3. SCHVÁLENÍ TYPU
3.1 Postup při schválení typu
Postup schválení typu sestává z:
a) posouzení dokumentace1) o měřidle, kterou je žadatel povinen předložit posuzujícímu orgánu,
b) předběžného posouzení,
c) prohlídky tvrdoměru,
d) zkoušky měřením přímou a nepřímou metodou,
e) vypracování dokumentace schválení typu a vydání certifikátu; případného zastavení postupu pro schválení typu, pokud tvrdoměr nevyhoví všem požadavkům uvedeným v této vyhlášce.
3.1.1 Tvrdoměry typu Rockwell
3.1.1.1 Všeobecné podmínky
Před měřením tvrdoměru typu Rockwell se musí zkontrolovat, aby bylo zajištěno že:
a) tvrdoměr je správně ustaven,
b) tlačný čep držící vnikací těleso se může pohybovat ve svém vedení,
c) držák vnikacího tělesa je pevně spojen s tlačným čepem,
d) zkušební zatížení může být aplikováno a odlehčeno bez rázů, chvění a takovým způsobem, aby nebylo ovlivněno čtení,
e) čtení nesmí být ovlivněno ani pohyby zkušebního tělesa ani deformací stojanu.
3.1.1.2 Přímá metoda měření
3.1.1.2.1 Přímé měření by se mělo provádět při teplotě (23 ±5)°C. Pokud se měření provádí při jiné teplotě, musí být teplota uvedena v protokolu o měření.
3.1.1.2.1 Přístroje použité při měření musí navazovat na státní etalony.
3.1.1.2.2 Přímé měření zahrnuje:
a) měření zkušebního zatížení,
b) měření vnikacího tělesa,
c) měření zařízení pro měření hloubky.
3.1.1.2.3 Měření zkušebního zatížení:
Předběžné zkušební zatížení a každé celkové zkušební zatížení, které bude použito, musí být proměřeno a kdykoliv je to možné, musí se provést měření nejméně ve třech polohách tlačného čepu rovnoměrně rozmístěných v rozsahu jeho pohybu během zkoušení. Prodleva zkušebního zatížení musí být nejméně dvě sekundy.
Zatížení musí být měřeno buď měřením siloměrem třídy 1 nebo vyvažováním protisilou s přesností ± 2,0 % aplikovanou pomocí etalonových závaží a s použitím mechanického převodu.
Musí být provedena tři čtení pro každé zatížení a každou polohu tlačného čepu. Měření se provádí tak, že při každém měření se provede nejprve čtení hodnoty předběžného zatížení, potom celkového zatížení a opět po odlehčení se provede druhé čtení předběžného zatížení.
3.1.1.2.4 Měření vnikacího tělesa:
Aby bylo zajištěno spolehlivé měření kuželových vnikacích těles, musí se provést jejich přímé i nepřímé měření.
3.1.1.2.4.1 Přímé měření kuželových vnikacích těles
Kontrola povrchu vnikacího tělesa. Provede se vizuelně pomocí vhodného mikroskopu. Vnikací těleso musí být vyleštěno a bez povrchových vad.
Měření geometrie kuželového vnikacího tělesa může být provedeno přímým měřením nebo měřením jeho průmětu na promítací ploše. Měření musí být provedeno v nejméně čtyřech rovnoměrně prostorově rozdělených řezech.
Provede se měření vrcholového úhlu, poloměru zaoblení, odchylky rovnosti tvořící přímky diamantového kužele a úhel mezi osou diamantového kužele a osou držáku vnikacího tělesa. Provedou se vždy čtyři měření a hodnota jednotlivých parametrů povrchu se vypočte jako aritmetický průměr jednotlivých měření. Naměřené výsledky nesmí překročit dovolené odchylky, které jsou uvedeny v bodu 2.1.1.
3.1.1.2.4.2 Nepřímé měření kuželového vnikacího tělesa
Měření se provádí na čtyřech tvrdoměrných destičkách tak, že nejprve se provedou nejméně tři měření referenčním vnikacím tělesem a potom do blízkosti těchto vtisků se provedou za stejných podmínek vtisky měřeným vnikacím tělesem. Vypočtou se průměrné hodnoty tvrdosti jednotlivých destiček naměřené jednotlivými vnikacími tělesy a tyto hodnoty se vzájemně porovnají. Dovolené odchylky naměřené tvrdosti mezi měřeními provedenými referenčním vnikacím tělesem a měřeným vnikacím tělesem jsou uvedeny v bodu 2.1.1.
