Методика поверки «Профилометры оптические Contour GT-K» (МП 043.М1-15)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора
ФГУП «ВНИИОФИ»
Н.П. Муравская
« £/>» 2015 г.
Методика поверки
МП043.М1-15
-
4 fi.&'dQGO-lS Главный метро ФГУП «
С.Н. Негода
»
«Ж» 2015 г.
Москва 2015 г.
1 ВведениеНастоящая методика поверки распространяется на профилометры оптические ContourGT-K (далее по тексту - профилометры), предназначенные для измерений линейных размеров и проведения бесконтактного неразрушающего анализа рельефа поверхностей объектов, и устанавливает операции при проведении их первичной и периодической поверок.
Интервал между поверками - 1 год.
2 Операции и средства поверки-
2.1 При проведении первичной и периодической поверок выполняются операции,
2.3 Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.
указанные в таблице 1. Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Обязательность выполнения операции | |
При первичной поверке |
При периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
8.1 |
Да |
Да |
Опробование |
8.2 |
Да |
Да |
Подтверждение соответствия программного обеспечения |
8.3 |
Да |
Да |
Определение метрологических характеристик |
8.4 | ||
Определение среднего квадратического отклонения измерений поля зрения объективов |
8.4.1 |
Да |
Да |
Определение диапазона измерений и пределов допускаемой относительной погрешности измерения линейных размеров по горизонтали (оси X, Y) |
8.4.2 |
Да |
Да |
Определение диапазона измерений и пределов допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров по вертикали (ось Z) |
8.4.3 |
Да |
Да |
Определение диапазона измерений и переделов допускаемой абсолютной погрешности измерения шероховатости (высотных параметров Ra и Rz) |
8.4.4 |
Да |
Да |
2.2 При получении отрицательных результатов при проведении хотя бы одной операции поверка прекращается.
3 Средства поверки-
3.1 При проведении первичной и периодической поверок применяются средства
поверки, указанные в таблице 2. Таблица 2
Номер пункта методики |
Наименование и тип основного или вспомогательного средства поверки; обозначение НД, регламентирующего метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
Основные технические и (или) метрологические характеристики |
8.2 |
Объект-микрометр ОМО/ОМП (ГР СИ 590-63) |
Длина всей шкалы 1 мм Ошибка на всю длину шкалы не более ±0,003мм |
8.4.1-8.4.2 |
Мера периода линейная TGZ3 (ГР СИ №41678-09) |
Расстояние между соседними штрихами (0,01 ±0,002) мкм Длина всей шкалы (1 ±0,003) мкм Номинальное значение периода структуры меры 3,0 мкм Допускаемое отклонение от номинального значения шага шаговой структуры не более ± 0,01 мкм |
8.4.3 |
Набор мер из состава государственного вторичного эталона единицы длины в области измерения параметров шероховатости Rmax в диапазоне от 0,02 до 1,8 мкм и Ra номинального значения 0,0015 мкм. Регистрационный номер 2.1.ZZA.0034.2015 от 25.08.2015 |
-SHS-180 QC Номинальное значение ступеньки меры (19,9± 0,8) нм -SHS-1800 QC Номинальное значение ступеньки меры (180± 2,0) нм -SHS 1,8 QC Номинальное значение ступеньки меры (1800± 11) нм |
8.4.4 |
Меры профильные ПРО-10 (ГР СИ №46835-11) |
Номинальные значения параметра шероховатости Ra от 0,005 до 100 мкм Пределы допускаемого среднеквадратического отклонения параметра Ra, % ± 3 |
-
3.2 Средства поверки, указанные в таблице 2, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке. Допускается также применение других средств, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых приборов с требуемой точностью.
-
4.1 К работе с профилометрами допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки и Руководство по эксплуатации профилометров и средств поверки, имеющие квалификационную группу не ниже III в соответствии с правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н.
-
5.1 Профилометры должны устанавливаться в закрытых взрыво- и пожаробезопасных лабораторных помещениях, оборудованных вытяжной вентиляцией и удовлетворяющих требованиям санитарных норм и правил. При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные ГОСТ Р 12.1.031-2010, ГОСТ 12.1.040-83, правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н. Оборудование, применяемое при испытаниях, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Воздух рабочей зоны должен соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 при температуре помещения, соответствующей условиям испытаний для легких физических работ.
