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Kalibrierung von Rauheitskenngrößen

Arbeitsgruppe 5.15

 

Referenzsoftware für die Rauheitsmesstechnik

 

Nationale Metrologieinstitute liefern im allgemeinen Bezugsnormale zur Rückführung physikalischer Größen auf die SI Einheiten.

Für die Vergleichbarkeit der in der Normenkette „Geometrical product specification (GPS)“ für die Oberflächencharakterisierung definierten Kenngrößen und Verfahren werden nicht nur Prüfkörper als Normale eingesetzt, sondern auch Software.

In der ISO 5436-2 sind Software-Normale vom Typ F definiert. Diese Normale dienen der Verifizierung der in den Messgeräten implementierten Algorithmen zur Datenanalyse, wie die Filterung zur Gestaltstrennung und die Berechnung statistischer Kennwerte.
Normale vom Typ F1 sind Referenzdaten, sogenannte Softgauges, in einem in der Norm spezifizierten Datenaustauschformat.
Normale vom Typ F2 sind Referenzberechnungsverfahren. Typ F2 Softwarenormale werden zur Prüfung der Messgeräte-Software eingesetzt, indem sowohl bei der zu prüfenden Messgeräte-Software als auch bei der Referenz-Software die gleichen Eingangsdaten (z. B. F1 Normale) verwendet werden und anschließend die Ergebnisse der zu prüfenden Software mit den zertifizierten Ergebnissen der Referenz-Software verglichen werden.

Die Metrologieinstitute Englands (NPL), der USA (NIST) und Deutschlands (PTB) stellen der Industrie Normale vom Typ F zur Verfügung. Die Referenz-Software für die Rauheitsmesstechnik der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, RPTB, wird seit über zehn Jahren für Kalibrierungen im Bereich Rauheitsmesstechnik benutzt. Die Programme zur Rauheitsanalyse, d.h. die Algorithmen zur Gestaltstrennung und Berechnung der Kenngrößen, wurden in plattformunabhängigem C geschrieben und modular aufgebaut.
Die RPTB Kernmodule werden von einem Webinterface aufgerufen, das nach der MVC-Architektur aufgebaut ist. Der Begriff Modell-Präsentation-Steuerung (Model View Controller (MVC)) steht für die drei Einheiten:

  • Datenmodell (Model),
  • Präsentation (View) und
  • Programmsteuerung (Controller).

Der Benutzer verwendet einen Webbrowser, um die RPTB Programme zu nutzen. Der Webbrowser kommuniziert über das http-Protokoll mit der Programmsteuerung, die die Präsentationsprogramme zur tabellarischen und grafischen Darstellung der Ergebnisse zum Webbrowser des Clientrechners sendet. Üblicherweise verwenden Webapplikationen Datenbanksysteme als Modell, während der Modell-Bereich von RPTB durch die Datenanalyseprogramme darstellt wird.
RPTB ist so angelegt, dass es neben der internen Nutzung auch als Referenz-Software für die weltweite Nutzung externer Anwender auf einem Server des PTB-Rechenzentrums zur Verfügung steht. Der externe Zugriff ist über die PTB Webseiten oder direkt erreichbar: https://www.ptb.de/rptb.

 

 

Bild 1: Die Module zur Berechnung der Rauheitskennwerte und zur Gestaltstrennung der Rauheitsreferenzsoftware werden von einem Webinterface aufgerufen, das nach der Modell-Präsentation-Steuerungs-Architektur aufgebaut ist. Dabei repräsentiert das Modell die Datenanalyseprogramme.