การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine นายทัศนัยแสนพลพัฒน์ หัวน้าห้องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด ฝ่ายมาตรวิทยาเชิงกล สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ

Outline ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่องมือวัดทั่วไปกับ Hardness Testing Machine Traceability of hardness measurement เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง การสอบเทียบแบบ Direct verification ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ Calibration interval กลยุทธ์ แหล่งสอบเทียบ 2

ข้อแตกต่างระหว่างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทั่วไปกับ Hardness Testing Machine • สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน • ทำการสอบเทียบจากค่าต่ำสุดถึงค่าสูงสุดของพิสัยการวัดเพื่อหาค่า Non-linearity • สามารถนำค่าแก้มาใช้ เครื่องมือวัดทั่วไป

Force Standard Loadcell and Balance Length Standard Rockwell Hardness Testing Machine Time Standard Other Indenter shape Standard Block รูปแสดงองค์ประกอบการสอบเทียบ ข้อแตกต่างระหว่างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทั่วไปกับ Hardness Testing Machine Hardness Testing Machine

ข้อแตกต่างระหว่างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทั่วไปกับ Hardness Testing Machine Hardness Testing Machine สอบเทียบแบบเปรียบเทียบเครื่องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง) เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification) สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter (Direct verification) ไม่สามารถนำค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์ เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurementทั้งย่านวัด (ตามISO650X-1) มีความถูกต้องอยู่ในเกณฑ์กำหนด (ตามISO650X-2)

International International International Level Comparisons Definitions Primary Hardness Direct National Level Standard Machine Calibration Calibration Primary Hardness Hardness Calibration Direct Laboratory Level Reference Blocks Machines Calibration Hardness Hardness Direct User Level Reference Blocks Testing Machines Calibration Reliable Hardness Values “ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรือการเปรียบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ” ข้อแตกต่างระหว่างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทั่วไปกับ Hardness Testing Machine ทดลองโยงเส้นค่าความแข็งไปที่ National Standard Traceability ได้มาจาก reference hardness block Traceability Chart

เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO และอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ด้านการสอบเทียบความแข็ง มองว่าเครื่อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบัติการวัดตามนิยามกำหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control - Check ตั้งแต่ตัวแปรต้นให้อยู่ในเกณฑ์กำหนด (Direct verification) - สุ่ม Check ตัวแปรตามว่าอยู่ในเกณฑ์กำหนด (Indirect verification) ผลการสอบเทียบอยู่ในรูปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยู่ในเกณฑ์กำหนดหรือไม่อยู่เท่านั้น (ผ่านหรือไม่ผ่าน)

Direct verification สอบเทียบและทวนสอบแรงกด สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด - รูปทรง - ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

Direct verification /สอบเทียบและทวนสอบแรงกด Force standard ควรดีกว่า 0.2% สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตำแหน่ง ที่จุดต่ำสุด, กลาง, สูงสุด ที่ใช้งานถ้าทำได้

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรือเท่ากับ 0.2 µm สอบเทียบไม่น้อยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็งต่ำสุดและสูงสุด สอบเทียบในทิศทางเพิ่มค่าความแข็ง

Direct verification สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell แบบทางอ้อม นำผล Indirect verification มาคำนวณ - ใช้ Reference block และ certified indenter - นำค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน Note : แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรือ ±1 µm

Direct verification /สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation สอบเทียบด้วย object micrometer สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

Direct verification /สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact ทั้ง 2 แบบ แทบเป็นไปไม่ได้สำหรับ Micro-Vickers

Direct verification /สอบเทียบรูปทรงของหัวกด ใช้ microscope ที่มีอัตราขยายสูงเป็น standard ใช้ standard ball เปรียบเทียบกับ ball indenter

Direct verification /สอบเทียบรูปทรงของหัวกด ใช้ microscope ที่มีอัตราขยายสูงเป็น standard ใช้ standard ball เปรียบเทียบกับ ball indenter ยังไม่มีเครื่องมือวัดทั่วไปสำหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

Direct verification /สอบเทียบค่าความแข็งของหัวกด Indenter ใช้ reference indenter เป็น standard ใช้ reference hardness block เพื่อเปรียบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

Direct verification /ผลกระทบของ frame deformation ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนำ 65 HRC, หรือ 900 HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm. ทำเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

Direct verification /เกณฑ์การทวนสอบ ดูที่เอกสาร “การตีความและการนำค่าในใบรับรองผลการสอบเทียบความแข็งไปใช้งาน”

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ  ห้องปฏิบัติการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรองในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553) สถาบันมาตรให้บริการแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect verification) ได้เพียงบาง Scale เครื่องทดสอบความแข็งจำนวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยังทำไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็นอุปสรรค

Calibration interval เมื่อไรไม่ต้องทำ Direct verification ? Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทำ Direct verification

ยุทธศาสตร์การจัดการสอบเทียบ HTM หลีกหนีการทำ Direct verification โดย เริ่มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน เฝ้าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง (ถ้า indirect verification ไม่ผ่าน direct verification บางส่วนหรือทั้งหมดเป็นโมฆะ) แยกการสอบเทียบออกเป็นพารามิเตอร์ย่อย (ความแข็ง, แรงกด, ความยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด) ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ย่อย ด้วยตนเอง

แนวทางการจัดการสอบเทียบแนวทางการจัดการสอบเทียบ แหล่งบริการสอบเทียบพารามิเตอร์ย่อย

แนวทางการจัดการสอบเทียบแนวทางการจัดการสอบเทียบ แหล่งบริการสอบเทียบพารามิเตอร์ย่อย (ต่อ) n2 n3 n3 n1 เป็นเพียงการประเมินความเป็นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีห้องปฏิบัติการรับรองในพารามิเตอร์ย่อยดังกล่าว n2 ปัจจุบันทำได้เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinellสำหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่วมกับ ศพว. n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัติการได้รับการรับรองเช่น - MPANRW (www.mpanrw.com) - EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine