságot kívánjuk meg, hanem például a golyóscsapágyak gyártásában ezredmilliméteres pontosságra van szükség. Jegyezzük meg, hogy a milliméter ezredrészét 1 mikronnak nevezzük. Jele: m . Tehát a golyóscsapágy gyártásában előfordul az 1 mikronos pontosság is.
Ma mér a gépeket sorozatokban gyártják. Az alkatrészek elhasználódnak, cserélni kell őket. Mi lenne akkor, ha például aratáskor az aratógép egyik tengelyét külön kellene elkészíteni vagy a megérkezett pótalkatrészt utánaigazítani? Napok esnének ki a termelésből.
Ezért ma egységesítik, normalizálják az alkatrészeket, és akkora pontossággal munkálják meg őket, hogy azonnal, minden igazítás nélkül cserélhetők legyenek.
Még az a körülmény is szükségessé teszi a milliméter ezredrészéig terjedő pontosságot, hogy a gépek különböző részeit esetleg egymástól távollevő gyárakban, sőt távoli országokban készítik. Az összeszereléskor mégis pontosan illeszkedniök kell.
Ez nem kis feladat.

A cserélhető alkatrészek ennyire pontos gyártásához mindenekelőtt olyan pontos munkagépekre van szükség (pl. fúrógép, eszterga), amelyek lehetővé teszik ezt a pontos megmunkálást, és nélkülözhetetlenek a gyárakban az ilyen pontosan mérő eszközök (baloldali ábra).

Mikrométerrel 0,1 - 0,01 milliméter pontossággal lehet mérni


Végül eljárást kell találni arra, hogy a nagy tömegekben gyártott, azonos méretű géprészek (pl. tengelyek) gyártási pontosságát különös hozzáértést nem kívánó módszerekkel és eszközökkel gyorsan ellenőrizhessék (baloldali ábra). Jelenleg azonban nem ezekről a módszerekről és mérőeszközökről akarunk beszélni.

 

Körmös vastagságmérő. A 0,01 mm-re pontos munkadarab felül belefér, alul nem. Gyakorlatlan munkaerő is gyorsan és pontosan ellenőrizheti a munkadarabot

 

Van-e állandó és változatlan hosszúság?

Most az érdekel bennünket, hogyan biztosítják azt, hogy az a mérő eszköz, amely mondjuk egy 30 milliméter vastag géptengely ellenőrzésére szolgál, a világon mindenütt valóban ugyanazt a 30 millimétert mutassa egy ezredmilliméternél nem nagyobb hibával. Mert szép, hogy mértékrendszerünk alapjául az a Párizs mellett gondosan elzárt méterrúd és kilogrammtömeg szolgál. De hogyan biztosítják azt, hogy a világ bármely részén használt méter és kilogramm pontosan egyezzék az említett alapmértékkel?
Ennek biztosítására az első lépés az volt, hogy 1875-ben a méterrendszerhez csatlakozott országok mindegyike kapott egy másolatot a Párizs mellett őrzött nemzetközi alapmértékről.
Természetesen ezeket is páncélszekrényben őrzik és hosszú idő múlik el, amíg reájuk nyitják az ajtót. És pontosan akkorák-e, mint az alapmérték?
Nem! Például a Magyarországnak jutott alapméter 1,3 ezredmilliméterrel rövidebb, mint a párizsi alapméter. De még a párizsi alapméter hossza sem állandó! Ugyanis a fémeknek, általában minden anyagnak az a tulajdonsága, hogy az idők folyamán molekuláik változtatják helyüket. Változik az anyag szerkezete, változhat az anyag mérete is. Ezért évek folyamán a párizsi alapméter és valamennyi másolata változtatja hosszát Ez az előre ki nem számítható változás a mikron néhány tizedrészét teszi ki. De akkor oda a pontosság!
Bizony, bajban lettünk volna, ha az egyre fejlődő tudomány segítségünkre nem siet, mert sem a párizsi alapméter, sem a másolatai nem rögzítik kellő pontossággal az alaphosszúságot, a métert.
De találtunk valamit, aminek hossza jelenlegi tudásunk szerint sohasem fog megváltozni, és aminek a hossza ugyanaz mindenütt a világmindenségben. Ez a fény hullámainak a hossza.
Egy bizonyos fényhullámban egyeztek meg. Ezt a fényhullámot alkalmas berendezéssel mindenütt elő lehet állítani. Megmérték azt, hogy ez a fényhullám (a kadmium nevű fém vörös színképvonalának hullámhossza) hányszor fér rá az alapméterre. Azt találták, hogy 1 553 164,13-szor.
Most már nincsen szükség sem az eredeti, párizsi alapméterre, sem a nemzeti példányokra. Nyugodtan pihenhetnek páncélszekrényeikben. Ma már vannak olyan készülékeink, amelyek segítségével fényhullámhosszakkal lehet mérni a távolságokat. Akkora pontossággal, mint a mikron huszadrésze.