-
5.2 Система электрического питания профилометров должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения, искровые генераторы не должны устанавливаться вблизи приборов. Чтобы избежать физических повреждений и/или ущерба имуществу, шнуры питания профилометров оборудованы плавким предохранителем. Подключайте штепсель этого шнура только к заземленной электророзетке.
-
5.3 При проведении поверки должны соблюдаться требования, указанные в «Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором, а также требования руководства по эксплуатации профилометров.
-
5.4 Помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
-
6.1 При проведении поверки влияющие факторы окружающей среды должны быть в следующих пределах:
-
- температура окружающего воздуха 20 ± 3 °C;
-
- относительная влажность, не более 80 %;
-
- атмосферное давление 100 ±4 кПа;
-
- напряжение питающей сети 220В;
-
- частота питающей сети 60 Гц.
-
6.2 Профилометры не должны подвергаться прямому воздействию солнечных лучей. Не ставьте их около окна.
-
6.3 В помещении не допускаются посторонние источники излучения, мощные переменные электрические и магнитные поля.
-
6.4 Рядом с профилометрами не должно быть источников тепла, таких как газовая горелка, электронагреватель, печь и т.п. Допускаемый перепад температуры в течение суток - не более 2 °C.
-
7.1 Перед началом работы с профилометрами внимательно изучите руководство по эксплуатации профилометров, а также ознакомьтесь с правилами подключения прибора см. рисунок 1.
-
7.2 Все меры, используемые при испытаниях, выдерживают в условиях, согласно п.6.1, не менее 2 ч. Извлечь поочередно все меры из футляров и осмотреть их для выявления внешних повреждений (царапин, сколов и других дефектов) и загрязнений. При необходимости поверхность меры очищают от частиц пыли струей очищенного и осушенного воздуха.
-
7.3 Подключить профилометры к персональному компьютеру согласно схеме, указанной на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема подключения профилометра к персональному компьютеру: 1 -профилометр оптический; 2 - интерфейсный блок; 3 - системный блок; 4 - монитор
-
7.4 Снять с профилометров защитную пленку.
-
7.5 Включите профилометры в сеть.
-
7.6 Подождите примерно 10 секунд, затем включите компьютер и запустите Windows.
-
7.7 Щелкните мышью на иконке Vision64 на рабочем столе. Запуск программы может занять несколько минут (см. рисунок 2).
Рисунок 2 - Заставка программы Vision64
-
8 Проведение поверки
-
8.1.1 При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:
-
- соответствие комплекта поставки профилометров данным, приведенным в описании типа;
-
- отсутствие механических повреждений всех составных частей профилометров;
-
- отсутствие механических повреждений соединительных кабелей и сетевых разъемов;
-
- наличие маркировки на корпусе прибора.
-
8.1.2 Профилометры считается прошедшими операцию поверки, если корпус, внешние элементы, органы управления не повреждены, отсутствуют механические повреждения и ослабления элементов конструкции, маркировка и комплектность соответствуют требованиям НТД.
-
8.2.1 В соответствии с требованиями руководства по эксплуатации профилометров привести профилометры в рабочее состояние, а именно: снять защитный кожух с устройства, включить питание и запустить персональный компьютер При наличии неисправности хотя бы в одном из компонентов системы, модуль запуска программного обеспечения выдаст ошибку.
-
8.2.2 При опробовании проверяется фактическая работа следующих систем профилометров (проверка осуществляется с помощью ПО профилометров), запустив программу Vision64:
-
- инициализация системы получения изображения;
-
- инициализация системы пиломной камеры;
-
- инициализация системы привода сканера;
-
- инициализация системы позиционирования предметного столика;
-
- инициализация системы Smart Motor MoutionControl;
-для систем с автоматизированным столиком предусмотрено подтверждение инициализации (см. рисунок 3): «Сканер будет опущен на 3,5 мм от текущего положения вниз, убедитесь в наличии достаточного количества пространства между объективом и образцом во избежание повреждения, что там ничего нет». Так же перед началом передвижения предметного стола необходимо дать подтверждение: «Система горизонтального позиционирования готова к инициализации, нажать ОК для подтверждения инициализации, для отмены «Cancel» (см. рисунок 4);
-инициализация системы "MotionSystems "; -инициализация системы оптических инструментов;
Рисунок 3- Сообщение о необходимости поднятия столика
Operator Prompt
Information
The XY Stage is about to initialize
Cancel
Piess OK to continue and initialize.
