Die PTB auf der MTQ '96

Die 6. Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung, die MTQ '96, findet im Messezentrum Westfalenhallen Dortmund in der Zeit vom 12. bis zum 15. November diesen Jahres statt.

Diese, das Fachgebiet Qualitätssicherung klar abgrenzende Fachmesse, wurde erstmals 1987 initiiert und konnte seitdem erfolgreich fortgesetzt werden. Als branchenübergreifendes Forum auf dem Gebiet des Messens und Prüfens in der Qualitätssicherung bietet diese Messe Fachbesuchern umfangreiche Problemlösungen in den verschiedenen Disziplinen der Meß- und Prüftechnik. Sie besitzt damit richtungsweisende Bedeutung für die gesamte produzierende Wirtschaft und für alle Fachinstitute, Laboratorien und Ämter, die auf dem Gebiet der Materialprüfung, Qualitätssicherung und -kontrolle tätig sind.
Begleitet wird die Messe wieder von einem umfangreichen Vortragsprogramm, in dem u.a. verschiedene Firmen ihre Neuentwicklungen vorstellen werden.

Auch die PTB wird diese Fachmesse erneut nutzen, sich und den Stand ihrer Forschungsergebnisse zu präsentieren. Mitarbeiter der PTB werden auf dem Messestand Informationen zu den Aufgaben und der Organisation der PTB und des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD) anbieten, Fragen zu den Themen Akkreditierungen, gegenseitige Anerkennung von Kalibrierungen, Prüfungen und Zertifizierung etc. beantworten und für Gespräche über technische Probleme der Meßmittelkalibrierung zur Verfügung stehen.

Neben bereitgehaltenen Schriften und Graphiken, die über aktuelle Aufgaben und Forschungsergebnisse berichten, wird die PTB zwei Exponate vorstellen.

Neues Verfahren, mit dem die Meßgenauigkeit von Koordinatenmeßgeräten für beliebige Meßaufgaben abgeschätzt werden kann

Ein Meßergebnis ist nur dann aussagefähig, wenn die zugehörige Meßgenauigkeit (korrekt "Meßunsicherheit") bekannt ist. Für Meßmittel, die immer das gleiche Produkt in immer der gleichen Weise messen, ist das nicht schwer, vorausgesetzt, ein ausreichend genau bekanntes Normal ist verfügbar. Schwierig wird es, wenn die Meßmittel universell sind, wie z. B. Koordinatenmeßgeräte: auf solchen Geräten kann eine nahezu unendlich große Zahl verschiedener Meßaufgaben durchgeführt werden. Bis vor wenigen Jahren gab es keine Möglichkeit, die Meßgenauigkeit von Koordinatenmeßgeräten für beliebige Meßaufgaben abzuschätzen. In der PTB wurde nun ein Verfahren entwickelt, das eine solche Abschätzung ermöglicht. Das Verfahren basiert darauf, mit dem zu untersuchenden Meßgerät einfache Normale zu vermessen. Aus diesen Messungen werden anschließend mit einer speziellen Analysesoftware die charakteristischen Abweichungskomponenten ermittelt. Mit diesen Abweichungskomponenten wird ein dem wirklichen Gerät in seinen Meßabweichungen ähnliches Computermodell erzeugt, das "Virtuelle Koordinatenmeßgerät". Auf diesem virtuellen Gerät kann man nun beliebige Meßaufgaben per Rechner simulieren, sowie die Genauigkeit der Ergebnisse analysieren und optimieren.

Neues Verfahren zur Unterschiedsmessung von Parallelendmaßen

Parallelendmaße sind die einfachsten und genauesten Maßverkörperungen der Länge und bilden daher einen wichtigen Bestandteil des industriellen Meßwesens. Die in den letzten Jahren sich stärker durchsetzenden Kriterien für Qualitätsmanagement fordern, daß die in großer Zahl verwendeten Parallelendmaße in regelmäßigen Zeitabständen kalibriert werden müssen. Hierfür stehen zwei Verfahren zur Verfügung:

1. Die interferometrische Kalibrierung erlaubt den direkten Maßanschluß an international empfohlene Wellenlängennormale. Dieses Verfahren ist jedoch recht kostspielig und daher nur präzisesten Endmaßnormalen vorbehalten.
2. Das Gros der Endmaße wird durch mechanische Unterschiedsmessung kalibriert. Hierbei wird die Längendifferenz zwischen einem Endmaßnormal und einem Prüfling mit zwei mechanisch antastenden induktiven Meßtastern gemessen. Gewöhnlich beträgt diese Differenz weniger als 1 µm.

Dieses Verfahren ist einfach, zuverlässig und erlaubt Meßunsicherheiten, die unter günstigen Umständen die Unsicherheiten der Normale nur wenig übersteigen. Durch die große Anzahl der Normale, die in den gängigen Nennmaßen vorgehalten werden müssen, entstehen allerdings hohe Kosten bei deren Rekalibrierung. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem Längendifferenzen bis zu 10 mm gemessen werden können. Hierzu wurde der obere induktive Taster eines Endmaßmeßgerätes für mechanische Unterschiedsmessungen durch einen interferenzoptischen Taster hoher Linearität und Auflösung ersetzt. Die Untersuchungen der PTB zeigen, daß die Anzahl der Normale, die zur Rückführung auf die Längeneinheit erforderlich sind, durch das neue Verfahren drastisch gesenkt werden kann und daß die bisher in DKD-Laboratorien üblichen Meßunsicherheiten von 0,05 µ + 0,5 · 10^-6 · l bei Einhaltung entsprechender Umgebungsbedingungen weiterhin erreicht werden. Das neue Verfahren zeichnet sich durch beträchtliche Reduzierung der Kalibrierkosten für die Normale und erhöhte Flexibilität bei der Messung unüblicher Nennmaße aus.