Laboratorium zaawansowanych technik pomiarowych INTERLAB

INTERLAB powstało w ramach przygotowania stanowisk pomiarowych Świętokrzyskiego Kampusu Laboratoryjnego Głównego Urzędu Miar w Kielcach (ŚKLGUM) do prowadzenia akredytowanej działalności laboratoryjnej zgodnie z normą PN-EN ISO 17025:2018-2.

W skład Laboratorium wchodzi 5 pracowni badawczych:

• pomiarów wielkości geometrycznych,
• pomiarów geodezyjnych,
• pomiarów momentu siły,
• pomiarów przewodności cieplnej i dyfuzyjności,
• oceny paliw

Stanowska pomiarowe są elementem samodzielnych laboratoriów :Długości, Masy oraz Termometrii wchodzących w skład infrastruktury badawczej ŚKLGUM, której Politechnika Świętokrzyska jest współwłaścicielem.

Zakres badań

Wzorcowanie:

• wzorców chropowatości za pomocą profilometru stykowego,
• wzorców okrągłości w postaci wałka ze ścięciem (flick standard) za pomocą profilometru stykowego,
• wzorca sferycznego w postaci szklanej półkuli za pomocą przyrządu do pomiarów zarysu kształtu.

Pomiary:

• struktury geometrycznej powierzchni (SGP) za pomocą profilometru stykowego,
• SGP za pomocą nanomaszyny z wykorzystaniem głowic AFM, WLI, FV i stykowej,
• odchyłek geometrycznych za pomocą przyrządu do pomiarów zarysu kształtu,
• 3D za pomocą skanera światła strukturalnego,
• elementów wielkogabarytowych na współrzędnościowej maszynie pomiarowej (CMM),
• elementów wielkogabarytowych za pomocą laser trackera.

Specyfikacja techniczna

• maksymalna długość pomiarowa X: 200 mm,
• prostoliniowość X – 200 nm na długości 200 mm,
• rozdzielczość w osi X: 10 nm,
• prędkości pomiarowe w zakresie od 0,1 do 5 mm/s,
• maksymalna prędkość pozycjonowania w osi X: 200 mm/s,
• zmotoryzowana kolumna pomiarowa (oś Z) o wysokości 500 mm,
• prędkość pozycjonowania w osi Z 0,1-80 mm/s,
• zakres pomiarowy dla standardowej końcówki do pomiarów chropowatości: 24 mm,
• stała rozdzielczość głowicy w całym zakresie pomiarowym dla standardowej końcówki do pomiarów chropowatości mniejsza niż 0,2 nm.

Specyfikacja techniczna

• Głowica o zakresie pomiarowym 6 mm,
• możliwość regulacji siły docisku końcówki pomiarowej,
• zmotoryzowany układ obrotowy głowicy,
• pozycjonowanie głowicy w trybie CNC,
• możliwość rozbudowy urządzenia do pomiaru chropowatości metodą bez ślizgacza: promieniowo oraz osiowo,
• kolumna pomiarowa (oś Z) o zakresie przesuwu 350 mm,
• odchyłka prostoliniowości osi pionowej poniżej 125 nm /100 mm,
• odchyłka równoległości osi Z/C poniżej 500 nm / 300 mm,
• zakres przesuwu w osi X 240 mm,
• maksymalny błąd prostoliniowości prowadnicy: 250 nm/ 100 mm,
• wrzeciono pomiarowe łożyskowane na łożysku aerostatycznym (oś obrotowa C),
• błąd bicia promieniowego osi C nie większy niż 10 nm (LSC, filtr 2-15, dla płaszczyzny neutralnej),
• stół pomiarowy o średnicy 300 mm,
• maksymalne obciążenie stołu pomiarowego 60 kg.

Specyfikacja techniczna

Nanomaszyna wyposażona jest w cztery głowice pomiarowe:

• AFM o zakresie pomiarowym 25 μm x 25 μm x 5 μm. Nieperność rozszerzona pomiaru wzorców wysokości schodka i wzorców podziałki głowicy AFM -2 nm;
• Laser Focus Sensor o zakresie pomiarowym osi X oraz osi Y – 20 mm, osi Z – 3 μm.
  Niepewność rozszerzona pomiaru wzorców wysokości schodka wynosi 2 nm;
• Mikrosonda stykowa o zakresie pomiarowym w osi Z 10 μm.
  Niepewność pomiaru – 50 nm;
• WLI wyposażona w wymienne obiektywy o powiększeniu x20, x50, x100.