Press Cancel to skip initialization.
Рисунок 4- Сообщение о начале калибровки столика
-проверить появление интерференционных полос совместно с попаданием в фокус образца, это осуществляется в настройках Advanced Setap, вкладка Enable Parcentricity Enable Parocality (см. рисунок 5).
XI ■ ■ N » 41 *< 5SE ^43 . - Q
Ma Autofocus Auto AutoT^Hft Percentndty Cattmte Advanced Pattern Windows Reset Copy To : t Help •lysis • intensity Adjust* Setup System Setup Finding • ’ Cliptoard* *
Рисунок 5 - Калибровка положения объектива при его смене
-
8.2.3 Установить меру объект-микрометр ОМО/ОМП на стол профилометров.
-
8.2.4 Измерить шкалу меры, используя режим измерения интенсивности измерительного сигнала.
-
8.2.5 Внимательно подвести сканирующую головку по оси Z так, чтобы нижний край объектива был на несколько миллиметров выше поверхности ступеньки, но не более фокусного расстояния объектива.
-
8.2.6 Выбрать режим измерения VSI в рабочем поле программы (см. рисунок 6).
Measurement
M
•
taeraity ’
tr
Rim
X
PSI
PSS
Simulated
A
VSI/VX1
a: fzou мт
Y: 1710.9 pm М
Lateral Sampling М 3.564 мт М
Рисунок 6 - Панель выбора режимов измерения
-
8.2.7 Опускайтесь по оси Z до тех пор, пока измеряемая часть меры не будет сфокусирована.
-
8.2.8 Переместите образец по горизонтали, управляя X-Y-столиком так, чтобы в поле зрения попала шкала объект-микрометра ОМО/ОМП (см. рисунок 7).
-
8.2.9 Отрегулируйте наклон столика до получения 3-5 интерференционных полос.
-
8.2.10 Нажмите кнопку Measure (Измерение).
-
8.2.11 Профилометры считаются прошедшими операцию поверки, если все этапы настройки пройдены без сообщений об ошибках.
8.3.1Проверяют соответствие идентификационных данных программного обеспечения сведениям, приведенным в описании типа на профилометры.
-
8.3.2 Для просмотра идентификационных данных программного обеспечения профилометров необходимо в ПО Vision64 открыть раскрывающееся меню Help --> about Vision.
-
8.3.3 Профилометры признаются прошедшим операцию поверки, если идентификационные данные программного обеспечения соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.
Таблица 3
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
Vision 64 |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
5.41 и выше |
Цифровой идентификатор ПО |
- |
Другие идентификационные данные, если имеются |
- |
-
8.4 Определение метрологических характеристик
-
8.4.1.1 Провести измерения согласно пп. 8.2.3 - 8.2.10 5 раз. Каждый раз при смене объективов внимательно следить за количеством интерференционных полос, общее количество объективов определяется перемножением количества линз на объективы исходя из комплекта поставки, а также избегать перенасыщения датчика интенсивности видеокамеры, т.к. это приведет к искажению измерений. После каждой смены объектива проверять соответствие выбранного объектива/линзы в программе Vision и объектива/линзы в турели.
-
8.4.1.2 На полученном 2D снимке девять раз измерить расстояние между соседними штрихами в пикселях и записать в таблицу 3.
Рисунок 7 - Изображение объект-микрометр ОМО/ОМП
-
8.4.1.3 Во вкладке анализа данных Data Analisis щелкнуть на Data (см. рисунок 8).
