Tesa Technology UPC-UPD Manuel utilisateur

FR
Mode d’emploi
TESA UPD-UPC
Mesureur de cales Etalons TESA UPD, TESA UPC
avec dispositif de mesure de la température TESA UPT
1
TESA UPD-UPC
TABLE DES MATIÈRES
Table des matières
1
Consignes de sécurité
6
2
Principales caractéristiques
6
3
3.1
3.2
Généralités
Les cales étalon et leur importance
Terminologie
3.2.1 Longueur nominale ln d’une cale étalon
3.2.2 Longueur l (en tout point)d’une cale étalon
3.2.3 Longueur au centre l c d’une cale étalon
3.2.4 Ecart de longueur t e en tout point par rapport à la longueur nominale
3.2.5 Variation de longueur v et tolérance t v
Vérification des cales étalon
3.3.1 Ecart de planéité f d
3.3.2 Variations de longueur
Transfert de l’unité de longueur
Traçabilité
Modes opératoires pour la mesure des longueurs
3.6.1 Mesure directe et Mesure par comparaison
Configuration pour la mesure des longueurs
3.7.1 Capteurs des valeurs mesurées
Configuration pour la mesure de la température
8
8
8
8
8
9
9
9
9
9
10
10
10
11
12
12
13
14
4
4.1
4.2
Installation
Manutention
Installation à la place de mesure
4.2.1 Contrôle du déplacement du bras de mesure
4.2.2 Mise en service des instruments électroniques
4.2.3 Contrôle de l’alignement des palpeurs pour TESA UPC et UPD
4.2.4 Contrôle de la position exacte des chablons
4.2.5 Raccordement de la pompe électrique à vacuum et du suceur pneumatique
15
15
18
19
21
22
23
24
5
5.1
5.2
Conditions requises pour les opérations de mesure
Environnement
Place de mesure
24
24
24
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
Cales de référence
Nombre de cales requis
Classes
Certificat d’étalonnage et traçabilité des longueurs
Matériaux
Coefficients de dilatation thermique
25
25
25
25
25
26
7
7.1
7.2
Réalisation des étalonnages
Préparation des cales
Contrôle des faces mesurantes
7.2.1 Essai d’adhérence
7.2.2 Contrôle de la planéité avec un verre plan
Restauration des faces de mesure en acier
Stabilisation de la température
Mise en place des cales
Réglage de l’affichage
7.6.1 Réglage de l’affichage en mesuredirecte pour TESA UPD
7.6.2 Réglage de l’affichage en mesure directe pour TESA UPD
7.6.3 Réglage de l’affichage pour TESA UPC
26
26
26
26
28
28
29
29
30
30
31
31
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
7.3
7.4
7.5
7.6
2
TESA UPD-UPC
7.7
7.6.4 Réglage de l’affichage pour TESA UPT
Déroulement des mesurages
31
32
8
8.1
8.2
8.3
Correction due aux erreurs systématiques
Correction due aux erreurs des cales de référence et du comparateur
Correction due à la température
Correction due aux matériaux
32
32
32
34
9
Résultats de mesure
35
10
Incertitude de mesure
36
11
Classe et conformité
37
12
Configuration des instruments électroniques
12.1 Réglage du compteur HEIDENHAIN ND 287
12.2 Configuration de l’unité thermométrique FLUKE 1529
12.2.1 Configuration du type de sondes thermiques
12.2.2 Configurationdu mode veille
12.2.3 Configuration de l’interface RS 232
39
39
40
40
40
41
13
Réglage des composants mécaniques
13.1 Alignement des palpeurs A et B
13.1.1 Préparatifs
13.1.2 Procédure d’alignement
13.2 Réglage du jeu de la crémaillère (bras de mesure)
13.3 Réglage du dispositif de positionnement des cales
41
41
41
42
45
45
14
46
Montage des sondes thermiques R03 et R04
15
15.1
15.2
15.3
Entretien
Remplacement des touches
Remplacement des soufflets des palpeurs de TESA UPC
Remplacement des palpeurs A et B
15.3.1 Pour TESA UPD
15.3.2 Pour TESA UPC en éxecution haute précision
15.3.3 Pour TESA UPC
15.4 Plan de réception des cales sur la table de mesure
15.5 Glissement du bras de mesure
46
47
47
47
47
47
47
48
48
16
48
17
17.1
17.2
17.3
Liste des anomalies possibles et actions correctives
Etalonnage des comparateurs
Conditions
Etalons
Procédure d’étalonnage
17.3.1 Mesure comparative au moyen de la cale spéciale
17.3.2 Ecarts fo et fu par rapport à la longueur lc
17.3.3 Mesure comparative des longueurs au centre
17.4 Evaluation
17.4.1 Différence entre les longueurs au centre
17.4.2 Différence entre les longueurs au centre de la paire No 6
17.4.3 Ecarts fo et fu par rapport à la longueur lc
17.5 Appréciation des écarts
17.6 Documentation des étalonnages
49
50
50
51
51
51
51
52
52
52
52
52
52
3
TESA UPD-UPC
4
18
Programme de livraison TESA UPD – 3 variantes
18.1 Composants du système TESA UPD
53
54
19
Programme de livraison TESA UPC – 8 variantes
19.1 Composants du système TESA UPC
56
57
20
20.1
20.2
20.3
Données techniques
Comparateur TESA UPD
Comparateur TESA UPC
Exigences minimales requises pour l’ordinateur et l’imprimante
59
59
60
61
21
21.1
21.2
21.3
21.4
Annexes
Annexe A1
Annexe A2: Protocole de mesure relatif à l'étalonnage des comparateurs
Annexe A2.3: Différence entre les longueurs au centre lc déterminée au moyen de la paire No 6
Annexe A2.4: Détermination des écarts fo et fu par rapport à la longueur au centre lc
61
61
65
67
68
22
Garantie
70
TESA UPD-UPC
5
TESA UPD-UPC
1 CONSIGNES DE SÉCURITÉ
– Pour une utilisation conforme du comparateur
TESA UPD ou UPC, observer les consignes ciaprès et veiller, en particulier, à respecter les exigences relatives aux conditions ambiantes.
– Les consignes de sécurité et de prévention des
accidents en vigueur dans le pays d’utilisation de
l’équipement doivent également être scrupuleusement observées.
– La mise en service, incluant la manutention et
l’installation du comparateur, doivent être assurés par un personnel compétent et expert en
métrologie. Il est important d’effectuer toutes les
opérations avec le plus grand soin. Les branchements électriques doivent être confiés à un personnel agréé.
– Avant de procéder au raccordement des instruments de mesure, vérifier soigneusement que le
voltage indiqué correspond bien à la tension du
réseau.
– Lors de la connexion des câbles, s’assurer que
les instruments sont bien déclenchés.
– Vérifier que les câbles, les connecteurs et les
prises sont protégés conformément aux exigences légales.
– Connecter la fiche du réseau uniquement sur une
prise de terre. Ne jamais utiliser de câble-rallonge
qui ne serait pas doté d’une prise de ce type.
Cette mesure garantit la sécurité de l’utilisateur.
Une rupture ou une déconnexion de quelque
façon que ce soit avec la mise à terre rend tout
contact avec les équipements dangereux.
– Si le câble secteur doit être équipé d’une prise,
celle-ci devra posséder une mise à terre qui sera
à relier au cordon jaune/vert.
– Débrancher les instruments en retirant la prise du
réseau avant de les ouvrir.
– N’utiliser que des instruments en parfaite condition technique assurée par un entretien régulier et
des contrôles de sécurité.
– N’apporter aucune modification technique à ces
équipements TESA UPC, TESA UPD et TESA UPT.
La non-observation de cette consigne entraîne la
perte de la garantie et dégage notre responsabilité.
2 PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES
Les mesureurs TESA UPD et UPC servent à l’étalonnage ou la vérification dimensionnelle des cales
étalon à bouts plans parallèles de section rectangulaire et de longueur nominale comprise entre 0,5
et 100 mm ou 0.05 et 4 in. Les modèles en exécution spéciale permettent également la vérification
des cales dont la longueur nominale peut atteindre
jusqu’à 500 mm (20 in) en position verticale.
Fig. 1. Mesureur TESA UPD, complet avec dispositif de mesure de la température TESA UPT
6
TESA UPD-UPC
Le principe de mesure est le même pour chacun des
deux mesureurs équipés de deux palpeurs électroniques alignés dans un même axe. Partant de cales
de référence dont les écarts au centre sont connus,
les cales à étalonner sont soumises à une comparaison. Les mesurages sont effectués par contact
mécanique sur la face mesurante.
Outre la «mesure directe» des cales présentant une
variation de longueur nominale jusqu’à 25 mm ou
1 in (Fig. 2), le mesureur TESA UPD permet également la «mesure comparative» de deux cales de
même longueur nominale.
Fig. 2. Mesureur TESA UPD équipé du système à
2 chablons pour la «mesure directe» des cales de
longueur nominale différente.
Fig. 3. Mesureur TESA UPC équipé du système à 1
chablon pour la «mesure comparative» des cales
de même longueur nominale.
Le système à 1 ou 2 chablons sert au déplacement
rapide et sûr des cales d’un point de mesure à
l’autre. La configuration aussi bien que le concept
et la qualité des systèmes de mesure sont la garantie d’une parfaite exécution des mesurages, assortis d’une incertitude de mesure extrêmement faible.
Le dispositif TESA UPT, équipé de quatre capteurs
pour la saisie de la température des cales et du
comparateur lui-même, y contribue également.
Le logiciel TESA UP procède au traitement on-line
des valeurs mesurées, qu’il s’agisse de valeurs de
longueur ou de température. Il se charge également
de :
– Contrôler et assurer un déroulement correct des
cycles de mesure tout en veillant à la dispersion
ou dérive des valeurs (longueurs et température);
– Exécuter toutes les corrections nécessaires de
manière automatique en tenant compte notamment de l’écart effectif des cales de référence, la
déformation élastique (aplatissement) des cales
produites dans un matériau différent (acier, métal
dur, céramique), la compensation des écarts par
rapport à la température de référence de 20°C en
fonction des différents coefficients de dilatation
thermique;
– Attribuer les cales étalon aux classes de tolérances auxquelles elles appartiennent.
Tous les étalonnages peuvent être exécutés selon
les exigences normatives et autres directives édictées en la matière.
NORME INTERNATIONALE ISO 3650
Spécification géométrique des produits (GPS) – Etalons de longueur – Cales étalon – Seconde édition: 1998-12-15
Norme régionale
EN ISO 3650:1998 – ex.: CEN – Comité Européen de Normalisation
Norme nationale
NF EN ISO 3650:1999 – ex.: Norme française homologuée par l’AFNOR
Norme nationale
DIN EN ISO 3650:1999 – ex.: Deutsche Norm des DIN, Deutsches Institut für Normung e.V.
Directives
EAL-G21
DKD-R 4-1
DKD-R 4-3 Blatt 3.1
DKD-R 4-3 Blatt 3.1
Etalonnage de comparateurs pour cales étalon Edition 2: août 1996 European cooperation
for Accreditation of Laboratories
Auswahl und Kalibrierung von Endmaßmessgeräten zur Verwendung als Normalgeräte in
Kalibrierlaboratorien Ausgabe 1994 Deutscher Kalibrierdienst (DKD)
Kalibrieren von Messmitteln für geometrische Messgrößen Grundlagen Ausgabe Mai 1999
Deutscher Kalibrierdienst (DKD)
Kalibrieren von Messmitteln für geometrische Messgrößen Kalibrieren von Parallelendmaßen
Ausgabe 2001 Deutscher Kalibrierdienst (DKD
Le fabricant de cales étalon applique les mesureurs TESA pour la vérification dimensionnelle
des produits finis et leur attribution aux classes de
tolérances respectives. Les utilisateurs des comparateurs TESA UPD et UPC, tels les laboratoires mé-
trologiques des instituts nationaux, les laboratoires
d’étalonnage accrédités ou non ou encore ceux des
universités techniques et autre écoles, s’en servent
pour les étalonnages périodiques exigés dans le
cadre de la maîtrise des équipements de mesure.
7
TESA UPD-UPC
3 GÉNÉRALITÉS
3.2
Terminologie
La longueur d’une cale est représentée par la distance séparant les deux faces de mesure planes
et parallèles. La qualité de surface doit être telle
que les deux faces ont la propriété d’adhérer aux
faces d’autres cales de même qualité pour former
diverses combinaisons dimensionnelles.
1
2
3
4
5
6
3
4
2
6
5
1
Fig. 4. Désignation des faces de mesure d’une cale
étalon
Valeur nominale du mesurande.
l
lc
3.2.1
Longueur nominale ln
d’une cale étalon
Face de mesure gauche
Face de mesure droite
Face de mesure non marquée
Face de mesure marquée
Face latérale marquée
Face latérale
pour l’étalonnage (ou vérification dimensionnelle)
des mesures matérialisées (cales et bagues étalons) et autres instruments de mesure tels que les
pieds à coulisse, les micromètres ou encore les mesureurs à une ou plusieurs coordonnées. Elles sont
également fréquemment utilisées pour le réglage
de l’affichage des instruments. Il est donc d’une
importance capitale de s’assurer de leur fiabilité
dimensionnelle par des étalonnages périodiques.
2
Dans le domaine de la technique de mesure des
longueurs – ou science de la métrologie – les cales
étalon (à bouts plans parallèles) représentent les
mesures matérialisées les plus importantes. Elles
occupent donc une position clé dans la hiérarchie
des transferts de l’unité de longueur et le raccordement aux étalons nationaux en accord avec le système international d’unités (SI).
Les cales étalon sont des étalons de longueur utilisés dans les domaines les plus divers, notamment
40
3.1
Les cales étalon et
leur importance
Fig. 5. Longueur au centre l c d’une cale accolée à
un plan auxiliaire et longueur l en tout point
(exemple).
3.2.2
Longueur l
(en tout point)
d’une cale étalon
8
La longueur l d’une cale est représentée par la distance entre tout point particulier d’une face de mesure et la face plane d’un plan auxiliaire – composé
du même matériau et présentant la même qualité de
surface – auquel l’autre face de mesure est accolée
(Fig. 5).
Cette définition se réfère aux conditions de mesure
telles qu’appliquées lors d’un mesurage interférométrique fondamental (Fig. 8). La longueur l tient
ainsi compte de l’effet d’adhérence d’une cale.
Pour des mesurages exécutés au moyen de deux
palpeurs axiaux exerçant un contact mécanique
comme ceux des comparateurs TESA UPD et UPC,
le recours à un plan auxiliaire est superflu.
TESA UPD-UPC
fo
v = lmax - lmin
fo = lmax - lc
fu = lc - lmin
v
fu
lmax
lmin
Cette combinaison des écarts de planéité et de parallélisme représente la différence entre la longueur
maximale lmax et la longueur minimale lmin de la
cale étalon. La variation de longueur est égal à la
somme des écarts fo et fu par rapport à la longueur
au centre l c (Fig. 6). Par ailleurs, t v est la tolérance
pour la variation de ces longueurs nominales comprise entre 0,5 et 100 mm selon ISO 3650 :1998.
Elle intègre la variation v est admet de plus une certaine incertitude.
lc
3.2.5
Variation de longueur
v et tolérance t v
tv
Cet écart correspond à la différence entre la longueur l et la longueur nominale l n (Fig. 6).
te
3.2.4
Ecart de longueur
t e en tout point par
rapport à la longueur
nominale
te
La longueur l c est mesurée dans les conditions cidessus au centre de la face libre d’une cale. Elle
représente une longueur l particulière (Fig. 6).
ln
3.2.3
Longueur au centre l c
d’une cale étalon
Fig. 6. Longueur nominale ln, longueur au centre lc, variation de longueur v (fo et fu compris), tolérance
t v pour la variation des longueurs nominales et
écart limite te pour les longueurs en tout point en
partant de la longueur nominale.
3.3
Vérification des cales
étalon
Selon les exigences normatives, les opérations de
vérification portent essentiellement sur:
3.3.1
Ecart de planéité f d
L’écart de planéité f d (Fig. 7) est égal à la distance
minimale entre deux plans parallèles entre lesquels
sont compris tous les points de la face de mesure
(ISO 1101).
– la planéité et les propriétés d’adhérence des faces
de mesure
– les écarts de longueur
fd
La vérification de l’écart de planéité se fait à l’aide
d’un verre plan. De par ses caractéristiques spécifiques, le mesureur de cales étalon ne peut pas être
appliqué dans ce cas. A cet égard, lire le chapitre
6.2 « Contrôle des faces mesurantes – Essai d’adhérence ».
Fig. 7. Ecart de planéité f d (plan de coupe).
9
TESA UPD-UPC
3.3.2
Variations
de longueur
10
La vérification dimensionnelle d’une cale repose sur
trois des critères définissant les variations de longueur et spécifiés dans la norme ISO 3650, à savoir:
– la longueur au centre lc de la face mesurante.
– l’écart de longueur te de la face mesurante en tout
point par rapport à la longueur nominale ln.
– la variation de longueur v en tant que différence
entre la longueur maximale l max et la longueur
minimale l min, laquelle est égale à la somme des
écarts f o et f u par rapport à la longueur au centre
l c.
Variation de longueur v
= l max – l min
Tolérance pour le champ des écarts v
= tv
Ecart maximum positif f o par rapport à la longueur l c
= l max – l c
Ecart maximum négatif f u par rapport à la longueur lc
Ecart limite par rapport à la longueur nominale l n en tout point
= lc – l min
= ± te
3.4
Transfert de l’unité de
longueur
L’unité de longueur est définie par la longueur de
certaines ondes lumineuses. Son transfert est assuré, dans un premier temps, par un mesurage interférométrique fondamental. Par ce transfert à partir
d’étalons de travail de la longueur d’onde recommandés par le «Comité International des Poids et
Mesures (CIPM)», la «Définition de l’unité de longueur – le mètre» est valablement réalisée (voir la
représentation schématique de la Fig. 8).
Partant des cales mesurées selon cette méthode
tout en respectant l’ordre hiérarchique des mesures, les longueurs déterminées sont transmises à
d’autres cales. Ce procédé peut être répété en procédant par interférométrie (comptage des franges
d’interférence) ou en appliquant une méthode plus
économique dite «avec contact mécanique» sur
laquelle repose le concept des comparateurs TESA
UPD et UPC.
3.5
Traçabilité
La longueur d’une cale étalon ainsi mesurée est
raccordée aux étalons de longueur nationaux et
internationaux lorsque le résultat de mesure peut
être relié par une chaîne ininterrompue de mesures
comparatives (assorties d’incertitudes valablement
documentées) à une cale étalonnée par interféro-
métrie au moyen d’étalons de longueur d’onde
appropriés.
Le raccordement aux étalons nationaux et internationaux apporte également la preuve de la conformité avec le «Système International d’unités (SI)».
TESA UPD-UPC
Fig. 8. Raccordement de la mesure matérialisée (cale étalon) à l’unité de longueur (le mètre)
3.6
Modes opératoires
pour la mesure des
longueurs
Les deux modes appliqués sont la «mesure directe»
avec le comparateur UPD ou la «mesure par comparaison» à l’aide de l’un ou l’autre des comparateurs
UPD ou UPC. Contrairement à ce qui se pratique en
interférométrie, la cale à étalonner (objet à vérifier)
est toujours comparée à une cale de référence (étalon) dont la longueur au centre l c est indiquée sur le
certificat d’étalonnage fourni.
Pour la cale à étalonner, la norme ISO 3650 spécifie 5 points de mesure (Fig. 9): un point pour la
longueur au centre l c et quatre autres points, un à
chaque coin de la face mesurante, pour les écarts
de longueur e en tout point. Les valeurs mesurées
aux cinq points sont comparées individuellement
aux écarts limites t e en tout point par rapport à la
longueur nominale (voir tableau 2 en page 37).
La différence entre les valeurs extrêmes obtenues
aux cinq points détermine la variation de longueur
v de la longueur l. La même norme spécifie également les tolérances t v qui se rapportent à cette
variation de longueur (voir tableau 2 en page 37).
Le programme de traitement des valeurs TESA UP
permet à l’opérateur d’éditer d’autres tableaux incluant les écarts limites et les tolérances qu’il aura
lui-même définis. A ce sujet, consulter les chapitres
9 et 10 du présent mode d’emploi ainsi que les remarques relatives aux incertitudes de mesure. Lire
également les règles de décision pour prouver la
conformité ou la non-conformité à la spécification
ou, autrement dit, la confirmation de l’appartenance
d’une cale à une classe de tolérance donnée.
1,5
1,5
N
P
Fig. 9. Points de mesure sur la cale de référence (N) et
la cale à étalonner (P).
11
TESA UPD-UPC
Il importe de préciser que, quel que soit le mode
utilisé, chaque mesure implique une Comparaison.
L’objet à vérifier est ainsi comparé à un étalon de
référence afin de déterminer leur différence de longueur.
Pour les étalonnages, on procède à des mesurages
comparatifs de deux cales de longueur nominale
identique ou différente.
Lors de l’utilisation des comparateurs TESA, les
deux méthodes peuvent se différencier l’une de
l’autre de la manière suivante:
– la Mesure directe s’applique lorsque la longueur
nominale des deux cales est différente (voir
Fig. 10);
– la Mesure par comparaison se pratique lorsque
les deux cales ont une longueur nominale identique (voir Fig. 11).
Equipé d’un palpeur A (Fig. 12) doté d’une course
de mesure de 25 mm, TESA UPD permet la mesure
directe de cales pouvant présenter une différence
de longueur nominale maximale égale à la course
du palpeur.
De plus, à l’instar du TESA UPC, ce comparateur
peut également comparer des longueurs nominales
identiques et donc être utilisé pour la Mesure par
comparaison.
ln
ln
ln
ʺ 25
3.6.1
Mesure directe
et Mesure par
comparaison
3.7
Configuration pour la
mesure des longueurs
Fig. 10. Mesure directe de cales présentant une
différence de longueur nominale l n (différence
maximum de 25 mm / 1 in).
Fig. 11. Mesure comparative de deux cales de même
longueur nominale l n.
L’équipement est constitué de deux palpeurs
électroniques qui, alignés dans un même axe
(Fig. 12), saisissent la longueur de la cale en exerçant un contact mécanique. Ces deux palpeurs (A
et B), connectés en fonction mesure de somme
(+A+B) sont reliés à un instrument électronique
(Fig. 14).
Les cales étalon de faible épaisseur présentant une
longueur nominale jusqu’à 25 mm ne sont pas rigoureusement planes à l’origine. Ce n’est qu’après leur
accolement à une autre cale de longueur nominale
distinctement plus grande ou à un plan auxiliaire
(verre plan) qu’elles adoptent leur forme définitive.
Lors de la mesure à l’aide des dispositifs TESA UPD
et UPC, l’écart naturel de planéité des cales minces
n’a que peu d’importance puisque cette erreur de
forme est compensée par les deux palpeurs opérant
en fonction de mesure de sommes (Fig. 13). Tout
autre accolement, tel que peuvent l’exiger certaines
méthodes de mesure, est superflu.