3.1.1.2.4.3 Měření kuliček
Pro účely měření velikosti a tvrdosti kuliček se považuje za dostatečnou zkouška náhodně vybrané kuličky. Kulička, na které se měřila tvrdost se musí vyřadit.
Kuličky musí být vyleštěny a bez povrchových vad, prohlídka se provede pomocí vhodného mikroskopu.
Uživatel musí buď kuličky změřit, aby se ujistil, že splňují všechny požadavky, nebo musí získat od dodavatele osvědčení, že kuličky všechny požadavky splňují.
Průměr kuličky musí být určen výpočtem střední hodnoty z nejméně tří jednotlivých hodnot průměrů naměřených v různých polohách kuličky.
Všechny požadavky jsou uvedeny v bodu 2.1.1.
3.1.1.2.5 Poznámka
Ve většině případů měření vnikacích těles jak kuliček, tak kuželových provádí k tomu určená pracoviště Českého metrologického institutu, nebo jiných kalibračních laboratoří, která jsou vhodně přístrojově vybavena pro tato měření. Při provádění zkoušek pro typové schválení tvrdoměru se kontrolují kalibrační listy, u kuliček certifikáty od výrobců, k jednotlivým vnikacím tělesům, která jsou součástí zkoušeného tvrdoměru.
3.1.1.2.6 Měření zařízení pro měření hloubky
Zařízení pro měření hloubky vtisku musí být měřeno nejméně ve třech polohách, včetně poloh odpovídajících nejmenší a největší tvrdosti pro které se stupnice normálně používají, v průběhu posuvů vnikacího tělesa ve směru rostoucí tvrdosti.
Přístroj používaný pro měření hloubkoměrů musí mít přesnost 0,0002 mm.
Jestliže není možné zařízení pro měření hloubky měřit přímo, může se provést modifikované nepřímé měření zkouškou tvrdosti s referenčními destičkami a s referenčním vnikacím tělesem. U referenčního vnikacího tělesa je nutné znát korekce. Na třech referenčních destičkách Rockwella stupnice C se provedou referenčním vnikacím tělesem nejméně tři vtisky. Vypočte se střední hodnota tvrdosti na každé destičce a k této tvrdosti se přičtou korekce referenčního vnikacího tělesa. Takto vypočtená tvrdost na každé destičce se nesmí lišit od nominální hodnoty tvrdoměrné destičky o více než 0,8 HRC.
3.1.1.3 Nepřímá metoda měření
3.1.1.3.1 Nepřímé měření se musí provádět při teplotě (23 ± 5)°C pomocí kalibračních referenčních tvrdoměrných destiček. Tyto destičky musí být kalibrovány v Českém metroloickém institutu.
3.1.1.3.2 Tvrdoměr musí být měřen pro každou stupnici, kterou tvrdoměr umožňuje měřit. Pro každou měřenou stupnici se musí použít referenční destičky ze tří rozsahů uvedených v tabulce č.3 v bodu 2.1.1.
Na každé referenční destičce musí být provedeno pět vtisků rovnoměrně rozložených po zkoušeném povrchu a každá hodnota tvrdosti musí být stanovena v rozmezí 0,2 jednotky stupnice. Před provedením těchto vtisků se musí provést alespoň dva předběžné vtisky, aby bylo zajištěno že referenční destička, vnikací těleso a podložka jsou správně usazeny. Výsledky těchto předběžných vtisků se nesmí započítávat. Z naměřených výsledků se pak vypočítá spolehlivost a chyba tvrdoměru. Hodnoty dovolených chyb a spolehlivostí jsou uvedeny v bodu 2.1.1.
3.1.1.3.3 Spolehlivost
Pro každou tvrdoměrnou destičku H1, H2, H3, H4, H5 jsou naměřené hodnoty tvrdosti sestavené podle vzrůstající velikosti. Spolehlivost tvrdoměru při vybraných podmínkách je dána rozdílem:
H5 - H1
Průměrná hodnota tvrdosti z pěti vtisků je definována následovně:
kde H1, H2, H3, H4, H5 jsou hodnoty tvrdosti odpovídající pěti provedeným vtiskům.