-
8.4.1.4 В окне Analysis toolbox выбрать 3D filter нажав левой кнопкой мыши на Data modify
ОМвАм^мг <Х
Тз $ О О Default Analyzer
л V$111:2925 AM
a Surface Height -> вой
*’r Data Restore
* ** Statistic Filter
a "* Terms Removal (F-Operator) Ц S Parameters - Height Data Modification
a Grayscale Data
■ Image
Рисунок 8 - Поле Data Analisis
-
8.4.1.5 Перейти в панель Data Analysis, нажать правой кнопкой мыши на значок Data Modification. В появившемся диалоговом окне выбрать Edit Settings левой кнопкой мыши, после чего откроется окно Data Modification Settings (см. рисунок 9)
Рисунок 9 - Поле Data Modification Settings
-
8.4.1.6 Кликнуть левой клавишей на начало измеряемой величины узнаем ее координаты в пикселях, кликнуть левой клавишей на конец измеряемой величины получаем ее координату в пикселях. Вычитаем по модулю значения координат по осям X и Y по формулам 1 и 2 и записываем результат в таблицу 4.
Х=Х1-Х2
где, X]- первоначальная точка отсчета;
Х2- конечная точка отсчета.
-
(1)
Y=YrY2
(2)
где, Y]- первоначальная точка отсчета;
Y2- конечная точка отсчета.
-
8.4.1.7 Рассчитать поле зрения L, мкм по формуле (3). Все поле зрение, согласно информации, указанной в паспорте на профилометры, принимаем за 640x480 pixel по оси ХУ.
(3)
к
где, Т- измеряемое количество периодов меры, мкм
Р - все поле зрения, pixel
К - количество пикселей в определяемой величине, шт.
-
8.4.1.8 Рассчитать среднее квадратическое отклонение (S) значений координат по оси X по формуле 4.
<4>
-
8.4.1.9 Рассчитать относительное среднее квадратическое отклонение (S%) по формуле (5) и записать результат в таблицу 4.
S% =^- * 100% (5)
Хср
Хср-среднее значение о пяти измеренным значениям
-
8.4.1.10 Рассчитать среднее квадратическое отклонение (S) значений координат по оси Y по формуле (6).
S=<°'n-'1"Y)i (6)
-
4.9.11 Рассчитать относительное среднее квадратическое отклонение (S%) по формуле (7) и записать результат в таблицу 4.
S% =^- * 100% (7)
8.4.1.11 Профилометры признаются прошедшими операцию поверки, если значение среднего квадратического отклонения измерений поля зрения не превышает 5%.
Хср-среднее значение о пяти измеренным значениям
Таблица 4
№ |
Измеряемое количество периодов меры в мкм |
Количество пикселей в определяемой величине, шт |
Все поле зрения, pixel |
Поле зрения L, мкм |
ско | |||||
Y |
X |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y |
X |
Y | |
1 |
50 |
50 |
640 |
480 | ||||||
2 |
50 |
50 |
640 |
480 | ||||||
50 |
50 |
640 |
480 | |||||||
45 |
50 |
50 |
640 |
480 |
8.4.1.10 Поворачиваем объекта микрометра ОМП/ОМО на 90° градусов, после чего повторяем пункты 8.4.1.1 - 8.4.19.
-
8.4.2 Определение диапазона измерения и пределов допускаемой относительной погрешности измерения линейных размеров по горизонтали (оси X, Y)
-
8.4.2.1 Измерения осуществляют по двум осям X и Y для каждого объектива. Для простоты работы, измерения необходимо начинать с объективов с наименьшими увеличением.
-
8.4.2.2 Положить меру на объект-микрометр ОМО/ОМП произвести измерения для объективов с увеличениями 2,5х, 5х, 10х, Их, 20х, после чего заменить ее на меру периода линейная TGZ3 стол профилометра, ориентировать по предполагаемому направлению сканирования.
-
8.4.2.3 Для объектива 2,5х необходимо выбрать в выпадающей вкладке метод вертикальной сканирующей интерферометрии (VXI) выставить настройки (см. рисунок 10). Для всех остальных объективов используется режим (VSI), в котором необходимо выставить соответствующие настройки (см. рисунок 11).
Мемшелмп!
Ыеавм1Мн1Вамта1ак
...... ..................