A
B
Fig. 12. Disposition des palpeurs A et B (supérieur et
inférieur).
3
5
el
8
7
EN
el
0,01 m
EP
1
2
6
4
12
el
Fig. 14. Configuration des deux comparateurs TESA
UPD et UPC
Fig. 13. Disposition et action des palpeurs lors de la
mesure de cales minces
1
2
3
4
5
6
Support de mesure
Table de mesure
Palpeur supérieur A
Palpeur inférieur B
Compteur électronique à affichage numérique
Dispositif de relevage de la tige de mesure
(UPC seulement)
7 Cale de référence (étalon)
8 Cale à étalonner
TESA UPD-UPC
TESA UPD est doté de deux palpeurs opto-électroniques à mouvement axial pour la saisie des
valeurs. Leur principe est identique (Fig. 15a), seule
leur exécution diffère. Tous deux sont connectés à
un compteur électronique HEIDENHAIN ND 287.
3.7.1.1
Palpeurs du
comparateur TESA UPD
-U
Fig. 15b
15a Règle incrémentale pour la saisie digitale du mesurande S = course, Z = impulsion numérique
15b Système de mesure inductif pour la saisie analogique du mesurande 0 = zéro électrique, S = course,
U = tension de sortie, L = étendue de linéarité, Lf = écart
de linéarité
Les deux palpeurs à sortie axiale utilisent des mesures matérialisées sous la forme de règles incrémentales en verre comportant un réseau équiphasé
de divisions dont chaque période est de 4 µm (voir
Fig. 16).
Support
1
2
3
Division incrémentale
4
5
Marque de référence
6
Période des divisions
Fig. 16. Règle du palpeur incrémental
Chaque règle est «balayée» selon le principe interférentiel, sans contact donc pratiquement sans
usure. Ce balayage (scanning) est induit par la
lumière transmise aux éléments photosensibles au
travers d’un réticule structuré et de la règle. Ces
deux composants produisent des signaux de sortie sinusoïdaux dont la période est de 2 µm. Les
valeurs sont ensuite calculées par interpolation au
moyen d’un compteur électronique ce qui permet
d’atteindre une résolution de 0,000005 mm (5 nm).
Les changements de pression atmosphérique et
d’hygrométrie n’ont aucune influence sur la précision des mesures matérialisées. Les palpeurs
doivent leur stabilité dimensionnelle durable à la
qualité de verre utilisée.
Les palpeurs respectent rigoureusement le principe
d’ABBE en ce sens que la mesure matérialisée est
parfaitement axée avec les touches de mesure (voir
Fig. 17). Tous les éléments mesurants que sont la
mesure matérialisée et son support, les tiges de
mesure et leur élément de fixation ainsi que l’unité
de balayage sont conçus de manière à ce que leur
résistance mécanique et leur stabilité thermique
correspondent à la haute précision des palpeurs.
1 Boîtier
2 Tige de fixation
3 Tige de mesure en acier
invar
4 Touche de mesure
5 Guidage à billes
6 Règle incrémentale en
verre (mesure matérialisée)
7 Unité de balayage intégrant la source lumineuse
et les éléments photosensibles
8 Fixation en acier invar
9 Moteur électrique
7
8
9
Fig. 17.
Palpeur axial opto-électronique monté sur le
comparateur TESA UPD
Champ de mesure utile
Palpeur A
1,7 ±0,3 mm
Butée supérieure
Marque de référence
Butée inférieure
Butée supérieure
20 μm ≤ A ≤ 100 μm
Butée inférieure
Palpeur B
Face de mesure de la table
± 10 μm
Course totale des tiges de mesure
Fig. 15a
L
Courbes caractéristiques des palpeurs
mm
0
L
Fig. 15.
-0,3
S
+S
+0,5 /
0
26
-S
Lf
0,5 mm
+U
0,5 mm
Z
TESA UPC est équipé de deux palpeurs inductifs
à mouvement axial du même type (Fig. 15b). Ils
sont reliés à un instrument de mesure électronique
TESATRONIC TT90.
25 mm / 1 in
3.7.1
Capteurs des valeurs
mesurées
Etendue de mesure utile
Fig. 18. Champ et course de mesure des palpeurs optoélectroniques du TESA UPD.
13
TESA UPD-UPC
3.7.1.2
Palpeurs du
comparateur TESA UPC
Mis à part une force de mesure différente, les deux
palpeurs à sortie axiale sont identiques. Ils opèrent
selon la méthode inductive avec contact mécanique.
Un système de bobines excitées par un courant alternatif induit une tension de sortie correspondant à
la position du noyau ferro-magnétique. En position 1
symétrique (position du zéro électrique) la tension
est nulle. Un déplacement du noyau, lequel peut
être solidaire de la tige de mesure et capter le mesurande, engendre une modification de l’inductivité.
Un signal est alors émis qui, amplifié et redressé,
est transmis à une unité d’indication. Au terme d’un 2
processus de conversion digitale, il est affiché puis
transmis à une interface opto-électronique RS 232 9
de type sériel pour sa sortie.
La saisie analogique a ceci de particulier qu’elle 7
attribue, de manière univoque, le mesurande (position de la tige de mesure) en fonction du signal 5
émis (valeur affichée). Son avantage est de restituer
la valeur affichée même après une rupture d’alimentation (arrêt complet de l’instrument ou coupure de
13
courant).
10
11
8
3
6
14
4
Palpeur A et B
Butée supérieure
Etendue de mesure utile
Etendue de mesure choisie
+20 μm
+10 μm
0
-10 μm
-20 μm
Butée inférieure
3.8
Configuration pour
la mesure de la
température
+150 μm
Course totale des tiges de mesure
La température du mesureur et des deux cales soumises à comparaison est saisie par quatre sondes
PT 100 en platine qui servent de capteurs.
– Sonde R avec pince (désignation R01)
Saisit la température de la cale de référence.
– Sonde P avec pince (désignation R02)
Saisit la température de la cale à étalonner.
– Sonde 3 (désignation R03)
Saisit la température de la table de mesure sur
laquelle elle est montée.
– Sonde 4 (désignation R04)
Montée sur le bras de mesure, à proximité de la
fixation du palpeur supérieur A.
Fonction des capteurs:
– Le capteur R03, fixé sur la table de mesure, a une
fonction de référence déterminante
compte tenu de l’exposition de la table de mesure
et de sa masse à la plus infime variation de
température (dérive) au cours des mesurages.
– Le capteur R04, semblable au précédent, a également une fonction de référence.
14
Fig. 19. Palpeur inductif axial
du TESA UPC
≈ 300 μm
Zéro électrique
1 Corps et tige de fixation du
palpeur
2 Bobines inductrices
3 Tige de mesure
4 Touche de mesure
5 Guidage à billes
6 Cage à billes
7 Guidage anti-rotation radiale
de la tige de mesure
8 Butée pour la limitation de la
course
9 Ressort de compression
pour la force de mesure
10 Entretoise du système de
bobines
11 Noyau ferro-magnétique
12 Porte-noyau pour la compensation des coefficients de
dilatation
13 Soufflet de protection
14 Bague de réglage de la
course
-150 μm
Fig. 20. Etendue et course de
mesure des palpeurs
inductifs du TESA UPC
– Les capteurs R01 et R02 avec pinces saisissent la
température des cales qui se trouvent sur la table
de mesure.
Fig. 21. Disposition des 4 sondes pour la mesure des
cales de longueur nominale supérieure à
14 mm.
TESA UPD-UPC
Chaque sonde est reliée à l’unité thermométrique
par l’intermédiaire d’un câble adaptateur. Ensemble,
ils forment le dispositif complet de mesure de la
température.
Afin que les valeurs limites de la portion donnée
de l’incertitude totale ne soient pas excédées au
cours des mesurages, l’unité thermométrique comporte une fonction de balayage, laquelle exerce un
contrôle permanent de la température aux quatre
points de palpage définis. Cette fonction permet:
– la poursuite des opérations jusqu’à ce que la température des cales corresponde à celle de la
table de mesure
– la continuité du processus de mesure de la température durant les opérations d’étalonnage;
– la prise en compte des valeurs de température
saisies pour la correction, si nécessaire, des
valeurs de longueur mesurées
Très important!
Pour une application correcte du dispositif TESA
UPT, suivre attentivement les instructions figurant
dans le manuel d’utilisation qui a été fourni avec
l’unité de mesure de la température « FLUKE 1529 ».
Pour une opération en «Stand-by» ou l’utilisation de
l’interface RS 232, se reporter au chapitre 12.2.2.
Fig. 22. Pour la mesure des longueurs nominales
inférieures à 14 mm, les sondes R et P (R01 et
R02) sont fixées sur le listeau prévu à cet effet.
La température de la table de mesure est ainsi
saisie à proximité des deux cales.
4 INSTALLATION
A ce sujet, lire également les consignes de sécurité
sous le chapitre 1
4.1
Manutention
Par sécurité, les comparateurs TESA sont livrés
dans un emballage spécial qui doit être conservé
pour tout renvoi ultérieur éventuel à notre Service
après-vente.
Important!
Ne pas sortir les instruments de leur emballage
autrement qu’en les saisissant à hauteur de leur
colonne ou de leur base.
Fig. 23. Sortie du comparateur complet de son emballage d’expédition.
15
TESA UPD-UPC
19 (R03)
11
20 (R04)
A
1
21
3
4
17 (R01)
18 (R02)
B
2
22
RS 232
12
24
5
7
B (x2)
HEIDENHAIN
23
A(x1)
10
25
13
B
9
15
A
6
8
upd
16
14
Fig. 24. Raccordement du comparateur TESA UPD
UPD
1 Câble du palpeur A pour la sortie des signaux.
2 Câble du palpeur B pour la sortie des signaux.
3 Câble de commande du palpeur A.
4 Câble de commande du palpeur B.
5 Compteur électronique HEIDENHAIN ND 287, No 05960016.
6 Pupitre de commande, No 05960013.
7 Câble de liaison du pupitre au compteur électronique, No 05960014.
8 Commande au sol, No 04768001.
9 Câble de liaison de la pompe électrique au pupitre, No 05960028.
10 Pompe électrique à vacuum, No 03260433.
11 Suceur pneumatique,No 01660011.
12 Câble de liaison du compteur électronique à l’ordinateur, No 03969007.
13 Interface opto_RS à RS 232 par USB, No S47120002.
14 Ordinateur, No S59070014.
15 Câble de liaison, imprimante
16 Imprimante laser couleur, No S59070012
17 Sonde R pour les cales de référence, No 05960009
18 Sonde P pour les cales à étalonner, No 05960008.
19 Sonde à monter sur la table de mesure, No 05960010.
20 Sonde à monter sur le bras de mesure, proche de la fixation du palpeur A, No 05960010.
21 Adaptateur pour les quatre sondes de température, No 05960012.
22 Câble de liaison de l’adaptateur à l’unité de mesure de la température, No 05960011.
23 Unité thermométrique FLUKE 1529, No 05960038.
24 Câble de liaison de l’unité de mesure de la température à l’ordinateur,No 05960026.
25 Interface opto_RS à RS 232 par USB, No S47120002.
16
TESA UPD-UPC
20 (R03)
3
Option TESA UPT
21 (R04)
1
22
A
2
18 (R01)
B
19 (R02)
23
4
25
8
6
5
7
24
11
RS 232
9
10
13
RS 232
16
27
12
15
14
17
26
Fig. 25. Raccordement du comparateur TESA UPC (et l’option TESA UPT).
UPC
1 Câble du palpeur A pour la sortie des signaux.
2 Câble du palpeur B pour la sortie des signaux.
3 Tuyau d’air du palpeur A.
4 Tuyau d’air du palpeur B.
5 Relevage pneumatique de la tige de mesure, manuel, No 03260401.
6 Pompe électrique à vacuum connecté au réseau avec commande au sol, No 03260432.
7 Pompe électrique indépendante à vacuum avec commande externe (TESATRONIC TT90), No 03260433.
8 Suceur pneumatique, No 01660011.
9 Unité de mesure électronique TESATRONIC TT90, No 04430012
10 Câble de liaison Opto-RS, No 04761049.
11 Interface Opto-RS à RS232 (USB), No 04760087. En option – Dispositif de mesure de la température
12 Câble de liaison du TESATRONIC à la pompe à vacuum à commande externe, No 04761070
13 Commande manuelle, No 04768000
14 Ordinateur, No S59070014.
15 Câble de liaison imprimante, No S16071229.
16 Imprimante laser couleur, No S59070012
17 Sonde R pour les cales de référence, No 05960009
18 Sonde P pour les cales à étalonner, No 05960008.
19 Sonde à monter sur la table de mesure, No 05960010.
20 Sonde à monter sur le bras de mesure, proche de la fixation du palpeur A, No 05960010.
21 Adaptateur pour les quatre sondes de température, No 05960012.
22 Câble de liaison de l’adaptateur à l’unité de mesure de la température, No 05960011
23 Unité thermométrique FLUKE 1529, No 05960038.
24 Câble de liaison de l’unité de mesure de la température à l’ordinateur, No 05960026.
17
TESA UPD-UPC
4.2
Installation à la place
de mesure
Il convient avant tout de placer tous les composants
à l’endroit prévu. A l’aide de chiffons non pelucheux,
nettoyer soigneusement les groupes de pièces
(support et table de mesure, accessoires). Humecter légèrement les chiffons. Ne pas utiliser d’agents
nettoyants agressifs. Pour assurer le glissement du
bras de mesure, lubrifier la colonne (2, Fig. 29 et 30)
avec un chiffon imbibé d’huile fine (paraffine). Dans
l’étape suivante, procéder au raccordement de tous
les câbles et tuyaux en observant les consignes de
sécurité figurant sous le chapitre 1. Pour le comparateur TESA UPD, se conformer au plan de câblage
de la Fig. 24, pour TESA UPC à celui de la Fig. 25.
Pour la connexion du TESATRONIC TT90 au TESA
UPC, suivre les instructions qui sont données sous
le chapitre 4.2.2.
Très important!
Afin d’assurer la position du palpeur supérieur durant le transport, la vis supérieure (8, Fig. 28) de la
bride (4) a été bloquée. Il est nécessaire de la desserrer pour l’utilisation de l’instrument. Par contre,
la vis inférieure (9) doit rester serrée à fond.
8
A
4
03260401
03290075
L = 1000 mm
L = 400 mm
03510003
L = 30 mm
035040403
9
016386
L = 200 mm
03290076
B
Fig. 26. Raccordement des tuyaux d’air du système
pneumatique TESA UPC au dispositif de relevage manuel de la tige de mesure
Fig. 28. La vis supérieure 8 des comparateurs TESA
UPD et UPC doit être desserrée pour leur
utilisation alors que la vis inférieure 9 reste
toujours serrée à fond.
L = 160 mm
Nr. 01660011
Nr. 029416
A
Nr. 03290075
Nr. 022478
L = 1000 mm
L = 240 mm
Nr. 03510003
Nr. 03540403
Nr. 03540400
Nr. 03260432 / 03260433
L = 1500 mm*
L = 30 mm
Nr. 03290076
Nr. 029416
B
L = 150 mm
18
Fig. 27. Raccordement des tuyaux d’air du système pneumatique TESA UPC à la
pompe électrique à vacuum ainsi qu’au suceur pneumatique pour la mise en
place des cales.
* La longueur du tuyau d'air
est de 150mm, elle peutêtre ramenée à la longueur
voulue.
TESA UPD-UPC
4.2.1
Contrôle du
déplacement du bras
de mesure
– Débloquer la poignée-étoile (13, Fig. 29 et 30)
du dispositif de blocage et déplacer le bras de
mesure (12) dans sa position extrême supérieure
puis inférieure à l’aide de la poignée-étoile (14)
du réglage grossier
– Vérifier la régularité du déplacement, de l’autoblocage et de la compensation du jeu radial du
bras de mesure.
– La denture du pignon qui se trouve dans le même
axe que la poignée-étoile (14) doit engrener avec
un léger jeu dans la crémaillère (3).
– Les dentures du pignon et de la crémaillère ne
doivent jamais être sous contrainte en quelque
point que ce soit de la course de déplacement
du bras de mesure. Si nécessaire, corriger le jeu
selon le chapitre 13.2.
4
17
8
10
6
12
3
2
14
13
29
18
30
28
27
16
26
23
24
25
19
20
7
11
9
22
21
1
5
upd
Fig. 29. Composants du comparateur TESA UPD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16
Base de l’instrument
Colonne
Crémaillère
Bride supérieure
Bride inférieure
Vis de blocage supérieure de la crémaillère
Vis de blocage inférieure de la crémaillère
Vis de blocage supérieure de la bride
Vis de blocage inférieure de la bride
Vis de réglage supérieure de la crémaillère
Vis de réglage inférieure de la crémaillère
Bras de mesure
Poignée-étoile du dispositif de blocage
Poignée-étoile du réglage grossier
Table de mesure
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Palpeur supérieur A
Vis de blocage du palpeur A
Palpeur inférieur B
Vis de fixation (2 pièces)
Vis d’arrêt de la table de mesure
Vis de blocage de la table de mesure
Dispositif pour le positionnement des cales
Poignée pour le déplacement des chablons
Listeau de fixation des sondes R et P
Bride de fixation de la sonde R03
Bride de fixation de la sonde R04
Pince pour le câble du palpeur A
Pince pour le câble du palpeur A
Fixation pour le palpeur A
19
TESA UPD-UPC
4
10
6
8
12
17
14
3
2
19
13
18
28
29
15
27
26
16
23
24
25
20
30
19
21
7
11
9
22
1
5
Fig. 30. Composants du comparateur TESA UPC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
20
Base de l’instrument
Colonne
Crémaillère
Bride supérieure
Bride inférieure
Vis de blocage supérieure de la crémaillère
Vis de blocage inférieure de la crémaillère
Vis de blocage supérieure de la bride
Vis de blocage inférieure de la bride
Vis de réglage supérieure de la crémaillère
Vis de réglage inférieure de la crémaillère
Bras de mesure
Poignée-étoile du dispositif de blocage
Poignée-étoile du réglage grossier
Bouton du réglage fin
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Table de mesure
Palpeur supérieur A
Vis de blocage du palpeur supérieur A
Système de tuyaux d’air
Palpeur inférieur B
Vis d’arrêt de la table de mesure
Vis de blocage de la table de mesure
Dispositif pour le positionnement des cales
Poignée pour le déplacement des chablons
Listeau de fixation des sondes R et P
Bride de fixation de la sonde R03
Bride de fixation de la sonde R04
Pince pour le câble du palpeur A
Fixation pour le palpeur A
Vis de fixation (2 pièces)
TESA UPD-UPC
4.2.2
Mise en service
des instruments
électroniques
Avant de poursuivre la vérification des composants
mécaniques, il faut procéder à la mise en service
réglementaire de l’instrument électronique. Veiller
également au respect des consignes du chapitre 1.
– Il est important de s’assurer que la tension d’alimentation est correcte.
HEIDENHAIN ND 287 pour TESA UPD
– Les consignes de sécurité décrites dans le «Manuel d’utilisation ND 287» (8/2010) fourni par
Paramètre
P01
HEIDENHAIN sont à observer scrupuleusement.
Chaque unité livrée avec un comparateur TESA
UPD a été correctement paramétrée dans nos
ateliers.
– Pour le contrôle ou le réglage des «paramètres
de fonctionnement» ainsi que pour l’entrée du
«code», se reporter au chapitre 12.1.
Réglage
Signification
LINEAR =
0
Unité de mesure linéaire ; 0=mm / 1=in
P03.1
ENC. TYPE =
0
X1: Type de système de mesure; 0=linéaire / 1=angulaire
P03.2
ENC. TYPE =
0
P04.1
ENC. SIGNAL =
0
P04.2
ENC. SIGNAL =
0
P05
AXES DISPL. =
2
X2: Type de système de mesure; 0=linéaire / 1=angulaire
X1: Signal du système de mesure;
0=11µA / 1=1Vcc / 2=Endat / 3=ANALOG
X2 : Signal du système de mesure; 0=11µA / 1=1Vcc / 2=Endat /
3=ANALOG
Affichage ; 0=X1 / 1=X2 / 2=X1+X2 / 3=X1-X2 / 4=f(X1,X2)
P10.1
SCALING =
0
X1: Echelle ; 0=inactive / 1=active
P10.2
SCALING =
0
X2: Echelle ; 0=inactive / 1=active
P30.1
DIRECTION =
0
X1: Sens de comptage; 0=positif / 1=négatif
P30.2
DIRECTION =
1
X2: Sens de comptage; 0=positif / 1=négatif
P31.1
SIGN. PERIOD =
2
X1: valeur en µm
P31.2
SIGN. PERIOD =
2
P33.1
COUNT MODE =
5
P33.2
COUNT MODE =
5
P34.1
DP PLACES =
6
P34.2
DP PLACES =
6
X2: valeur en µm
X1: Mode de comptage; 0-5=5 / 0-2=2 / 0-1=1
(métrique : choix 5 / inch : choix 1)
X2: Mode de comptage; 0-5=5 / 0-2=2 / 0-1=1
(métrique : choix 5 / inch : choix 1)
X1: Virgules décimales; 4 (par défaut)
(métrique : choix 6 / inch : choix 7)
X2: Virgules décimales; 4 (par défaut)
(métrique : choix 6 / inch : choix 7)
X1: Marque de référence; 0=inactive / 1=active
P35.1
REF ON/OFF =
1
P35.2
REF ON/OFF =
1
P36.1
REF MARK =
0
P36.2
REF MARK =
0
P38
EXT. REF =
0
P40.1
ENC. COMP. =
1
P40.2
ENC. COMP. =
0
P41.1
LIN. COMP. =
XX.X
P41.2
LIN. COMP. =
+0.0
P50
RS232/USB =
0
P51
BAUD RATE =
7
P52
DATA BIT =
0
Interface ; 0=RS232 / 1=USB
Vitesse en bauds=115200 (0-11) / 7 (par défaut) (choisir 7 pour
9600bauds)
Bits de données ; 0=7bits / 1=8 bits
P53
STOP BIT =
0
Bits de stop ; 0=2bits / 1=1 bit
P54
PARITY BIT =
1
Bit de parité ; 0=aucune parité / 1=parité paire / 2=parité impaire
P63
LIMIT A1 =
+0.000000
Valeur pour sortie à commutation A1
P64
LIMIT A2 =
+0.000000
Valeur pour sortie à commutation A2
P96
LANGUAGE =
2
X2: Marque de référence; 0=inactive / 1=active
X1: 0=une marque de référence / 1..6=marques de référence
à distance codées
X2: 0=une marque de référence / 1..6=marques de référence
à distance codées
Entrée référence externe; 0=désactivée / 1=activée
X1: Correction de l’axe;
0=inactive / 1=linéaire / 2=correction non-linéaire
X2: Correction de l’axe;
0=inactive / 1=linéaire / 2=correction non-linéaire
X1: Correction linéaire;
0.0µm/m (par défaut) (indiquer valeur du certificat d’étalonnage)
X2: Correction linéaire; 0.0µm/m (par défaut)
Langue ; 0-9 (0=anglais / 1=allemand / 2=français)
21
TESA UPD-UPC
Instrument TESATRONIC TT90 pour TESA UPC
– Brancher le palpeur A (supérieur) du comparateur UPC sur l’entrée A (11, Fig. 31) du TT90 et le
palpeur B (inférieur) sur l’entrée B (12, Fig. 31)
– Régler les commutateurs numéro 2 et 3 sur
OFF et les autres de la manière désirée (8,
Fig. 31 ou se référer au mode d’emploi du
TESATRONIC TT90)
– Connecter le TT90 au secteur en se conformant
aux consignes de sécurité (chapitre 1) puis l’enclencher (14, Fig. 31).
