Metroloji Okulu / FORUM 1 - Ölçüm ve Enstrümantasyon
Bir kategori altında mevcut başlıklardan birisi ile ilgili mesaj eklemek istediğinizde, o başlıkla ilgili yazıların altındaki "bu konuya mesaj ekle" bağlantısına tıklayınız. Yeni bir başlık açarak foruma katılmak istiyorsanız, ilgili kategori sayfasında listelenmiş konuların en üstündeki "yeni başlık aç" bağlantısına tıklayınız. Mesaj içeriği itibarıyla, gönderen tarafından belirtilen konu haricinde, mevcut diğer başlıklardan birine daha uygun görülerek yayınlanabilir.
Forum konusundaki her türlü soru, istek, öneri ve yorumlarınız için;
Ölçüm ve Enstrümantasyon Doğrulama ve Kalibrasyon Validasyon
Kontrol ve Otomasyon Akreditasyon ve Yasal Metroloji
Geçmez mastar standardı
Ford-cup viskozimetre ilişkisi
Tampon vida mastarları
Barometre ile bina yüksekliği nasıl ölçülür?
İbrahim Durgut, YSL Otomotiv, 28 Kasım 2006
Sayın yetkili, geçmez mastarın maximum geçme standardı ile ilgili elinizde bir standart mevcut mu? Genel olarak bilinen, maximum 1.5 diş yada 2 diş geçebilirliliğini beyan eden bir standart soruyorum. Ya da BS 919 Part 3 ile ilgili bir standart elinizde mevcut mu? Bu konu hakkında bana yardımcı olursanız sevinirim.
Ford cup - viskozimetre ilişkisi
Mesut, , 18 Kasım 2006
İyi günler, kolay gelsin
sizden ricam ford-cup ile vizkozimetre arasındaki mantığı ve ilişkisi konusunda sizin yardımınıza ihtiyacım var.
H. Yıldız Aka, Metroloji Okulu, 20 Kasım 2006
Sorunuzu doğru anladığımdan emin değilim ancak eğer viskozite- flow cup ilişkisini soruyorsanız aşağıda buna yönelik kısa bir yanıt vermeye çalıştım.
Flow cuplar pratik kullanımlar için tasarlanmış küçük kaplardır. Kapların iç yüzeyleri çok iyi işlenir, hacimleri genellikle 100 mL olacak şekilde ayarlanır. Kabın tam hacmini dolduran akışkanın kaptan boşalma süresi, akışkanın kinematik viskozitesinin ölçülmesini sağlar. (Boşalma süresi, kabın formu ve delik çapı gibi faktörlere bağlıdır.) Öyle ki imalatçının belli standartlara göre imal ettiği kaplar için akış süresi-kinematik viskozite ilişkileri formüle edilmişlerdir. Örneğin sorunuzda geçen Ford Cup için bu formüller ASTM standartlarına göre aşağıda verildiği gibidir.
ASTM FORD CUP 2 (Çap 2 mm, Ölçme Aralığı 25, 120 cSt) v = 2,388 t - 0,007 t² - 57,008
ASTM FORD CUP 3 (Çap 3 mm, Ölçme Aralığı 40, 220 cSt) v = 2,314 t - 15,200
ASTM FORD CUP 4 (Çap 4 mm, Ölçme Aralığı 70, 370 cSt) v = 3,846 t - 17,300
(Burada, v= kinematik viskozite (cSt) ve t = boşalma süresi (saniye))
Örneğin elinizde Akış deliği çapı 3 mm olan bir Ford Cup var ve viskozitesini bilmediğiniz bir sıvı için akış süresini 25,18 saniye ölçtünüz.
Kullanılan Ford Cup 3 mm olduğundan yukarıdaki tabloya göre kullanılacak formülasyon 2,314 t - 15,200 olacaktır. Bu formülde "t" yerine 25,18 saniye konulursa sıvının kinematik viskozitesi (2,314 x 25,18-15,200) = 43,06 cSt bulunur.
Not: Viskozite akış süresine ilişkin formülasyonlar Flow Cup'ları betimleyen standartlara göre değişir. Örneğin Ford Cup'lar ASTM standardına göre imal edilir ve yukarıdaki formüller geçerlidir. AFNOR Cup'lar, DIN Cup'lar ve ISO Cup'lar için formülasyonlar ilgili standartlarda verilir.
