Kuvvet Laboratuvarları | ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ
Kuvvet Laboratuvarları; Kuvvet, Sertlik ve Tork Laboratuvarı olmak üzere üç alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ile çalışma alanları aşağıda özetlenmektedir.
Standart kuvvetlerin oluşturulması temel olarak statik kuvvet ölçümü prensibine göre gerçekleştirilerek ve Newton’un 2. kanunu kullanılarak, yerel yer çekim ivmesi ve havanın kaldırma etkisi düzeltmesi yapılarak, kalibre edilen ölü ağırlıklar yardımıyla türetilmiş bir SI birimi olan Newton (N), tanımına göre gerçekleştirilir ve ulusal kuvvet skalası oluşturulur. Temel olarak ölü ağırlıklar veya ölü ağırlıkları manivela veya hidrolik sistemler yardımıyla büyüterek kuvvet oluşturulan sistemlere Kuvvet Standardı Makinaları (KSM) adı verilir. Bu sistemler kuvvet ölçme cihazlarının (yük halkaları, dinamometreler, yük hücreleri, kuvvet dönüştürücüleri vs.) kalibrasyonlarında kullanılır. Kuvvet ölçme cihazı terimi, yük veya kuvvet uygulandığında elastik deformasyona uğrayan bir eleman ve bu deformasyonun mekanik veya elektriksel olarak okunmasını sağlayan gösterge sistemlerinin bütününü ifade etmektedir. UME Kuvvet Laboratuvarı’nın çalışma alanı; ulusal kuvvet standartlarının kurulması ve bunların izlenebilirlik zincirinin en üst halkasını oluşturarak dağıtımının sağlanmasıdır. Bu kapsamda, kuvvet ölçme cihazlarının kalibrasyonları en yüksek doğrulukla, UME Kuvvet Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmektedir.
Kuvvet Laboratuvarı’nda, mevcut durum itibarı ile 0,5 N ile 3000 kN ölçüm aralığında kuvvet skalası oluşturulmuştur ve 3000 kN kapasiteye kadar olan kuvvet ölçme cihazlarının en üst seviyedeki kuvvet standardı makineleri ile çekme ve basma yönündeki kalibrasyonları yapılmaktadır.
Laboratuvar, kuvvet skalasını, ülke ihtiyaçları doğrultusunda genişletmeye çalışarak, oluşturulan skalanın uluslararası seviyede tutulmasını sağlar ve gerçekleştirdiği uluslararası karşılaştırmalı ölçümlerle bunu sürekli güncel tutmaya ve teyit etmeye çalışmaktadır.
UME Kuvvet Standardı Makinaları
Kuvvet Standardı Makinasının (KSM)Tipi
Ölü ağırlıklı KSM
20 N – 600 N
Manivela büyütmeli ölü ağırlıklı KSM
50 kN –3 MN
4 x 10 -4
Referans kuvvet dönüştürücülü hidrolik KSM
Sertlik yaygın olarak kullanılan önemli bir malzeme özelliği olup, malzemenin statik veya dinamik yükleme koşulları altında deformasyona karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanır. Bu tanıma göre sertlik ölçümü gerçekleştirilirken malzeme standart koşullar altında deforme edilir ve bu deformasyonun büyüklüğü ölçülür. Ölçüm prensibi ise deformasyon ne kadar küçük ise malzeme o kadar serttir.
En çok ve yaygın olarak kullanılan sertlik ölçekleri metal malzemeler için Rockwell, Brinell ve Vickers sertlik ölçekleri ile plastik ve kauçuk malzemeler için Shore ve Irhd sertlik ölçme yöntemleridir. Bu yöntemler statik kuvvet altında gerçekleştirilen ölçme yöntemleridir. Dinamik koşullar altında malzeme yüzeyine gelen etkilere karşı malzeme davranışına yönelik çalışmalar dinamik sertlik ölçme yöntemleriyle gerçekleştirilmektedir.
Sertlik laboratuvarı, metrolojinin diğer uygulama alanlarında olduğu gibi ulusal sertlik ölçeğini oluşturarak endüstri ve ihtiyaç duyan tüm kullanıcılara aktarılmasını sağlar. UME Sertlik Laboratuvarında Rockwell, Brinell ve Vickers ölçeklerinde sertlik referans bloklarının kalibrasyonları, en yüksek doğruluğa sahip birincil sertlik standardı makineleri kullanılarak gerçekleştirilir.
UME Sertlik Ölçüm ve Kalibrasyon Cihazları
Rockwell Sertlik Standardı Makinesi
Brinell-Vickers Sertlik Standardı Makinesi
HV5 - HV100
Mikro-vickers Sertlik Kalibrasyon Makinesi
İz Ölçme Sistemi
Rockwell ve Vickers Sertlik Uç Kalibrasyon Sistemi
120º ve 136º Açı
0,2 mm Yarıçap
Türetilmiş bir SI birimi olan Newton metre [N∙m]’nin gerçekleştirilmesi, ulusal tork skalasının oluşturulması ve sanayiye transfer edilmesi Tork Laboratuvarı tarafından sağlanmaktadır. 1000 N∙m kapasiteye kadar UME yapımı tork standardı makineleri ile ülkemizin birincil seviye tork standartları kurulmuştur. Tork Laboratuvarı, 1000 N∙m’nin üzerindeki 3000 N∙m’ye kadar olan aralığında tork skalasını yurtdışından izlenebilirlik alarak sağlamaktadır.
Tork, bilim ve teknolojide kullanılan bir kavram olup genellikle mekanik gücün saptanması için yapılır. Bu bir makinayı çalıştırmak için gerekli güç olabileceği gibi, makina tarafından üretilen güç de olabilir. Tork ölçümünün yapılmasında diğer bir neden ise, gerilme ve deformasyon analizlerine duyulan ihtiyaçtır. Endüstride, motorların ve/veya elektrik motorlarının, pompaların, kompresörlerin karakteristiğinin incelenmesinde, mil civata ve benzeri mekanik aksamların üzerine düşen tork değerinin belirlenmesinde, tork ölçme cihazları (tork dinamometreler, tork dönüştürücüler veya tork anahtarları) kullanılmaktadır. Pratikte çok sık ihtiyaç duyulan tork ölçme cihazlarının güvenle kullanılabilmesi ancak kalibrasyonlarının yüksek doğrulukta yapılmasına bağlıdır. Tork Laboratuvarı ülke içinde güvenilir ve yüksek doğruluklu tork ölçümlerinin güvencesi olarak hizmet vermektedir.