– Sélectionner l’échelle automatique (5, Fig. 31) ou
une échelle de ± 200 µm
– Sélectionner le mode de mesure «B» seul, appuyer Icone+Icone jusqu’à ce que une image du
palpeur s’affiche en dessous du mode «B». Assurez-vous que le compteur affiche une valeur inférieur à +/-50µm et valider.
– Sélectionner le mode de mesure «A» seul pour en
faire de même.
– Sélectionner ensuite le mode de mesure «+A+B»
et mettre à zéro par une courte pression sur
Icone+Icone.
Remarque
Si le compteur affiche une valeur supérieur à +/50 µm lors de la sélection du mode «A» ou «B» .
Voir seul, régler mécaniquement ces derniers. Voir
chapitre 13.1.1
Fig. 31. Unité de mesure électronique TESATRONIC TT90, face avant et face arrière
1
2
3
4
5
6
7
8
4.2.3
Contrôle de
l’alignement des
palpeurs pour TESA
UPC et UPD
Indication de l’état du cycle de mesure
Indication de l’unité de mesure
Indication de l’activité sur l’interface RS232
Indication de l’échelle analogique
Touches de fonction
Indication de la fonction de mesure
Entrée/Sortie OPTO-RS
Commutateurs de configuration
Pour obtenir des résultats fiables – autrement dit
pour que la répétabilité des valeurs mesurées soit
garantie – il est important que les deux points de
contact des faces sphériques (rayon 20 mm) des
deux touches de mesure en opposition soient
parfaitement alignés, sans aucun décalage latéral
(Fig. 32).
9
10
11
12
13
14
15
Entrée/Sortie des signaux
Entrée pédale externe
Entrée palpeur A
Entrée palpeur B
Alimentation externe
Interrupteur ON/OFF
Touches Icone (gauche et droite)
– Chaque comparateur est monté et vérifié dans
nos ateliers tout comme l’alignement des palpeurs. Il convient néanmoins de s’assurer sur ce
dernier point avant utilisation.
– Pour ce faire, utiliser la jauge de réglage
No 01660031 qui a été livrée avec le comparateur
(Fig. 33) et suivre les instructions données sous
le chapitre 13.1 «Alignement des palpeurs A et
B».
R 20
R 20
A
B
Fig. 32. Disposition des deux faces sphériques des
touches de mesure en opposition.
22
Fig. 33. Contrôle de l’alignement des deux faces de
mesure sphériques en opposition à l’aide de la
jauge de réglage No 01660031
TESA UPD-UPC
4.2.4
Contrôle de la position
exacte des chablons
Ce contrôle repose sur deux critères.
– Les chablons correctement mis en place et maintenus par leur vis de fixation ne doivent pas appuyer sur les cinq goupilles cylindriques en métal
dur, Un espace de 0,1 à 0,3 mm doit être laissé.
Pour vérifier, glisser une feuille de papier entredeux.
– La position des points de palpage est définie par
la norme ISO 3650. Ils doivent respectivement se
situer au centre des deux faces de mesure opposées l’une à l’autre ainsi qu’aux quatre coins de la
cale à étalonner et à une distance approximative
de 1,5 mm des faces latérales.
Le dispositif pour la mise en place des cales permet
de satisfaire à ces exigences. Chaque chablon
indique la position des points de palpage également désignés sous le terme de «points représentatifs». Il s’agit dès lors de vérifier cette position par rapport à celle des touches de mesure
des palpeurs supérieur et inférieur A et B puis par
rapport à l’axe dans lequel le dispositif est déplacé afin de s’assurer, dans ce dernier cas, qu’elle
est bien parallèle.
– Le contrôle visuel peut se faire à l’aide d’une
loupe. Il est toutefois recommandé d’utiliser le
chablon de positionnement mentionné sous le
chapitre 13.3 «Réglage du dispositif de positionnement des cales».
– Toute correction éventuelle peut être effectuée
comme indiqué sous ce même chapitre 13.3.
Système à chablon unique
– Pour une vérification visuelle sans l’aide d’un chablon de positionnement, déplacer le chablon dans
l’un et l’autre des quatre coins de la cale (points
de mesure 2 à 5) et vérifier que la distance entre
le contour de la découpe et la face de mesure de
la touche du palpeur est régulièrement la même.
– L’expérience a prouvé que lorsque la position des
quatre points pouvait être démontrée comme
étant exacte à l’aide de l’un des chablons, on
pouvait alors admettre que les autres chablons
conduiraient au même résultat. Ceci vaut également pour les deux points de mesure se situant
au centre des faces de mesure de la cale de référence (point R) et la cale à étalonner (point 1).
Système à deux chablons
– Ce système s’utilise de la même manière que
le système à chablon unique, à ceci près que la
position du point R du chablon réservé à la cale
de référence demande également à être vérifiée.
Fig. 34. Arrangement des points de mesure du système
à deux chablons
23
TESA UPD-UPC
4.2.5
Raccordement de la
pompe électrique à
vacuum et du suceur
pneumatique
Observer les consignes de sécurité du chapitre 1
– Il est particulièrement important de s’assurer que
la tension d’alimentation est correcte, soit 230+/10%V ; 50 Hz, commutable sur 115+/-10% V.
– Afin d’éviter toute vibration nuisible pour le comparateur, il est préférable de tenir la pompe à
vacuum éloignée du comparateur en la posant
sur un matériau amortissant et sur le sol, par
exemple.
TESA UPD
La pompe à vacuum reliée à ce comparateur sert
uniquement pour le transport des cales jusqu’à
10 mm à l’aide du suceur pneumatique.
– Connecter le câble No 05960028 (9, Fig. 24) au
pupitre de commande No 05960013 (6) et à la
pompe à vacuum No 03260433 (10).
– Relier les tuyaux d’air à la pompe à vacuum (10)
et au suceur pneumatique No 01660011 (11).
TESA UPC
Le piston de relevage manuel (Fig. 26) peut être
remplacé par la pompe électrique à vacuum No
03260432 avec commande au sol ou No 03260433
avec commande externe via l’unité TESATRONIC
TT90.
La pompe à vacuum sert pour le relevage et l’abaissement des tiges de mesure des palpeurs A et B
(UPC seulement) ainsi que pour le transport des
petites cales au moyen du suceur pneumatique.
– Si la pompe No 03260433 (7, Fig. 25) est utilisée,
connecter le câble No 04761070 (12, Fig. 25) à
l’unité TESATRONIC TT90.
– Relier les tuyaux d’air selon la Fig. 27, leur longueur est adéquate.
– Le tuyau de 1 m entre le suceur pneumatique No
01660011 et le raccord en T No 03540403 (Fig.
27) peut être ramené à la longueur voulue.
– Selon l’emplacement choisi pour la pompe à
vacuum (voir ci-dessus), il faut également diminuer la longueur du tuyau de 1,5 m sachant qu’un
tuyau trop long influence le temps nécessaire à
l’avance des tiges de mesure.
– Si l’une des deux pompes à choix nécessite une
adaptation (rattrapage), s’assurer que les deux
raccords No 029416 sont bien montés (Fig. 27).
Si tel n’est pas le cas, le temps pour l’avance des
tiges de mesure sera sensiblement plus long.
5 CONDITIONS REQUISES POUR LES OPÉRATIONS DE MESURE
24
5.1
Environnement
Les comparateurs TESA UPC et UPD doivent être
installés dans un local climatisé et protégés des
vibrations et des poussières. Ils ne doivent pas
être exposés aux courants d’air ni au rayonnement
direct d’une source de chaleur.
La température doit être maintenue à 20 ±
0,5 °C durant une période suffisamment longue,
par exemple une journée de travail. Du début à la
fin d’un cycle de mesure, les variations de la température de l’instrument et des cales doivent être
contenues dans les limites définies en fonction de
l’incertitude à atteindre (voir chapitre 8.2).
L’humidité relative ne doit pas dépasser 55 %, ceci
afin d’éviter tout risque d’oxydation de l’acier.
5.2
Place de mesure
La surface de travail doit être large de manière à
laisser suffisamment d’espace entre les différentes
cales qui s’y trouvent. Le dispositif de mesure TESA
UPC ou TESA UPD requiert à lui seul (sans ordinateur) une surface de quelque 160 x 70 cm.
Un plateau massif en marbre peut parfaitement
servir de table de travail (Steinmetz fournit des
marbres de qualité dont l’épaisseur est d’environ
80 mm). Sa masse importante absorbe idéalement
la chaleur et maintient un équilibre thermique entre
le dispositif de contrôle et les cales qui auront été
préparées.
Le plan de réception doit être exempté de poussières et l’état de sa surface doit être tel qu’il exclut
tout risque d’endommagement des faces des cales.
Il existe des supports en acier ou en aluminium
sur lesquels les cales peuvent être rangées et qui
permettent ainsi d’accélérer la stabilisation de leur
température (Fig. 35).
Fig. 35. Marbre servant de table de travail et support
en acier pour l’entreposage des cales jusqu’à
stabilisation de leur température.
TESA UPD-UPC
6 CALES DE RÉFÉRENCE
La comparaison qu’implique chaque mesure exige
l’utilisation de cales de référence. A cet égard, lire
les chapitres 3.4 «Transfert de l’unité de longueur»
et 3.6 «Modes opératoires pour la mesure des longueurs».
6.1
Nombre de cales
requis
Mesure par comparaison» à l’aide des comparateurs TESA UPD ou UPC
Comme il s’agit toujours de comparer deux cales
de même longueur nominale entre elles, cette méthode nécessite généralement l’emploi d’un jeu de
référence composé de 122 cales isolées (exemples
de cales TESA en acier, type K, réf. 0651516011),
lequel peut être utilisé pour n’importe quel jeu de
cales à étalonner de longueurs nominales usuelles.
Le nombre de cales isolées du jeu à étalonner doit
toutefois être inférieur à celui du jeu de référence.
Pour les longueurs nominales dites «intermédiaires» (p. ex. 19,7 mm), des cales de référence
de longueur identique seront ajoutées. Bien qu’il
soit possible de combiner les cales entre elles, cette
pratique est déconseillée dans la mesure où elle
augmente l’incertitude du fait que plusieurs cales
servent de référence au lieu d’une seule. En outre,
les faces de mesure en adhérence peuvent être
endommagées.
Mesure directe à l’aide du comparateur TESA UPD
Pour les cales présentant une différence de longueur nominale jusqu’à 25 mm, il est recommandé
d’utiliser un jeu de 9 cales de référence (voir références TESA S5930010/S59300104/S59300107)
fournies dans les longueurs nominales suivantes:1,
5, 10, 15, 20, 25, 50, 75 et 100 mm
Tout utilisateur a la possibilité de choisir ses cales
de référence assorties d’autres longueurs nominales.
Pour l’étalonnage des cales en pouces (inch), les
cales de référence utilisées seront également en
pouces et leurs longueurs nominales aussi proches
que possible de celles du jeu métrique.
6.2
Classes
Les cales de la classe d’étalonnage K devraient être
utilisées en tant que cales de référence (Fig. 8).
6.3
Certificat d’étalonnage
et traçabilité des
longueurs
Les cales de référence telles que celles de la classe
K sont associées à un certificat d’étalonnage attestant au moins de ce qui suit (voir également ISO
3650):
– longueur au centre lc ou écart de la longueur au
centre lc par rapport à la longueur nominale ln à
la température de référence de 20°C
– incertitude mesure,
– coefficient de dilatation thermique et son incertitude
– déclaration sur le raccordement à l’étalon de longueur d’onde utilisé (traçabilité)
Etant donné que toute longueur mesurée doit être
raccordée à un étalon national ou international,
les cales de référence de la classe K sont presque
exclusivement mesurées dans le laboratoire d’étalonnage d’un institut national de métrologie. De
plus, cette pratique est celle permettant d’atteindre
l’incertitude de mesure la plus faible possible.
Lorsque les cales de référence des classes K ne
sont pas étalonnées par interférométrie mais selon
une autre méthode, l’incertitude obtenue est plus
élevée et son influence sur la chaîne ininterrompue
des mesures par comparaison augmente en proportion.
6.4
Matériaux
– Les cales de référence sont généralement en
acier.
– Afin de pouvoir comparer l’acier avec l’acier et le
métal dur avec le métal dur tout en tenant compte
de la variation possible de leur coefficient respectif, les cales à mesurer doivent être produites
dans le même matériau.
– Des cales en céramique offrant une extrême résistance aux rayures et à l’usure sont aussi disponibles en standard.
– Une comparaison des cales exécutées dans des
matériaux différents n’est possible qu’à la condition de prendre en compte les corrections liées
à la déformation élastique (aplatissement, marquage). Pour ceci, voir sous chapitre 8.3.
25
TESA UPD-UPC
6.5
Coefficients de
dilatation thermique
Selon la norme ISO 3650, les coefficients de dilatation thermique et leur incertitude doivent être
connus pour les cales de la classe K. Cette condi-
tion est indissociable des corrections qui sont nécessaires pour le calcul des résultats et de l’incertitude de mesure.
7 RÉALISATION DES ÉTALONNAGES
7.1
Préparation des cales
– Sortir les cales une par une de leur étui. Pour
les dégraisser, utiliser un tampon d’ouate imbibé
d’un solvant non agressif. Il est également possible d’utiliser un agent nettoyant provenant du
fournisseur de cales étalon. Les solvants à évaporation rapide sont inappropriés.
– Poursuivre le nettoyage jusqu’à ce que toute trace
de graisse ou autre salissure ait disparue.
– A l’aide du suceur pneumatique ou de la pince
de manipulation, déposer les cales dégraissées
sur un plan approprié (voir chapitre 5.2 «Place de
mesure»).
– Après dégraissage, essuyer les cales avec un
tissu propre non pelucheux ou à microfibres
jusqu’à obtention d’un effet miroir sur les faces
mesurantes.
– Si les cales sont aimantées – ce qui est souvent
le cas pour les cales de travail utilisées dans les
ateliers de production – elles doivent être désaimantées pour ne pas risquer d’endommager les
faces de mesure d’autres cales voire même celles
des instruments appliqués.
Pour ce faire, ne pas poser les cales directement
sur l’appareil mais intercaler une feuille de papier ou
une pièce de tissu pour ne pas les abîmer.
Attention !
Par mesure de sécurité, ne pas utiliser n’importe
quel solvant et, dans tous les cas, veiller à prendre
toutes les précautions utiles.
Fig. 36. Nettoyage et polissage des faces des cales
avec un tissu non pelucheux ou à microfibres.
7.2
Contrôle des faces
mesurantes
26
7.2.1
Essai d’adhérence
L’état de surface est vérifié au moyen d’un verre
plan, No 02530050 ou 02530075 s’il est fourni par
TESA (Fig. 38). Ce contrôle porte sur la propriété
d’adhérence des faces mesurantes, une condition
indispensable pour la réalisation des étalonnages,
ainsi que sur leur planéité. Il permet en même
temps de déceler tout défaut de surface.
La procédure à suivre lors de l’essai d’adhérence
est la suivante:
– Nettoyer la surface du verre plan à l’aide d’un
tampon d’ouate imbibé de l’un ou l’autre des solvants précédemment mentionnés.
– Frotter la surface du verre et les faces de mesure
de la cale avec un chiffon non pelucheux ou à
microfibres puis éliminer toute particule de poussière à l’aide d’un pinceau fin.
– Avant de poser délicatement la cale sur le verre
plan, se munir d’un soufflet de caoutchouc pour
dépoussiérer les deux faces qui devront être accolées (Fig. 37).
Fig. 37. Elimination des dernières particules de poussière au moyen d’un pinceau à soufflet.
TESA UPD-UPC
– Sans déplacer la cale latéralement, l’appuyer prudemment contre le verre plan puis retourner les
deux ensemble de manière à pouvoir examiner la
face à accoler (Fig. 38). Pour les longues cales
(dès 50 mm), il est recommandé d’inverser la
procédure et de placer le verre plan directement
sur la cale tenue en main.
Fig. 38. Mise en place du verre plan sur la cale pour
une première appréciation de l’état de sa
surface
– Si des défauts visibles subsistent, recommencer
les opérations décrites sous le chapitre 7.2.
– Lorsque toute imperfection est éliminée, accoler
la cale tout en la pressant légèrement et la tournant prudemment.
– La cale répond aux spécifications dès lors qu’elle
adhère sous l’action de forces moléculaires et
que la face accolée ne présente pas de franges
d’interférence, de taches de couleur ou de points
brillants. Seules les cales des classes 1 et 2 sont
admises comme pouvant présenter quelques
ombres ou petites taches claires comme montré
en Fig. 39.
Fig. 39. La planéité et l’adhérence sont conformes aux
spécifications; seule quelques petites taches
blanches sont visibles à droites de la face de
mesure.
– Dégager la cale en la tapotant à l’aide d’une tige
en laiton. Pour les cales minces, utiliser le bâtonnet de bois contenu dans le Kit de maintenance
TESA No 0652500450 ou les soulever à l’aide d’un
ongle.
27
TESA UPD-UPC
7.2.2
Contrôle de la planéité
avec un verre plan
7.3
Restauration des faces
de mesure en acier
Par l’inclinaison du verre plan reposant sur l’une
des deux faces planes de la cale, une poche d’air
est créée, ce qui fait apparaître des franges d’interférence parallèles les unes aux autres (Fig. 40).
La lumière incidente est réfléchie par les faces de
mesure du verre plan et de la cale puis séparée en
deux rayons qui se superposent et produisent ainsi
des franges visibles (Fig. 41).
Fig. 40. L’inclinaison du verre plan sur la face de
mesure plane fait apparaître des franges
d’interférence parallèles les unes aux autres.
Fig. 41. Trajectoire de la lumière au travers du verre
plan légèrement incliné.
La grandeur de la courbe de niveau d’une frange à
l’autre est de λ/2 (avec λ étant la longueur d’onde).
Les franges que l’on peut observer renseignent sur
la forme et l’importance de l’écart de planéité de la
face de mesure.
A la clarté du jour, la poche d’air qui agit comme un
prisme divise la lumière blanche en couleurs spectrales. Les franges qu’il importe alors de compter
sont de couleur verte. La distance de l’une à l’autre
correspond à une poche d’air dont l’épaisseur approximative est de λ/2 = 0,27 µm (car la longueur
d’onde de la couleur verte est λ = 0.54 µm).
Les faces de mesure qui présentent des défauts
superficiels affectant leur propriété d’adhérence
peuvent, dans une certaine limite, être restaurées.
Pour ce faire, il est recommandé de s’adresser au
fabricant ou au spécialiste en matière de cales étalon afin d’obtenir les instructions et autres recommandations nécessaires.
toyage des faces de mesure ou du verre plan
mais le jeter après usage.
– Pour le polissage requis après tout dommage
superficiel ou restauration des faces, utiliser un
chiffon à polir sur lequel aura été déposé une
petite quantité de trioxyde de fer (Fe2O3) préalablement dissout dans de l’huile de paraffine.
Les produits utilisés pour le polissage des cales
peuvent le plus souvent être obtenus auprès du
fabricant.
– Après la remise en état de la face de mesure, nettoyer à nouveau la cale avec du benzène et de la
ouate jusqu’à élimination complète de tout résidu
de trioxyde de fer. Pour les faces de mesure,
n’utiliser que des chiffons neufs!
– Vérifier l’adhérence et, si nécessaire, recommencer l’opération de polissage.
Pour des retouches, tenir compte de ce qui suit.
– Utiliser des gants jetables.
– Frotter les faces ou les arêtes endommagées avec
une pierre à adoucir en oxyde d’aluminium fritté
ou de type «Arkansas» (TESA No 0652500452).
– Pour les petites éraflures ou les impacts, poser
la pierre sur la face de mesure et la faire glisser
lentement sans l’aide d’aucun outil.
– Important! Soigneusement nettoyer la pierre
avant chaque emploi à l’aide d’un tampon imbibé
de benzène. Ne jamais le réutiliser pour le net-
Fig. 42. Gauche: face de mesure présentant des irrégularités empêchant son adhérence.
Droite: face de mesure restaurée, ses irrégularités sont insignifiantes et n’affectent pas sa
propriété d’adhérence.
28
TESA UPD-UPC
7.4
Stabilisation de la
température
Après avoir exécuté toutes les opérations décrites
sous les chapitres 7.1 à 7.3, disposer les cales de
référence et les cales à étalonner sur la table de travail (chapitre 5.2 «Place de mesure» et Fig. 35).
Pour atteindre un équilibre thermique aussi proche
que possible de l’idéal entre le support et la table
de mesure, les cales de référence et celles à étalonner, il convient d’attendre quelques heures avant de
commencer les mesurages. La meilleure méthode
consiste à réserver l’après-midi pour les préparatifs
et la nuit pour la stabilisation de la température afin
de pouvoir commencer les étalonnages dès le lendemain matin.
S’il s’agit de mesurer un jeu complet, il est préférable de commencer par les cales les plus longues.
La pratique a prouvé que, si les variations de la
température augmentaient au cours de la journée
de travail, leur influence sur les petites cales mesurées ultérieurement diminuait.
7.5
Mise en place des
cales
Selon le système utilisé, placer les chablons appropriés puis les fixer en serrant la vis moletée. Monter
les chablons en fonction de l’une ou l’autre des sections des cales, soit 9 x 30 mm ou 9 x 35 mm. Pour
éviter un basculement des longues cales, assembler le guide qui a été livré avec le comparateur.
Doté d’un champ de mesure de 25 mm, TESA
UPD permet d’étalonner des cales de sections
différentes, soit 9 x 30 mm pour les cales jusqu’à
10 mm ou 9 x 35 mm pour les plus longues. Le dispositif de positionnement ayant été adéquatement
ajusté (voir chapitre 4.2.4), une utilisation conjointe
de l’un et l’autre des deux types de chablons est
possible sans modification de la position des points
de mesure.
– Les cales sont mises en place après rétraction
des tiges de mesure. La cale de référence est logée dans la découpe arrière du chablon et la cale
à étalonner dans celle située à l’avant.
– Pour le transport des cales jusqu’à 10 mm, le suceur pneumatique est utilisé conjointement avec
la pompe électrique à vacuum (Fig. 43). En pressant la touche, la cale est d’abord aspirée puis
libérée aussitôt que la touche est relâchée et la
pompe arrêtée.