Ayrıca bkz. Flowcup kalibrasyonu.
Ahmet Çelebi, , 21 Eylül 2006
Fabrikamızdaki termohigrometrelerimiz ile sıcaklık (°C) ve bağıl nem (%rh) değerlerini ölçebiliyoruz. Ancak bazı durumlarda mutlak nem (g/m³) değerinin gösterilmesine ihtiyaç duyuluyor. Mutlak nem değerini termohigrometremizden okuduğumuz bağıl nem ve sıcaklığa bağlı olarak belirleyebilir miyiz, yoksa mutlak nem ölçen ayrı bir cihaz mı almamız gerekir?
Metroloji Okulu, 27 Eylül 2006
Bağıl nem ile mutlak nem arasında teorik bir ilişki vardır ve zaten göstergesinde direkt mutlak nem gösteren cihazlar da çoğunlukla bu ilişkiyi kullanırlar.
Dolayısıyla elinizde ortam sıcaklığı (°C) ve bağıl nem oranı (%rh) var ve mutlak nem bilgisine ulaşmak istiyorsanız öncelikle ölçtüğünüz ortam sıcaklığında doymuş havanın kısmi buhar basıncını bulmalısınız. Bu bilgiye termodinamikte kısaca "su buharı tabloları" olarak bilinen ve birçok referansta yeralan tabloları (örneğin; E.Schmidt "Properties of water and steam in SI units", Springer Verlag, 1969) kullanarak ulaşabileceğiniz gibi, tabloların dayandığı deneysel veriler üzerine kurulmuş tanınmış formülasyonlardan birini kullanarak da ulaşabilirsiniz. (Bu formülasyonlardan en yaygın olanı ve Dünya Meteoroloji Organizasyonu WMO tarafından da tavsiye edileni ünlü Goff-Gratch denklemidir.)
Termohigrometrenizden okuduğunuz sıcaklığa bağlı olarak yukarıda sözü edilen tablolardan bulacağınız veya uygun denklemden hesaplayacağınız E (doymuş havanın kısmi buhar basıncı) değerini, yine termohigrometrenizden okuduğunuz bağıl nem oranı ile birlikte aşağıdaki formülde kullanarak, Mutlak Nem değerini, g/m³ cinsinden belirleyebilirsiniz.
d = 216,67 (%rh) E / T
d = mutlak nem (g/m³)
(%rh) = ölçülen bağıl nem oranı (%50 nem için 0,50 yazacaksınız)
E = tablodan bulunan veya uygun denklemden hesaplanan değer (doymuş havanın kısmi buhar basıncı - mbar)
T = 273,15 + t (t ise ölçülen ortam sıcaklığı °C)
Eğer std. atmosferik basınç civarındaki ölçümler için bu çevrime ihtiyaç varsa, buradaki açıklamalar yerine hazırlamış olduğumuz "BAĞIL NEM - MUTLAK NEM ÇEVRİMİ- std atmosferik basınç için" tablosunu kullanabilirsiniz.
Bazı durumlarda su buharı ile kuru havanın karışım oranlarına da (mixing ratio) ihtiyaç duyulabilir. Doymuş havanın kısmi buhar basıncı bulunduktan sonra kg/kg olarak karışım oranı (havadaki su buharı kütlesinin kuru hava kütlesine oranı) aşağıdaki formülden hesaplanabilir.
w = 0,622 (%rh) E / [P- (%rh) E]
w = karışım oranı (kg/kg)
E = tablodan bulunan veya uygun denklemden hesaplanan değer (doymuş havanın kısmi buhar basıncı -mbar)
P = ortam basıncı (std. atmosferik hava basıncı deniz seviyesinde 1013 mbar kabul edilir. Deniz seviyesine göre her 100 metre yükseklik için yaklaşık 12 mbar düşebilirsiniz. Ya da ortam basıncını barometrenizle ölçerek formülde mbar cinsinden yerine koyabilirsiniz. Atmosferik basınçtaki küçük değişimler sonucu çok etkilemeyecektir.)