3.1.1.3.4 Chyba
Chyba tvrdoměru při vybraných podmínkách je vyjádřena rozdílem:
kde je průměrná hodnota tvrdosti
H specifická tvrdost použité referenční destičky
3.1.2 Tvrdoměry typu Vickers
3.1.2.1 Všeobecné podmínky
Před měřením tvrdoměru typu Vickers se musí zkontrolovat, aby bylo zajištěno že:
Jestliže měřicí zařízení je součástí tvrdoměru, změna od odlehčení zkušebního zatížení do okamžiku měření neovlivní čtení. Osvětlení neovlivňuje čtení hodnoty. Střed vtisku je pokud možno ve středu zorného pole.
a) tvrdoměr je správně ustaven,
b) tlačný čep držící vnikací těleso se může pohybovat ve svém vedení,
c) držák vnikacího tělesa je pevně spojen s tlačným čepem,
d) zkušební zatížení může být aplikováno a odlehčeno bez rázů, chvění a takovým způsobem, aby nebylo ovlivněno čtení.
3.1.2.2 Přímá metoda měření
3.1.2.2.1 Přímé měření by se mělo provádět při teplotě (23 ± 5)°C. Pokud se měření provádí při jiné teplotě, musí být teplota uvedena v protokolu o měření.
3.1.2.2.2 Přístroje použité při měření musí navazovat na státní etalony.
3.1.2.2.3 Přímé měření zahrnuje:
a) měření zkušebního zatížení,
b) měření vnikacího tělesa,
c) měření měřicího zařízení.
3.1.2.2.4 Měření zkušebního zatížení:
Každé zkušební zatížení, které bude použito, musí být proměřeno a kdykoliv je to možné, musí se provést měření nejméně ve třech polohách tlačného čepu rovnoměrně rozmístěných v rozsahu jeho pohybu během zkoušení.
Zatížení musí být měřeno buď měřením siloměrem třídy 1 nebo vyvažováním protisilou s přesností ± 2,0 % aplikovanou pomocí etalonových závaží a s použitím mechanického převodu.
Musí být provedena tři čtení pro každé zatížení a každou polohu tlačného čepu. Bezprostředně před každým čtením se musí tlačný čep pohybovat stejným směrem jako během zkoušky.
3.1.2.2.5 Měření vnikacího tělesa
Vnikací těleso je ve tvaru pravidelného čtyřbokého jehlanu.
Kontrola povrchu vnikacího tělesa. Provede se vizuálně pomocí vhodného mikroskopu. Vnikací těleso musí být vyleštěno a bez povrchových vad.
Měření geometrie vnikacího tělesa může být provedeno přímým měřením nebo měřením jeho průmětu na promítací ploše.
Provede se měření vrcholového úhlu protilehlých stěn, stříšky, a úhlu mezi osou diamantového jehlanu a osou držáku vnikacího tělesa. Hodnota jednotlivých parametrů povrchu se vypočte jako aritmetický průměr jednotlivých měření. Měření vrcholového úhlu se provede tak, že se změří úhly protilehlých stěn a aritmetický průměr těchto měření je výsledným vrcholovým úhlem vnikacího tělesa. Ostatní parametry se měří ve čtyřech řezech. Naměřené výsledky nesmí překročit dovolené mezní odchylky, které jsou uvedené v bodu 2.1.2.
3.1.2.2.6 Poznámka
Ve většině případů měření vnikacích těles provádí k tomu určená pracoviště Českého metrologického institutu nebo jiných kalibračbích laboratoří, která jsou vhodně přístrojově vybavena pro tato měření. Při provádění zkoušek pro typové schválení tvrdoměru se kontrolují kalibrační listy k jednotlivým vnikacím tělesům, která jsou součástí zkoušeného tvrdoměru.
3.1.2.2.7 Měření měřicího zařízení
Schopnost odhadu měřicího zařízení závisí na velikosti vtisku, který je možno na zařízení měřit.
Měřicí zařízení musí být měřeno na objektivním mikrometru nejméně v pěti intervalech pro každý pracovní rozsah.