– Les cales de plus de 10 mm sont transportées à
l’aide de la pince de manipulation.
– Les longues cales, qui sont aussi plus lourdes,
nécessitent une plus grande attention. Posées
verticalement par rapport à la table de mesure,
leur position doit être assurée afin d’éviter
qu’elles ne basculent et endommagent la table ou
les faces de mesure (Fig. 44 et 45).
– Les cales jusqu’à 5.5 mm reposent sur leur face
non marquée et les cales plus grande sur leur
face gauche de manière à orienter leur face latérale marquée vers l’opérateur. Les différentes
faces des cales sont présentées à la Fig. 4.
Fig. 43. Mise en place des cales jusqu’à 10 mm à l’aide
du suceur pneumatique No 01660011.
Fig. 44. Système à chablon unique équipé du guide
anti-basculement.
Fig. 45. Système à deux chablons équipé du guide antibasculement.
29
TESA UPD-UPC
7.6
Réglage de l’affichage
7.6.1
Réglage de l’affichage en mesure
directe pour TESA UPD
Lors de l’utilisation conjointe du programme TESA
UP, le réglage de l’affichage pour une application en
mesure directe se fait toujours à l’aide de deux cales
de référence. Leur longueur nominale étant fonction
des conditions données, il s’agit de les choisir de
même que le nombre de cales de référence en cas
de non-utilisation du programme TESA UP.
Le palpeur A du comparateur est doté
d’un champ de mesure de 25 mm / 1 in de sorte
que les cales de référence qui auront été choisies
peuvent présenter une différence de longueur
nominale égale à cette valeur. Toutefois, pour que
l’influence de la portion de l’incertitude qui dépend
des longueurs soit maintenue à son niveau le plus
faible, la différence d’une cale à l’autre peut être
moindre.
Les valeurs de réglage recommandées sont les suivantes:
Etendue de mesure utilisée
Longueur nominale des cales de référence
0,5 à 25 mm
5 et 25 mm
25 à 50 mm
25 et 50 mm
50 à 75 mm
50 et 75 mm
75 à 100 mm
75 et 100 mm
Procédure de réglage:
– Rétracter les tiges de mesure électro-motorisées en pressant la touche 2 du pupitre (Fig. 46)
jusqu’à ce que celle du palpeur A appuie sur sa
butée mécanique supérieure (Fig. 18).
– Insérer la cale la plus longue (25 mm, par
exemple) des deux cales de référence dans le
chablon «R» et la plus petite (5 mm, par exemple)
dans l’autre.
– Positionner les chablons au point de mesure «R».
– Abaisser le bras de mesure (12, Fig. 29) au
moyen de la poignée (14, Fig. 29) jusqu’à ce que
la touche du palpeur A se trouve à une distance
de quelque 0,5 mm de la face de mesure.
4
2
1
3
Fig. 46. Touches de fonction du pupitre TESA UPD
30
– Avancer les tiges de mesure sur la face de mesure
en pressant la touche 1 (Fig. 46).
– Entrer la longueur au centre effective indiquée sur
le certificat d’étalonnage de la câle dans le compteur HEIDENHAIN ND 287 (chapitre 4.2.2 «Mise
en service des instruments électroniques de
mesure des longueurs»). Cette fonction PRESET
requiert l’entrée d’une valeur métrique ou inch,
activée en pressant la touche «ENT».
– Le comparateur TESA UPD est maintenant prêt
à mesurer. Pour continuer, se référer à la routine
«Jeu à étalonner – Etalonnage» du mode d’emploi du logiciel TESA UP.
1 Touche pour le mouvement lent des tiges de mesure
et pour le déclenchement du transfert des données;
lorsque cette touche est activée
– pour la rétraction des tiges de mesure: la course
du palpeur A est de 0,3 mm env.
– pour l’avance des tiges de mesure: elles se
déplacent jusqu’à leur butée mécanique ou la
face de la cale.
La commande au sol 04768001 assure les mêmes
fonctions (8, Fig. 24).
2 Touche pour la rétraction rapide de la tige du palpeur
supérieur A.
3 Touche pour l’avance rapide de la tige du palpeur
supérieur A.
Attention ! Ne pas approcher la face de mesure d’une
cale à grande vitesse.
Remarque: lorsque la touche 2 est pressée, la tige du
palpeur B se rétracte également et reste dans cette
position, ceci même après avoir pressé la touche
3. Pour l’avancer sur la face de mesure, presser à
nouveau la touche 1.
4 Touche marche/arrêt de la pompe électrique à
vacuum (10, Fig. 24).
TESA UPD-UPC
7.6.2
Réglage de
l’affichage en mesure
comparative pour
TESA UPD
La longueur nominale de chacune des deux cales
mesurées selon cette méthode étant identique, la
procédure est la suivante:
– Rétracter les tiges de mesure électro-motorisées en pressant la touche 2 du pupitre (Fig. 46)
jusqu’à ce que celle du palpeur A appuie sur sa
butée mécanique supérieure (Fig. 18).
– Insérer la cale de référence dans la découpe du
point «R» et la cale à étalonner dans celle des
points 1 à 5.
– Positionner le chablon au point «R».
– Déplacer le bras de mesure (12, Fig. 29) au
moyen de la poignée (14, Fig. 29) jusqu’à ce que
la touche du palpeur A se trouve à une distance
de quelque 0,5 mm de la face de mesure.
– Avancer les tiges sur la face de mesure en pressant la touche 1 (Fig. 46).
– Entrer la longueur au centre effective indiquée
sur le certificat d’étalonnage dans le compteur
HEIDENHAIN ND 287 (chapitre 3.2.2 – «Mise en
service des instruments électroniques de mesure
des longueurs»). Cette fonction PRESET requiert
l’entrée d’une valeur métrique ou inch, activée en
pressant la touche «ENT».
– Le comparateur TESA UPD est maintenant prêt
pour la mesure par comparaison. Pour continuer,
se référer à la routine «Jeu à étalonner – Etalonnage» du mode d’emploi du logiciel TESA UP.
7.6.3
Réglage de l’affichage
pour TESA UPC
– S’assurer que la fonction de mesure du TESATRONIC TT90 est bien «+A+B».
– Rétracter les tiges de mesure en actionnant le
piston de relevage No 03260401 (5, Fig. 25) ou
en enclenchant la pompe électrique à vacuum. A
l’aide du dispositif de positionnement, déplacer
le chablon au point «1» (ou «2» pour la précédente version), lequel correspond à la longueur
au centre de la cale à vérifier.
– Abaisser le bras de mesure jusqu’à ce que la
touche du palpeur A se trouve juste au-dessus de
la face de la cale. Serrer la poignée (13, Fig. 30)
du dispositif de blocage.
– Avancer les tiges de mesure et mettre l’affichage
à la valeur 0.0000 en procédant à une courte
pression sur Icône+Icône sur le TESATRONIC.
– Le comparateur est prêt à l’emploi.
7.6.4
Réglage de l’affichage
pour TESA UPT
Si le comparateur TESA UPD ou UPC est équipé du
dispositif de mesure de la température TESA UPT,
utiliser les deux sondes à bride. La sonde «R01»
(gaine verte) est à fixer sur la cale de référence «R»
et la sonde «P01» (gaine rouge) sur la cale à étalonner (Fig. 47).
Remarque:
Si la cale n’est pas assez longue, fixer la sonde sur
le listeau (voir Fig. 48) monté sur le côté gauche
de la table de mesure. L’influence de la température
sur les petites cales étant moindre, cette pratique a
été éprouvée pour autant que l’on veille à une stabilisation suffisante de la température.
Fig. 47. Fixation des sondes thermiques sur les longues
cales.
Fig. 48. Fixation des sondes thermiques sur le listeau
pour les petites cales.
Rappel
Attention de ne pas prêter confusion avec les deux
autres sondes thermiques « R03 » et « R04 » qui
servent à mesurer la température de la table de
mesure et du bras de mesure (Fig. 21).
Pour continuer, suivre la routine «Jeu à étalonner – Etalonnage» du mode d’emploi du logiciel
TESA UP.
31
TESA UPD-UPC
7.7
Déroulement des
mesurages
– Attendre le temps nécessaire à l’équilibre de la
température entre les deux cales et le support de
mesure afin d’assurer la fiabilité des mesurages.
Si, dans la phase préparatoire déjà, un équilibre
optimal est atteint et qu’il n’est pas rompu par un
échauffement lors de la mise en place des cales,
le temps de stabilisation précédant les palpages
sera réduit d’autant.
– Intégré dans le comparateur, TESA UPT assure un
contrôle automatique et continu de la température tout au long du déroulement du programme
TESA UP.
– Si le comparateur TESA UPD ou UPC est relié
à un ordinateur supportant le programme TESA
UP, il y a une assistance complète pour les étalonnages. La saisie des valeurs et leur traitement
ainsi que la sortie des résultats sont exécutés
automatiquement tout en restant constamment
sous contrôle.
Il est donc important de suivre attentivement
chaque étape du logiciel TESA UP.
La description ci-après contient des commentaires
qui valent également pour un déroulement des mesurages sans assistance par ordinateur.
– Commencer à mesurer dès que l’affichage permet
de lire correctement la première valeur mesurée
sur la cale de référence (point «R»), puis noter
cette valeur.
– Rétracter les tiges de mesure, déplacer le chablon
au point de palpage «1» de la cale à vérifier puis
avancer les tiges.
– Continuer d’observer l’affichage, procéder à la
lecture et noter la valeur mesurée qui sera jugée
correcte.
– Suivre la même procédure pour les points «2 à
5». Veiller toujours à rétracter les tiges de mesure
avant de déplacer les cales.
– Répéter les palpages aux points «1» et «R» afin
de vérifier la fiabilité des mesures. La différence
entre les valeurs obtenues dans les deux phases
ne doit pas excéder une certaine limite puisque,
dans le budget de l’incertitude qui aura été établi
pour cet étalonnage, elle aura valeur de répétabilité limite.
– Il est recommandé d’effectuer trois autres séries
de mesures pour chaque cale à étalonner et de
calculer la moyenne des valeurs relevées aux
points de palpage.
Remarque
Dans certains cas particuliers, seule la longueur au
centre est mesurée en faisant abstraction de la variation de longueur v; les points «2 à 5» sont alors
ignorés.
8 CORRECTION DUE AUX ERREURS SYSTÉMATIQUES
Le programme TESA UP procède automatiquement
à toutes les corrections nécessaires pour parvenir
aux résultats de mesure.
32
8.1
Correction due aux
erreurs des cales
de référence et du
comparateur
– La prise en compte de l’écart de la longueur au
centre l c par rapport à la longueur nominale est
une absolue nécessité pour chaque cale de référence utilisée. Chaque écart est reporté sur le
certificat d’étalonnage qui accompagne le jeu de
référence (voir chapitre 6 «Cales de référence»).
– Les valeurs de correction doivent également
comprendre les erreurs systématiques du comparateur lorsque leur importance est telle qu’elles
ne peuvent être éliminées autrement.
8.2
Correction due à la
température
Une attention particulière doit être vouée à la température du support de mesure et des deux cales
comparées entre elles. Il est donc généralement indispensable de la mesurer à l’aide d’un instrument
thermométrique dont les caractéristiques sont aussi proches que possible de celles du dispositif TESA
UPT, entre autres une résolution de 0,001°C et une
incertitude de 0,03 °C pour une étendue de
19,0 °C à 24,0°C.
– Les variations de longueur sont à prendre en
considération en tant que facteurs de correction
quelle que soit leur origine (différence de température des cales ou dérives par rapport à la référence de 20°C).
– Chaque fois que les cales à comparer sont produites dans des matériaux similaires ou différents
avec des coefficients de dilatation thermique variables, des corrections sont nécessaires alors
même que leur écart par rapport à la température
de référence de 20 °C est le même.
– L’influence des variations de la température entre
deux cales en acier est démontrée sous la Fig. 50
(extrapolation) alors que celle résultant de coefficients différents est représentée dans les Fig. 51
à 54.
– Si le fabricant n’indique pas le coefficient de dilatation thermique de ses cales en acier, la formule
spécifiée dans la norme ISO 3650 devient applicable, soit [(11,5 ±1,0) . 10-6 K-1]. A ce sujet, lire
également le chapitre 6.5.
Avec une tolérance de ± 1,0, le résultat de mesure,
qui inclut les erreurs systématiques à traiter en tant
qu’erreurs aléatoires, est incertain. Ce facteur d’incertitude augmente dans la même proportion que
l’écart par rapport à la température de référence de
20°C (Fig.50).
TESA UPD-UPC
– La plupart des cales en métal dur sont en carbure de tungstène ou en carbure de chrome. Leur
coefficient est très éloigné de celui de l’acier et
peut même fortement varier d’une sorte à l’autre
(Fig. 51 et 53).
0,23
0,20 °C
μm
0,21
0,20
0,19
0,18
– Le coefficient des cales en céramique (oxyde de
zirconium ZrO2) peut être considéré comme égal
à (9.70 ± 0.80) . 10-6 K-1. Mais, dans ce cas également, le fabricant a le devoir d’indiquer chaque
coefficient et son incertitude (Fig. 52 et 53).
0,15 °C
.L
μm
0,17
.1
0 -6
0,16
+
1,
0
0,15
0,
1
Selon la norme ISO 3650, le fabricant est tenu
d’indiquer tous les coefficients des cales qu’il aura
produites dans ces matériaux, y compris leur incertitude.
Le coefficient du carbure de tungstène est égal à
(4,23 ± 1,0) . 10-6 K-1
0,14
0,13
0,12
0,10 °C
0,11
0,10
0,09
-6
0,08
5+
0,0
0,07
. 10
5
.L
0,08 °C
μm
0,
0,06 °C
0,06
0,05 °C
0,05
Fig. 49. Variations de longueur entre la cale à étalonner
et la cale de référence (toutes deux en acier)
due à leur température différente. Coefficient
de dilatation thermique αacier = 11,5 . 10-6 K-1
Exemple: Pour un écart de 0,04°C p.r. à 20°C
initial, un écart de longueur d’env. 0,032 µm
subsistera pour une cale en acier de 70 mm.
0,04 °C
0,04
0,03 °C
0,03
0,02 °C
0,02
0,01 °C
0,01
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
mm 100
1,0 °C
0,65
0,9 °C
μm
0,55
0,10 °C
0,020
0,09 °C
0,45
0,08 °C
0,40
0,014
0,07 °C
0,35
0,012
0,06 °C
0,30
0,010
0,05 °C
0,008
0,04 °C
0,20
0,006
0,03 °C
0,15
0,004
0,02 °C
0,10
0,002
0,01 °C
0,05
μm
Δα = 2 . 10-6 K-1
0,016
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
mm 100
Fig. 50. Influence des coefficients de dilatation thermique sur les résultats de mesure, notamment
différence maximale entre deux cales en acier
(de référence et à étalonner) selon ISO 3650.
0,8 °C
0,50
0,7 °C
Δα = 6,5 . 10 -6 K -1
0,6 °C
0,5 °C
0,4 °C
0,25
0,3 °C
0,2 °C
0,1 °C
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
mm 100
Fig. 51. Influence des coefficients de dilatation thermique sur les résultats de mesure, notamment
différence entre les cales en acier [(11,5 ± 1,0)
10-6 K-1] et celles en métal dur [(4.23 ± 0.10)
10-6 K-1].
33
TESA UPD-UPC
(11,5 ± 1) . 10 -6 K -1
μm
1,2
0,20
1,1
μm
1,0
0,16
1,0 °C
Δα = 1,5 . 10-6 K-1
0,14
0,9 °C
0,8 °C
0,12
(10 ± 1) . 10-6 K-1
(8 ± 1) . 10-6 K-1
0,9
0,8
(5 ± 1) . 10-6 K-1
0,7
0,7 °C
0,10
0,6 °C
0,08
0,5 °C
0,06
0,4 °C
0,6
0,5
0,4
0,3 °C
0,04
0,2 °C
0,02
0,1 °C
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
mm 100
0,3
0,2
0,1
0
8.3
Correction due aux
matériaux
Fig. 52. Influence des coefficients de dilatation thermique sur les résultats de mesure, notamment
différence entre les cales en acier [(11,5 ± 1,0)
. 10-6 K-1] et celles en céramique [(9.70 ± 0.80)
. 10-6 K-1].
Fig. 53. Importance de la modification de longueur des
cales de 100 mm comparées et présentant une
différence de température de + 1°C par rapport
à la référence de 20°C.
Les matériaux dans lesquels les cales sont produites se différencient les uns des autres par leur
propre coefficient de dilatation mais aussi par leur
module d’élasticité différent qui entraîne une inégalité de la déformation élastique (aplatissement)
aux points d’impact des touches sur les faces de
mesure. A cet égard, lire également le chapitre 7.2.
– Lors de l’application des comparateurs TESA UPD
ou UPC, les valeurs de correction indicatives figurant ci-dessous sont à prendre en considération
(Tableau 1). L’expérience a démontré que celles
qui dépendent directement des matériaux utilisés
par le fabricant présentaient une incertitude de
l’ordre de ± 0,01 µm à ± 0,02 µm. Les facteurs
d’influence sont les mêmes pour les deux comparateurs, à savoir:
– Touches à faces de mesure sphériques, en métal
dur, rayon 20 mm;
– Force de mesure du palpeur A = 1,0 N et du palpeur B = 0,63 N.
Toute autre condition entraîne une modification des
valeurs indicatives.
Cales à étalonner
– Pour obtenir des valeurs de correction plus précises que celles du tableau 1, il est parfois nécessaire de procéder à un certain nombre d’essais
voire de séries de mesure. Il est donc plus simple
d’éviter de tels cas en ne comparant que des
cales dont le matériau est identique.
Cales de référence
Acier
Métal dur
Céramique
Acier
–
+ 0,07 µm
- 0,03 µm
Métal dur
- 0,07 µm
–
*
Céramique
+ 0,03 µm
*
–
*Aucune valeur disponible. Toute comparaison entre cales en acier et cales en céramique est déconseillée.
Tabl. 1. Influence des coefficients de dilatation thermique sur les résultats de mesure, notamment différence entre
les cales en acier [(11,5 ± 1,0) . 10-6 K-1] et celles en céramique [(9.70 ± 0.80) . 10-6 K-1].
34
TESA UPD-UPC
9 RÉSULTATS DE MESURE
Le programme TESA UP procède automatiquement
au calcul de tous les résultats de mesure, lesquels
sont rassemblés dans un certificat d’étalonnage.
Toutefois, s’il fallait procéder au traitement des valeurs manuellement, il importe de tenir compte des
points ci-dessous. Pour le calcul des résultats, se
référer à l’exemple de l’annexe A1.
– Pour obtenir un résultat à chaque point de palpage, il est nécessaire de corriger les valeurs
mesurées ou les moyennes calculées, comme
relevées sous le chapitre 8 «Correction due aux
erreurs systématiques».
– Pour une attribution des cales isolées ou des jeux
complets à leur classe respective, les résultats
doivent être comparés aux écarts limites et tolérances admis pour chaque longueur nominale.
Un procédé selon ISO 3650 avec prise en compte
de la norme ISO 14253-1 implique le respect des valeurs dites «Limites de conformité»
(voir chapitre 11).
Si les résultats sont comparés uniquement aux «Limites de spécification» selon ISO 3650 en faisant
abstraction des «Règles de décision pour prouver la
conformité ou la non-conformité à la spécification»
selon ISO 14253-1, consulter le chapitre 11.
– Chaque comparaison se fonde sur les caractéristiques suivantes:
• Ecart de la longueur au centre l c (point 1)
comparé à l’écart limite t e en tout point, par
rapport à la longueur nominale (*).
• Ecarts de longueur aux points de palpage 2
à 5 comparés à l’écart limite te en tout point,
par rapport à la longueur nominale (*)
•
Ecarts maximums positif fo et négatif fu
(points 2 à 5) par rapport à la longueur au
centre (point 1). Additionnés, ces deux écarts
représentent la variation de longueur v, laquelle est comparée à la tolérance tv.
* La prise en compte de l’écart au centre lc par
rapport à la longueur nominale de chaque cale
de référence est indispensable. Tous les écarts
ressortent du certificat d’étalonnage fourni avec
le jeu de référence (chapitre 6 «Cales de référence»).
• Selon l’évaluation des résultats, la cale est
acceptée, déclassée ou réformée.
• Les résultats de mesure assortis de leur incertitude doivent être indiqués dans le certificat d’étalonnage tout comme les conditions
données (documentation). Dans tous les cas,
les exigences normatives et autres directives
doivent être prises en compte.
• En général, les résultats de mesure incluent
également les paramètres ci-après.
– Ecart de la longueur au centre l c par rapport à la longueur nominale
– Longueur au centre l c
– Variation de longueur v
– Ecart maximum positif f o et écart maximum négatif fu par rapport à la longueur
nominale ou longueur maximale lmax et
longueur minimale lmin.
– Classe
35
TESA UPD-UPC
10 INCERTITUDE DE MESURE
La détermination de l‘incertitude de mesure s’appuie sur les directives suivantes:
– «Guide pour l’expression de l’incertitude dans les
mesures» (GUM),
1ère édition, 1995
ISO International Organization for Standardization
– EA-4/02 «Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration»
European co-operation for Accreditation
– DKD-3 «Ermittlung von Messunsicherheiten»,
Deutscher Kalibrierdienst DKD
L’incertitude élargie (qui est celle à calculer) est le
produit de l’incertitude-type sur le résultat de mesure, multipliée par le facteur de correction k = 2.
La valeur du mesurande (ou résultat de mesure) est
ainsi donné pour un niveau de confiance de 95 %.
Les influences qui ont leur importance lors de l’élaboration du budget des incertitudes sont de plusieurs ordres.
– Influences du comparateur
• Ecarts des longueurs mesurées
• Répétabilité
• Résolution de l’affichage
– Influences de la cale de référence
• Incertitude des cales de référence
36
•
Modification de longueur due au
vieillissement
• Connaissance lacunaire des coefficients de
dilatation thermique
– Influences des cales à étalonner
• Condition des faces de mesure
• Erreurs de planéité et de parallélisme des
faces de mesure
• Connaissance lacunaire des coefficients de
dilatation thermique
• Correction de l’aplatissement lors de la comparaison des cales de matériaux différents
– Influences des conditions ambiantes
• Incertitude des valeurs de température mesurées
• Différence de température des cales de référence et la cale à étalonner par rapport à
la température de référence de 20 °C au cours
des mesurages
• Différence de température de la cale de référence et de la cale à étalonner lors des
mesurages
• Dérive de la température du comparateur et
des cales soumises à comparaison
Pour le calcul de l’incertitude de mesure, voir
l’exemple de l’annexe A1.