Zuhal, , 02 Ağustos 2006
Elimde 0,02 mm hassasiyette 1000 mm'lik kumpas var. 1660 mm +0,05 mm /- 0,5 mm toleranslarla mastar hazırlamak istiyorum. Elimdeki kumpası kullanarak böyle bir mastar tasarlayabilir miyim?
H. Yıldız Aka, Metroloji Okulu, 02 Ağustos 2006
Tasarlanmak istenen mastar toleranslarını +0,05, -0,5 yazdığınızı hatırlatayım. Eğer burada bir yanlışlık yapılmışsa ve toleranslar +0,05...-0,05 mm olacaksa bu kumpasla mastar tasarlamak bizce doğru olmayacaktır. Zira toplam ölçüm belirsizliğinin sizin ±0,05 mm toleransınızdan bir kaç kat küçük olması gerekir. Kumpasınızın taksimatı 0,02 mm olduğuna göre bu şartı sağlamanız pek mümkün olmayacaktır.
Eğer toleransları yazarken bir yanlışlık yapmamışsanız ve toleranslarınız mesajınızdaki gibi +0,05 mm ve -0,5 mm ise bu durum için aşağıdaki tavsiyelerde bulunabiliriz.
Tasarlanacak mastar için toleransınızı, yukarıdaki aralığı (mastar boyunun 1659,5 mm...1660,05 mm aralığında olması için) emniyete alacak şekilde 1659,78 ± 0,26 mm olarak yeniden belirleyelim. Eğer kumpasınızın taksimat, kalibrasyon, kullandığınız yerdeki ortam ve kullanıcı etkileri hesaba katılarak bulunmuş toplam ölçüm belirsizliği ±0,08 mm'den küçükse (0,26'dan 3 kat küçük) sözü edilen mastarın tasarımında kullanılması mümkün olabilir. Bunun için mastar boyunu 1659,78 mm'e ayarlamanız gerekir.
Ancak 1660 mm mastar boyu, kumpasınızın boyundan büyük olduğundan sağlıklı ölçümler yapabilmek için, tasarlanacak mastarın ortalarına yakın bir noktadan ölçme yüzeyleri düzgün işlenmiş, bir kanal açılması ve şekilde gösterildiği gibi üç adımda alınan ölçümlerin toplanması gerekir. (Bu şekilde düzgün kanal açmak mümkün değilse bu yöntemle mastar tasarımını tavsiye edemeyiz.)
Not : Ölçümler sırasında hem mastarın hem kumpasın 20 ± 2°C sıcaklıkta olmasına özen gösterilmelidir.
Ali Önal, , 17 Nisan 2006
Tampon vida mastarlarında metrik 6h ve UN UNE ENEF UNS 2B lerine ait bölüm dairesi alt ve üst (geçer-geçmez) toleransları ne olmalıdır. Bu bilgileri nereden bulabilirim?
İhsan Akyüz, Metroloji Okulu, 21 Nisan 2006
Konu ile ilgili notasyon biraz komplike olduğundan, eğer bazı yazım hataları yapıyorsanız aradığınız bilgiye ulaşmanız zor olabilir (örneğin 6h demişsiniz 6H olmasın?, UNE demişsiniz UNC veya UNF olmasın? ENEF demişsiniz UNEF olmasın?) Her halukarda size gerek Metrik gerekse Amerikan tampon ve halka vida mastarları için aşağıda belirtilen standartlara linkler veriyorum. (Metrikler için DIN 13 külliyatı gibi, inchler için BS 919 ve BS 3643 gibi standartlar da mevcut ama en ucuzları aşağıdakiler.)
ANSI B1.16M GAGES AND GAGING FOR METRIC M SCREW THREADS
ANSI B1.2 GAGES & GAGING FOR UNIFIED INCH SCREW THREADS
ISO 1502 general-purpose metric screw threads -- Gauges and gauging
Açıkçası, vida dişi kontrol mastarı toleranslarını mı aradığınızdan da tam emin olamadım ama... Örneğin M6x1_6H somun için bölüm çapı 5,350 mm alt-sınır 0, üst sınır +0,150 (5,500) mm olduğu gibi, bunun kontrol tampon mastarının (M6x1_6H) da
geçer taraf bölüm çapı 5,350 mm -0/+0,008 ve
geçmez taraf bölüm çapı 5,500 mm -0,008/+0 şeklinde.
