W praktyce warsztatowej pomiary wielkości mechanicznych wykonuje się najczęściej po to, aby ocenić stopień zużycia części, skontrolować poprawność montażu, rozpoznać i skasować bicia czy luzy. Od tego, jakie przyrządy i metody pomiarowe wybierzemy dla warsztatu, zależy wiarygodność, a więc i przydatność pomiarów.

W sprzedaży jest wiele typów przyrządów pomiarowych. Różnią się one między sobą: wykonaniem, ceną, odpornością na zużycie, dokładnością, a czasami także sposobem działania czy odczytu wyniku pomiaru. Wybierając sprzęt dla siebie, warto wziąć pod uwagę urządzenia ze średniej i górnej półki. Solidna konstrukcja, wysokiej jakości materiały, wygodny odczyt wyniku, poręczny kształt – to wszystko wpływa na komfort i czas użytkowania. W warunkach warsztatowych, jeśli nie liczyć sytuacji losowych prowadzących do zniszczenia, przyrządy pomiarowe mogą służyć przez długie lata. Przed zakupami warto spędzić trochę czasu na przeglądaniu katalogów, bo jeśli uda się znaleźć przyrządy nie tylko dokładne, ale i wygodne, przyjazne dla użytkownika, wówczas będzie można zaoszczędzić sporo czasu i ułatwić sobie pracę.

Przechowywanie i konserwacja

Przyrządy pomiarowe wykorzystujemy z różną intensywnością. Są takie, po które sięgamy niemal codziennie (suwmiarki, czujniki), i takie, których używamy sporadycznie. Wszystkie, nawet te od dawna zamknięte w pudełkach, trzeba kilka razy w roku wyjąć, obejrzeć i zabezpieczyć, zwłaszcza jeśli w warsztacie pracuje kilka osób i nie mamy pełnej kontroli nad tym, kto, kiedy i czego używał.
Powiedzmy, że mamy w kolekcji przyrząd, który nie jest wykonany ze stali nierdzewnej. Powinien być on zabezpieczony warstwą wazeliny technicznej, oleju wazelinowego albo innego środka do ochrony przyrządów pomiarowych. Jeśli został choć raz wyjęty, przetarty szmatką (bo był lepki), użyty i odłożony na miejsce, po warstwie zabezpieczającej zapewne pozostało już tylko wspomnienie. Kiedy sięgniemy po niego następnym razem, może już nosić ślady korozji.
Przyrządy pomiarowe powinny być przechowywane w szczelnych pojemnikach wyłożonych pianką zabezpieczającą, najlepiej z jakimś absorbentem wilgoci. Jeśli oryginalne opakowania już nie istnieją, można za rozsądne pieniądze kupić bardzo przyzwoite, odporne na uderzenia i chroniące przed wilgocią skrzynki z tworzywa sztucznego.

Specjalne wykonania przyrządów

Są pomiary, które można wykonać szybciej, wygodniej, a czasem także dokładniej, jeśli tylko dysponujemy przyrządem o konstrukcji dostosowanej do sytuacji. Dobrym przykładem jest pomiar grubości tarczy hamulcowej. Zwykłą suwmiarką nie możemy się posłużyć, ponieważ tarcza często jest ścierana w pewnej odległości od brzegu i powstaje pierścień, który uniemożliwia zamknięcie suwmiarki. W takich sytuacjach pomaga użycie suwmiarki z wypukłymi płaszczyznami pomiarowymi (punkt pomiaru można odsunąć od krawędzi tarczy). Dodatkowym ułatwieniem jest zastosowanie suwmiarki o specjalnej konstrukcji, dzięki której grubość tarczy można zmierzyć, nie zdejmując koła i nie podnosząc auta. Ten sposób zdecydowanie usprawnia sprawdzanie auta podczas przyjmowania go do serwisu.

Inne rodzaje dostosowania przyrządu do pracy w trudnych warunkach mogą polegać na zapewnieniu odporności na pył, zachlapanie czy oddziaływanie pól magnetycznych.