TESA UPD-UPC
11 CLASSE ET CONFORMITÉ
La norme ISO 3650:1998 spécifie les écarts limites
et les tolérances pour les cales de la classe d’étalonnage K et des classes 0, 1 et 2 parmi d’autres cri-
Longueurs
nominales
tères tels que la condition et la planéité des faces de
mesure ou la stabilité dimensionnelle (Tableau 2).
Classe d’étalonnage
Classe 0
Classe 1
Classe 2
ToléToléToléEcarts limites
Ecarts limites
Ecarts limites
Ecarts limites Toléde longueurs
de longueurs
de longueurs
de longueur
rance
rance
rance
rance
en tout point pour la en tout point pour la en tout point pour la en tout point pour la
par rapport à variation par rapport à variation par rapport à variation par rapport à variation
la longueur
la longueur
la longueur
la longueur
de
de londe londe lonnominales
nominales
nominale longueur nominales
gueur
gueur
gueur
Ecarts limites et tolérences selon ISO 3650
mm
0,5 ≥ ln ≤ 10
± te
µm
0,2
± tv
µm
0,05
± te
µm
0,12
± tv
µm
0,1
± te
µm
0,2
± tv
µm
0,16
± te
µm
0,45
tv
µm
0,3
10 < ln ≤ 25
0,3
0,05
0,14
0,1
0,3
0,16
0,6
0,3
25 < ln ≤ 50
0,4
0,06
0,2
0,1
0,4
0,18
0,8
0,3
50 < ln ≤ 75
0,5
0,06
0,25
0,12
0,5
0,18
1
0,35
75 < ln ≤ 100
0,6
0,07
0,3
0,12
0,6
0,2
1,2
0,35
100 < ln ≤ 150
0,8
0,08
0,4
0,14
0,8
0,2
1,6
0,4
150 < ln ≤ 200
1
0,09
0,5
0,16
1
0,25
2
0,4
200 < ln ≤ 250
1,2
0,1
0,6
0,16
1,2
0,25
2,4
0,45
250 < ln ≤ 300
1,4
0,1
0,7
0,18
1,4
0,25
2,8
0,5
300 < ln ≤ 400
1,8
0,12
0,9
0,2
1,8
0,3
3,6
0,5
400 < ln ≤ 500
2,2
0,14
1,1
0,25
2,2
0,35
4,4
0,6
500 < ln ≤ 600
2,6
0,16
1,3
0,25
2,6
0,4
5,0
0,7
600 < ln ≤ 700
3
0,18
1,5
0,3
3
0,45
6,0
0,7
700 < ln ≤ 800
3,4
0,2
1,7
0,3
3,4
0,5
6,5
0,8
800 < ln ≤ 900
3,8
0,2
1,9
0,35
3,8
0,5
7,5
0,9
900 < ln ≤ 1000
4,2
0,25
2,0
0,4
4,2
0,6
8
1
Tabl. 2. Ecarts limites te en tout point de la face de mesure par rapport à la longueur nominale ln et la tolérance tv
pour la variation de longueur v des cales de 0,5 à 1000 mm, selon ISO 3650 : 1998
La classification des cales selon la norme est soumise à certaines conditions, notamment:
– les cales étalonnées doivent avoir été mesurées
aux cinq points spécifiés;
– la «conformité à la spécification » doit être vérifiée conformément à l’ISO 14253-1. A ce sujet,
consulter le chapitre 3 «Généralités» de la norme
ISO 3650.
La conformité à une classe donnée est confirmée
lorsque les exigences en matière d’incertitude de
mesure sont satisfaites. ISO 14253-1 contient un
certain nombre de règles pour prouver la conformité ou la non-conformité du produit aux spécifications.
– La pratique observée auparavant, non seulement en métrologie dimensionnelle mais également dans les autres domaines de la mesure,
consistait à comparer les résultats de mesure aux
tolérances et aux écarts limites maximum admissibles pour ainsi apporter la preuve de la conformité sans prise en compte de l’incertitude.
La difficulté apparaissait lorsque le résultat était
proche de la limite de tolérance spécifiée ou se situait directement sur cette limite (Fig. 54). Dans un
tel cas, l’incertitude qui devait être prise en considération ne permettait de prouver ni la conformité
ni la non- conformité.
37
TESA UPD-UPC
Champ max des erreurs admises
comme se situant dans les tolérances
Résultat de mesure y
U
U
U
U
Zone de tolérance
Zone de tolérance
Limite de tolérance
intérieure
Limite de tolérance
supérieure
Limite de tolérance
intérieure
Limite de tolérance
supérieure
Fig. 54. Le résultat de mesure y est proche de la limite
de tolérance supérieure. L’incertitude U prise
en compte ne permet pas de fournir la preuve
de la conformité ou de la non-conformité.
Fig. 55. L’excès des limites de tolérance inférieure et
supérieure est égal à la grandeur de
l’incertitude U.
Des controverses naissaient alors presque toujours
d’autant plus que, dans les cas extrêmes, le champ
maximum des erreurs admises comme se situant
dans la zone de tolérance peut être égal à la zone
de tolérance augmentée de l’incertitude de chaque
côté (Fig. 55).
Selon ISO 14253-1, la preuve de la conformité à la
spécification est apportée dès lors que le résultat
de mesure se situe dans les limites de la zone de
spécification réduite de chaque côté de la grandeur
de l’incertitude U (Fig. 56).
U
Zone de conformité
Champ max des erreurs admises
comme se situant dans les tolérances
U
U
Zone de spécification
Limite de tolérance
intérieure
38
U
Zone de tolérance
Limite de tolérance
supérieure
Limite de tolérance
intérieure
Limite de tolérance
supérieure
Fig. 56. Zone de conformité à l’intérieur de la zone de
spécification diminuée de chaque côté de la
grandeur de l’incertitude U.
Fig. 57. Relation entre les «Limites de spécification» et
les «Limites de conformité».
– Les écarts limites et autres tolérances indiquées
au tableau 2 ont valeur de «Spécifications». La
«Zone de tolérance» est assimilable à la «Zone
de spécification» tandis que les «Limites de tolérance» sont l’équivalent des «limites de spécification».
– Pour une classification des cales à étalonner selon ISO 3650, il est recommandé de fixer des limites dites de conformité en fonction des limites
de spécification et de l’incertitude données, et ce
pour des raisons d’ordre pratique.
– La relation entre les «Limites de spécification» et les «Limites de conformité» ressort de
la Fig. 57 tandis que celle qui se fonde sur les
«Ecarts limites par rapport à la longueur nominale» est illustrée à la Fig. 58. Toutes deux valent
également pour la «Variation de longueur v», laquelle résulte de la somme des écarts maximums
négatif fu et positif fo par rapport à la longueur
au centre.
TESA UPD-UPC
Limite de
conformité inférieure
Limite de
conformité supérieure
Zone de
conformité
U
U
U
U
– Le programme TESA UP offre deux approches différentes pour la classification. L’une est basée sur
les «Limites de conformité» définies en fonction
des incertitudes effectives dans ISO 3650. L’autre
tient compte des «Limites de spécification» normalisées ou des «Limites de conformité» propres
à l’utilisateur.
Limite de tolérance
supérieure
Ecart limite
- te
Limite de
spécification
inférieure LSL
Ecart limite
+ te
Longueur nominale
Limite de
spécification
supérieure USL
Fig. 58. Les valeurs limites des tolérances inférieure et
supérieure sont excédées dans une proportion
égale à la grandeur de l’incertitude U.
12 CONFIGURATION DES INSTRUMENTS ÉLECTRONIQUES
12.1
Réglage du compteur
HEIDENHAIN ND 287
Lorsque le comparateur TESA UPD est livré avec
un compteur électronique HEIDENHAIN ND 287 et
une unité thermométrique FLUKE 1529, TESA pro-
cède aux réglages corrects des fonctions. Les instructions qui suivent permettent de les vérifier ou
d’exécuter d’autres configurations.
Ces instructions sont extraites du «Manuel d’utilisation ND 287» (8/2010) délivré par HEIDENHAIN
lors de l’acquisition du compteur. La procédure se
réfère aux configurations d’origine adaptées pour
une application conjointe avec le comparateur TESA
UPD. Les paramètres à régler sont appelés «Paramètres usinage» et «Paramètres système».
PARAMÈTRE USINAGE
A la mise sous tension, choisissez la langue puis
appuyer sur le bouton C (Aucune référence).
puis sur le bouton A pour
Appuyez 2 fois sur
avoir X1 + X2 à l'écran (Utilisation de 2 palpeurs).
puis sur le bouton A
Appuyer de nouveau sur
pour rentrer dans «PARAMÈTRE». Dans un premier temps, configurer les « paramètres usinage »
comme suit:
Unité de mesure
Facteur échelle
Valeur point d'origine
Chronomètre
Réglage écran
Langue
Signaux de
commutation
Sortie valeur mesure
Fonction entrées ext.
Linéaire > mm
Angulaire > valeur décimale
Entrée X1 > OFF
Enrée X2 > OFF
Point d'origine > 0
Etat > Arrêt
Luminosité > 75%
Econom. Ecran > 30
En fonction de la demande
Limite commutation A1 > 0.0000
Limite commutation A2 > 0.0000
Arrêt affichage > affichage
simultané
Version > version 1
39
TESA UPD-UPC
Depuis «PARAMÈTRE USINAGE», presez A pour accéder aux «PARAMÈTRES SYSTÈME» et entrez le code
95148
PARAMÈTRE SYSTÈME
Définir système mesure: Entrée X1
Définir système mesure: Entrée X2
Type système Mesure > Linéaire
Type système Mesure > Linéaire
Signal système Mesure
11 uAcc
Signal système Mesure
11 uAcc
Période de signal
2
Période de signal
2
Marque de référence
Une
Marque de référence
Aucune
Référence externe
OFF
Référence externe
OFF
Sens de comptage
Positif
Sens de comptage
Négatif
Contrôle d'erreur
OFF
Contrôle d'erreur
OFF
Paramètre affichage: Entrée X1 et Entrée 2
Résolution d'affichage
0.000002
Configurer compteur
40
Entrée X1
Entrée X2
Application
2 axes
Clavier
Déverouillé
2 pt décimal
ON
Ecran démarrage
ON
e
Correction erreurs
Entrée du facteur de
correction linéaire calculée
par le laboratoire
OFF
Paramétrer l'interface
Port série
RS-232 ou USB
Vitesse bauds
9600
Bits de données
7
Bits de stop
2
Parité
Pair
Fin de sortie
1
12.2
Configuration de
l’unité thermométrique
FLUKE 1529
Les fonctions de cette unité n’ont pas à être configurées par l’utilisateur dans la mesure où le dispositif de température TESA UPT complet est livré
étalonné et prêt à l’emploi (lire les chapitres 18.1
«Composants du système TESA UPD » et 19.1
«Composants du système TESA UPC»).
Néanmoins, si des changements sont intervenus
à la suite d’une irruption involontaire dans la pro-
grammation ou après une intervention de maintenance, toute nouvelle configuration doit être exécutée selon le «Manuel d’instruction 1529 Chub-E4
Thermometer» qui a été fourni avec l’unité FLUKE
1529.
Si, pour une raison ou une autre, le dispositif a
nécessité un réajustement, il doit être ré-étalonné
dans son entier.
12.2.1
Configuration du type
de sondes thermiques
Une fois l’unité thermométrique enclenchée, vérifier
que le type PT100 a bien été paramétré pour les 4
sondes thermiques en procédant comme suit :
- Presser le bouton Enter/Menu, puis sélectionner
le menu «Probe».
- Sélectionner le sous-menu « dit Probe », puis sélectionner le type « PT100 » pour chaque sonde
thermique.
12.2.2
Configuration
du mode veille
Il est recommandé d’utiliser l’unité thermométrique
avec le mode veille (stand-by) activé en permanence. Ainsi, lors de sa mise en marche, les limites
d’erreur sont respectées. Après déclenchement,
l’unité retourne automatiquement au mode veille.
Lorsque l’unité est déconnectée du réseau, il faut
alors attendre 20 à 60 minutes après sa recon-
nexion avant toute opération de mesure. Ce délai
d’attente est nécessaire à son échauffement pour
une utilisation optimale du dispositif TESA UPT
hautement précis. A cet égard, consulter les «Données techniques» figurant dans le manuel d’utilisation «FLUKE 1529».
TESA UPD-UPC
12.2.3
Configuration de
l’interface RS 232
La configuration de l’interface RS232 de l’unité thermométrique FLUKE 1529 est la suivante :
Vitesse en bauds
9600
SER PER
1
LF
ON
Print
OFF
ECHO
OFF
Pour cela, presser le bouton Enter/Menu, puis sélectionner le menu Système. Sélectionner ensuite
le sous-menu Ecran, ensuite COMM setup, puis
Sériel.
Pour plus de renseignements concernant ce chapitre, se référer au mode d’emploi « FLUKE 1529 »
Les autres paramètres de communication RS232 disponibles dans le logiciel TESA UP sont les suivantes:
Vitesse de transmission
9600
Octets données
8
Parité
None
Octets stop
1
Protocole
No Handshake
Remarques
Vérifier que ces paramètres soient les même au
niveau du port COM respectif (voir Gestionnaire
de périphériques)
13 RÉGLAGE DES COMPOSANTS MÉCANIQUES
13.1
Alignement des
palpeurs A et B
Les deux faces de mesure sphériques en opposition (20 mm de rayon) doivent être parfaitement
alignées verticalement. Elles ne doivent présenter
13.1.1
Préparatifs
Il est admis que l’équipement complet est prêt, ce
qui suppose entre autres:
– que le palpeur supérieur A est fixé sur le bras de
mesure du support;
– que la table de mesure complète et le palpeur
inférieur B sont correctement montés sur le support après s’être assuré de ce qui suit :
aucun décalage latéral (Fig. 32). Leur alignement
s’effectue suivant les instructions ci-dessous.
•
La touche de mesure du palpeur B est bien
centrée dans l’interstice situé entre les deux
goupilles en métal dur et ne frotte pas latéralement (Fig. 59). Le cas échéant, des corrections peuvent être apportées en desserrant
les deux vis (1, Fig. 60 et 61) de la fixation du
palpeur sous la table de mesure.
1
Fig. 59. Position symétrique de la touche de mesure
entre les deux goupilles en métal dur.
2
1
Fig. 60. Vis de fixation (1) du palpeur inférieur B (2)
sous la table de mesure, TESA UPD.
41
TESA UPD-UPC
1
2
3
Fig. 61. Position symétrique de la touche de mesure
entre les deux goupilles en métal dur sous la
table de mesure de l'UPC.
Fig. 62. Vis de fixation (1) et du porte-palpeur (2) et vis
de blocage (3) du palpeur B (4), TESA upc.
Sélectionner la fonction de mesure «B» sur le
TESATRONIC TT90 pour n’avoir que l’affichage du
palpeur B et mettre à zéro.
Ôter le verre plan et le remettre sur la table. Si les
écarts sont importants, il faut corriger la position
mécanique du palpeur B après avoir temporairement choisi une étendue de ± 200 µm sur l’affichage.
Démonter la table de mesure, desserrer la vis de
fixation (3, Fig. 61) de la bride (2, Fig. 61) puis
déplacer le palpeur axialement tout en observant
l’affichage. Resserrer ensuite la vis de fixation avant
de remonter la table.
– S’assurer que le compteur HEIDENHAIN ND 287
«+X1 +X2» ou le TESATRONIC TT90 est bien en
mode «+A +B»
– Positionner la jauge de réglage contre la face de
mesure du palpeur inférieur B selon Fig. 63a et
avancer le palpeur supérieur A (selon Fig. 63B).
Avec TESA UPC, le palpeur est avancé jusqu’à ce
que l’affichage du TT90 indique une valeur proche
du zéro alors que la pompe n’est pas en service.
La jauge de réglage placée entre les deux palpeurs
est maintenue sous l’effet de la force de mesure
(Fig. 63B).
Si TESA UPD est utilisé, avancer le palpeur en déplaçant le bras de mesure mécaniquement jusqu’à
ce que la distance entre la face de mesure de la
touche et le point de contact ne soit plus que de
1 mm environ. Presser ensuite la touche 1 (Fig. 46)
pour l’amener au point de contact.
– Choisir l’affichage de «B» pour TESA UPD ou
TESA UPC.
– Déplacer la jauge dans l’axe X et Y successivement selon Fig. 64, puis chercher le point culminant de la face de mesure du palpeur B en procédant comme suit.
•
Le zéro électrique du palpeur B est orienté vers le plan de réception de la table de
mesure (ne vaut que pour TESA UPC).
Pour vérifier ce point, placer un verre plan ou une
cale plus longue sur la table de mesure (Fig. 62).
13.1.2
Procédure
d’alignement
B
1
A
A
B
Y
B
B
Fig. 63. Image de gauche (A): la jauge est en appui
sur la face de mesure du palpeur B. Image de
droite (B): elle est placée entre les faces de
mesure des deux palpeurs.
42
X
Fig. 64. Définition des axes X et Y pour le déplacement
de la jauge de réglage.
TESA UPD-UPC
– Déplacer la jauge de sa position (-0,6 µm sous la
Fig. 65, par exemple) en la tapotant prudemment
à l’aide d’un crayon ou autre. Procéder pas à pas
de gauche à droite en la poussant d’abord dans
l’axe X. Suivre les valeurs affichées puis procéder
inversement jusqu’à ce que le point culminant soit
trouvé (+0,2 µm dans le même exemple). Pour éviter le glissement de la pointe de la jauge, il est souhaitable d’examiner le point de contact à la loupe.
L’affichage des valeurs obéit à la règle suivante:
– ordre ascendant =
rapprochement du point culminant.
– ordre descendant =
éloignement du point culminant.
– Appliquer la même procédure dans l’axe Y en déplaçant la jauge d’avant en arrière et inversement.
Comme la jauge peut s’être déplacée pour revenir
dans l’axe X, poursuivre les recherches dans les
deux axes.
– Maintenir la jauge sur le point culminant et relever la position du point de contact sur un croquis
avec la valeur mesurée (exemple Fig. 66).
+0,2
- 0,3
- 0,6
B + 0,2
+0,2
Y
Fig. 65. Exemple d’affichage lors de la recherche du
point culminant de la face de mesure dans
l’axe X.
Fig. 66. Croquis de la position du point culminant de la
face de mesure du palpeur B.
– Sélectionner l’affichage de «A» sur TESA UPC ou
TESA UPD.
– Opérer de la même manière pour chercher le
point culminant de la face de mesure du palpeur
A dans les deux axes.
– Maintenir la jauge sur ce point (Fig. 67) et examiner le point de contact à la loupe avant de le
relever sur le croquis avec la valeur mesurée
(Fig. 68)
– Si les points de contact A et B sont décalés, réajuster la position des palpeurs mécaniquement.
Cette opération peut être nécessaire dans l’un ou
l’autre des axes X et Y aussi bien que dans les
deux simultanément.
– Procéder ensuite à un ajustement latéral (axe X)
en induisant une légère rotation du bras de mesure dans l’axe du support.
A + 0,6
B + 0,2
+0,6
Fig. 67. Exemple d’affichage du point «culminant» de la
face de mesure du palpeur A.
Fig. 68. Position des points culminants des faces
de mesure des palpeurs A et B. Ce croquis
démontre clairement qu’il y a décalage dans
l’axe X.
43
TESA UPD-UPC
Desserrer la poignée-étoile 1 (Fig. 69) du dispositif
de blocage du réglage grossier de telle sorte que
le bras de mesure ne serre plus que légèrement.
Desserrer également la vis de blocage 3 (Fig. 69) de
la bride inférieure.
Pour tourner le bras de mesure sur la droite ou la
gauche, frapper à petits coups répétés s’aidant d’un
marteau synthétique. Selon les exemples des Fig.
67 et 68, le palpeur A doit être déplacé sur la gauche
jusqu’au point culminant du palpeur B.
Une fois réglé, veiller à ne pas serrer à fond la vis
supérieure 2. Seule la vis inférieure 3 (Fig. 69) doit
être bloquée.
– L’ajustement dans l’axe Y (Fig. 64) s’effectue en
déplaçant la table de mesure.
Pour cela, desserrer les deux vis 4 (Fig. 69) sur le
coté droit du support de manière à pouvoir déplacer la table d’avant en arrière et inversement en la
tapotant.
Ne pas toucher les deux vis d’arrêt 21 (Fig. 29 et 30)
qui se trouvent sur le côté gauche. Leur position
est assurée par des contre-vis après avoir été très
précisément réglée.
L’alignement des deux points dans l’axe Y modifie
la position du palpeur B par rapport au palpeur A.
S’assurer que le sens de déplacement de la table est
correct lorsque l’ajustement est réalisé. La Fig. 70
montre un déplacement vers l’arrière.
7
5
2
1
A + 0,1
9
B - 0,3
4 3
8
Y
6
Fig. 69. Vis de fixation et de réglage du support de
mesure.
Fig. 70. Position des points culminants des faces
de mesure des palpeurs A et B. Ce croquis
démontre clairement qu’il y a décalage dans
l’axe Y.
– Après chaque ajustement, il est nécessaire de
redéfinir la position d’un point culminant par
rapport à l’autre. Cette opération se poursuit
aussi longtemps que les deux points observés à
la loupe ne se recouvrent pas parfaitement l’un
l’autre (Fig. 71).
préalablement relevée (exemple, Fig. 71). Si tel
n’est pas le cas, l’écart admissible est de l’ordre
de 0,3 µm.
– Lorsque les deux palpeurs sont alignés, sélectionner à nouveau l’affichage de « +A+B » sur
HEIDENHAIN ND 287 et TESATRONIC TT90.
– Sitôt que cette condition est remplie et la jauge
mise en place sur le point culminant, il est possible de commuter alternativement entre l’affichage de « A » et l’affichage de « B ». Aussi longtemps que la jauge n’est pas déplacée, l’affichage
indique chaque valeur maximale qui aura été
Remarque
le point culminant peut ne pas être dans le même
axe que le diamètre extérieur des touches (1,3
mm), ce qui est toutefois admissible puisque seul
l’alignement des deux points de contact comme
décrit ci-devant est déterminant (exemple, Fig. 72).
A + 0,1
B - 0,3
Fig. 71. Les deux points se chevauchent dans les deux
axes X et Y après ajustement.
44
A - 0,3
B - 0,2
Fig. 72. La position des deux points est correcte en
dépit d’une légère erreur de coaxialité du
diamètre extérieur des touches.
TESA UPD-UPC
– Desserrer les vis de réglage de deux tours environ (7 et 8, Fig. 69) ainsi que les vis de fixation (5
et 6, Fig. 69).
– Déplacer le bras de mesure dans sa position inférieure extrême.
– Tourner la vis 8 pour engrener les dentures de la
crémaillère et du pignon. Serrer la vis de blocage
6 légèrement.
– Déplacer le bras de mesure dans sa position su-
périeure extrême. Tourner la vis 7 pour engrener
les deux dentures. Serrer la vis de blocage 5 légèrement.
– Lorsque la poignée-étoile est tournée (9, Fig. 69),
le déplacement est maintenant régulier et aisé. Si
nécessaire, corriger les réglages.