Ali Önal, , 21 Nisan 2006
Vermiş olduğunuz bilgiler için teşekkur ederim. Şirketimiz otomobil filtreleri üreten bir fabrikadır. O açıdan ISO 16949 harfiyen uygulanmakta, bu acıdan kalibrasyon ve kalite vazgeçilmezlerimiz arasındadır. Şirketimizde 100 adet sabit tampon vida mastarı bulunmaktadır (metrik ve withwort). Yıllık kalibrasyon maliyetimiz sadece tampon vidalar için 5000 ytl'yi bulmakta. Bu doğrultuda yola çıkarak 3 adet Mitutoyo mikrometre ve pim seti, sehpa, bilgi transfer kablosu ve istatistik yazıcısı alındı. Şu an alt yapı calışmalarını tamamlamak üzereyim, yanlız metrik vidalar için (DIN 13 ve ISO 1502) adımı 1.5 için 0.0055 mm tolerans verilmekte (geçer-geçmez için). Benim aslında istediğim, örnek verirsek
1-) M20X1.5 6H gecer gecmez diş üstü çapı standart olarak nedir. Ben kalibrasyon yaptığımda toleransım 0.0055 mi olacak ?
2-) 1"-16 UN 2B ...... aynı şekilde diş üstü çapı ve toleransları ne olacak ?
..ve bunun gibi tüm vida ceşitleri için.
Eğer bu konularda bana yardımcı olursanız sevinirim.
Not: ISO 1502, TSE'den temin ettim
Tufan Eke, Şişecam, 12 Nisan 2006
Ölçüm belirsizliği hesaplama ile ilgili dökümanları nereden bulabilirim.
H. Yıldız Aka, Metroloji Okulu, 18 Nisan 2006
Ölçüm belirsizliği ile ilgili öncelikle temel standartları belirtelim (tıklayarak ulaşabilirsiniz):
1 ISO GUM (guide to the expression of uncertainty) - ücretli
2 NIST TN1297 Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results,
3 EA-4/02 Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration.
4 (+supplement examples)
Tabii bunlar Türkçe değil. Türkçe olarak Tübitak-UME yayınları içindeki Ölçüm Belirsizliği kitapçığını örnek gösterebiliriz. Ne var ki bu yayınların çoğundaki örnekler, üst düzey kalibrasyon uygulamalarına dair olduğundan, fabrikada normal ölçü aletlerinin mütevazi bir şekilde kullanım ve kalibrasyonuna yönelik olmaktan uzak sayılır. Konu aslında pek yeni sayılmaz (her ne kadar standardizasyonu nispeten yeni ise de). Ölçümle ilgili bir çok kitapta kuramsal açıklamasını bulabilirsiniz (örneğin; Ölçme Tekniği, Prof. Dr. Osman F. Genceli, Birsen Yayınevi, 1994). Bizim Metroloji Okulu olarak eğitim notu olarak hazırladığımız bol örnekli bir kitapçığımız var ancak, halihazırda ticari kullanımda olduğundan bunu şimdilik sitemizde yayınlamıyoruz. Bu kitapçığın hazırlanmasında yararlandığımız yukarıda belirtilenlerden başka yayınların listesini iletebiliriz (eğer İngilizce kaynaklara itirazınız yoksa).
Yalçın, Polimer, 20 Mart 2006
(Measurement and Evaluation in Education and Psychology, William A. Mehrens ,Irvin J. Lehmann.)
