Kalibrering av passbitar

Passbiten är längdmätningens universalnormal. Vi erbjuder kalibrering av passbitar från 0,1 mm till 1000 mm på tre noggrannhetsnivåer. Detta görs genom mekanisk eller interferometrisk kalibrering.

Vi hjälper dig med kalibrering av alla typer av passbitar. Kalibreringen görs med olika metoder beroende på kraven på mätnoggrannhet. De finaste passbitarna kalibreras interferometriskt. Detta är själva referensmetoden för all passbitsmätning och baseras på en direkt tillämpning av definitionen av passbitens längd. Passbiten häftas vid ett referensplan (en platta med en finläppad yta) och längden mellan passbitens fria mätyta och referensplanet bestäms med hjälp av ljusvåglängder.

För närvarande kan vi mäta passbitar upp till 100 mm interferometriskt. Metoden benämns A i vår översikt nedan.

Vid lägre krav på mätosäkerhet

När kraven på mätnoggrannhet är något lägre, kalibreras passbiten genom direkt mekanisk jämförelse med en normalpassbit. Denna mätprincip kallas komparativ mätning, och utförs i två noggrannhetsklasser, för enkelhets skull benämnda B och C. Dessa kalibreringar kan utföras för alla standardlängder på passbitar. Varje passbit mäts i fem punkter, nämligen mittpunkten och hörnpunkterna. På så vis kan även längdvariationen kontrolleras.  

 

Benämning

Metod

Tillämpningsexempel

A

Interferometrisk

Normaler för kalibrering av andra passbitar

B

Mekanisk komparation mot normalpassbit

Passbitar för mätrum, höga krav

C

Mekanisk komparation mot normalpassbit

Verkstadspassbitar, kalibrering av enklare mätdon

RISES olika kalibreringsprinciper för passbitar

Kalibreringsbevis

Kalibreringen redovisas i ett kalibreringsbevis där längdavvikelsen i fem punkter anges för varje enskild passbit. Vidare redogörs för spårbarheten till definitionen av metern. Som ett tillägg till kalibreringen erbjuder vi även klassning av passbitarna enligt de standardiserade toleransklasserna.

Passbitar – referensmätdon

Passbiten intar en särställning inom längdmättekniken. Genom sin genialt enkla utformning och oerhörda precision lämpar den sig som en universalnormal för en mängd tillämpningar. Passbiten är en rektangulär kloss med två motstående, mycket fina läppade mätytor.

Passbitens längd definieras som avståndet mellan mätytans centrumpunkt och ett plan som passbiten häftats till.

De fina mätytorna gör att passbitar kan sammanfogas genom häftning. Man kan på så sätt häfta ihop olika passbitar till en kombination med ett visst mått. Passbitar tillverkas i standardstorlekar och säljs ofta i s.k. kombinationsmåttsatser (en svensk uppfinning). Man kan genom olika kombinationer erhålla alla tänkbara mått mellan t.ex. 1 mm och 100 mm på en tusendels millimeter när.

Passbitar används exempelvis för kalibrering av mätdon, mätmaskiner m.m. eller för måttinställning av mätapparater och produktionsutrustningar.

Passbitar finns i olika typer av material

Passbitar tillverkas i olika material, främst stål, hårdmetall eller keramiska material. Vanligast är passbitar av stål.

Materialvalet styrs av krav på slitstyrka, hållfasthet, måttstabilitet och temperaturstabilitet. Passbitar av stål är lämpliga att använda när även mätobjektet är av stål. Man slipper då kompensera för skillnader i längdutvidgningskoefficienten.

Nackdelen med stålbitar är dels att de slits relativt snabbt i vanlig verkstadsmiljö, dels att de kan bli förstörda av rost. Passbitar av hårdmetall eller keramik har större nötnings- respektive korrosionsbeständighet.

Hårdmetall har relativt stål en låg längdutvidgningskoefficient, medan keramiska passbitar har en längdutvidgningskoefficient som ligger närmare stålets. Keramikens lägre värmeledningsförmåga medför dock längre tempereringstid.

    

Material

Koefficient [K-1]

Stål

(11,5±1)·10-6 

Hårdmetall

(5±1)·10-6  

Keramik

Cirka 10·10-6  

Längdutvidgningskoefficienter för olika material vid 20 °C

Repor och korrosion på passbiten

Det ställs stora krav på passbitens mätytor. Mätytan på en passbit skall vara plan och dessutom skall de båda mätytorna vara parallella inom någon tiondels µm. För att åstadkomma detta läppas ytorna. Läppningen är en slags polering, som ger en extremt jämn yta. Tack vare de läppade ytorna är det möjligt att häfta samman flera passbitar till en kombination. En läppad yta kan snabbt förstöras av repor och korrosion. Det är därför viktigt att man hanterar sina passbitar försiktigt.

Det bästa är att förvara bitarna infettade i sin låda när de inte används. Passbitarna måste dock vara rena från smuts och fingeravtryck innan de fettas in. Om bitarna skall häftas samman till en kombination är det mycket viktigt att ytorna är rena och fria från grader annars kan de lätt repas. Mindre grader och rostfläckar på stålpassbiten kan eventuellt tas bort genom att gnida passbiten mot en diabassten. 

Olika noggrannhetsklasser

Passbitar marknadsförs i olika noggrannhetsklasser enligt internationell standard. Det ställs krav på längdtolerans, planhet hos ytorna och parallelliteten mellan ytorna (se nedan).

Dessutom ställs krav på materialets stabilitet och längdutvidgningskoefficient. De vanligaste klasserna är 0, 1 och 2, där 0 är den finaste toleransklassen. Tidigare förekom en ännu finare klass kallad 00, som dock har försvunnit ur standarden. 

För kalibreringslaboratorier finns utöver de ovan nämnda en specialklass kallad K ("kalibreringsklass"), som är en blandning av kraven från klass 00 och klass 1. Dessa passbitar är avsedda att alltid användas tillsammans med sina korrektioner, givna i kalibreringsbeviset.

Svensk standard för passbitar

Den svenska standarden för passbitar är SS 3348 : Mätdon–passbitar. Andra standarder av intresse är ISO 3650: Gauge Blocks, samt DIN 861: Parallelendmaße.

Relaterad information

Verksamhetsområden

RISE Säkerhet och transport

Kontaktpersoner

Agneta Jakobsson

Tel: 010-516 56 25

Marianne Äremann

Tel: 010-516 54 81

RISE Research Institutes of Sweden, Tel 010-516 50 00, E-post info@ri.se

SP, Innventia och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer sp.se att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.