. - . - ж
• | VS/VM -1
Scan Options
VI 5Х .|
Speed IX
□ Home Scanner After Measurement
X 35 X •
Bacfcscan 10
Based On 50 % of Pixels
pm
k ......................-I
•ГОГ" Тор
Length 10
pm
From Bottom
MfiiTuramcnt ftrai
Threshold 4
%
X: 2285.fi pm
¥: 17144 pm
Illumination
Lateral Sam рй ng
3.572 pm
Q Use Default
U Subtract
| Green
’1
Settings
Averaging
О Average 2
Measurements
Autoscan
. ■ .S i .1 ■ !• . V. .
3 Enabled
’ ' l ' '■ "' Г<л
End scan 10
pm after
50 % of data collected
Processing Method
More Settings
Type[ wa -
Resolution
j Standard * | [
| mhm—< _ ~1
SNR Threshold 0
Advanced Options
▼
Stitching
-
Рисунок 10 - Настройки для измерения латерального разрешения объективом 2,5х
Scan Options
Speed I ЗХ * | D home Sanner After Measurement
Backscan Length Threshold |
50 50 4 |
Based On 50 |
% of Pixels | |
pm F % |
rem 'op rom Bottom | |||
Rkimhwtion |
Reference | |||
SUse Default |
П Subtract | |||
White | ||||
Averaghg | ||||
lJ Average |
2 |
Measurements | ||
Autoscan | ||||
Enabled | ||||
End scan |
10 |
pm after |
50 % of data collected | |
Processing Method | ||||
Typ.| va |
• |
i Resolution |
Auto |
AcuitvXR SNR Threshold
Рисунок 11 - Настройки для измерения латерального разрешения
-
8.4.2.4 Опускайтесь по оси Z до тех пор, пока измеряемая часть меры не будет сфокусирована.
-
8.4.2.5 Переместите меру периода линейную TGZ3 по горизонтали, управляя X-Y-столиком так, чтобы в поле зрения попала шкала измеряемого объекта.
-
8.4.2.6 Отрегулируйте наклон столика до получения 3-5 интерференционных полос (см. рисунок 12).
Рисунок 12 - Изображение интерференционных полос
-
8.4.2.7 Нажмите кнопку Measure (Измерение).
-
8.4.2.8 Для усреднения полученных значений в поле «3D Filter» выбираем «Statistic Filter» производя по вкладке клик правой кнопкой мыши (см. рисунок 13)
~Т Data FIN
Data Flattening
Data Modification
**■ Data Restore
T Fourier Filter
*T Gaussian Regression Fitter
Mask Data
Microform
Remove Modal Tilt
T Statistic Filter
~r Threshold ~T Trim Pixels
Рисунок 13 - Изображение поля «3D Filter»
-
8.4.2.9 После этого вкладка «Statistic Filter» появиться в графе «Data Analyzer». Нажать правой кнопкой мыши по вкладке «Data Analyzer». Далее правой кнопкой мыши, в выпадающем окне нажать «Edit Settings» (см. рисунок 14).
wwwtxukir.com
Data Analyzer т жао
Default Analyzer
a Surface Height
■ Data
a Intensity Image a ■intensity
Delete Branch
Insert Tool ►
Edit Settings
tatistk FBter
Рисунок 14 - Изображение поля «Data Analyzer»
-
8.4.2.10 В появившемся окне «Statistic Filter Settings» во вкладке «Filter Туре», кликнуть левой кнопкой мыши по выпадающей вкладке и выбрать «Median» (см. рисунок 15).
Рисунок 15 - Изображение поля «Statistic Filter Settings»
-
8.4.2.11 Произвести аппроксимацию результатов измерений на профиле. Выбрать выпадающую вкладку «Plot Mode», далее щелкнуть левой клавишей мыши на «Polyline Profile» (см. рисунок 16).
Рисунок 16 - Настройки для аппроксимации профиля меры
-
8.4.2.12 На полученном 2D снимке строят 5 профилей поверхности. Используя мышь, произвести щелчок левой клавишей на месте начала построения профиля, а также клик на месте окончания построения профиля.
-
8.4.2.13 Далее произвести еще два снимка со сдвигом 5 микрон по измеряемой оси (см. рисунок 17).
О 10 20 30 40 50 60
pm
Рисунок 17 - Изображение ориентации меры TGZ
-
8.4.2.14 Измерить значение периодов меры периода линейной TGZ3 осуществляется в трех точках: 3 мкм, 30 мкм, третья точка для каждого объектива определяется индивидуально см. таблица 5.