Specyfikacja techniczna

Rozdzielczość 2x 20MP
Pola pomiarowe:

• 200 mm x 134 mm,
• 300 mm x 200 mm,
• 400 mm x 300 mm.

Niepewność pomiaru przy użyciu najmniejszego pola pomiarowego 0,017 mm.
Stół obrotowy o obciążeniu 300 kg o średnicy 500 mm.

Specyfikacja techniczna

Y = 3000 mm
Z = 1200 mm

• dedykowany, specjalnie zaprojektowany fundament maszyny wsparty na aktywnym tłumieniu drgań firmy Bilz,
• granitowe prowadnice osi głównej maszyny (oś X);
• ceramiczny portal maszyny (oś Y) oraz ceramiczna pinola (oś Z);

Maksymalny dopuszczalny błąd graniczny MPE(3D) maszyny przy pomiarze stykowym (dla temperatury 20 °C ± 2 °C) wyznaczony jako błąd pomiaru długości zmierzonej z zerowym offsetem końcówki trzpienia pomiarowego względem osi pinoli (wartości E0), na podstawie minimum 105 pomiarów (po 5 długości powtórzonych 3-krotnie, równolegle dla każdej osi X, Y, Z oraz dla 4 przekątnych w przestrzeni pomiarowej CMM, na co najmniej 66 % maksymalnego przesuwu CMM wzdłuż każdej linii pomiaru): MPE (3D) = 2,8 + L/400 μm; gdzie L w mm.

Wyposażenie:

• głowica uchylno-obrotowa Renishaw PH10MQ Plus,
• sonda skanująca Renishaw SP25M z modułami SM25-1, SM25-2, SM25-3, pozwalającymi na instalację trzpieni pomiarowych o długościach do 220 mm,
• magazyn automatycznej wymiany trzpieni FCR25,
• kompensacja temperatury dla osi maszyny oraz dla elementu mierzonego,
• zdalnie sterowany wózek transportowy o nośności 10 T do transportu elementów wielkogabarytowych.

Specyfikacja techniczna

Rozdzielczość 2x 20MP
Pola pomiarowe:

• 200 mm x 134 mm,
• 300 mm x 200 mm,
• 400 mm x 300 mm.

Niepewność pomiaru przy użyciu najmniejszego pola pomiarowego 0,017 mm.
Stół obrotowy o obciążeniu 300 kg o średnicy 500 mm.

Specyfikacja techniczna

• Zakres pomiarowy po promieniu 50 metrów (średnica 100 metrów)
• możliwość laserowego pomiaru wielkości geometrycznych 3D z wykorzystaniem reflektora SMR w trybie absolutnego pomiaru odległości (ADM) i interferencyjnego pomiaru odległości (IFM);
• zasięg roboczy pomiaru odległości reflektorem SMR 50,0 m od głowicy urządzenia skanującego;
• zakres pomiarowy głowicy laser trackera w poziomie 640o;
• zakres pomiarowy głowicy laser trackera w pionie – 59o do + 79o;
• system automatycznego śledzenia i odzyskiwania zgubionej wiązki w polu widzenia znacznika pomiarowego 30o;
• maksymalny dopuszczalny błąd (MPE) pomiaru 3D określony wzorem ±10 μm + 5 μm/m (2 sigma) potwierdzony świadectwem wzorcowania;
• dokładność pomiarów odległości w trybie interferencyjnym 0,5 μm/m.

Zastosowanie urządzenia

Wzorce długości w postaci profili wykonanych z włókna węglowego zamocowane na ścianie referencyjnej o wymiarach 12 m x 4 m, Wzorce posiadają gniazda do mocowania sferycznych retroreflektorów (SMR). Służą do wzorcowania optycznych przyrządów do pomiarów elementów wielkogabarytowych takich jak laser trackerów i innych przyrządów optycznych w celu zapewnienia spójności pomiarowej.

Zakres usług:

• wzorcowanie tachimetrów elektronicznych w zakresie pomiaru odległości,
• wzorcowanie dalmierzy laserowych,
• konsultacje i doradztwo w zakresie wykonywanych pomiarów geodezyjnych,
• prowadzenie warsztatów metrologicznych z zakresu wzorcowania i testowania przyrządów geodezyjnych,
• podwykonawstwo w projektach badawczo- rozwojowych w zakresie doboru, kalibracji, wzorcowania i wykorzystania urządzeń do pomiarów geodezyjnych.