Odczyt

Zasady działania przyrządów pomiarowych nie zmieniają się wcale albo zmiany te są niewielkie. Postęp w metrologii dotyczy przede wszystkim jakości wykonania, a więc także dokładności i powtarzalności pomiarów, sposobu odczytu wyniku pomiaru, gromadzenia i udostępniania wyników pomiarów.
Zmiany można zaobserwować w niemal wszystkich rodzajach przyrządów pomiarowych. Przyjrzyjmy się zwykłej suwmiarce, która przeszła naprawdę długą drogę rozwoju, mimo że na pierwszy rzut oka nowoczesne modele wyglądają niemal identycznie jak te sprzed 100 lat.
Tradycyjnie suwmiarki i inne przyrządy wyposażano w podziałkę z noniuszem. Odczyt jest wtedy wystarczająco dokładny, ale wymaga doświadczenia, dobrego oświetlenia, trzymania przyrządu w odpowiedniej odległości i pod właściwym kątem względem oczu. Niekiedy jest to kłopotliwe.
Inny sposób polega na prezentowaniu wyniku w dwóch miejscach. Części całkowite wyniku odczytuje się na podziałce związanej ze szczękami przyrządu, natomiast części dziesiętne i setne na wskaźniku zegarowym. Dzięki temu odczyt jest szybszy, wygodniejszy, choć z drugiej strony wskaźnik zegarowy wyraźnie zwiększa gabaryty suwmiarki, co może utrudnić pomiar w ciasnych miejscach.
Wiodący producenci przyrządów pomiarowych od dłuższego czasu mają w ofercie odczyt cyfrowy. Nie znaczy to, że nie można kupić taniej suwmiarki elektronicznej. Jeśli jednak szukamy sprawdzonych i niezawodnych (na dłuższą metę) rozwiązań, powinniśmy jako punkt odniesienia przyjąć liderów.
Zalety odczytu cyfrowego są oczywiste: szybki, jednoznaczny wynik pomiaru, dostępny wygodnie także dla osób z wadą wzroku, czy szybkie przełączanie jednostek miary między systemem metrycznym a np. brytyjskim. Równie ważny jak odczyt jest sposób pomiaru. Suwmiarki elektroniczne występują w dwóch wersjach: z czujnikiem pojemnościowym i indukcyjnym. Suwmiarki z czujnikiem pojemnościowym są wrażliwe na zanieczyszczenie, a zbyt szybkie przesuwanie szczęk pomiarowych może wprowadzać dodatkową niepewność pomiarową. Tych wad są pozbawione suwmiarki z indukcyjnym elementem pomiarowym.

Zastosowanie pomiaru indukcyjnego sprawia, że przyrząd może być wykonany w wersji odpornej na działanie kurzu, pyłu i zachlapanie. Odporność na wpływ środowiska jest ważna przy produkcji, kiedy suwmiarka może być zachlapana chłodziwem w obrabiarce. W warunkach warsztatowych częściej będzie to woda albo płyny eksploatacyjne. Bez względu na rodzaj zagrożenia lepiej mieć pod ręką narzędzie odporne na uszkodzenie. Suwmiarki elektroniczne wymagają zasilania z baterii. Ich układ pomiarowy zużywa tak niewiele energii, że w wielu modelach jedna bateria wystarczy na dłużej niż rok użytkowania.
Odporność przyrządu na zużycie zależy od materiału, z którego wykonano części bezpośrednio stykające się z elementem mierzonym. W najlepszych (i najdroższych) suwmiarkach stosuje się materiały ceramiczne o bardzo wysokiej twardości, odporne na zarysowanie i odkształcenie.
Jeśli chodzi o czujniki zegarowe, wybór czujnika z odczytem elektronicznym jest o tyle wskazany, że dostępne są wtedy dodatkowe możliwości, np. zablokowanie największego i najmniejszego wskazania.

Osprzęt

O ile suwmiarek i mikrometrów oraz ich pochodnych (głębokościomierzy, średnicówek, wysokościomierzy) używa się bezpośrednio, trzymając w dłoniach, o tyle pomiar bicia i nierównomierności powierzchni przy pomocy czujników zegarowych wymaga precyzyjnego unieruchomienia czujnika względem punktu odniesienia.
Służą do tego ramiona pomiarowe z podstawami montowanymi w różny sposób. Jeśli pomiar wykonujemy na stole warsztatowym albo płycie traserskiej, wystarczy, że podstawa będzie wystarczająco ciężka, żeby nie przemieścić się podczas pracy. Niekiedy (np. w przypadku kontroli montażu tarcz hamulcowych) ramię pomiarowe z czujnikiem trzeba unieruchomić względem samochodu. Dobrze spisują się w tej roli podstawy magnetyczne.
Wybierając osprzęt, trzeba zwrócić uwagę na zakres i płynność ruchu ramienia, do którego mocujemy czujnik. Ważna jest też pewność ustalenia pozycji zaciskami, które nie mogą się samoczynnie luzować, gdyż uderzenie czujnika o mierzony element może spowodować uszkodzenie.
Podobnie jak przyrządy pomiarowe, osprzęt powinien być regularnie kontrolowany, konserwowany i naprawiany.