– Important: la vis de blocage 2 (Fig. 69) doit rester
desserrée alors que la vis inférieure 3 doit être
bloquée.
13.3
Réglage du dispositif
de positionnement des
cales
Si le «Contrôle de la position exacte des chablons»
(chapitre 4.2.4) a conclu à la nécessité d’apporter
des corrections, procéder comme indiqué ci-dessous.
– La distance entre les chablons et le plan de réception des cales est réglable au moyen des vis 2 et
5 ou 7 et 8 (Fig. 73) après avoir desserré légèrement les deux vis de fixation (3 et 6, Fig. 73). Les
resserrer après avoir terminé le réglage.
– Lorsque les points de palpage du chablon ne
sont pas correctement positionnés sur la face de
mesure alors qu’ils sont parallèles aux bords de
la cale, desserrer les deux vis à tête cylindrique (1
et 4, Fig. 73) et déplacer le galet d’indexation du
support dans la direction qui convient avant de
resserrer les deux vis.
Pour vérifier la position de chaque point, il est possible d’utiliser un «Chablon de positionnement»
du «Système à 2 chablons» (Fig. 74).
– Le chablon lui-même peut ne pas suivre le mouvement de la pièce coulissante de manière parallèle de sorte que la position des points n’est
plus symétrique ou, autrement dit, la distance
entre les points aux quatre coins de la cale et ses
bords. Dans ce cas, il est possible de repositionner le chablon après avoir desserré les 4 vis de
fixation (10) qui se trouvent sur la face inférieure
de la pièce coulissante (9). Resserrer ensuite les
vis.
– Si la position du chablon n’est pas parallèle au
plan de réception ou du jeu est détecté dans le
mouvement en coordonnées, procéder à un
réglage au moyen des deux paires de vis (2 vis
d’arrêt 2 et 5 et 2 vis de blocage 3 et 6, Fig. 73).
0,1 0,3
13.2
Réglage du jeu de la
crémaillère (bras de
mesure)
9
10
2/7
3
7/8
6
3/6
1
5/8
4
7/8
3/6
1
4
3/6
2/5
Fig. 74. Contrôle de la position des points de palpage à
l’aide d’un «Chablon de positionnement»
Fig. 73. Composants du dispositif de positionnement
des cales du «Système à 1 ou 2 chablons».
45
TESA UPD-UPC
14 MONTAGE DES SONDES THERMIQUES R03 ET R04
Si le comparateur est équipé du dispositif de mesure de la température TESA UPT, il faut monter
les deux sondes R03 et R04 selon les instructions
ci-dessous. Les composants mécaniques du comparateur que sont la table et le bras de mesure
doivent avoir été préalablement préparés dans ce
but. Consulter la liste des composants sous les chapitres 18 « Programme de livraison TESA UPD » et
19 «Programme de livraison TESA UPC».
– Libérer les sondes de leur emballage délicatement sachant que les résistances en platine sont
très sensibles aux chocs et sujettes à la déformation.
– Nettoyer et dégraisser soigneusement l’alésage
et les gaines métalliques avant de fixer les résistances.
– Appliquer une mince couche de la pâte thermique
qui a été fournie sur chaque résistance. Dans
l’alésage, cette couche peut être plus généreuse.
– Introduire la résistance prudemment et complètement dans l’alésage tout en s’assurant qu’elle
reste bien en contact avec la paroi.
– Essuyer l’alésage pour éliminer l’excédent de pâte
thermique.
– Fixer le câble sur sa bride pour le décharger de
toute tension (Fig. 75).
Pour de plus amples détails sur le dispositif proprement dit, lire les chapitres 3.8 «Configuration pour
la mesure de la température» et 4 «Installation».
Fig. 75. La bride de fixation décharge le câble de
toute tension et assure la mise en place de la
résistance
15 ENTRETIEN
Dans le cadre de la maîtrise des équipements de
mesure, le comparateur TESA doit être vérifié et réétalonné périodiquement. L’intervalle de ces opérations de contrôle dépend de sa fréquence d’utilisation.
La vérification porte avant tout sur les aspects métrologiques, entre autres:
– Degré d’usure des faces de mesure des touches.
– Degré d’usure ou d’endommagement du plan de
réception de la table de mesure.
– Position exacte des points de palpage sur la face
de la cale
– Alignement correct des deux palpeurs A et B.
46
Les étalonnages constatent pour l’essentiel:
– la répétabilité des valeurs mesurées;
– les erreurs de mesure inacceptables.
L’usure et d’autres facteurs peuvent nuire au bon
fonctionnement du comparateur. Il est du ressort
de l’utilisateur de détecter toute irrégularité et d’y
remédier dans le respect des «Consignes de sécurité» décrites au chapitre 1. Les opérations d’entretien importantes sont décrites ci-après ainsi que
sous le chapitre 16 «Liste des anomalies possibles
et actions correctives».
TESA UPD-UPC
15.1
Remplacement des
touches
Les faces de mesure des touches ne doivent présenter aucun dommage visible. Un aplatissement
des faces de mesure sphériques fausse la relation
et provoque des erreurs de mesure. Des traces
d’usure éventuelle peuvent être décelées au moyen
d’une loupe d’horloger ou, mieux encore, d’un microscope.
La touche du palpeur A peut être changée sans qu’il
soit nécessaire de desserrer le palpeur. Par contre,
le changement de la touche du palpeur B nécessite
que celui-ci soit sorti de sa fixation comme suit:
– Enlever la table de mesure après avoir desserré
les vis de blocage 4 (Fig. 69).
– Desserrer les vis de fixation 1 (Fig. 60 ou 61) et
dégager le palpeur.
15.2
Remplacement des
soufflets des palpeurs
de TESA UPC
En principe, la procédure est la même que précédemment (chapitre 15.1).
Pour ne pas endommager le soufflet, le monter à
la main sans s’aider d’un outil. La position de montage correcte des différentes pièces est indiquée à
la Fig. 76.
15.3
Remplacement des
palpeurs A et B
– Dévisser la touche de mesure à remplacer. Si ce
changement intervient sur le comparateur TESA
UPC, vérifier l’assise du soufflet de caoutchouc
des palpeurs inductifs et leur intégrité. Au besoin,
procéder au remplacement des soufflets selon le
chapitre 15.2.
– Veiller à bien serrer la touche. Un défaut de serrage est l’une des causes premières de la dispersion des valeurs.
– Eviter toutefois de bloquer la touche au risque
d’endommager le guidage anti-rotation de la tige
de mesure.
– Remonter le palpeur B.
– Aligner les deux palpeurs A et B selon le chapitre
13.1.
1
– Déplacer la partie conique du soufflet dans la rainure située à l’extrémité du corps du palpeur en
la tournant.
– Repousser la grande bague d’arrêt (1, Fig. 76)
jusqu’à la butée (bourrelet intérieur dirigé vers la
touche) en passant par-dessus le soufflet.
– Glisser la petite bague (2, Fig. 76) sur le nez du
soufflet et la tige de mesure.
– Revisser la touche (voir également le chapitre
15.1).
Fig. 76. Position des bagues d’arrêt du soufflet des
palpeurs TESA UPC.
15.3.1
Pour TESA UPD
15.3.2
Pour TESA UPC
Afin de garantir la précision de mesure après le
remplacement des palpeurs A et B, cette opération
nécessite le retour de l’instrument chez TESA
Remplacer les palpeurs A et B, puis procéder à leur
alignement en suivant le procédure décrite au chapitre 13.1 du présent mode d’emploi.
2
15.3.3
Pour TESA UPC en
éxecution haute
précision
Pour cette opération, veillez avant tout à ce que
celle-ci soit faite par une personne qualifiée. Par
conséquent, cette procédure sera disponible sur
demande auprès d'une personne qualifiée au sein
de TESA.
47
TESA UPD-UPC
15.4
Plan de réception des
cales sur la table de
mesure
Une fois mises en place, les goupilles cylindriques
en métal dur sont finement rodées (Fig. 77) et mises
à niveau (Fig. 78). A la longue, le basculement ou le
déplacement de cales abîmées peut les détériorer.
En effet, avec l’usure, la surface plane s’agrandit et
peut coller les cales.
– Les dommages peuvent être examinés à l’aide
d’un microscope ou d’une loupe d’horloger.
– L’usure est décelable par un palpage de l’aplatissement au moyen d’un palpeur inductif, par
exemple, qu’il est également possible d’associer
à un verre plan. En pressant ce dernier, l’affichage
de l’instrument connecté indique une légère inclinaison qui laisse suspecter une irrégularité. Cette
pratique est à répéter en plusieurs points.
Toute retouche éventuelle doit être confiée au service après-vente TESA.
≤ 0,2
2 μm
15.5
Glissement du bras de
mesure
Fig. 77. Goupilles cylindriques en métal dur du plan de
réception de la table de mesure.
Fig. 78. Plan de réception et aplatissement de l’une des
goupilles cylindriques montées sur la table de
mesure.
– Il convient, de temps à autre, de passer un chiffon
légèrement imbibé d’huile de paraffine ou similaire sur la colonne 2 et les faces latérales de la
crémaillère 3 (Fig. 29 et 30).
Ceci permet ainsi au bras de mesure de conserver
ses propriétés de glissement.
16 LISTE DES ANOMALIES POSSIBLES ET ACTIONS CORRECTIVES
– Pas d’affichage ou affichage fixe alors même que
les tiges de mesure sont en mouvement.
• Vérifier que l’affichage est bien en mode
somme de mesure, soit « +A+B ».
• Contrôler le fonctionnement des deux palpeurs séparément et s’assurer qu’il n’y a pas
de rupture de câble.
– Les valeurs affichées dérivent fortement
• Cette anomalie peut être due à une température ambiante instable, des courants d’air
voire des rayonnements indésirables.
– La dispersion des valeurs est importante et leur
répétabilité n’est plus garantie
• Vérifier l’assise des palpeurs, des touches, de
la table et du bras de mesure. Dans les cas
extrêmes, des vibrations, des interférences
au niveau du réseau ou des ondes électromagnétiques peuvent en être la cause.
48
•
•
Vérifier que le mode de mesure est bien
somme, soit « +A+B ».
Contrôler les mouvements des tiges de mesure montées de manière à ne pas soulever
les cales, ce qui se produit chaque fois que
ces mouvements sont désorganisés, et plus
particulièrement avec les petites cales.
Mouvements corrects de la tige de mesure:
– En rétraction, la tige du palpeur inférieur est la
première à s’éloigner de la cale, laquelle est maintenue sur la table de mesure jusqu’à ce que celle
du palpeur supérieur se rétracte à son tour peu
après.
– Au point de commutation, les deux tiges se
déplacent dans l’ordre inverse: celle du palpeur
supérieur avance en premier pour presser la cale
sur la table de mesure, suivie de celle du palpeur
inférieur.
TESA UPD-UPC
– Pour garantir leur répétabilité, les deux palpeurs
connectés en «Mesure de somme» doivent satisfaire aux exigences qui leur sont propres. Ce
point est vérifié séparément pour chaque palpeur
connecté en fonction «Mesurage isolé», soit « +A
» pour le palpeur A et « +B » pour le palpeur B.
Si le test démontre qu’une dispersion anormalement grande des valeurs peut être attribuée à l’un
ou l’autre, les principales causes sont fréquemment
les suivantes:
– La touche de mesure est desserrée.
– Le libre mouvement de la tige de mesure est entravé et des à-coups ou des grattements sont perceptibles lorsqu’elle est actionnée manuellement.
– Les faces de mesure des touches sont usées ou
endommagées (voir chapitre 15.1).
– La touche du palpeur B frotte latéralement contre
l‘une des deux goupilles en métal dur (Fig. 59), ce
qui a pour effet d’inhiber la libre course de la tige
de mesure.
– Les touches à faces sphériques des deux palpeurs ne sont pas rigoureusement alignées (voir
chapitre 13.1).
– La qualité de surface des cales est médiocre et
présente des rayures, un refoulement du maté-
riau (boursouflure), de la corrosion ou autre (voir
chapitres 7.1 à 7.3).
– Les faces de mesure sont poussiéreuses.
Les palpeurs inductifs du TESA UPC peuvent être
défectueux pour d’autres raison, notamment:
– Le contre-écrou (14, Fig. 19) pour le réglage de la
course de mesure n’est pas serré.
– Le noyau ferromagnétique (11, Fig. 19) n’attache
plus à la tige de mesure ou le système de bobines
dans le corps du palpeur a du jeu. Dans l’un ou
l’autre de ces cas, le palpeur doit être envoyé au
service après-vente TESA qui seul peut l’ouvrir.
– Importantes dispersions des valeurs, en particulier lors des palpages aux 4 angles de la face de
mesure de la cale
• Les touches à faces sphériques des deux palpeurs ne sont pas rigoureusement alignées
(voir chapitre 13.1).
• La position du chablon est déréglée (chapitre
13.3).
17 ETALONNAGE DES COMPARATEURS
Un étalonnage (= détermination des erreurs de mesure) est recommandé, voire indispensable, dans
les cas suivants:
– Lors de la mise en service du comparateur après
son installation à la place de mesure où il sera appliqué dans des conditions ambiantes données.
– Lors des vérifications périodiques (réétalonnages) du comparateur dans le cadre de la maîtrise des équipements de mesure.
– Après chaque réinstallation du comparateur dans
des conditions ambiantes différentes (déplacement du comparateur).
– Après le remplacement de pièces détachées ou
groupe de pièces susceptibles de modifier les
propriétés du comparateur.
La procédure d’étalonnage décrite ci-après s’appuie
sur les directives suivantes:
– EAL-G21
Etalonnage de comparateurs pour cales étalon
Edition 2: août 1996
European cooperation for Accreditation of Laboratories (EAL)
– DKD-R 4-1
Auswahl und Kalibrierung von Endmaßmessgeräten zur Verwendung als
Normalgeräte
in Kalibrierlaboratorien
Ausgabe 1994
Deutscher Kalibrierdienst (DKD)
49
TESA UPD-UPC
17.1
Conditions
L’étalonnage du comparateur exige que les conditions ci-dessous soient remplies:
– le comparateur complet doit être étalonné sur
son lieu d’application.
A cet égard, lire les chapitres des directives EALG21 et de la publication DKD-R 4-1.
– Tous les composants doivent être en parfait état
et correctement montés. L’installation doit s’opérer de manière fiable après s’être assuré notamment de ce qui suit:
• les points de palpage des chablons utilisés
sont correctement positionnés sur les faces
de mesure respective des cales (chapitre
4.2.4)
• les touches des deux palpeurs sont parfaitement alignées dans le même axe (chapitre
4.2.3)
17.2
Etalons
Les 6 paires de cales étalon (No S59110152 ou
S59110489 dans le catalogue TESA) ont valeur
d’étalons. Numérotées de 1 à 6, elles sont produites
dans le même matériau à l’exception de la cale spéciale en forme de pont (6 mm). Les deux cales formant une paire sont distinctement marquées A et B.
Toutes les cales correspondent à la classe d’étalonnage K, excepté la cale spéciale dotée d’une face de
50
•
•
•
•
les faces de mesure des deux touches sont en
parfait état
les tiges de mesure des palpeurs se déplacent
régulièrement et ne présentent aucun jeu;
la rétraction et l’avance des tiges se fait dans
le bon ordre (la tige du palpeur inférieur se
rétracte d’abord suivie de celle du palpeur
supérieur et inversement lorsqu’elles sont
avancées)
le palpeur B du TESA UPC est monté de telle
sorte qu’après avoir placé un verre plan sur
la table de mesure, la valeur indiquée pour le
canal B (fonction « +B ») est proche de zéro
(chapitre 13.1.1)
la face de mesure du palpeur inférieur se
trouve à une distance d’au moins 20 µm du
plan de réception dès lors que la tige de mesure a été avancée; cette condition vaut pour
les deux comparateurs TESA UPD et UPC.
mesure divisée en trois sections presque égales de
9 x 10 mm. Comparativement à la section centrale,
les deux sections extérieures sont plus longues de
(13 ± 3)µm (Fig. 79)..
La variation de longueur ne devrait pas excéder
0,05 µm dans la partie centrale (7 mm de diamètre)
et 0,2 µm dans les zones plus longues.
Paire No.
10
10
(13 ± 3) μm
9
10
•
Longueurs
Nominales
1
A mm
0,5
B mm
0,5
2
1,0
1,005
3
4,0
1,01
4
5
4,0
100,0
100,0
6
6,0
6,0*
* Cales spéciales pour la saisie des erreurs de mesure du
palpeur inférieur B.
Fig. 79. Cale spéciale en forme de pont.
Tabl. 3.
Pour l’étalonnage du comparateur TESA UPD, il
est nécessaire d’ajouter d’autres étalons de référence comme un jeu de 9 cales (No S59300103 ou
S59300104 dans le catalogue TESA). Les longueurs
nominales de ce jeu de cales de la classe K sont: 1,
5, 10, 15, 20, 25, 50, 75 et 100 mm.
Ces cales de référence doivent être accompagnées
d’un certificat d’étalonnage conforme et spécifiant
au moins ce qui suit.
– Jeu de 6 paires
• Différence entre les longueurs au centre
lc (point de palpage au milieu de la face de
mesure) des cales A et B des paires 1 à 5.
• Ecarts fo et fu de la longueur au centre lc des
cales B formant les paires 2 et 3.
Les longueurs doivent être mesurées avec une incertitude égale à U = 0,015 µm (15 nm) tandis que
le comparateur TESA UPD ou TESA UPC dans sa
version standard peuvent être étalonnés avec une
incertitude égale à U = 0,03 µm (30 nm), laquelle
est jugée suffisante.
– Jeu de 9 pièces
• Variation de la longueur au centre lc par rapport à la longueur nominale ln.
L’incertitude doit être égale à:
U = (0,02 + 0,2 . L) µm
L en m
Pour l’étalonnage du TESA UPD avec des exigences
de précision moindres, il suffit d’atteindre une incertitude de:
U = (0,05 + 0,5 . L) µm
L en m
TESA UPD-UPC
17.3
Procédure
d’étalonnage
17.3.1
Mesure comparative des longueurs au centre
– Insérer la paire No 1 dans le chablon selon la
Fig. 80a et régler l’affichage.
– Attendre le temps nécessaire à la stabilisation
thermique, puis exécuter 5 mesurages comparatifs aux points R et 1. Relever chaque valeur
mesurée (Annexe A2.1).
– Inverser la position des cales A et B (Fig. 80B) et
procéder à nouveau comme ci-dessus. Noter les
valeurs mesurées.
– Poursuivre de manière identique avec les paires
numérotées de 2 à 5.
17.3.2
Mesure comparative
au moyen de la cale
spéciale
A
R
B
R
1
A
B
B
A
1
Fig. 80. Position des cales pour la mesure comparative
des longueurs au centre lc .
La paire No. 6 sert à la comparaison des longueurs lc
et à la détection des erreurs éventuelles du palpeur
inférieur B après que deux séries de 10 mesurages
chacune aient été réalisées.
– Pour la première série, placer la cale spéciale
avec sa face plane sur le plan de réception de la
table de mesure (Fig. 81A).
– Pour la seconde série, positionner la cale sur sa
face en forme de pont (Fig. 81).
– Insérer les cales de 1,005 mm et 1,010 mm dans
la découpe avant du chablon et régler l’affichage.
– Palper cinq fois les points 2 à 5 tour à tour en
partant du centre de la face de mesure (point 1)
selon la Fig. 82A. Relever toutes les valeurs mesurées (annexe A2.4).
A
2
5x
5x
4
5
5x
5x
5
4
A
A
B
B
A
B
Fig. 81. Position de la cale spéciale sur la table de
mesure. La différence mesurée d’une série à
l’autre renseigne sur les erreurs éventuelles du
palpeur B.
Déroulement des palpages aux points de mesure:
1›2›1›2›1›2›1›2›1›2›
1 › 3 › 1 › 3 › 1 › 3 › etc.
– Répéter les quatre séries de mesurages après
avoir tourné la cale de 180° tout en la maintenant
sur sa face d’appui (Fig. 82B).
1
5x
5x
5x
5x
B
3
B
1
B
17.3.3
Ecarts fo et fu par
rapport à la longueur
lc
Afin de pouvoir saisir d’autres variations de longueur par comparaison, TESA UPD requiert l’utilisation du jeu de 9 cales.
– Les deux séries de 5 palpages exécutées sur les
cales à étalonner suivant la procédure ci-dessus
indiquent une variation des longueurs nominales
de 25 mm ou 1 in (voir également Fig. 91) (Annexe A2.2).
Les trois appairages déterminants comprennent les
cales de 25 et 50 mm, 50 et 75 mm, 75 et 100 mm.
Tout appairage nouveau ou complémentaire est
laissé au gré de l’utilisateur.
2
3
Fig. 82. Position des cales pour la saisie des écarts fo
et fu.
51
TESA UPD-UPC
52
17.4
Evaluation
Lors de l’évaluation, les écarts effectifs des étalons tels qu’indiqués dans le certificat d’étalonnage
sont à prendre en considération. L’exploitation des
résultats exige également la prise en compte de leur
incertitude (voir le certificat d’étalonnage).
17.4.1
Différence entre les
longueurs au centre
A partir des valeurs obtenues selon le chapitre
16.3.1 (différence B-A), la moyenne arithmétique et
l’écart-type sont calculés pour chaque série de dix
mesurages par paire (Annexes A2.1 et A2.2).
17.4.2
Différence entre les
longueurs au centre de
la paire No 6
Sur la base des valeurs obtenues selon le chapitre
16.3.2, leur moyenne arithmétique respective est
calculée en même temps que leur différence et leur
écart-type. Ceci vaut pour chaque série de dix me-
surages exécutés avec la cale spéciale placée dans
l’une et l’autre des deux positions de la Fig. 81. A ce
sujet, voir également le protocole de mesure dans
l’annexe A2.3.
17.4.3
Ecarts fo et fu par
rapport à la longueur lc
A partir des valeurs obtenues selon le chapitre
16.3.3, la moyenne arithmétique et l’écart-type sont
calculés pour chacune des huit séries de mesurages.
Les deux écarts maximums positif fo et négatif fu
par rapport à la longueur au centre lc (Fig. 6) résultent des huit valeurs moyennes ainsi calculées
(protocole de mesure, annexe A2.4)
17.5
Appréciation des
écarts
– Les écarts-types obtenus selon les chapitres
17.4.1 à 17.4.3 doivent être contenus dans une
limite donnée, par exemple 0,015 µm.
– L’écart admissible pour les valeurs moyennes
(chapitre 17.4.1) et les valeurs fo et fu (chapitre
17.4.3) par rapport aux valeurs de référence est
de ± 0,03 µm ou autre valeur donnée.
– La différence maximale entre les valeurs
moyennes selon le chapitre 17.4.2 est de ±
0,03 µm ou autre valeur donnée.