Kısa bir sure önce, benden bir fizik sınavı puanlamasında hakemlik yapmamı isteyen meslektaşımdan çağrı aldım. Meslektaşım fizik sınavındaki bir soruya verdiği yanıt nedeniyle öğrencilerinden birine "sıfır" puan takdir etmişti. Öğrencisi de "eğer puan yöntemi adil olsaydı, en yüksek puanı alacağını" iddia etmekteydi. Meslektaşım ve öğrencisi sonunda verilen yanıtı, tarafsız bir hakeme puanlatmak için anlaşmaya varmışlardı. Hakem olarak da beni seçmişlerdi. Arkadaşımdan çağrıyı alır almaz, kendisine uğradım ve sınavda sorulan soruyu okudum:
Yanıt çok ilginçti, fakat öğrenciye bunun için puan verilebilir miydi? Öğrencinin, soruyu tam ve doğru biçimde yanıtladığından, bu sorudan tam puan almak için güçlü bir nedene sahip olduğunu anladım. Diğer taraftan öğrenciye tam puan verilecek olursa, öğrenci fizik dersinden yüksek bir notla geçecekti. yüksek bir not ise Öğrencinin fizik dersiyle ilgili davranışları kazandığının göstergesiydi, fakat sorunun yanıtı onun fizik bildiğini ortaya koymuyordu. Bunun üzerine öğrenciye aynı soruyu bir daha yanıtlamasını önerdim. anlaşmaya vardıktan sonra, öğrenciye soruyu yanıtlaması için 6 dakikalık bir süre tanıdım ve yanıtın içinde onun fizik dersinde kazandığı davranışları ortaya koyması gerektiğini söyledim. Beş dakika geçmesine karşın, öğrenci hiç birsey yazmamıştı. Başka bir sınıfta dersimin başlamak üzere olduğunu söyleyerek yanıt vermekten vazgeçip, geçmediğini sorudum; fakat öğrencinin cevabı: "Hayır vazgeçmedim" şeklindeydi. "Bu soruya verilebilecek pek çok yanıtı olduğunu, bunlardan en iyisini seçmeye çalıştığını" belirtti. Karıştığım için özür dileyip, soruyu çözmeye devam etmesini söyledim. Bir dakika sonra öğrenci yanıtını verdi:
-"Barometreyi binanın en üstüne çıkarırım ve çatı katından aşağı eğilerek barometreyi bırakırım. Bırakır bırakmaz kronometreyle zaman tutmaya başlarım. Barometre yere çarpar çarpmaz kronometreyi durdurur ve"S= 1/a.t2" (S eşit bir bölü iki a t kare) formülü ile binanın yüksekliğini hesaplarım."
Bu Yanıt karşısında, meslektaşıma devam etmek isteyip istemediğini sordum. Meslektaşım öğrenciye hak ettiği puanı vereceğini söyledi. Tam yanlarından ayrılırken öğrencinin "pek çok yanıtı bulunduğunu" söylediğini hatırlayarak, diğer yanıtların neler olduğunu sordum.
-"Evet, barometre yardımıyla yüksek bir binanın yüksekliğini bulmanın pek çok yolu vardır" dedi. "Örneğin, güneşli bir günde dışarı çıkar, hem barometrenin gölgesini hem de barometrenin boyunu, daha sonra da binanın gölgesini ölçerek, basit bir oranlamayla yüksekliğini bulabiliriz."
Diğer yöntemlerin nedir?" diye sordum.
-"Çok basit bir yöntem daha var ki onu siz de beğeneceksiniz. Bu yöntemde, barometreyi elimize alır ve binanın merdivenlerinden en üst kata doğru tırmanmaya başlarız. Merdivenleri tırmanırken barometrenin boyu kadar duvar boyunca işaretleyerek ilerleriz. Daha sonra işaretleri sayarız ve işaretlerin sayısı bize barometrenin birimi cinsinden binanın yüksekliğini verir. Bu yöntem doğrudan ölçmeye örnektir."
-Daha karmaşık bir yöntem isterseniz, bunun için barometreyi bir ipin ucuna bağlar ve sarkaç gibi sallamaya başlarsınız. Böylece en alt katta ve binanın en üstünde "g" değerini saptayabilirsiniz. Bu iki g değerinin farkından ilke olarak binanın yüksekliğini bulabilirsiniz."
-Sonunda öğrenci sözlerini su şekilde tamamladı: "Eğer çözüm için, fizikle bir sınırlama getirmezseniz daha pek çok yanıt bulunabilir. Örneğin, barometreyi alıp alt kattaki kapıcının odasına gidersiniz. Kapıcıya eğer binanın yüksekliğini size söyleyecek olursa barometreyi ona vereceğinizi bildirir ve binanın yüksekliğini öğrenebilirsiniz."
Kaynak: Measurement and Evaluation in Education and Psychology,William A. Mehrens ,Irvin J. Lehmann.