Измерить значение периодов меры объект-микрометр 0М0/0МП осуществляется в трех точках: 100 мкм, 200 мкм, третья точка для каждого объектива определяется индивидуально см. таблица 5.
Таблица 5
Увеличение объектива |
2,5х |
5х |
10х |
Их |
20х |
27,5х |
40х |
5 Ох |
ЮОх |
Значение третьей точки, мкм |
1000 |
1000 |
500 |
400 |
220 |
240 |
150 |
90 |
40 |
Мера |
Объект-микрометр ОМО/ОМП |
Мера периода линейная TGZ3 |
-
8.4.2.15 Рассчитать случайную составляющую погрешности S(X), по формуле 8:
S(X) =
(8)
(« - 1) '
где Xt - измеренное значение величины;
X - среднее арифметическое из ряда наблюдений; п - число измерений.
-
8.4.2.16 Рассчитать неисключенную систематическую составляющую погрешности по формуле 9:
’ , (9)
где 0ц - доверительная граница неисключенной систематической погрешности определяется, как разность действительного и среднего значения меры;
012 _ границы Гой систематической составляющей меры, находится в паспорте на меру;
К - коэффициент, к= 1,1 при доверительной вероятности Р=0,95.
-
8.4.2.17 Рассчитать доверительные границы случайной составляющей погрешности оценки измеряемой величины, по формуле 10:
S = tS{X), (10)
t - квантиль нормального распределения Стьюдента , для (п-1)=14, где п =15. t=2,145 по ГОСТ 8.736-2011.
-
8.4.2.18 рассчитать суммарное СКО по формуле 11:
9
(И)
(12)
-
8.4.2.19 Рассчитать коэффициент К, по формуле 12:
к = £ + вг
9
-
8.4.2.20 Рассчитать пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения линейных размеров по горизонтали, по формуле 13:
Az=^z, (13)
-
8.4.2.21 Рассчитать суммарный предел допускаемой абсолютной погрешности измерения линейных размеров для диапазона измерения, по формуле 14:
N
(14)
д = ^—, N
где N - количество точек в диапазоне измерений, (N=3);
А - среднее значение длинны меры;
А. - значение i-oro предела допускаемой абсолютной погрешности.
-
8.4.2.22 Относительную погрешность измерения линейных размеров по горизонтали рассчитать по формуле 15:
А %=т-т------------- * 100%
Действительное значение
-
8.4.2.23 Профилометры признаются прошедшими операцию поверки, если диапазон измерения линейных размеров по горизонтали соответствует указанному в таблице 6, а значение относительной погрешности измерения линейных размеров по горизонтали не превышает значений, указанных в таблице 6.
Таблица 6
Диапазон измерения линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), мкм 2,75 х |
100-1000 |
5 х |
100-1000 |
10х |
100-500 |
11 X |
100-400 |
20 х |
100-220 |
27,5 х |
3-240 |
40 х |
3-150 |
50 х |
3-120 |
100 х |
3-40 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), % 2,75 х-20 х |
±15 |
27,5 х |
±3 |
40 х |
±1 |
50 х |
±1 |
100 х |
±1 |
-
8.4.3.1 Для определения диапазона измерений и предела допускаемой относительной погрешности измерения линейных размеров по вертикали используется комплект из трех мер SHS - 180 QC, SHS -1800 QC, SHS 1,8 QC (далее по тексту - мера). Меры используются для всех объективов. Для объективов 27,5; 40; 50; 100 крат базовая длина составляет 1 мкм, а для всех остальных объективов 10 мкм. Измерения следует производить на расстоянии не меньше 1 мкм от края ступеньки.
-
8.4.3.2 Положить меру SHS - 180 QC на стол профилометров.
-
8.4.3.3 Выставить настройки согласно рисунку 18.
.. . - .
n . .