Kontrola przyrządów pomiarowych

Dokładność przyrządów pomiarowych nie jest dana raz na zawsze. Nawet jeśli są one eksploatowane i przechowywane zgodnie z przeznaczeniem i zaleceniami producenta, ulegają zużyciu i starzeniu. Degradacja jest szybsza, jeśli sprzęt jest eksploatowany niewprawnie, w niesprzyjających warunkach, z narażeniem na wibracje, upadek, odkształcenie. Pojedynczy incydent może uszkodzić delikatny przyrząd w takim stopniu, że nie będzie się on nadawał nie tylko do użycia, ale i do naprawy.
Każdy pomiar wpływa na stan przyrządu. Przykładane siły odkształcają sprężyny w czujnikach i powodują powstawanie luzów w precyzyjnych przekładniach, a kurz i pył zwiększają tarcie i przyspieszają ścieranie się współpracujących powierzchni. Taka kolejność rzeczy jest naturalna: każde urządzenie trzeba kiedyś wymienić. Sztuka polega na tym, żeby wybrać odpowiedni moment.
O ile poważne uszkodzenie albo zniszczenie definitywnie rozwiązuje problem (widać wyraźnie, że przyrząd jest zepsuty), o tyle stopniowa utrata dokładności może być niebezpieczną pułapką. Dopóki nie zaczniemy uzyskiwać zafałszowanych wyników pomiarów, możemy być przekonani, że wszystko jest w porządku. Na podstawie wyników obarczonych dużą niepewnością pomiarową będziemy podejmować decyzje o wykonaniu regulacji albo wymianie części, ale nie uzyskamy oczekiwanego rezultatu. Efekt: zdenerwowanie, strata czasu i pieniędzy, irytacja klientów.

Rozwiązaniem jest regularna kontrola i kalibracja przyrządów pomiarowych. Można ją wykonać samodzielnie (o ile dysponujemy wzorcami) albo zlecić w warsztacie, który specjalizuje się w takich usługach. Do kontroli suwmiarek i mikrometrów służą płytki wzorcowe, które są stosunkowo prostym, ale ze względu na dokładność wykonania dość drogim wyposażeniem (komplet płytek wykonanych w najwyższej klasie dokładności „0” może kosztować ponad 20 tys. zł). Taki wydatek nie zawsze ma uzasadnienie. Zdecydowanie tańszym rozwiązaniem jest korzystanie z usług serwisów narzędzi pomiarowych.
Trzeba zwrócić uwagę na jeszcze jeden fakt: sprawdzenie nie jest jednoznaczne z kalibracją. Jeśli przyrząd jest w pełni sprawny, można poprzestać na sprawdzeniu, ale jeśli odchyłki pomiarów są większe od dopuszczalnych, konieczna jest jego korekta, czyli kalibracja. Nie każdy zakład dysponujący osprzętem do sprawdzania podejmie się kalibracji przyrządu. Kalibracja (poza całkowicie trywialnymi przypadkami) jest droższa od sprawdzenia.

Kolejny krok to uzyskanie świadectwa kalibracji, wydanego zgodnie z zaleceniami wybranej organizacji. To może być wydatek porównywalny z ceną przyrządu, na szczęście nie zawsze i nie wszyscy potrzebują takiego świadectwa. Wzorcowane muszą być przyrządy, od których zależy zdrowie, życie i bezpieczeństwo ludzi, jakość produkcji itp. Świadectwo wzorcowania jest wydawane bez wskazania daty ważności, ale nie oznacza to, że jest ono bezterminowe. Częstotliwość wzorcowania ustala użytkownik przyrządu pomiarowego na podstawie własnych przepisów i doświadczenia. Użytkownik jest też odpowiedzialny za skutki zaniechania lub odwlekania wzorcowania. Innymi słowy: jeśli w wyniku błędu pomiarowego spowodowanego uszkodzeniem przyrządu dojdzie do wypadku, odpowiada za to wykonawca pomiaru, nawet jeśli wzorcowanie przeprowadzono dzień wcześniej.

Przyrządy pomiarowe to osobna klasa narzędzi. Niektórzy twierdzą, że dobrego mechanika można poznać po tym, jak ich używa i gdzie je odkłada. I nie ma w tym stwierdzeniu wielkiej przesady.

Piotr Kołaczek