"Opracowanie podstaw hierarchicznych pomiarów dużych obiektów inżynierskich z wykorzystaniem metod punktowych i polowych” realizowany w ramach konkursu „Polska Metrologia"

Projekt realizowany przez konsorcjum składającego się z Politechnik: Krakowskiej (Lider), Warszawskiej, Poznańskiej i Świętokrzyskiej realizujących projekt NSMET Narodowa Sieć Metrologii współrzędnościowej wpisany na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej. Zagadnienia realizowane w ramach projektu są zgodne z agendą badawczą projektu NSMET, są również komplementarne w odniesieniu do agendy badawczej projektu „Świętokrzyski Kampus Laboratoryjny Głównego Urzędu Miar (ŚKLGUM)” realizowanego przez Główny Urząd Miar. Wpisuje się również w cele programu „Polska metrologia” poprzez prowadzenie we współpracy z Prezesem Głównego Urzędu Miar, badań naukowych w obszarach związanych z polską metrologią. 

Produkcja oraz montaż wielkogabarytowych obiektów inżynierskich, z których znaczna część wykonana musi być z wąskimi tolerancjami, wymaga realizacji dokładnych pomiarów na dużych odległościach. Takie pomiary stanowią poważne wyzwanie dla metrologów dbających o jakość produktów przede wszystkim z przemysłów energetycznego, lotniczego, samochodowego czy maszynowego. Pomiary realizowane w sposób stykowy są czasochłonne co związane jest z koniecznością przenoszenia sond pomiarowych na duże odległości. Pomiary optyczne są zdecydowanie szybsze jednakże ich zakres pomiarowy rzadko przekracza kilka metrów. Dodatkowym wyzwaniem przy pomiarach elementów wielkogabarytowych jest zmienność warunków otoczenia (np. gradient temperatury) wzdłuż mierzonych długości oraz superpozycja błędów. W związku z tym trudnym zadaniem jest zapewnienie wysokich dokładności takich pomiarów. Powyżej przytoczone powody skłoniły zespół projektowy do podjęcia badań w kierunku opracowania hybrydowych systemów pomiarowych (HSP) oraz metod podnoszenia dokładności pomiarów na nich realizowanych.

Projekt ma na celu opracowanie podstaw budowy HSP, których głównym zastosowaniem będzie realizacja hierarchicznych pomiarów dużych obiektów inżynierskich (o największym wymiarze obiektu sięgającym 10 m) oraz opracowanie wytycznych do konstruowania oraz stosowania podobnych systemów pomiarowych, opracowanie metody oceny niepewności pomiarów realizowanych z ich zastosowaniem, a także metody zapewnienia spójności tych pomiarów z podstawową jednostką długości (odbiorcami metody opracowanej w ramach projektu będą m.in. GUM oraz akredytowane laboratoria wzorcujące).

W skład hybrydowych systemów pomiarowych do hierarchicznych pomiarów wielkogabarytowych obiektów inżynierskich wchodzić będą dostępne na rynku systemy pomiarowe, które wykorzystują metody punktowe (współrzędnościowe maszyny pomiarowe, laserowe systemy nadążne, współrzędnościowe ramiona pomiarowe) oraz metody polowe (skanery światła strukturalnego, laserowe skanery triangulacyjne). Projekt zakłada, że opracowane w jego ramach hybrydowe systemy pomiarów dużych obiektów inżynierskich będą pozwalały na wykonywanie pomiarów długości równej 10 m z wartościami niepewności nie przekraczającymi 0,1 mm, dla systemów hybrydowych opartych na dowolnym systemie wykorzystującym metodę punktową, oraz z wartościami niepewności nie przekraczającymi 0,020 mm, dla systemów hybrydowych, w których jako system implementujący metodę punktową wykorzystywane będą wielkogabarytowe współrzędnościowe maszyny pomiarowe.