İhsan Akyüz, Metroloji Okulu, 22 Mart 2006
Fıkra gibi bir hikaye. Gerçek mi bilemem ama pek ihtimal vermiyorum. Çünkü iki tane akademisyenin, öğrencinin yaptığı en önemli üç kağıdı gözden kaçırmış olmasına bence imkan yok. İstenen çok açık ve net: "bir barometre ile bina yüksekliğini saptamak". Soruda başka araç-gereçler kullanılabileceğine dair bir serbestlik yok.
Oysa pek akıllı öğrenci, ürettiği her çözümde hep başka araç-gereçler kullanıyor (ve bunu da hocaları göz ardı ediyor yani olacak şey değil). Örneğin ilk sınavda ip kullanıyor ve sonra üstüne üstlük ipin boyunu da ayrıca (bir şeritmetre vb. ile) ölçecek. Eğer soru şöyle olsaydı: "elinizde bir barometre, bir ip ve bir şeritmetre varken, binanın boyunu en pratik nasıl saptarsınız?", o zaman bile öğrencinin çözümü en akıllıca olmayacaktı, çünkü zaten şeritmetre yeterince uzunsa ipi niye kullansın? İkinci aşamada yetmezmiş gibi bir de kronometre kullanıyor, bizim barometre hala konu mankeni (hep bir taş yerine ya sarkıtılıyor, ya düşürülüyor, ya da bir başka çözümünde ise sarkaç ağırlığı oluyor). Sarkaç çözümünde hem ip hem kronometre kullanacak, kapıcıya sorma çözümünde her türlü araç-gereç yetmemiş bir de başka insanlardan yararlanacak, gölge boyu çözümünde hem gölgelerin boyunu önce yine bir ölçü aleti ile ölçecek, hem de kendi şartlarını da kendisi getirecek (güneşli bir gün olsun haa - gibi). Bulduğu çözümler "hocam binanın projesine bakar bir çırpıda öğreniriz" demekten daha iyi değil. "Peki barometre ne olacak?" diye soran olursa da "projeye bakarken uçmasın diye üstüne koyarız" denir olur biter. Neyse ben uzatmayayım, sadece ve sadece barometre kullanarak yükseklik ölçümü zaten az yapılan bir şey değil (örneğin dağcıların altimetresi, skalası irtifa metrajına dönüştürülmüş bir barometredir).
Fakat bu tür hikayeleri hepimiz severiz, çünkü eğitim sürecimizde, ilerideki yaşantımızda ne kadarını kullanacağımız belli olmayan bir sürü abur cubur bilginin bir torba gibi beynimize doldurulmasını hicveder. Hayatta kaç kişi elinde bir barometreyle başbaşa kalıp da, bir irtifa saptamak durumunda kalır? Ben söyleyeyim, inanın ki tahmininizden daha fazladır. O yüzden bana düşen de bu yazının sonunda gereken formülü vermektir:
H = 44330 x [ 1 - (P/Po)EXP 0,19)
Burada H irtifa (metre olarak), P saptanacak irtifadaki hava basıncı, Po referans seviyedeki (örneğin deniz seviyesi) hava basıncı, 44330 rakamı ise 15 derece sıcaklıktaki hava özelliklerinden hesaplanan bir katsayı. Basıncın birimi önemli değil, yeter ki her iki basınç da aynı birimden olsun (örneğin mbar).
Şimdi bir örnek yapacak olursak, örneğin bina giriş katında basıncı 980 mbar ölçmüş olalım (Po=980). Çatı katında da barometremiz 976 mbar göstersin (P=976). Öyleyse P/Po=0,996. Bunun 0,19 uncu kuvvetini alırsak 0,996EXP(0,19)=0,999. Bunu 1 den çıkarırsak kalır 0,001. Bunu da 44330 ile çarparsak yaklaşık 44 metrelik bir binadayız demektir (hemen hemen 14 katlı falan olsa gerek). Dikkat ederseniz, daha da küçük irtifalar saptanacaksa barometre daha yüksek çözünürlüklü (ve tabi yüksek doğruluklu) olmalı. Dağcılar için 30 metrelik hata payı yeterli olduğundan, iki-üç mbar doğruluklu bir barometre onlara yeter.