17.6
Documentation des
étalonnages
Tout étalonnage doit être valablement documenté
par l’intermédiaire d’un certificat qui doit au moins
contenir les informations suivantes:
– données identitaires du comparateur étalonné;
– déclaration apportant la preuve du raccordement
des valeurs aux étalons nationaux ou internatio-
naux (traçabilité) avec numéro d’identification et
incertitude des étalons utilisés;
– résultats de mesure et leurs incertitudes;
– lieu d’utilisation de l’équipement;
– étendue de la température lors de l’étalonnage.
TESA UPD-UPC
18 PROGRAMME DE LIVRAISON TESA UPD – 3 VARIANTES
05930005
Mesureur TESA UPD avec dispositif de mesure de la température*
05930004
Mesureur TESA UPD sans dispositif de mesure de la température
l
l
S59300102 TESA UPD complet*
avec dispositif de mesure de la température, programme TESA UP pour
le traitement des valeurs mesurées, ordinateur (PC standard), imprimante
l
Composants:
1
05930008
1 Partie mécanique TESA UPD
l
l
l
2
05960016
1 Compteur électronique HEIDENHAIN ND 287 à deux entrées
l
l
l
3
05960013
1 Pupitre de commande
l
l
l
4
05960014
1 Câble pour la liaison du pupitre au compteur électronique ND 287
l
l
l
5
04768001
1 Commande au sol
l
l
l
6
01660011
1 Suceur pneumatique
l
l
7
03260433
1 Pompe électrique à vacuum avec commande externe, 230 Vac, 50 Hz
l
l
8
05960028
1 Câble pour la liaison de la pompe électrique à vacuum au pupitre
l
l
9
05930011
1 Dispositif de mesure de la température TESA UPT, complet
l
l
14
05960025
1 Programme TESA UP pour le traitement des valeurs mesurées
l
l
15
S59070014 1 Personal Computer, exigences minimales requises
l
16
03969007
1 Câble pour la liaison du compteur ND 287 à l’ordinateur
l
17
05960026
1 Câble pour la liaison de l’unité de température à l’ordinateur
l
18
S59070012 1 Imprimante couleur laser
l
19
S59070013 1 Câble pour la liaison de l’ordinateur à l’imprimante
l
* Exécution spéciale pour 110 Vac, 60 Hz également livrable sur demande
9
1
10
12
6
7
8
13
2
11
4
upd
HEIDENHAIN
3
17
18
16
20
5
14
15
19
53
TESA UPD-UPC
18.1
Composants du
système TESA UPD
1
05930008
Composée de:
05930009
05960015
4
5
6
7
8
1 Système à 1 et 2 chablons pour la mise en place des cales.
Chablons interchangeables servant au déplacement des cales sur les points
de mesure prédéfinis, à savoir:
1 Paire pour cales étalons à section 9 x 30 mm incluant
1 chablon No 05960019 pour les étalons de référence et
1 chablon No 05960020 pour les cales à ­étalonner
1 Paire pour cales étalons à section 9 x 35 mm incluant
1 chablon No 05960021 pour les étalons de référence et
1 chablon No 05960022 pour les cales à ­étalonner.
Egalement avec un support pour prévenir le basculement des cales.
1 Chablon No 05960023 pour étalons de référence et cales à étalonner 9 x 30 mm.
1 Chablon No 05960024 pour les étalons de référence et les cales à étalonner
à section 9 x 35 mm. Egalement avec un support pour prévenir le
basculement des cales.
05930010
1 Système de capteurs avec activation électromotorisée de la tige de mesure.
Composition:
1 Palpeur supérieur A, HEIDENHAIN CT 25 (No 05930006). Course de mesure
25 mm/1 in, force de mesure 1,0 N. Doté d’une touche de mesure No 03510003.
1 Palpeur inférieur B, HEIDENHAIN spécial (No 05930007), course de mesure 1 mm,
force de mesure 0,63 N. Doté d’une touche de mesure No 03510003.
01660031
1 Jauge pour l’alignement des palpeurs
01640420
1 Ecran de protection, 250 x 380 mm
01660001
1 Pince de manipulation pour la mise en place des cales
01660030
1 Housse de protection
05960016
Compteur électronique HEIDENHAIN ND 287
Compteur/décompteur à affichage couleur LCD, composé de :
1 compteur à 1 entrée No 05969029 + 1 carte à 1 entrée No 05960040,
soit 2 entrées palpeurs et 1 sortie RS 232, 100 à 240 Vac, 50 à 60 Hz.
05960013
Pupitre de commande
Touche pour l’activation électromotorisée de la tige de mesure et le déclenchement
du transfert des longueurs mesurées.
05960014­
Câble de liaison
Pour relier le pupitre de commande No 05960013 au compteur électronique
­HEIDENHAIN ND 287 (No 05960016).
04768001
Commande au sol
Pour le déplacement fin de la tige de mesure et le transfert des données.
01660011
Suceur pneumatique
Pour la mise en place sûre et aisée des cales de longueur nominale jusqu’à 10 mm.
A connecter à la pompe à vacuum ci-dessous.
03260433
S32070030
Pompe électrique à vacuum
Pour la connexion du suceur pneumatique No 01660011.
Exécution 230 Vac, 50 Hz
Exécution 110 Vac, 60 Hz
05960028
Câble de liaison
Pour relier la pompe électrique à vacuum au pupitre de commande
(No 05960013).
Suite page suivante
54
1 Support de mesure à crémaillère.
Entraînement manuel pour le déplacement du bras de mesure. Alésage de ­fixation
Ø 16 mm pour le palpeur supérieur.
1 Table de mesure spéciale, massive.
En acier trempé et équipée de 6 goupilles cylindriques en métal dur pour assurer
la mise en place des cales et leur protection efficace et durable contre l’usure.
Alésages filetés pour le montage du palpeur inférieur. Préparé pour l’intégration
des capteurs de température (voir ci-après).
05960029
2
3
Partie mécanique TESA UPD
TESA UPD-UPC
05930011
9
Dispositif de mesure de la température TESA UPT pour mesureurs TESA
Entièrement étalonné pour l’étendue de mesure de 19°C à 24°C avec un pas
numérique de 0,001 °C. Livré avec certificat d’étalonnage SCS édité par le
Service national suisse d’étalonnage. Incertitude de mesure atteinte au cours
de l’étalonnage: U = ± 0,03°C.
Composé de:
05960018
1 Jeu = 4 capteurs
Résistances PT 100 en platine procurant une stabilité exceptionnelle et durable
ainsi qu’une dérive minimale durant des années d’utilisation.
Le jeu est formé des capteurs suivants:
1 Capteur de température R avec pince pour les cales étalons de longueur n­ ominale
dès 14 mm approx., No 05960009.
1 Capteur de température P avec pince pour les cales étalons de longueur n­ ominale
dès 14 mm approx., No 05960008.
2 Capteurs pour la température à fixer sur le support ou la table de mesure.
Dimension des capteurs PT 100: Ø 3 g8 mm, longueur: 10 mm.
Numéro de ­commande pour une pièce: 05960010.
05960038
1 Unité de mesure de la température, FLUKE 1529
Thermomètre de précision avec commutateur pour les points de mesure. Lors
de son utilisation conjointe avec les résistances en platine PT 100: 4 canaux
de mesure et un pas numérique au 0,001°C. Sorties RS 232 et IEEE 488, 115 et
230 Vac pour 50 et 60 Hz.
05960012
1 Adaptateur
Pour la connexion de 4 capteurs.
1 Câble de liaison
Pour relier l’adaptateur No 05960012 à l’unité de mesure No 05960038.
10
11
12
13
05960011
05960025
Programme TESA UP pour le traitement des valeurs mesurées
Applicable sous WINDOWS 98, 2000, NT ou XP. Paquet logiciel incluant
1 CD-ROM et une clé de protection. 10 langues à choix pour les menus
• Pour plus de détails, consultez la page L-14.
S59070014
Personal Computer
Livrable sur demande.
03969007
Câble de liaison
Pour la transmission sérielle des données entre le compteur HEIDENHAIN ND 287
et l’ordinateur (9 pôles/f et 9 pôles/f).
05960026
Câble de liaison
Pour la transmission sérielle des données entre l’unité de mesure de la température
et l’ordinateur (9 pôles/m et 9 pôles/f)
14
15
16
17
18
19
S59070012
Imprimante couleur, laser
Pour format A4 (vertical). Avec interface USB.
S59070013
Câble de liaison
Pour la transmission USB entre l’ordinateur et l’imprimante
55
TESA UPD-UPC
19 PROGRAMME DE LIVRAISON TESA UPC – 8 VARIANTES
Mesureur TESA UPC équipé du système à 1 chablon
05930000
Exécution standard, sans application ordinateur
05930001
Exécution pour haute précision, sans application ordinateur
05930002
Exécution standard, avec application ordinateur
05930003
Exécution pour haute précision, avec application ordinateur
l
l
l
l
Mesureur TESA UPC équipé du système à 1 et 2 chablons
05930012
Exécution standard, sans application ordinateur
05930013
Exécution pour haute précision, sans application ordinateur
05930014
Exécution standard, avec application ordinateur
05930015
Exécution pour haute précision, avec application ordinateur
l
l
l
l
Chaque exécution est composée de:
01610401
1 Partie mécanique TESA UPC
avec système à 1 seul chablon
05960030
1 Partie mécanique TESA UPC
avec système à 1 et 2 chablons
03260401
1 Relevage pneumatique de la tige de mesure actionné
manuellement
3
03260432
1 Pompe électrique à vacuum avec commande au sol
4
03260433
1 Pompe électrique à vacuum avec commande externe
l
l
5
01660011
1 Suceur pneumatique
l
l
6
04430012
1 Unité de mesure électronique TESATRONIC TT90
l
l
1
1a
2
05960039
56
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Set d’accessoires TESA UPC incluant les composants des
positions 7, 8 et 9
7
04761049
1 Câble de liaison Opto-RS, bidirectionnel
l
l
l
l
8
04760087
1 Interface Opto-RS à RS232
l
l
l
l
9
04761070
1 Câble de liaison, TESATRONIC TT90 à pompe à vacuum
l
l
l
l
10
04762000
1 Commande manuelle
l
l
l
l
11
01690021
1 Option pour haute précision et certificat d’étalonnage
l
l
l
l
l
l
TESA UPD-UPC
19.1
Composants du
système TESA UPC
01610401
1
Partie mécanique du mesureur TESA UPC équipée du système à 1 chablon
Préparée pour le montage d’un dispositif de mesure de la température TESA UPT
Composée de:
01630004
1 Support de mesure à crémaillère
Entraînement manuel pour le déplacement grossier du bras de mesure. Fixation
encapsulée pour le réglage extra-fin du palpeur supérieur.
05960031
1 Table de mesure spéciale, massive
En acier trempé et équipée de 6 goupilles cylindriques en métal dur pour assurer
la mise en place des cales et leur protection efficace et durable contre l’usure.
Fixation réglable pour le palpeur inférieur. Prête pour l’intégration des capteurs
de température.
05960032
1 Système à chablon unique
Pour le déplacement des cales sur les points de mesure prédéfinis. Chablons
interchangeables No 01660045 (pour cales 9 x 30 mm) et No 01660046
(pour cales 9 x 35 mm). Egalement avec 1 support pour prévenir le basculement
des cales
03230045
1 Système de capteurs pour la saisie des valeurs. Composition:
– Palpeur supérieur A, GT 22-spéc. No 03290075, force de mesure 1 N
Avec touche de mesure No 03510003
– Palpeur inférieur B, GT 22-spéc. No 03290076, force de meure 0,63 N
Avec touche de mesure No 03510003
– Système de tuyaux souples
016660031
1 Jauge pour l’alignement des palpeurs
01640420
1 Ecran de protection thermique, 250 x 380 mm.
01660001
1 Pince de manipulation pour la mise en place des cales
01660030
1 Housse de protection
05960030
1a
Partie mécanique du mesureur TESA UPC équipée du système à
1 et 2 chablons
Préparée pour le montage d’un dispositif de mesure de la température TESA UPT
Formée des mêmes composants que ceux décrits sous point 1 à l’exception de:
05960029
2
3
03260401
6
Relevage pneumatique de la tige de mesure
A commande manuelle
003260432
Pompe électrique à vacuum avec commande au sol
Pour le relevage de la tige de mesure des deux palpeurs et pour le raccordement
du suceur pneumatique No 01660011 activé manuellement (230 V)
03260433
Pompe électrique à vacuum avec commande externe
A connecter à l’instrument de mesure TT90 No 04430012. Sert au relevage de la tige de
mesure des deux palpeurs et au raccordement du suceur pneumatique No 01660011
(230 V).
01660011
Suceur pneumatique
Pour la mise en place aisée des cales de longueur nominale jusqu’à 10 mm.
A connecter à la pompe électrique à vacuum No 03260432 ou No 03260433.
04430012
Instrument de mesure électronique TESATRONIC TT90
Pour une description détaillée, voir chapitre 1.
4
5
1 Système à 1 et 2 chablons pour la mise en place des cales incluant:
1 Paire de chablons pour cales 9 x 30 mm, soit 1 chablon No 05960019 pour les étalons
de référence et 1 chablon No 05960020 pour les cales à étalonner
1 Paire de chablons pour cales 9 x 35 mm, soit 1 chablon No 05960021 pour les étalons
de référence et 1 chablon No 05960022 pour les cales à étalonner.
Egalement avec 1 support pour prévenir le basculement des cales
1 Chablon No 05960023 pour étalons de référence et cales à étalonner 9 x 30 mm
1 Chablon No 05960024 pour étalons de référence et cales à étalonner 9 x 35 mm
Egalement avec 1 support pour éviter le basculement des cales
Suite page suivante
57
TESA UPD-UPC
05960039
Set d’accessoires TESA UPC
Composé des éléments:
7, 8 et 9 décrits ci-dessous.
7
8
9
04761049
Câble Opto-RS bidirectionnel
Pour le transfert sériel des données.
04760087
Interface Opto-RS à RS 232
Relie le câble Opto-RS au port RS 232 de l’ordinateur
04761070
Câble de liaison pompe vacuum
Relie l’unité de mesure TT90 (No 04430012) à la pompe électrique (No 03260433)
04768000
Commande manuelle
Pour l’activation de la tige de mesure et le déclenchement du transfert des d­ onnées
de l’instrument TESATRONIC TT90 (No 04430012) à l’ordinateur.
Connexion directre à l’instrument électronique.
01690021
Option pour hautes exigences de précision avec certificat d’étalonnage
Consiste en un mesureur TESA UPC (partie mécanique No 01610401 avec ­instrument
électronique TESATRONIC TT90 spécia­lement réglé et étalonné; tous les composants
importants portent un numéro ­d’identification.
05960025
Dispositif de mesure de la température TESA UPT pour mesureurs TESA
Entièrement étalonné pour l’étendue de mesure de 19°C à 24°C avec un pas numérique
au 0,001°C. Livré avec certificat d’étalonnage édité par le Service national suisse
d’étalonnage (SCS). Incertitude de mesure atteinte au cours de ­l’étalonnage:
U = ± 0,03°C. Utilisé en association avec le programme TESA UP pour le traitement
des valeurs mesurées.
10
11
12
Composé de:
13
14
15
16
58
05960018
1 Jeu = 4 capteurs de température
05960038
1 Unité de mesure de la température, FLUKE 1529
05960012
1 Adaptateur
05960011
1 Câble de liaison
05960025
Programme TESA UP pour le traitement des valeurs mesurées
Applicable sous WINDOWS 98, 2000, NT ou XP
S59070014
Personal Computer
Livrable sur demande. Exigences minimales requises: voir pa
S59070012
Imprimante couleur laser
Pour format A4 (vertical). Avec interface USB
S59070013
Câble de liaison imprimante
Pour la transmission USB ente l’ordinateur et l’imprimante.
TESA UPD-UPC
20 DONNÉES TECHNIQUES
20.1
Comparateur TESA
UPD
– Généralités
Pour l’étalonnage des cales étalon selon ISO
3650:1998; longueurs nominales comprises
entre 0,5 mm et 100 mm ou 0.02 in à 4 in.
• Méthodes de mesure
Mesure directe et mesure par comparaison par
transfert de la longueur de la cale de référence à
la cale à étalonner.
En mesure directe, les longueurs nominales des
deux cales soumises à comparaison peuvent varier dans une étendue égale au champ de mesure,
soit 25 mm.
En mesure comparative, les deux cales comparées entre elles sont toujours assorties de la
même longueur nominale.
• Configuration de mesure
Deux palpeurs connectés en mesure de somme
«+A+B» exercent un contact mécanique sur les
faces de mesure à vérifier.
• Points de mesure
Cale de référence: au centre de la face de mesure
(point R);
Cale à étalonner: au centre (point 1) et aux quatre
coins de la face de mesure, à une distance de 1,5
mm des faces latérales adjacentes (points 2 à 5).
La longueur au centre lc est déterminée par un
palpage aux deux points R et 1 et la longueur «en
tout point» par un palpage aux points R et 1 à 5.
La variation de longueur v s’obtient par un palpage aux points 1 à 5.
• Conditionnement
La partie mécanique est livrée entièrement montée dans un emballage spécial avec tous les
autres composants.
• Numéro d’identification
Tous les composants importants portent un numéro d’identification.
• Certificat d’étalonnage
Comparateur: certificat d’étalonnage du fabricant.
Dispositif de mesure de la température: certificat
d’étalonnage SCS.
• Masse:
– Comparateur complet, sans ordinateur: ≈ 23 kg.
– Dispositif pour la température: ≈ 4 kg.
– Support de mesure
Construction massive avec crémaillère et entraînement manuel du bras de mesure. Alésages de
fixation Ø 16 mm pour le palpeur supérieur A et
Ø 3 mm pour une sonde thermique No 05960010.
Corps de base en fonte. Colonne en acier trempé,
chromée dur et rectifiée.
– Table de mesure spéciale
Massive en acier trempé, équipée de 6 goupilles
cylindriques en métal dur pour la mise en place
des cales en toute sécurité. Alésage de fixation
Ø 3 mm pour une sonde thermique No 05960010
et listeau rapporté pour les sondes avec pince No
05960008 et 05960009.
– Dispositif de positionnement des cales
Système à 1 et 2 chablons pour le déplacement
des cales aux points de mesure définis.
– Capteurs des longueurs
2 palpeurs à mouvement axial HEIDENHAIN,
opto-couplés avec déplacement électro-motorisé
des tiges de mesure.
• Mesure matérialisée : Règle à divisions incrémentales en verre de céramique ZERODUR®.
• Période de division: 4 µm.
• Champ de mesure: 25 mm / 1 in pour le palpeur
supérieur A ou 1 mm pour le palpeur inférieur B.
• Tiges de mesure: En acier invar, guidées sur palier à billes.
• Touches de mesure: En métal dur avec faces de
mesure sphériques, R = 20 mm.
• Force de mesure
Palpeur A: 1,0 N, palpeur B: 0,63 N.
– Instrument de mesure électronique
Compteur HEIDENHAIN ND 287 à deux entrées
palpeurs. Boîtier en fonte d’aluminium.
• Ecran couleur LCD pour valeurs de positions, dialogues et données d’introduction, fonctions graphiques, curseur graphique de positionnement.
• Pas numérique paramétrable de 0,5 mm à 0.001
μm pour les systèmes linéaires.
• Pas numérique paramétrable de de 0,5° à
0.000001° pour les systèmes angulaires.
• Fonctions pouvant être affichées : A, B, A+B, A-B
et formule f(A, B).
• Correction d’erreurs linéaires ou non-linéaires.
• Fonction REMISE A ZERO ou PRESET.
• Exploitation des marques de référence à distance
codées ou uniques.
• Interface: RS 232 et USB type 2.
• Tension d’alimentation:
100 à 240 Vac, 50 à 60 Hz.
• Température de fonctionnement: 0 °C à 45 °C.
• Température de stockage: - 30 °C à 70 °C.
• Humidité relative: < 75 %, sans condensation.
• Degré de protection: IP40 face arrière du coffret,
IP54 face frontale du coffret.
• Compatibilité électromagnétique: Conforme à la
directive CEM 2004/108/EG.
• Dimensions: 211 x 112 x 251 mm (L x H x P).
– Sondes thermiques
4 résistances en platine PT 100, 4 fils.
59
TESA UPD-UPC
– Unité thermométrique
Thermomètre de précision FLUKE 1529 à quatre
entrées.
• Méthode de mesure
Saisie continue des valeurs de tous les capteurs
connectés au moyen de thermorésistances de
type PT 100, 4 fils. Linéarisation selon ASTM
E1137, DIN 43760, IEC-751.
• Affichage
Affichage LCD 3.3x12.7cm avec rétro-éclairage
20.2
Comparateur TESA
UPC
– Généralités
Pour l’étalonnage des cales étalon selon ISO
3650:1998. Longueurs nominales comprises
entre 0,5 mm et 100 mm ou 0.02 à 4 in.
• Méthode de mesure
Mesure par comparaison par transfert de la longueur d’une cale de référence à une cale à étalonner.
• Configuration de mesure
Deux palpeurs connectés en mesure de somme
«+A+B» exerçant un contact mécanique sur la
face de mesure à vérifier.
• Points de mesure
Cale de référence: au centre de la face de mesure
(point R);
Cale à étalonner: au centre (point 1) et aux quatre
coins de la face de mesure, à une distance de 1,5
mm des faces latérales adjacentes (points 2 à 5).
La longueur au centre lc est mesurée par un palpage aux deux points R et 1 ou des points R plus
1 à 5 pour la longueur en tout point.
La variation de longueur v s’obtient par un palpage aux points 1 à 5.
– Support de mesure
Construction massive avec guide à crémaillère et
manivelle pour le déplacement grossier du bras
de mesure. Fixation encapsulée et dispositif de
réglage extra-fin pour le palpeur supérieur A. Alésage de fixation Ø 3 mm pour une sonde thermique No 05960010. Corps en fonte. Colonne en
acier trempé, chromée dur et rectifiée.
– Table de mesure spéciale
Massive en acier trempé, équipée de 6 goupilles
cylindriques en métal dur pour la mise en place
des cales en toute sécurité. Alésage de fixation
ø 3 mm pour une sonde thermique No 05960010
et listeau rapporté pour les sondes avec pince No
05960008 et 05960009.
– Dispositif de positionnement des cales
En fonction de l’option choisie, système à chablon unique ou double pour le déplacement des
cales aux points de mesure définis.
– Capteurs des longueurs
2 palpeurs inductifs TESA GT 22-spéc. (No.
60
•
•
•
•
Pas numérique : 0,001 °C.
Unités : °C, °F, K, Ω, KΩ, mV
Interfaces: RS 232 ou IEEE 488.
Tension d’alimentation: 100 à 240 Vac, 50 à 60
Hz, 0.4A
• Température de fonctionnement: 0 °C à
45 °C.
• Température de stockage: - 30 °C à 70 °C.
• Humidité relative: 75 %, sans condensation.
• Dimensions:102 x 191 x 208 mm (L x H x P).