•|И
Scan Options
Speed IX
□ Home Scanner After Measurement
Backscan 20
Based On 50 Hof Pixels
pm
Length 40
From Top
H"1 From Bottom
Threshold 4
%
nomination
Reference
□ Use Default
□ Subtract
’1 ■
Averaging
□ Average 2
Measurements
Autoscan
End scan 10
pm after 50 % of data collected
Processing Method
Typ.| VX1
* | Resolution | Standard v)
□ AcuftyXR SNR Threshold 2
Рисунок 18 - Настройки для измерения высоты
-
8.4.3.4 Внимательно подвести сканирующую головку по оси Z так, чтобы нижний край объектива был на несколько миллиметров выше поверхности ступеньки, но не более фокусного расстояния объектива.
-
8.4.3.5 Переместите образец по горизонтали, управляя X-Y-столиком так, чтобы в поле зрения попал измеряемый объект.
-
8.4.3.6 Отрегулируйте наклон столика до получения 3-5 интерференционных полос.
-
8.4.3.7 Поставить определение интенсивности на «Auto».
-
8.4.3.8 Нажмите кнопку Measure (Измерение).
-
8.4.3.9 Вычитают наклон горизонтального участка следующим образом: используя мышь, произвести щелчок правой клавишей мыши на профиле. В выпадающем окне выбирать пункт «data leveling» на открывшееся после поле поставить галочку «Two point linear fit», затем кликнуть левой клавишей по кнопке «Calculate» и затем кликнуть «Close» (см. рисунок 19).
200 300 400 500 572
50 100 150 200 250
И"
Рисунок 19 - Настройки для измерения латерального разрешения
-
8.4.3.10 Произвести аппроксимацию результатов измерений. Выбрать выпадающую вкладку «Plote Mode», далее щелкнуть левой клавишей мыши на «Polyline Profile» (см. рисунок 20).
Рисунок 20 - Графическое изображение измеряемого объекта
-
8.4.3.11 Кликнуть на профиле правой кнопкой, затем кликнуть показать «Show Cursor Status» (см. рисунок 21).
-
8.4.3.12 Если размер измеряемой области справа и слева меньше базовой длины, необходимо передвинуть исследуемый объект относительно экрана на три базовые длины относительно горизонта.
pm
Рисунок 21 - Выбор базовой длины
-
8.4.3.13 На полученном 2D снимке строят 5 профилей поверхности. Используя мышь произвести щелчок левой клавишей на месте начала построения профиля, а также клик на месте окончания построения профиля.
-
8.4.3.14 Далее оператор производит еще два снимка со сдвигом равным полю зрения используемого объектива, для объективов с увеличением до И крат сдвиг не производится.
-
8.4.3.15 Осуществляют обработку результатов измерений аналогично п. 8.4.2.15 -8.4.2.22.
-
8.4.3.16 Заменить меру SHS - 180 QC на SHS - 1800 QC.
-
8.4.3.17 Повторить процедуры п. 8.4.3.2 - 8.4.3.15
-
4.11.18 Заменить меру SHS - 1,800 QC на SHS - 1,8 QC.
-
4.11.19 Повторить процедуры п. 8.4.3.2 - 8.4.3.15
-
4.11.20 Профилометры признаются прошедшими операцию поверки, если диапазон измерения линейных размеров по вертикали соответствует указанному в таблице 7, а значение относительной погрешности измерений линейных размеров по
вертикали не превышает значений, указанных в таблице 7.
Таблица 7
Диапазон измерения линейных размеров по вертикали для всех объективов(ось Z), нм |
19,9-1800 |
Пределы допускаемой относительно погрешности измерений линейных размеров по вертикали (ось Z), % | |
2,75 х |
±15 |
5 х |
±17 |
10х |
±16 |
11 X |
±15 |
20 х |
±9 |
27,5 х |
±14 |
40 х |
±11 |
50 х |
±12 |
100 х |
±9 |
-
8.4.4.1 Установить меру профильную ПРО-10 на стол профилометра.
-
8.4.4.2 Необходимо начинать с объектива с максимальным увеличением, исходя из комплекта поставки профилометров, и постепенно переходить к объективам с меньшим увеличением.
-
8.4.4.3 Выполнить пункты 8.2.4 - 8.2.11.
-
8.4.4.4 Задать базовую длину 0,08 мм кликнув по значку с двумя шестеренками, выбрать значение Ra и Rz (см. рисунок 22).
