Metrologie - die Wissenschaft, wie Messungen vorgenommen werden
Die Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen. Der Name leitet sich von den griechischen Wörtern metron „messen“ und logos ab, die mehrere Bedeutungen haben, darunter auch „Wissenschaft“. Mit Hilfe der Messtechnik können wir eine Vielzahl von Eigenschaften von Gegenständen, Materialien und Stoffen bewerten, wie z. B. Gewicht, Länge, Temperatur und Druck. In der dimensionellen Messtechnik sind wir daran interessiert, Längen und Winkel genau zu messen. Die Position, Form und Winkelausrichtung des Objekts im dreidimensionalen Raum stehen ebenfalls im Mittelpunkt der Analyse.
Die Metrologie ist besonders wichtig für die Fertigung, die ohne genormte Teile nicht funktionieren kann. Ein Fertigungsunternehmen muss beispielsweise Bauteile für die Produktion eines Autos zusammensetzen, die austauschbar sein müssen. Wenn ein Teil ersetzt werden muss, muss der Kunde sicher sein, dass der Hersteller ein Teil liefern kann, das genauso passt und funktioniert wie das Original. Die Komponenten für ein bestimmtes Fahrzeug werden von einer Reihe von Unternehmen in der ganzen Welt geliefert. Dies erfordert eine internationale Vereinbarung über Maß- und Werteinheiten, so dass z. B. 1 Meter (Länge), gemessen von einem Unternehmen in Frankreich, dasselbe ist wie 1 m Länge, gemessen von einem Unternehmen in China.
Wie lang ist ein Meter?
Die Abbildung zeigt ein computergeneriertes Bild des „International Prototype Meter“-Barren, der aus einer Legierung von 90 % Platin und 10 % Iridium besteht. Dies war der Längenstandard für das SI (metrische System) von 1889 bis 1960. Das SI-System änderte später die Definition der Länge auf der Grundlage der Wellenlänge des von Krypton 86 ausgestrahlten Lichts. Die Länge eines Meters wurde durch den Abstand zwischen den beiden dünnen Linien bestimmt, die sich an den Enden der Mittelrippe des Musters befinden, und zwar bei gefrierender Wassertemperatur.
Die Forscher fertigten einen Stab mit X-förmigem Querschnitt an, um das Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht zu erhöhen und so die thermische Akkommodationszeit zu verbessern. Auf diese Weise konnten die Neigungslinien auf der „neutralen“ Achse des Stabes platziert werden, wo die Längenänderung bei der Durchbiegung minimal ist.
Die Franzosen stellten 1889 einen Prototyp her, dessen Länge der früheren französischen Norm „Meter des Archivs“ entsprach. Die Forscher fertigten neunundzwanzig identische Kopien gleichzeitig an. Anschließend wurden sie alle anhand des Prototyps geeicht und an die einzelnen Länder verteilt, damit sie als nationale Standards dienen.
Das Hauptproblem bei der Definition einer Längeneinheit durch ein Artefakt, wie z. B. ein Exemplar, besteht darin, dass es keine zuverlässige Möglichkeit gibt, eine alters- oder missbrauchsbedingte Veränderung der Länge festzustellen. Man kann sie mit anderen Exemplaren vergleichen, aber dieselben Exemplare können bereits eine andere Länge gehabt haben. Dies war der Grund für die Änderung im Jahr 1960. für eine Definition auf der Grundlage von Lichtwellen. Das BIPM-Museum sorgt nun für die Sicherheit künftiger Generationen.
Wie lässt sich die Metrologie aufteilen?
Konventionell können wir die Metrologie in drei allgemeine Kategorien einteilen:
- Wissenschaftliche Metrologie
Die Wissenschaft des Messens, einschließlich der Entwicklung und Bereitstellung von Messstandards - Industrielle Messtechnik
Anwendung der Messwissenschaft in der Fertigung und anderen Prozessen - Gesetzliches Messwesen
Messaktivitäten zur Unterstützung des fairen Handels und des Verbraucherschutzes
Welche Art von Metrologie betreibt unser Unternehmen?
Wir bieten Dienstleistungen auf dem Gebiet der industriellen Messtechnik an. Wir verwenden tragbare 3D-Messgeräte wie Laser Tracker und Messarme. Wir transportieren diese Geräte direkt an den Ort, an dem die Messungen stattfinden sollen, und haben die Abmessungen vor Ort überprüft. Wir sind auch Spezialisten für Messdienstleistungen in großem Maßstab (große Industrieanlagen, Öfen, Mühlen, Kräne, Maschinenkörper usw.).
Wir setzen tragbare Messgeräte für Aufgaben ein, bei denen die typischen Längen von 1 Meter bis zu 150 Metern reichen. Bei unseren Dienstleistungen reichen die erreichbaren 3D-Genauigkeiten von Teilen eines Millimeters bis hin zu zehn Mikrometern. Dies entspricht im Durchschnitt der Dicke eines menschlichen Haares, das im Durchschnitt etwa 75 μm (0,075 mm) dick ist.
In diesem Artikel möchten wir unsere Sichtweise zur Definition der Wissenschaft des Messens - der Metrologie - darlegen.
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