Jestliže není možné měřicí zařízení měřit přímo, může se provést modifikované nepřímé měření zkouškou tvrdosti s referenčními destičkami. Měření se provede měřením referenčního vtisku na každé referenční destičce, zpravidla na referenčních destičkách, které budou použity na nepřímé měření tvrdoměru. Chyba měřicího zařízení vyjádřená v procentech střední úhlopříčky vtisku nesmí být větší než 1 %.
3.1.2.3 Nepřímá metoda měření
Na každé referenční destičce musí být provedeno pět vtisků rovnoměrně rozložených po zkoušeném povrchu. Před provedením těchto vtisků se musí provést alespoň dva předběžné vtisky, aby bylo zajištěno že referenční destička, vnikací těleso a podložka jsou správně usazeny. Výsledky těchto předběžných vtisků se nesmí započítávat. Z naměřených výsledků se pak vypočítá spolehlivost a chyba tvrdoměru. Hodnoty dovolených chyb a spolehlivostí jsou uvedeny v článku 2.1.2.
3.1.2.3.1 Nepřímé měření se musí provádět při teplotě (23 ± 5)°C pomocí kalibračních referenčních tvrdoměrných destiček. Tyto destičky musí být kalibrovány v Českém metrologickém institutu.
3.1.2.3.2. V případě, že se měří tvrdoměry použitelné pro několik zkušebních zatížení, pak musí být vybrána nejméně dvě tato zatížení. Jedno z nich musí být zatížení, které je používáno nejčastěji. Pro každé vybrané zkušební zatížení musí být použity nejméně dvě tvrdoměrné destičky dvou různých rozsahů tvrdosti. Doporučuje se použít tři tvrdoměrné destičky v rozsazích:
≤ 225 HV
400 HV až 600 HV
> 700 HV
3.1.2.3.3 Spolehlivost
Pro každou tvrdoměrnou destičku d1, d2, d3, d4, d5 jsou aritmetické střední hodnoty změřených úhlopříček vtisků sestavené podle vzrůstající velikosti. Spolehlivost tvrdoměru při vybraných podmínkách je dána rozdílem:
d5 – d1
3.1.2.3.4 Chyba
Chyba tvrdoměru při vybraných podmínkách je vyjádřena rozdílem:
kde
přičemž
| H1, H2,........H5 | jsou hodnoty tvrdosti odpovídající d1, d2, ......d5 |
| H | je hodnota tvrdosti použité tvrdoměrné destičky |
3.1.3 Tvrdoměry typu Brinell
3.1.3.1 Všeobecné podmínky
Před měřením tvrdoměru typu Brinell se musí zkontrolovat, aby bylo zajištěno že:
Zkušební zatížení může být aplikováno a odlehčeno bez rázů, chvění a takovým způsobem, aby nebylo ovlivněno čtení.
Jestliže měřicí zařízení je součástí tvrdoměru, změna od odlehčení zkušebního zatížení do okamžiku měření neovlivní čtení. Osvětlení neovlivňuje čtení hodnoty. Střed vtisku je pokud možno ve středu zorného pole.
a) tvrdoměr je správně ustaven,
b) tlačný čep držící kuličku se může pohybovat ve svém vedení,
c) držák kuličky s kuličkou je pevně spojen s tlačným čepem.
3.1.3.2 Přímá metoda měření
3.1.3.2.1 Přímé měření by se mělo provádět při teplotě (23 ± 5)°C. Pokud se měření provádí při jiné teplotě, musí být teplota uvedena v protokolu o měření.
3.1.3.2.2 Přístroje použité při měření musí navazovat na státní etalony.
3.1.3.2.3 Přímé měření zahrnuje:
a) měření zkušebního zatížení,
b) měření vnikacího tělesa,
c) měření měřicího zařízení.
3.1.3.2.4 Měření zkušebního zatížení
Každé zkušební zatížení, které bude použito, musí být proměřeno a kdykoliv je to možné, musí se provést měření nejméně ve třech polohách tlačného čepu rovnoměrně rozmístěných v rozsahu jeho pohybu během zkoušení.
Zatížení musí být měřeno buď měřením siloměrem třídy 1 nebo vyvažováním protisilou s přesností ± 2,0 % aplikovanou pomocí etalonových závaží a s použitím mechanického převodu.
Musí být provedena tři čtení pro každé zatížení a každou polohu tlačného čepu. Bezprostředně před každým čtením se musí tlačný čep pohybovat stejným směrem jako během zkoušky.