-
8.4.4.5 После измерения параметров сканирования для получения корректных результатов параметров шероховатости Ra, Rz необходимо отключить и включить инструмент измерения параметров шероховатости, см. рисунок 22. Кликнуть правой кнопкой мыши по пиктограмме с двумя шестерёнками, далее поставить галочку «Apply Filter» и кликнуть левой кнопкой мыши «ОК».
-
8.4.4.6 Абсолютная погрешность измерения шероховатости ARa и ARz для профиля, близкого к трапецеидальному, с шагом, не превышающим Хв (отсечка шага), при измерении параметров шероховатости поверхности RaB.n. (верхний предел поддиапазона,) определяют по формулам 16 и 17:
ARa=0,02* ARaB.n. + 0,04xRa (16)
ARz=0,02* ARaB.n. + 0,04*Rz (17)
где RaB.n. - верхний предел шероховатости поддиапазона, равен паспортному значению меры на заданной длине;
Ra - измеренное значение шероховатости;
Rz - измеренное значение шероховатости.
Number Sampling Lengths 5 PSm, RSm, and WSm Settings Height Discrimination ю Spacing Discrimination 1
^7! Auto Select
% Rz
% Sampling length
Mat
r^i Zero mean data between R and M cursors before calculating parameters)
1.1259 Ш
5 | |
I
Note: R and W parameters are calculated when Fitter is selected
Filter
Ц] Apply Filter
Fitter Type jGnisrhn Regrewion
long Cutoff 80
□ Apply Short Cutoff Short Cutoff 2.5 um
Display Й Raw Data @ Roughness Й Waviness
I OK I I Cmod I
Value Units
6.053 Inm
14817 nm
Рисунок 22 - Выбор параметров шероховатости
-
8.4.4.7 Профилометры признаются прошедшими операцию поверки, если диапазон измерения шероховатости (высотных параметров Ra, Rz) составляет 0,014-0,18 мкм, а значение абсолютной погрешности измерений шероховатости (высотных параметров Ra, Rz) не превышает ± (0,004 - 0,0011) мкм
9 Оформление результатов поверки
-
9.1 Профилометры, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них выдаётся свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по п.п. 8.4.1 - 8.4.4 фактических значений метрологических характеристик профилометров и наносят знак поверки (место нанесения указано в описании типа) согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», и профилометры допускают к эксплуатации.
-
9.2 Профилометры, прошедшие поверку с отрицательным результатом, признаются непригодными, не допускаются к применению и на них выдается извещение о непригодности с указанием причин. Свидетельство о предыдущей поверке и знак поверки аннулируют и выписывают «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015г.
И. О. Начазьник лаборатории М-1
Грак
ФГУП «ВНИИОФИ» м.н.с. лаборатории М-1
ФГУП «ВНИИОФИ»
К.Н. Миньков
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 к Методике поверки МП 043.М1-15 «Профилометры оптические ContourGT-K»
ПРОТОКОЛ
первичной / периодической поверки от «_______»_____________201__года
Средство измерений: Профилометры оптические ContourGT-K_______________
(Наименование СИ, тип (если в состав СИ входит несколько автономных блоков
то приводят их перечень (наименования) и типы с разделением знаком «косая дробь» /)
Зав. №__________№/№_________________________________________
Заводские номера блоков
Принадлежащее______________________________ ______________________
Наименование юридического лица, ИНН
Поверено в соответствии с методикой поверки «ГСП. Профилометры оптические
ContourGT-K. Методика поверки МП 043.М1-15 », утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» 01.08.2015г.______________________'
“ Наименование документа на поверку, кем утвержден (согласован), дата
С применением эталонов ____________________________________ _______
(наименование, заводской номер, разряд, класс точности или погрешность)
При следующих значениях влияющих факторов:
(приводят перечень и значения влияющих факторов, нормированных в методике поверки)
-
- температура окружающего воздуха (20 ± 3) °C;
-
- относительная влажность не более 80 %;
-
- атмосферное давление (100 ± 4) кПа;
Получены результаты поверки метрологических характеристик:
Характеристика |
Результат |
Требования методики поверки |
Рекомендации__________________________________________________________
Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения
Исполнители:______________________________________________________________
_________________________________________подписи, ФИО, должность
20