איור 1. תמונת מוצר של סדרת PDA של Lanbao מדף המוצר הרשמי. התמונה ממחישה את משפחת המוצרים; יש לאשר את סיומת הדגם המלאה לפני יישום המפרט. מקור [2].

הפרדת חזרתיות ממפרטי מדידה אחרים

חזרתיות עוסקת בפיזור של תצפיות עוקבות בתנאים שלא השתנו במהותם. שחזוריות בוחנת תנאים שהשתנו, כגון מפעיל אחר, מתקן אחר או יום אחר. NIST מבחין בין מושגים אלה וממליץ לציין כיצד דיוק מתבטא, כולל המדד הסטטיסטי הרלוונטי.

רזולוציה היא התוספת הקטנה ביותר המצוינת או ניתנת להבחנה. תצוגה יכולה להציג שינויים עדינים בעוד שהקריאות הבסיסיות סוטות בכמות גדולה יותר. הטיה היא הבדל שיטתי מערך ייחוס. ליניאריות מתארת ​​סטייה מקשר מוגדר לאורך טווח המדידה. חיישן יכול להחזיר שוב ושוב את אותו ערך שגוי, כך שחזרה מעולה אינה יכולה להסיר שגיאת כיול.

קרא בעיון את מפרטי האחוזים. עבור סקאלה מלאה לדוגמה של 30 מ"מ, ±0.1% מתאים ל-±0.030 מ"מ, או ±30 מיקרומטר. חישוב זה ממיר מפרט מבוסס טווח ליחידות הנדסיות שימושיות. אין זה אומר שלכל מדידה יש ​​בדיוק את אותה שגיאה, והוא אינו ממיר ליניאריות לחזרתיות.

שאלו מה מייצג בפועל מספר החזרתיות

שתי הצעות מחיר יכולות לציין 20 מיקרון ולתאר ביצועים שונים. ספק אחד עשוי לדווח על שלוש סטיות תקן; אחר עשוי לדווח על כל טווח השיא-לשיא שנצפה. תוצאות שיא-לשיא תלויות גם בספירת הדגימות ובערכים חריגים. שאלו את שיטת החישוב, מספר הדגימות, קריאות גולמיות במידה וישנן, והאם המספר הוא תוצאה גבולית או אופיינית.

המסמך הייעודי של Lanbao מסדרת PDA-CR50 מזהה כרטיס לבן עם רפלקטיביות של 90%, תנאי טמפרטורה של 23 ±5°C, אספקת חשמל של 24 וולט DC וחימום של 30 דקות. הוא מזכיר גם תקופת דגימה של 2 מילישניות וממוצע של 100 דגימות בהערות הבדיקה שלו. [1] לפני השוואת הצעת מחיר למסמך זה, שאלו כיצד הגדרות אלו קשורות לזמן התגובה ולחזרתיות המצוטטים. אין להניח שתוצאת מעבדה מסוננת מייצגת את מצב הפעולה המהיר ביותר.

לצורך השוואת רכש, הקפיאו מתכון מדידה אחד. הגדירו את המטרה, מרחק הייחוס, כיוון פני השטח, זמן הייצוב, משך הרכישה, ממשק הפלט והסינון. בקשו בדיקה מקבילה מכל ספק מועמד. במקרים בהם הגדרות מקבילות אינן אפשריות, תארו את ההבדל במפורש במקום לדרג את המספרים הרגילים.

להבין מדוע משטחים אמיתיים משנים את התוצאה

חיישני תזוזה לייזר קצרי טווח רבים משתמשים בטריאנגולציה אופטית. המקלט צופה במיקום האור המוחזר, ומערכת העיבוד ממפה מיקום זה למרחק. לכן, תנאי פני השטח יכולים להשפיע על המדידה גם כאשר המרחק הפיזי נשאר קבוע. יש להעריך את ההשפעה עבור העיצוב האופטי והחלק הספציפיים.

משטח מלוטש יכול להפנות אור שימושי הרחק מהמקלט או ליצור השתקפויות ספקולריות חזקות. משטחים כהים עשויים לספק פחות אור מוחזר. מרקם יכול לשנות את האות הנצפה כאשר מאפייני משטח שונים עוברים דרך הנקודה. בקצה, האזור המואר עשוי לכלול שני גבהים. נקודה גדולה יותר יכולה לממוצע פרטים מקומיים שהבדיקה נועדה לפתור.

יש להרכיב את החיישן כך שהנתיבים הנפלטים והקליטים יישארו ללא הפרעה לאורך כל התנועה הצפויה. יש לבדוק כיסים, קצוות מורמים ומתקנים לאיתור צל אופטי. יש להשתמש בטווח גימורי פני השטח בפועל, כולל שונות ייצור מקובלת. בדיקת דגימה אחת אטרקטיבית יכולה להסתיר את מצב הכשל המופיע לאחר הגעת אצוות החומר הבאה.