Specyfikacja techniczna

Interferometr laserowy jest przyrządem do bezkontaktowych i precyzyjnych pomiarów przemieszczeń liniowych z dokładnością do 0,05 µm oraz kątów z rozdzielczością do 0,01 sekundy kątowej. Tor pomiarowy posiada automatyczny przesuw platformy o długości przesuwu 1200 cm.

System HPI-3D:

• rozdzielczość 100 pm,
• pomiary wibracji do 100 kHz,
• pomiary dynamiczne do 100 kS/s,
• maksymalna prędkość pomiarów do  ±7 m/s,
• wyjście enkodera – 1Vpp i TTL,
• wysokiej klasy zintegrowana bezprzewodowa jednostka kompensacyjna parametrów środowiskowych.

Zastosowanie urządzenia

Tor pomiarowy służący do wzorcowania przyrządów (pomiar odległości)  geodezyjnych, takich jak Tachimetry na komparatorze interferencyjnym o zakresie pomiarowym 1200 cm.

Elementy pomiaru:

• pomiar dokładności i powtarzalności pozycjonowania liniowego,
• pomiar prostoliniowości,
• pomiar prostopadłości,
• pomiar płaskości,
• pomiar równoległości,
• pomiar pozycjonowania kątowego,
• pomiar wibracji,
• pomiar prędkości.

Zastosowanie zakres badań:

• przemysł budowlany – pomiary izolatorów, betonów, kruszyw, metali konstrukcyjnych,
• przemysł ceramiczny – pomiary rozszerzalności cieplnej oraz kurczliwości materiałów,
• przemysł energetyczny – badania izolacji termicznej przewodów elektrycznych, izolacji ciepłowniczych,
• przemysł spożywczy – badania na potrzeby zakładów przetwórstwa warzyw i owoców, mięsa, zakładów mleczarskich, czy gorzelniczych w celu oceny parametrów wpływających na właściwy przebieg procesów technologicznych,
• przemysł chemiczny – pomiary materiałów polimerowych, kompozytów, nowych materiałów ciekłych i stałych, pian, proszków, powłok,
• przemysł farmaceutyczny – pomiary parametrów istotnych dla prawidłowego przebiegu procesu wytwarzania leków.

Specyfikacja techniczna

Urządzenie mierzy dyfuzyjność cieplną w zakresie od 0,01 do 1000 mm2/s oraz przewodność cieplną w zakresie od 0,1 do 2000 W/mK w zakresie temperatur RT (temperatura pokojowa) do 2000 °C, Moc lasera: 25 J na impuls, z możliwością regulacji mocy i czasu trwania impulsu, Średnica próbki 12,7 mm, grubość: od 0,1 mm do 6 mm, urządzenie wyposażone w nośniki próbek pozwalające na pomiar następujących materiałów: materiały wysoko przewodzące i cienkie folie o maksymalnej grubości 1 mm, ceramika, ciecze niskoprzewodzące, ciecze o małej lepkości (np. woda, oleje). Materiały uchwytów próbek: Al₂O₃, grafit

Zastosowanie urządzenia

Urządzenie do pomiaru dyfuzyjności cieplnej oraz przewodności cieplnej materiałów wysokoprzewodzących i cienkich folii, ceramiki, cieczy niskoprzewodzących, cieczy o małej lepkości (np. woda, oleje). Pomiar dyfuzyjności cieplnej w połączeniu z pomiarem pojemności cieplnej oraz gęstości umożliwia wyznaczenie przewodności cieplnej. LFA 427 charakteryzuje się wysoką precyzją i powtarzalnością pomiarów, krótkim czasem analizy oraz możliwością dostosowania warunków pomiarowych do różnych właściwości próbek. Dzięki temu znajduje zastosowanie w badaniach i rozwoju materiałów w takich branżach jak motoryzacja, lotnictwo, astronautyka oraz technologie energetyczne.