3.1.3.2.5 Měření vnikacího tělesa
Vnikací těleso se skládá z kuličky a jejího držáku.
Pro účely měření velikosti a tvrdosti kuliček se považuje za dostatečnou zkouška náhodně vybrané kuličky. Kulička, na které se měřila tvrdost se musí vyřadit.
Kuličky musí být vyleštěny a bez povrchových vad, prohlídka se provede pomocí vhodného mikroskopu.
Uživatel musí buď kuličky změřit, aby se ujistil, že splňují všechny požadavky, nebo musí získat od dodavatele osvědčení, že kuličky všechny požadavky splňují.
Průměr kuličky musí být určen výpočtem střední hodnoty z nejméně tří jednotlivých hodnot průměrů naměřených v různých polohách kuličky.
Všechny požadavky jsou uvedeny v bodu 2.1.3.
3.1.3.2.6 Poznámka
Ve většině případů měření kuliček provádí k tomu určená pracoviště Českého metrologického institutu nebo jiných kalibračních laboratořích, která jsou vhodně přístrojově vybavena pro tato měření. Při provádění zkoušek pro typové schválení tvrdoměru se kontrolují kalibrační listy, nebo certifikáty od výrobce, k jednotlivým vnikacím tělesům, která jsou součástí zkoušeného tvrdoměru.
3.1.3.2.7 Měření měřicího zařízení
Schopnost odhadu měřicího zařízení závisí na velikosti vtisku, který je možno na zařízení měřit.
Měřicí zařízení musí být měřeno na objektivním mikrometru nejméně v pěti intervalech pro každý pracovní rozsah.
Jestliže není možné měřicí zařízení měřit přímo, může se provést modifikované nepřímé měření zkouškou tvrdosti s referenčními destičkami. Měření se provede měřením referenčního vtisku na každé referenční destičce, zpravidla na referenčních destičkách, které budou použity na nepřímé měření tvrdoměru. Chyba měřicího zařízení vyjádřená v procentech odpovídajícího průměru vtisku nesmí být větší než 1 %.
3.1.3.3 Nepřímá metoda měření
Na každé referenční destičce musí být provedeno pět vtisků rovnoměrně rozložených po zkoušeném povrchu. Před provedením těchto vtisků se musí provést alespoň dva předběžné vtisky, aby bylo zajištěno že referenční destička, vnikací těleso a podložka jsou správně usazeny. Výsledky těchto předběžných vtisků se nesmí započítávat. Z naměřených výsledků se pak vypočítá spolehlivost a chyba tvrdoměru. Hodnoty dovolených chyb a spolehlivostí jsou uvedeny v bodě 2.1.3.
3.1.3.3.1 Nepřímé měření se musí provádět při teplotě (23 ± 5)°C pomocí kalibračních referenčních tvrdoměrných destiček. Tyto destičky musí být kalibrovány v Českém metrologcikém institutu.
3.1.3.3.2 Tvrdoměr musí být měřen pro každé zkušební zatížení a každou velikost používané kuličky. Pro každé vybrané zkušební zatížení a velikost kuličky musí být použity nejméně dvě tvrdoměrné destičky dvou různých rozsahů tvrdosti. Doporučuje se použít tři tvrdoměrné destičky v rozsazích:
≤ 200 HBW
300 ≤ HBW ≤ 400
≤ 500 HBW
3.1.3.3.3 Spolehlivost
Pro každou tvrdoměrnou destičku d1, d2, d3, d4, d5 jsou naměřené hodnoty průměrů vtisku uspořádaných podle vzrůstající velikosti. Spolehlivost tvrdoměru při vybraných podmínkách je dána rozdílem:
d5 – d1
Průměrná hodnota průměrů z pěti vtisků je definována následovně:
kde d1, d2, d3, d4, d5 jsou hodnoty průměrů odpovídající pěti provedeným vtiskům.
3.1.3.3.4 Chyba
Chyba tvrdoměru při vybraných podmínkách je vyjádřena rozdílem:
kde
přičemž
| H1, H2,........H5 | jsou hodnoty tvrdosti odpovídající d1, d2, ......d5 |
| H | je hodnota tvrdosti použité tvrdoměrné destičky |
3.2 Certifikát schválení typu
Náležitosti certifikátu schválení typu stanoví zvláštní právní předpis2).