•
•
•
•
•
–
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
03290075 pour le palpeur A et No. 03290076
pour le palpeur B) à mouvement axial pour la
saisie analogique du mesurande (grandeur physique mesurée). Relevage pneumatique des tiges
de mesure.
Course des tiges de mesure: ± 150 µm.
Tiges de mesure
Guidées sur un palier à billes et protégées par un
soufflet en caoutchouc.
Touches de mesure
En métal dur. Faces de mesure sphériques, R = 20
mm.
Force de mesure : ≈ 1 N pour le palpeur A et ≈
0,63 N pour le palpeur B.
Ajustement électrique : Résistance réglable pour
chaque palpeur.
Instrument de mesure électronique
TESATRONIC TT90 No. 04430012
Affichage numérique (6 digits) et analogique
Pas numérique: 0,001 µm / 0,5 µin.
Tension d’alimentation du chargeur 115 - 230 V
Variation de la tension admissible -10%, +15 %
Gamme de fréquences 50 à 60 Hz
Sortie Opto-RS232
Dimensions 255 x 235 x 120 mm (L x H x P)
Température de fonctionnement +10 °C à +40 °C
Température de stockage -10 °C à +70 °C
Humidité relative 80 %, sans condensation
Tension d’alimentation du chargeur 115 - 230 V
Variation de la tension admissible -10%, +15 %
Gamme de fréquences 50 à 60 Hz
– Pompes électriques à vacuum
• Tension d’alimentation
– No 03260432 et 03260433: 230 Vac, 50 Hz
– No S32070030: identique au No 03260433
mais pour 110 Vac, 60 Hz.
– Sondes et unité thermométrique
• Voir sous le chapitre 20.1.
– Autres données
• Masse:
– Comparateur complet, sans ordinateur: ≈ 23 kg.
– Dispositif pour la température: ≈ 4 kg.
TESA UPD-UPC
20.3
Exigences minimales
requises pour
l’ordinateur et
l’imprimante
• Conditionnement
La partie mécanique est livrée entièrement montée dans un emballage spécial avec tous les
autres composants.
• Numéro d’identification
Tous les composants importants du comparateur
TESA UPC fourni avec l’«Option pour haute exigence de précision» portent un numéro d’identification.
• Certificat d’étalonnage
Comparateur: certificat d’étalonnage du fabricant
pour la version optionnelle «pour haute exigences
de précision» ou déclaration de conformité pour
la version standard.
Dispositif de mesure de la température: certificat
d’étalonnage SCS.
– Ordinateur
• Afin de ne pas perturber la température
ambiante à la place de mesure, il est recommandé d’utiliser un ordinateur sans source
de chaleur.
• Système d’exploitation: Windows 98, 2000,
NT, XP ou 7.
• Processeur: 650 MHz.
• Disque dur: 6 GB.
• Capacité mémoire: 64 MB RAM.
• Lecteur CD: 24x.
•
•
•
•
Pour le transfert des «longueurs mesurées»:
1 interface sérielle RS 232.
Pour le transfert de la «température mesurée»: 1 interface sérielle RS 232.
Clef de protection du software UP : 1 interface USB
Imprimante : 1 interface USB
– Imprimante
• Imprimante couleur, format A4, interface USB
21 ANNEXES
21.1
Annexe A1
Exemple pour le calcul de l’incertitude de mesure
lors de l’étalonnage des cales étalon.
Cet exemple nous a aimablement été fourni par le
laboratoire 5.13 – «Mesure interférentielle des longueurs » du Physikalisch Technische Bundesanstalt
(PTB), DE-36116 Braunschweig.
A1.1
Mode opératoire
En mesure comparative selon ISO 3650, la longueur
au centre lc d’une cale à étalonner est comparée à
celle d’une cale de référence (étalon) au moyen d’un
comparateur. Les deux cales, placées l’une devant
l’autre sur la table de mesure, sont en position verticale. Elles sont mesurées tour à tour à l’aide de
deux palpeurs électroniques de très haute résolution, chacun procédant au palpage des deux faces
de mesure supérieure et inférieure de la cale qui se
trouve à la position de mesure. La longueur vraie
lX’ de la cale à étalonner (longueur au centre lc) est
obtenue à partir de la longueur vraie lN’ de la cale de
référence après équation.
lX’ = lN’ + Δ l (Equation 1)
La longueur lX de la cale à étalonner à une température de 20°C (longueur au centre lc) est le produit de
l’équation (2), laquelle s’applique lorsque les écarts
de longueur au centre lc par rapport à la longueur
nominale ln entre l’étalon et l’objet à vérifier sont
faibles comparativement à la longueur nominale ln:
lX = lN + δ lN + Δl - L (α . δt + Δα . Δt) + δlK + δlR
+ δlC + δlV + δlA
(Equation 2)
Les mesurages comparatifs exercent un certain
nombre d’influences dont les grandeurs significatives sont prises en compte en tant que termes
correcteurs.
A1.2
Modèle pour la détermination de la longueur au centre lc
Dans cette équation, Δl correspond à la différence
de longueur. lX’ et lN’ sont l’expression des longueurs des cales mesurées dans des conditions
données, en particulier pour la température qui présente généralement un léger écart par rapport à la
température de référence notamment en raison des
conditions mêmes du laboratoire.
61
TESA UPD-UPC
A1.2
Composantes de l’incertitude de mesure ou
valeurs des différentes
grandeurs pour le
calcul de l’incertitudetype combinée
lX
Longueur de l’objet à vérifier (longueur au centre lc)
lN
Longueur de l’étalon (longueur au centre lc)
L
Longueur nominale ln
δlN
Altération de la longueur de l’étalon depuis son dernier étalonnage (dérive)
Δl
Différence de longueur saisie (moyenne des valeurs mesurées)
α = (αX + αN)/2
Moyenne des coefficients de dilatation thermique de l’objet à vérifier et de l’étalon
Δα = (αX - αN)
Différence entre les coefficients de dilatation thermique de l’objet à vérifier et de l’étalon
δt = (tX - tN)
Différence de température entre l’objet à vérifier et l’étalon
Δt = (tX + tN)/2 - to
Ecart de la température moyenne de l’objet à étalonner et de l’étalon par rapport à la température de
référence de 20 °C
δlK
Correction résultant de l’absence de linéarité et des erreurs de sensibilité du comparateur y compris
la variation du zéro électrique
δlR
Répétabilité lors de la saisie des valeurs
δlC
Correction des influences dues à l’écart entre la position effective et la position donnée des points de
palpage de la cale de référence et la cale à étalonner
δlV
Correction inhérente à la qualité de surface des cales
δlA
Correction des palpages réalisés sur un objet à vérifier et un étalon exécutés
dans des matériaux différents
Les cales étalon sont habituellement rassemblées
en jeux, chacun pouvant inclure jusqu’à 122 cales
isolées; elles sont donc le plus souvent également
étalonnées par jeu. Pour l’ensemble des calculs, il
est admis que toutes les conditions décrites sont
respectées lors de l’étalonnage de chaque cale isolée. Ceux-ci se réfèrent à une cale à étalonner en
acier de la classe 0 comparée à des cales de référence de la classe d’étalonnage K également en
acier.
lN: Le certificat d’étalonnage fourni avec les cales
de référence contient les valeurs qui se rapportent
aux écarts de longueur au centre lc par rapport à
la longueur nominale ΔlN. L’incertitude élargie dont
elles résultent s’exprime comme suit:
U (lN) = √(20 nm)2 + (0,18 . 10-6 L)2, avec k = 2
(distribution standard)
L’incertitude standard ainsi obtenue est égale à u
(lN) = √(10 nm)2 + (0,09 . 10-6 L)2.
nage, excèdent notablement les limites ci-dessus
sont à échanger.
δ lN: Des expériences faites, il ressort que la modification des valeurs de référence (dérive) dans
le temps donné se situe dans les limites de ± (50
nm). Ceci vaut également pour les étalons neufs de
100 mm (c’est-à-dire les étalons dont on ignore le
comportement). Une acceptation linéaire des longueurs comprises dans les limites variables de ±
(0,5 . 10-6 . L) (distribution rectangulaire : facteur
1/√3) donne une incertitude-type de u (δ lN) = 0,25
· 10-6 • L.
Remarque 1
Lorsque les étalons sont soumis à un réétalonnage
multiple, l’information la plus favorable sera alors
utilisée pour, le cas échéant, réduire la valeur de la
dérive.
Remarque 2
Les cales instables qui, dès le premier réétalon62
α: La valeur indicative spécifiée dans la norme ISO
3650 pour les coefficients de dilatation thermique
des cales en acier est égale à 11,5 . 10-6 K-1 pour
une limite donnée de ±1 • 10-6 K-1 (distribution
rectangulaire).
L’incertitude-type ainsi obtenue est égale à u (α)
= 0,58 • 10-6 K-1.
Δ α:
S’agissant de la différence entre les coefficients de dilatation thermique, la combinaison de
deux distributions rectangulaires permet d’obtenir
une distribution triangulaire dans les limites de
± 2 • 10-6 K-1 (facteur de conversion pour l’écarttype 1/√6). L’incertitude-type ainsi obtenue est
égale à u (Δ α) = 0,82 . 10-6 K-1.
Δ t:
La climatisation du laboratoire de mesure
et un temps d’attente suffisant jusqu’à stabilisation
de la température permettent aux deux cales soumises à comparaison d’atteindre, d’un mesurage
à l’autre, une température moyenne proche de la
référence de 20 °C avec une variation maximale de
± 0,5 K (distribution rectangulaire). La valeur indicative Δt est ainsi égale à 0 K et l’incertitude-type
u(Δt) à 0,29 K.
TESA UPD-UPC
δt:
La longueur considérée a été mesurée
sans les capteurs, lesquels servent à déterminer
la température de chaque cale isolée. Les séries de
mesure qui ont précédé (recherche des gradients
thermiques avec utilisation des capteurs) ont révélé
que la différence de température des deux cales
n’excédait pas ± 0,04 K après avoir attendu le temps
nécessaire à la stabilisation thermique (distribution
rectangulaire). La valeur indicative δt est ainsi égale
à 0 K et l’incertitude-type u(δt) à 0,023 K.
δlK:
Le comparateur a été étalonné conformément aux directives DKD-R 4-1 (édition 1994) afin
de garantir que la valeur de correction applicable à
la différence de longueur relevée se situe bien dans
la limite de ± 30 nm (distribution rectangulaire).
Ceci vaut pour des différences de longueur jusqu’à
± 10 µm. L’incertitude-type ainsi obtenue pour la
composante considérée est égale à
u(δlK) = 17,3 nm.
δlR:
Les palpages précédents ont démontré
que ceux réalisés dans les mêmes conditions de
répétabilité présentaient un écart-type de 11 nm. La
composante de l’incertitude obtenue à chaque point
de mesure après trois palpages successifs est ainsi
égale à u(δlR) = 11 nm / √3 = 6,4 nm.
δlC:
L’incertitude des chablons de positionnement associée aux écarts des découpes et ceux de
la section des cales font que les faces de mesure
peuvent ne pas avoir été très précisément palpées
au centre, d’où un écart maximum possible de 0,5
mm. L’écart obtenu en partant des valeurs admissibles pour la variation de longeur v selon ISO
3650:1998 (vmax = 70 nm pour la classe d’étalonnage K, vmax = 120 nm pour la classe 0) et du côté
le plus court de la face de mesure (9 mm) est de 70
x 0,5/9 nm = 3,9 nm pour les étalons et de 6,7 nm
pour l’objet à vérifier (valeurs maximales). La valeur
indicative pour la différence entre écarts est de 0
GranValeurs
deurs indicatives
nm alors que l’incertitude combinée (calculée à partir de deux distributions rectangulaires différentes)
est égale à u(δlC) = 4,5 nm.
δlV:
Lors de l’examen visuel des faces de mesure endommagées (rayures, taches ou points brillants) et des essais d’adhérence par un personnel
expérimenté, la limite supérieure de la contribution
de tels défauts de surface peut être estimée à 20 nm
(distribution rectangulaire). La valeur indicative δlV
est égale à 0 nm ou u(δlV) = 11,5 nm.
δlA:
Les cales de référence et à étalonner étant
exécutées dans le même matériau, il n’est pas nécessaire de corriger l’aplatissement.
Corrélation: Les grandeurs d’entrée ne sont pas
mises en corrélation.
Etant donné que bon nombre de valeurs indicatives
relatives aux corrections de l’équation (2) sont
égales à zéro, elle peut être simplifiée comme suit
pour le calcul des résultats de mesure:
lX = lN + Δl
(Equation 2a)
L’incertitude se calcule sur la base des données rassemblées dans le tableau 1:
– grandeurs d’entrée (colonne 1)
– valeurs indicatives des grandeurs d’entrée à utiliser lors de l’évaluation (colonne 2)
– incertitudes-types (colonne 3)
– coefficients de sensibilité qu’il est possible
d’atteindre par une différenciation partielle de
l’équation (1) sur la base des grandeurs d’entrée
(colonne 4)
– incertitudes-types fondées sur les valeurs mesurées ou limites données et les distributions
(colonne 5)
– Les variances (qui correspondent aux carrés
des incertitudes-types) sont réparties en valeurs
constantes et valeurs dépendantes des longueurs
pour une meilleure appréciation (colonne 6)
Incertitude – type
Coefficient de
sensibilité
Composante de
l'incertidue
Variances
Valeur
Valeur dép.
constante des longueurs
lN
L + Δ lN
√(10 nm)2 + (9∙10 -8 L) 2
1
δ lN
0 mm
25∙10 -8∙L
1
25∙10 -8∙L
625∙10 -16∙L 2
0,82∙10 ∙K ∙0,29 K
1
23,8∙10 ∙L
565∙10 -16∙L 2
Δ α∙Δ t 0 K ∙0 K
-1
-6
-1
√(10 nm)2 + (9∙10 -8 L) 2 100 nm2
-8
δt
0K
23 mK
11,5∙10 -6∙K -1∙0,29 K
26,5∙10 -8∙L
δ lK
0 nm
17,3 nm
1
17,3 nm
299 nm
δ lR
0 nm
6,4 nm
1
6,4 nm
41 nm2
δ lC
0 nm
4,5 nm
1
4,5 nm
20 nm2
δ lV
0 mm
11,5 nm
1
11,5 nm
132 nm2
δ lA
0 mm
0 nm
1
0 nm
81∙10 -16∙L 2
700∙10 -16∙L 2
2
592 nm2 1971∙10 -16∙L 2
Tableau A1
Calcul de l’incertitude lors de l’étalonnage de cales en acier comparées à des cales de référence également
en acier (sans correction de la température)
63
TESA UPD-UPC
Le calcul des contributions de l’incertitude dans les
corrections inhérentes à la dilatation thermique fait
apparaître une particularité: les valeurs indicatives
du produit Δα . Δt étant égales à zéro pour les deux
facteurs, l’approche linéaire habituelle n’a délivré
aucune valeur pour l’évaluation-modèle. Dans ce
cas, il convient d’adopter une autre approche.
Il est généralement démontré que, pour un produit
formé de deux grandeurs d’entrées X1 et X2 qui
ne sont pas corrélées, l’incertitude-type du produit
u(x1 . x2) se calcule à partir des valeurs indicatives
x1 et x2 et leurs propres incertitudes-types u(x1) et
u(x2), soit:
u2(x1 . x2) = x12 . u2(x2) + x22 . u2(x1) + u2(x1)
u2(x2)
(équation 3)
Dans l’exemple du tableau A1 (comparaison entre
cales de référence et cales à étalonner en acier), la
somme de l’équation (3) se réduit à la dernière valeur, laquelle augmente toutefois considérablement
la contribution de l’incertitude présentée dans cet
exemple.
Remarque
Pour des cales (de référence et à étalonner) exé-
64
cutées dans des matériaux différents (par exemple
acier et céramique), il peut être nécessaire de
prendre en compte deux valeurs de l’équation (3)
au lieu d’une seule.
L’incertitude-type est le résultat exact (non-arrondi)
de la somme des variances du tableau A1, soit:
u(lX) = √592 nm2 + 1971 . 10-16 . L2
Considérant que l’incertitude de mesure u(lX) représente un paramètre individuel attribué à la valeur isolée lX, cette formule s’applique uniquement
lorsque toutes les conditions décrites sont respectées lors de l’étalonnage de chaque cale comprise
dans un jeu. A défaut, les grandeurs d’entrée du
tableau A1 seront calculées individuellement avec,
pour conséquence, une modification des coefficients.
L’incertitude élargie, qui est le produit de l’incertitude-type multipliée par le facteur k = 2, s’exprime
comme suit:
U (lX) = √(50 nm)2 + (0.9 . 10-6 . L)2
Elle est donnée pour un niveau de confiance de
95%.
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
B
R
A
1
Valeur
B-A
Valeur
B-A
Longueurs nominales en mm, autres valeurs en µm
Ecart-type (B - A)
Différence C - M
Valeur C (B - A) selon certif d'étalonn.
Moyenne M (B - A) des 10 palpages
Champ de dispersion
Palpage
Cale étalon
Point de mesure
Champ de dispers.
Palpage
B
1
A
B
Numéro
d'identification
A
R
0,5 mm
0,5 mm
A
B
Longueur
nominale
Cale étalon
Point de mesure
No 1
B
R
A
R
A
1
B
1
1,000 mm
1,005 mm
No 2
Valeur
B-A
Valeur
B-A
B
R
A
R
A
1
B
1
1,000 mm
1,010 mm
No 3
Valeur
B-A
Valeur
B-A
B
R
A
R
A
1
B
1
4,0 mm
4,0 mm
No 4
Valeur
B-A
Valeur
B-A
B
R
A
R
A
1
B
1
100 mm
100 mm
No 5
Valeur
B-A
Valeur
B-A
21.2
Annexe A2
Protocole de mesure
relatif à l'étalonnage
des comparateurs
Paires des cales
TESA UPD-UPC
A2.1
Différence entre longueurs au centre lc et
champs de dispersion
(répétabilité)
déterminée au moyen des
paires No 1 à 5
65
66
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
B
1
A
B-A
Valeur
R
Valeur
R
Longueurs nominales en mm, autres valeurs en µm
Ecart-type (B - A)
Différence C - M
Valeur C (B - A) selon certif d'étalonnage
Moyenne M (B - A) des 10 palpages
Champ de dispersion
Palpage
Cale étalon
Point de mesure R
Champ de dispers.
Palpage
B
B-A
A
B
Numéro
d'identification
A
1
25 mm
50 mm
A
B
Longueur
nominale
Cale étalon
Point de mesure R
No 7
B
1
A
1
A
B-A
B
B-A
50 mm
75 mm
No 8
Valeur
R
Valeur
R
B
1
A
1
A
B-A
B
B-A
75 mm
100 mm
No 9
Valeur
R
Valeur
R
B
1
A
1
A
B-A
B
B-A
4,0 mm
4,0 mm
No
Valeur
R
Valeur
R
B
1
A
1
A
B-A
B
B-A
100 mm
100 mm
No
Valeur
R
Valeur
R
A2.1
Différence entre longueurs au centre lc et
champs de dispersion
(répétabilité)
déterminée au moyen des
paires No 1 à 5
Paires des cales
TESA UPD-UPC
TESA UPD-UPC
21.3
Annexe A2.3
Différence entre les
longueurs au centre lc
déterminée au moyen
de la paire No 6
Paires des cales
No 6
Longueur
nominale
A
B
Numéro
d'identification
A
B
6 mm
6 mm (pont)
A
A
Position de la cale B
Cale étalon
Point de mesure
Palpage
A
R
Position d
B
B
Valeur
1
B-A
A
R
Position u
B
B
Valeur
1
B-A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Champ de dispersion
Position d
Différence entre valeurs moyennes
Ecart-type (B - A)
Position u
Position d – Position u
Position d
Position u
Longueurs nominales en mm, autres valeurs en µm
67
68
5x
5x
1
5x
5x
5
4
5
4
3
2
1
Longueurs nominales en mm, autres valeurs en µm
Suite page suivante
L'écart fu
L'écart fo
Différence C - M pour
L'écart fu
L'écart fo
Valeur C selon certificat d'étalonnage pour
Ecarts extrême fu
Ecarts extrême fo
Moyenne M des palpages
2
3
Palpage
2
1
Valeur mesurée au point de mesure
mm
1
B
2-1
1
3
2
3-1
1
4
3
4-1
1
5
4
5-1
21.4
Annexe A2.4
Détermination des
écarts fo et fu par
rapport à la longueur
au centre lc
Série de mesure
Longueur nominale
Numéro d'identification
TESA UPD-UPC
1
5x
4
5x
5x
B
3
2
5
4
3
2
Valeur extrême de l'écart-type des 8 séries de mesure
Ecart-type des 5 palpages
L'écart fu
L'écart fo
Différence C - M pour
L'écart fu
L'écart fo
Valeur C selon certificat d'étalonnage pour
Ecarts extrême fu
Ecarts extrême fo
Moyenne M des 5 palpages
5x
5
1
2
1
Valeur mesurée au point de mesure
Palpage
5
Série de mesure
Suite
2-1
1
3
6
3-1
1
4
7
4-1
1
5
8
5-1
TESA UPD-UPC
69
TESA UPD-UPC
22 GARANTIE
Nous assurons pour ce produit 12 mois de garantie à partir de la date d’achat pour tout défaut de
construction, de fabrication ou de matière. La remise en état sous garantie est gratuite. Notre responsabilité se limite toutefois à la réparation ou, si
nous le jugeons nécessaire, au remplacement de
l’instrument en cause.
Ne sont pas couverts par la garantie les piles ainsi
que les dommages dus à une utilisation erronée, à
la non-observation du mode d’emploi ou à des essais de réparation par des tiers. Nous ne répondons
en aucun cas des dommages causés directement
ou indirectement par l’instrument livré ou par son
utilisation.
(Extrait de nos conditions générales de livraison du
1er décembre 1981).
Déclaration de conformité et confirmation de la
traçabilité des valeurs indiquées
Nous vous remercions de la confiance témoignée
par l’achat de ce produit, qui a été soigneusement
vérifié dans nos ateliers.
Nous déclarons sous notre seule responsabilité que
sa qualité est conforme aux données techniques
70
contenues dans nos documents de vente (mode
d’emploi, prospectus, catalogue). Par ailleurs, nous
attestons que les références métrologiques de
l’équipement utilisé pour sa vérification sont valablement raccordées aux étalons nationaux. Le raccordement est assuré par notre système de qualité.
Conformité aux normes ISO/IEC Guide 22 et EN
45014
Nom du fabricant
TESA SA
Adresse du fabricant
TESA SA
Rue du Bugnon 38
CH-1020 Renens
Suisse
Noms des produits
Comparateurs TESA UPD, numéros de vente
05930004, 05930005 et S59300102.
Comparateurs TESA UPC, numéros de vente
05930000, 05930001, 05930002, 05930003,
05930012, 05930013, 05930014 et 05930015.
TESA UPD-UPC
Notes:
71
TESA UPD-UPC
Notes:
72