Az optiméter elve. A tapintócsap elmozdulása kissé elfordítja a tükröt. A tükörről visszavert fénysugár ekkor elmozdul az osztályzaton. Az optiméter a milliméter ezredrészénél kisebb vastagságkülönbséget is megérez. Neve onnét származik, hagy optikai (fénytani) jelenség alapján mér

Ekkora pontosságra, ilyen mérőkészülékre csak kivételes esetben van szükség. De aránylag egyszerű eszközzel, az úgynevezett ultraoptiméterrel is össze lehet hasonlítani egymással a távolságokat a mikron ötödrészének pontosságával (ábra). így például meg lehet állapítani azt, ha két acélgolyó átmérője csak 0,0002 milliméterrel különbözik is egymástól.
Természetesen az ilyen készülékek kezeléséhez tudományosan képzett személyzet kell. Hazánkban az Országos Mérésügyi Hivatalban vannak ilyen készülékek ér a kezelésükhöz értő tudományos személyzet. A készülékekkel nem csapágygolyókat, vagy egyéb gyártmányokat ellenőriznek, hanem más célra szolgálnak.

 

Ellenőrzik az ellenőrző eszközöket

Lássunk egy példát. Egy gépgyárban a körmös vastagságmérővel századmilliméterre pontosan ellenőrizheti a munkás, az ellenőr a gyártmány méretét.
Tegyük fel, hogy a tengelynek 40 mm vastagnak kell lennie. Az eltérés ettől sem felfelé, sem lefelé nem lehet nagyobb, mint 0,01 mm. Az eszköz egyik körömpárjának nyílását 0,01 mm-rel tágabbra, a másik körömpár nyílását pedig 0,01 mm-rel szűkebbre készítik 40 mm-nél.
Ha a munkadarab mérete jó, akkor a tágabb körmök között átcsúszik, de a szűkebbek között nem. ha mindkettő között átfér, vagy egyik között sem, akkor vagy túlságosan kicsiny, vagy túlságosan nagy. Visszaadják.

Idővel kopik a mérőeszköz, a helytelen kezelés is megrongálhatja. Ezért kell, hogy a gyár időnként ellenőrizze mérőeszközeit. Ez csak úgy történhetik, ha az Országos Mérésügyi Hivatal a megkívánt pontosságnál még pontosabb, mondjuk ezredmilliméterre pontos alaphosszúságokat bocsát a gyár rendelkezésére (ábra).

Egymáshoz illesztett, precíziós mérőhasábokból a kívánt hosszúságot állíthatjuk
elő úgy, hogy a hiba 19 centiméterenként kisebb, mint 0,0002 méter

Ezek az alaphosszúságok szögletes acélrudak, acélhasábok. Két végük párhuzamos sík felületűre van csiszolva. A párhuzamos felületeknek egymástól való távolsága a mérőhasáb hossza.
A gyár ilyen pontos hosszúságú mérőhasábokkal ellenőrizheti mérőeszközeit.
Az üzemnek, gyárnak nemcsak egy-két pontos mérőhasábja van, hanem egy egész sorozat, amelyek az evőkészletek lapos dobozához hasonló dobozban feküsznek.
A mérőhasábok gyártásával külön üzemek foglalkoznak. Jótállást vállalnak azért, hogy hasábjaik hosszúsága a saját hossz százezredrészének a feléig pontos. Mit jelent ez? Ha egyik mérőhasábra ez van írva: 10 mm, akkor biztosak lehetünk abban, hogy a hasáb valódi hossza a 10 mm-től nem tér el többel, mint 0,00005 milliméterrel (a mikron huszadrészével).
Egy mérőhasábsorozat több (pl. 86, 110) darabból áll. A hasábok hosszúsága különböző. Ha két vagy több hasábot a végükön egymáshoz szorítunk, összetapadnak. Így 1 millimétertől 200 milliméterig bármilyen hosszúságot össze lehet belőlük állítani, 1 ezred milliméteres lépcsőzetes hosszabbodással. Nem kell sok mérőhasábot felhasználnunk, legfeljebb hármat-négyet.
De a gyárban a mérőműszerek ellenőrzése közben kopik a mérőhasábok felülete. Ezért időről időre, egy-két évenként visszaküldik a sorozatot a Mérésügyi Hivatalba újabb ellenőrzésre. Itt 0,1 mikron pontosan újra megállapítják a mérőhasábok hosszát.
Kínában, Mexikóban és a világ többi országaiban is vannak ilyen Mérésügyi Hivatalok. Így biztosítják azt, hogy a gyártott iparcikkek mérete - ha szükséges - még az ezredmilliméternél is pontosabban egyezzék. Egy Zeiss gyártmányú, 86 darabból álló mérőhasábsorozat ára kb.
18 000 forint. Ugyanilyen svéd gyártmányú sorozat négyszer ennyibe kerül.
A sorozat ellenőrzése ultraoptiméterrel hasábonként 8 forint. Ez csekélység, ha meggondoljuk, hogy a mérőhasábokkal történő ellenőrzés selejttermeléstől menti meg a gyárat.

 

Ellenőrzés mindenütt az életben

Az egyes országok mérésügyi hivatalai nemcsak a hosszúságmérték pontosságáról gondoskodnak, hanem a méréstechnika sokféle ágában dolgoznak. Vannak tömeget, hőmérsékletet, elektromos mennyiségeket mérő laboratóriumaik és így tovább.
Jól tudjuk, hogy időnként hivatalosan ellenőrzik azt is, hogy az üzletekben a literes mérőedények, a súlyok, a mérlegek pontosak-e, az előírásoknak megfelelnek-e. Az ellenőrzésre szolgáló mérőeszközöket is időnként felülvizsgálják és bizonyítványt állítanak ki arról, hogy milyen pontosak. Így gondoskodnak arról, hogy a közhasználatban levő mértékek is egyezzenek az alapmértékekkel - a gyakorlati élet igényeinek megfelelő pontossággal.


Felhasznált irodalom