Specyfikacja techniczna

• Dokładność wyznaczenia temperatury: ±0,1 K
• Układ chłodzenia: chłodzenie z użyciem ciekłego i gazowego azotu
• Zakres temperaturowy: od –180 °C do 600 °C
• Zakres pomiaru strumienia cieplnego: od 0 do ±750 mW
• Możliwość pomiaru: określanie ciepła właściwego
• Szybkość ogrzewania i chłodzenia: od 0,001 K/min do 500 K/min (maksymalne wartości zależne od wybranego zakresu temperatur

Zastosowanie urządzenia

Kalorymetr różnicowy służy do badania temperatur przemian fazowych oraz do wyznaczania ciepła właściwego materiałów. Jest wyposażony jest w piec o niskiej masie termicznej, co pozwala na szybkie zmiany temperatury oraz precyzyjne pomiary. Dodatkowo, zastosowanie sensorów pierścieniowych oraz tygli Concavus® zapewnia wysoką powtarzalność i dokładność wyników. Urządzenie to jest idealnym narzędziem do badań procesów takich jak topnienie, krystalizacja, przemiany fazowe czy utwardzanie materiałów polimerowych, dostarczając wiarygodnych i precyzyjnych danych, niezbędnych w analizie termicznej.

Specyfikacja techniczna

Zakres temperatur: od –150 °C do 2000 °C.

Urządzenie umożliwia pomiar w atmosferze obojętnej (Hel) oraz w próżni, system pomiarowy jest w układzie horyzontalnym. Urządzenie zapewnia pomiar próbek stałych, proszków, lepkich cieczy oraz cienkich folii.

Stabilność termiczna: ±0,02 K, maksymalna długość próbki: 50 mm, maksymalna średnica próbki: 12 mm, zakres pomiarowy: (50mm) ± 25000 µm, rozdzielczość ∆l: 0,1 nm (w całym zakresie pomiarowym), powtarzalność ∆l/l0: 0,001 %, dokładność ∆l/l0: 0,002 %, rozdzielczość siły: min. 0.001mN, urządzenie zapewnia pracę w trybie modulacji siły (0.0003 Hz…1Hz) o różnych przebiegach: piła, kwadrat, sinusoida itd.)

Zastosowanie urządzenia

Urządzenie do pomiaru dyfuzyjności cieplnej oraz przewodności cieplnej materiałów wysokoprzewodzących i cienkich folii, ceramiki, cieczy niskoprzewodzących, cieczy o małej lepkości (np. woda, oleje). Pomiar dyfuzyjności cieplnej w połączeniu z pomiarem pojemności cieplnej oraz gęstości umożliwia wyznaczenie przewodności cieplnej. LFA 427 charakteryzuje się wysoką precyzją i powtarzalnością pomiarów, krótkim czasem analizy oraz możliwością dostosowania warunków pomiarowych do różnych właściwości próbek. Dzięki temu znajduje zastosowanie w badaniach i rozwoju materiałów w takich branżach jak motoryzacja, lotnictwo, astronautyka oraz technologie energetyczne.

Specyfikacja techniczna pokazująca potencjał/możliwości aparatury

Rozmiar próbki 300x300x105mm, zakres pomiarowy współczynnika przewodzenia ciepła 0,002 ÷ 0,5 W/mK, pomiar pojemności cieplnej materiałów izolacyjnych, możliwość przepłukiwania komory pomiarowej gazem ochronnym, np. azotem lub suchym powietrzem w celu wyeliminowania kondensacji pary, możliwość wykonania pomiarów przewodności cieplnej dla materiałów sypkich, możliwość wykonania pomiarów przy zwiększonym zagęszczeniu, pomiar w zakresie temperatur od – 20 do 70 °C, regulowana siła nacisku: od 0 do 1930 N.

Zastosowanie urządzenia

Przyrząd do pomiaru współczynnika przewodzenia ciepła dla materiałów izolacyjnych na podstawie norm ASTM C518, ASTM C1784, ISO 8301, JIS A1412, DIN EN 12664, oraz DIN EN 12667. Urządzenie charakteryzuje się wysoką precyzją i powtarzalnością pomiarów, co czyni je idealnym narzędziem do badań i kontroli jakości materiałów izolacyjnych. Dzięki zaawansowanemu systemowi kontroli temperatury oraz możliwości dostosowania siły nacisku, HFM 446 Lambda Medium Eco-Line zapewnia wiarygodne i dokładne wyniki pomiarów.

ZAKRES USŁUG:

• badania ilościowe grup związków chemicznych w różnych próbkach organicznych i nieorganicznych oraz badania jakościowe w celu identyfikacji związków chemicznych w różnego rodzaju matrycach, w tym węgla kamiennego i brunatnego, antracytu, koksu, biomasy wykorzystywanej do celów energetycznych, odpadów z uwzględnieniem stałych paliw wtórnych, a także węgli aktywnych i materiałów porowatych;
• kompleksowe badania właściwości wyżej wymienionych materiałów jak również produktów ich przetwórstwa,
• prowadzenie badań technologicznych nad bilansowaniem procesów pirolizy i zgazowania, oczyszczaniem i uszlachetnianiem produktów ubocznych termochemicznej konwersji paliw stałych, biomasy i oraz odpadów, materiałami węglowymi nowej generacji.

Specyfikacja techniczna

Dokładność wyznaczenia temperatury: +/-0.1 K, kalorymetr posiada układ chłodzenia z ciekłym i gazowym azotem, zakres temperaturowy: -180 °C do 600 °C, zakres pomiaru strumienia cieplnego od 0 do ±750 mW, możliwość określania ciepła właściwego, szybkość ogrzewania i chłodzenia: od 0,001 K/min do 500 K/min (maksymalne szybkości zależą od zakresu temperatur)

Zastosowanie urządzenia

Kalorymetr różnicowy służy do badania temperatur przemian fazowych oraz do wyznaczania ciepła właściwego materiałów. DSC 214 Polyma wyposażony jest w piec o niskiej masie termicznej (Arena®), co pozwala na szybkie zmiany temperatury oraz precyzyjne pomiary. Dodatkowo, zastosowanie sensorów pierścieniowych oraz tygli Concavus® zapewnia wysoką powtarzalność i dokładność wyników. Urządzenie to jest idealnym narzędziem do badań procesów takich jak topnienie, krystalizacja, przemiany fazowe czy utwardzanie materiałów polimerowych, dostarczając wiarygodnych i precyzyjnych danych, niezbędnych w analizie termicznej.

Analizator CHNS SC 832/828

Analizator termograwimetryczny TGA

Automatyczny ekstraktor prób stałych

Spektrometr masowy TSQ9K-VPI

Stanowisko do badania przewodnictwa cieplnego i oceny paliw

Wielofazowy analizator węgla i wodoru/wilgoci

Młyn tnący

ZAKRES USŁUG:

Specyfikacja

• Typ: maszyna obciążnikowa (stos sekwencyjny) przeznaczona do najdokładniejszego odtwarzania jednostki siły
• Zakres siły: do 100 N
• Najmniejsze obciążenie: 0,5 N
• Praca w cyklu obciążeń wzrastających i malejących
• Punkty pomiarowe: 0,5 N, 1 N, 1,5 N, 2 N, 2,5 N, 3 N, 3,5 N, 4 N, 4,5 N, 5 N, 6 N, 7 N, 8 N, 9 N, 10 N, 12 N, 14 N, 15 N, 16 N, 18 N, 20 N, 25 N, 30 N, 35 N, 40 N, 45 N, 50 N, 60 N, 70 N, 80 N, 90 N, 100 N
• Względna niepewność rozszerzona: 2·10⁻⁵ (k=2)
• Wysokość przestrzeni montażowej: ściskanie 175 mm, rozciąganie 430 mm
• Szerokość przestrzeni montażowej: ściskanie 100 mm, rozciąganie 110 mm

Zastosowanie urządzenia

• wzorcowanie i kalibracja przetworników siły,
• metrologia siły w laboratoriach akredytowanych,
• badaniach naukowych i przemysłowych wymagających precyzyjnego pomiaru siły
• zapewnianie spójności pomiarowej zgodnie z ISO 376.

Specyfikacja techniczna

• Typ: maszyna obciążnikowa(stos sekwencyjny) przeznaczona do najdokładniejszego odtwarzania jednostki siły
• Zakres siły: do 1000 N
• Najmniejsze obciążenie: 10 N
• Praca w cyklu obciążeń wzrastających i malejących
• Punkty pomiarowe: 10 N, 20 N, 30 N, 40 N, 50 N, 60 N, 70 N, 80 N, 90 N, 100 N, 120 N, 140 N, 150 N, 160 N, 180 N, 200 N, 250 N, 300 N, 350 N, 400 N, 450 N, 500 N, 600 N, 700 N, 800 N, 900 N, 1000 N
• Względna niepewność rozszerzona: 2·10⁻⁵ (k=2)
• Wysokość przestrzeni montażowej: ściskanie 240 mm, rozciąganie 530 mm
• Szerokość przestrzeni montażowej: ściskanie 260 mm, rozciąganie 300 mm

Zastosowanie urządzenia

• wzorcowanie i kalibracja przetworników siły,
• metrologia siły w laboratoriach akredytowanych,
• badaniach naukowych i przemysłowych wymagających precyzyjnego pomiaru siły
• zapewnianie spójności pomiarowej zgodnie z ISO 376.