Resultados Preliminares

Transcripción

1 Segunda Reunión n del Club Mexicano de Usuarios de Máquinas M de Medición n por Coordenadas CCL-K6 Resultados Preliminares Querétaro MéxicoM Octubre 25, 2004 Edgar Arizmendi R. Centro Nacional de Metrología 21/02/2005 1

2 Protocolo de Medición El protocolo de medición para los artefactos fue desarrollado en base a los siguientes documentos: T.J. Quinn, Guidelines for key comparisons carried out by Consultative Committees, BIPM, 1997, Paris R. Thalmann, Calibration of long gauge blocks by interferometry - Instructions and technical protocols, OFMET, Wabern, A. Lewis, Calibration of long artefacts - Technical Protocol, NPL, Teddington, O. Jusko, Calibration of Ball Bars and a Step Gauge - Technical Protocol, PTB, Braunschweig, Guideline for the DKD-calibration test plates in the form of ball and bores plates, DKD (Draft version), Braunschweig, /02/2005 2

3 Participantes y programa inicial Region NMI Country Period La comparación fue planeada con la participación de 13 paises de las 6 regiones. Pilot Laboratory SIM EUROMET COOMET CENAM NIST BNM-LNE PTB CMI VNIIM Mexico USA France Germany Czech Republic Russia to to to to to La comparación fue planeada para 24 meses iniciando en enero del EUROMET Pilot Laboratory APMP SADCMET EUROMET NPL CENAM NIM NRLM CSIRO CSIR NMi United Kingdom Mexico 6 China 6 Japan Australia South Africa Netherlands to to to to to to to SIM NRC Canada to Pilot Laboratory CENAM Mexico to /02/2005 3

4 Programa real La comparación se demoró 20 meses respecto al plan inicial. Itinerario real de la circulación de los artefactos Mexico 1 USA 1 France Germany Czech Rep. USA 2 China Japan Australia South Africa Netherlands China Russia Canada USA 3 Mexico /02/ UK Pais Fecha de medición

5 Causas de la demora Algunos países pidieron cambios en el programa inicial y tuvieron que ser reacomodados. Razones: problemas aduanales para recibir los artefactos y carga de trabajo propia de cada laboratorio. Para algunos participantes su periodo de medición coincidio con días festivos. El laboratorio piloto tuvo problemas con su máquina de coordenadas. Leyes aduanales y problemas de embarque. Un laboratorio decidió no participar en la comparación aun después de haber recibido los artefactos. Se designó a otro laboratorio para efectuar las mediciones de control de los artefactos. Algunas razones inexplicables de algunos participantes. 21/02/2005 5

6 Algunos comentarios generales de la comparación Las cosas buenas Los artefactos mostraron un comportamiento estable durante el tiempo que duró la comparación y afortunadamente no sufrieron daños mayores con excepción de los empaques. De los análisis preliminares aproximadamente el 75% de los participantes obtuvieron excelentes resultados. 21/02/2005 6

7 Algunos comentarios generales de la comparación continuación Las cosas no tan buenas En muchos casos los participantes no siguieron el protocolo de medición cuidadosamente. Algunos ejemplos: Algunos laboratorios midieron elementos geométricos no establecidos en el protocolo. El orden y la numeración de los elementos geométricos fue cambiado. Algunos participantes no enviaron sus resultados procesados como lo establecido en el protocolo Las incertidumbres no fueron reportadas como lo establecido en el protocolo. Los resultados fueron enviados en archivos de imagen y el laboratorio piloto tuvo que reescribir todo para el análisis. 21/02/2005 7

8 Algunos comentarios generales de la comparación continuación La comparación fue ciertamente una de las más exaustivas y costosas que se han efectuado: El costo de los artefactos (45,000.- USD aprox). El costo de los impuestos aduanales de importación. El costo de los embarques y seguros. Las horas-hombre requeridas para medir los artefactos. La duración de la comparación fue demasiado larga. Una comparación muy compleja desde el punto de vistas del análisis y procesamiento de los resultados, aproximadamente 200 resultados por cada laboratorio participante. 21/02/2005 8

9 Resultados preliminares Incertidumbres U (um) l (mm) 21/02/ Incertidumbres de los participantes

10 Incertidumbres Las incertidumbres expecificadas por los participantes estan expandidas a un alcance mayor. Algunas son muy conservadoras mientras que otras demasiado pequeñas. La diferencia entre las más grande y la más pequeña es 6 veces También son significativas las variaciones de la incertidumbre entre laboratorios con la dependencia de la longitud. 21/02/

11 Placa de bolas S3 85 Sphere φ S1 S2 Fixture points /02/

12 Analisis de resultados Por conveniencia, el modulo r ik de la desviación de cada bola i medida para cada laboratorio k son presentadas y analizadas. Para propósitos de visualización, sólo los resultados de las esquinas bolas 5, 21 y 25 así como la bola central 13 son presentadas. La máxima diferencia entre las mediciones del laboratorio piloto y el de control fue menor que 0,45 µm. El rango de los resultados del laboratorio de control estuvo dentro de 0,25 µm y el rango del CENAM dentro de 0,3 µm. 21/02/

13 Laboratorio piloto y de control BALL 21 BALL NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM2 BALL 13 BALL NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM /02/

14 Resultados generales Lab 12 (15 en la gráfica) muestra errores sistemáticos en la dirección negativa del orden de 3 µm respecto a la media. Lab 1 muestra errores sistemáticos en la dirección negativa mayores a 1 µm respecto a la media. Si los laboratorios 1 y 12 (15) no son considerados, la máxima diferencia entre dos laboratorios sería de 0,85 µm en la bola 5. Para propósitos de visualización sólo los resultados de las esquinas, bolas 5, 21 y 25, así como la bola central 13 son presentados. 21/02/

15 Bolas de las esquinas y central con todos los laboratorios incluidos BALL 21 BALL BALL 13 BALL /02/

16 21/02/

17 Desviaciones vectoriales sin los labs 1 y 12 21/02/

18 Placa de agujeros Aluminum frame Zerodur plate S S2 50 S /02/

19 Análisis de los laboratorios pilotos Ball 53 Ball NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM Ball 35 Ball NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM NIST1 NIST2 NIST3 CENAM1 CENAM2 21/02/

20 Resultados Lab 12 (15) mostró desviaciones sitemáticas en la dirección positiva mayores que 3 µm respecto a la media. Lab 2 mostró desviaciones sitemáticas en la dirección negativa mayores que 1,3 µm respecto a la media. Si los Labs 2 y 12 (15) no son considerados, el rango de los resultados no supera 1 µm. Para propósitos de visualización, sólo los resultados de los agujeros de las esquinas 9, 53 y 61, asi como el agujero central 35 son mostrados. 21/02/

21 Resultados generales Ball 53 Ball Ball 35 Ball Note.- In this graphs lab 15 is actually lab /02/

22 Desviaciones vectoriales todos 21/02/

23 Desviaciones vetoriales sin labs 1, 2 y 12 21/02/

24 Comentarios finales. Sin considerar a los laboratorios, 1 y 12 (15) para la placa de bolas y a los laboratorios 2 y 12 (15) para la placa de agujeros; los resultados son comparables para todos los participantes. Los resultados son un tanto mejores con la placa de bolas (acero), con respecto a la placa de agujeros (zerodur). Probablemente debido a problemas con el control de temperatura para algunos laboratorios. 21/02/