בנה תקציב לשגיאות בדיקה לפני בחירת חומרה

התחילו עם סבילות השרטוט והתוצאה של קבלה כוזבת או דחייה כוזבת. קבעו תרומה מותרת למדידה עם צוות האיכות. יחס קבוע בין מדידה לסבילות יכול להיות יעד פנימי שימושי, אך אף יחס יחיד אינו מוכיח אוטומטית התאמה לכל מוצר או רמת סיכון.

קחו בחשבון סבילות גובה לדוגמה מ-9.80 עד 10.20 מ"מ, רוחב כולל של 0.40 מ"מ. נניח שבדיקת פיילוט מייצרת סטיית תקן נייחת של 0.006 מ"מ. שש סטיות תקן משתרעות על פני 0.036 מ"מ, או 9% מרוחב הסבילות. זהו חישוב סינון עבור בדיקה נייחת זו, ולא תוצאת קבלה מלאה של המדידה. הוא אינו כולל שינוי מיקום, הטיה, טמפרטורה והשפעות ארוכות טווח.

אם תרומות אי-הוודאות הסטנדרטיות הבלתי תלויות מוערכות כ-6 מיקרומטר עבור רעש חיישן, 8 מיקרומטר עבור מיקום מחדש ו-4 מיקרומטר עבור רכישה, שורש סכום הריבוע שלהן הוא כ-10.8 מיקרומטר. חישוב זה תקף רק כאשר לאומדנים יש בסיס עקבי והנחת העצמאות סבירה. השפעות מתואמות, הטיה לא מתוקנת וגבולות מקסימליים מוגדרים דורשים טיפול נפרד; אין להכניס אותן באופן עיוור לאותה נוסחה.

דיון רכישה מועיל מתחיל אפוא בתקציב היישום. אם גוף התאורה שולט בשונות, חיישן יקר יותר עשוי להוסיף ערך מועט. אם השפעות פני השטח שולטות, שינוי גיאומטריה או טכנולוגיית חישה עשוי להיות חשוב יותר מערך חזרתיות קטן יותר בקטלוג.

אימות מדידות נייחות ומדידות בתנועה בנפרד

השתמש במד ציון הניתן למעקב או במתזזת תזוזה מכוילת מתאימה כדי לבדוק עמדות ידועות. אי הוודאות של המדד חייבת להיות מתאימה להחלטה המתקבלת. רשום את תנאי הסביבה ותן למערכת להתייצב בהתאם להוראות היצרן. שמור את ההגדרות והנתונים הגולמיים כדי שניתן יהיה לחזור על התוצאה לאחר ההתקנה.

1. מדוד ערך ייחוס קבוע אחד שוב ושוב כדי לקבוע רעש לטווח קצר.

2. הסר והחלף את אותו החלק כדי לחשוף עומס ושונות במתקני הקיבוע.

3. מדוד חלקים מייצגים על פני הטווח וגימורי המשטח הנדרשים.

4. חזור על הפעולה במהירות הייצור עם הטריגר האמיתי ונתיב הרכישה.

5. חזרו על הפעולה לאחר חימום, שינויי טמפרטורה וניקוי או תחזוקה רגילים.

6. השווה את התוצאות למגבלות המוסכמות ובדוק כשלים לפני השחרור.

כמויות אלו הן נקודות התחלה מוצעות, לא גדלי מדגם סטנדרטיים. יש להגדיל את הכיסוי בהתאם לגיוון התהליך, דרישות הביטחון והעלות של החלטה שגויה. ניסוי קצר יכול לזהות בעיה מבלי להוכיח אמינות לטווח ארוך.

איזון ממוצע כנגד מהירות קו

חישוב ממוצע יכול להפחית רעש אקראי, אך הוא יכול גם לעכב את התוצאה ולהחליק מאפיין שיש לזהות. עבור דגימות אקראיות בלתי תלויות, סטיית התקן של ממוצע יורדת עם השורש הריבועי של ספירת הדגימות. רעש מתואם, סחיפה איטית ושגיאות תלויות פני שטח אינן בהכרח מגיעות בעקבות שיפור זה.

בבדיקה נעה לדוגמה, מאפיין של 5 מ"מ הנע במהירות של 0.5 מטר/שנייה נשאר מתחת לנקודת מדידה למשך כ-10 מילישניות. הגדרת תגובה נומינלית של 40 מילישניות ארוכה יותר מחלון תצפית זה. המאפיין עשוי להיות מוחלש או מעורבב עם סביבתו. ייתכן שיהיה צורך בהגדרה מהירה יותר, ולאחר מכן בבדיקת חזרתיות חדשה באותה הגדרה.

יש לקחת בחשבון את עיכוב ההפעלה, זמן סריקת הבקר, עדכוני התקשורת וכל ממוצע שבוצע בבקר ה-PLC. תצוגת החיישן עשויה להיראות יציבה בעוד שה-PLC קורא נתונים ישנים או נתונים המסוננים באופן שונה. יש להעריך את הערך ששימש בפועל להחלטת הייצור.

בדיקת כללי אינטגרציה וקבלה

עבור ממשק אנלוגי, יש לאמת את קנה המידה, רזולוציית הקלט, הארקה, ניתוב הכבלים ועומס הלולאה. עבור ממשק דיגיטלי, יש לאמת יחידות, פירוש אוגרים, קצב עדכון, טיפול בנתונים לא חוקיים ופסקי זמן. אף אחד מהממשקים אינו מבטיח באופן אוטומטי תוצאת בדיקה טובה יותר; המימוש המלא קובע את הביצועים.

קבע כלל החלטה מפורש ליד גבולות המפרט. מדידה הקרובה לגבול עשויה לדרוש רצועת הגנה, מדידה חוזרת או שיטת בדיקה חלופית, בהתאם לחוסר הוודאות ולמדיניות האיכות המוסכמת. אין להסתיר סיווגים לא ודאיים על ידי מדידה חוזרת ונשנית עד להופעת ערך חולף.

מחלקת הרכש יכולה להשתמש במשפחת מוצרי ה-PDA של Lanbao כמועמדת להערכה, תוך בקשת גיליון הנתונים המדויק של הדגם, תצורת הפלט ובדיקת היישום. [2] יש לשחרר את החיישן רק עם נתוני בסיס, שרטוט הרכבה, קובץ הגדרות, הליך אימות והוראות החלפה מתועדים. רישומים אלה מסייעים בשימור הביצועים המאומתים לאחר התחזוקה.

הפניות

[1] גיליון נתונים ותנאי בדיקה של סדרת Lanbao PDA CR50 בעלת דיוק גבוה

[2] משפחת מוצרים של חיישני תזוזה בלייזר של Lanbao PDA ומקור התמונה

שאלות נפוצות

האם חזרתיות זהה לדיוק

לא. חזרתיות מתארת ​​התאמה בין קריאות חוזרות בתנאים מוגדרים. דיוק מתייחס להתאמה עם הכמות הנמדדת. היסט יציב יכול לייצר חזרתיות מצוינת בעוד שהמרחק המדווח נותר לא מתאים להחלטת בדיקה מוחלטת.

איזו חזרתיות טובה מספיק לבדיקה שלי

בחר דרישה מתוך סבילות החלק, תקציב אי הוודאות וההשלכות של סיווג שגוי. בדוק את המערכת המותקנת כולה. ערך קטלוגי לבדו אינו יכול לקבוע גבול קבלה מתאים לתהליך לא ידוע.

האם חיישן ברזולוציה של 10 מיקרומטר יכול לבדוק סבילות של 10 מיקרומטר?

רזולוציה לבדה אינה תומכת במסקנה זו. רעש, הטיה, ליניאריות, השפעות תרמיות, שינויים בגוף המתקן והתנהגות רכישה עשויים להיות גדולים מהתוספת המוצגת. הסבולת דורשת מחקר יכולת מדידה מתאים.

מדוע הקריאות פחות יציבות על מתכת מבריקה

משטחים מחזירי אור יכולים לשנות את האור המגיע למקלט כאשר הזווית או המיקום משתנים. יש לבדוק את הגימור והגיאומטריה בפועל. ייתכן שיהיה צורך בזווית הרכבה שונה, סידור אופטי או טכנולוגיית חיישן שונה לאחר הערכת היישום.

האם ממוצע תמיד משפר את חזרתיות

מיצוע לעיתים קרובות מפחית שונות אקראית לא מתואמת. הוא אינו מסיר באופן אמין סחיפה או שגיאה שיטתית, והוא יכול להפחית את הנראות של מאפיינים קצרים על חלקים נעים. השווה הגדרות במהירות הייצור הנדרשת.

באיזו תדירות יש לבדוק את החיישן

הגדר את המרווח בין סיכון התהליך, סחיפה שנצפתה, סביבה והיסטוריית תחזוקה. בדוק לאחר שינויים בהתקנה או החלפת חיישנים. בדיקת ייחוס במרווחי ייצור מוגדרים מסייעת לחשוף שינויים לפני שהם משפיעים על אצווה גדולה.

מה יש לשלוח לספק לצורך ניסיון שימושי

ספקו חלקים מייצגים, שרטוטים, סבולות, שונות פני שטח, אילוצי הרכבה, מהירות קו, פרטי בקר ואת כלל ההחלטה הרצוי. בקשו מידות גולמיות והשלמת הגדרות כדי שניתן יהיה לשחזר את הניסיון על המכונה.