Zelfs bij het boren van een gat is het helemaal niet zo triviaal om superhoge nauwkeurigheid te halen. Meetonzekerheid, reproduceerbaarheid en herleidbaarheid moeten goed zijn vastgesteld. Als je die als systeemontwerper niet onder de knie hebt, kun je de nauwkeurigheid wel vergeten zegt Alexander Pil, de auteur van dit artikel.

De term ‘nauwkeurigheid’ wordt vaak niet goed gebruikt, stelt Rens Henselmans, cto van Dutch United Instruments en docent bij High Tech Institute in nummer 5/2021 van Mechatronica+Machinebouw. “Het is een kwalitatief begrip: iets is nauwkeurig of niet. Op zich is dat niet erg, als je van elkaar maar weet wat je bedoelt. Meestal gaat het over de meetonzekerheid.”

In het artikel wordt het verschil tussen reproduceerbaarheid en repeatability, of herhaalnauwkeurigheid uitgelegd. Repeatability is de variatie die optreedt als je processen herhaalt, onder exact dezelfde omstandigheden. Reproduceerbaarheid is diezelfde variatie, maar dan bij variabele omstandigheden. Zonder reproduceerbaar gedrag heb je niks.

Wat echt nodig is om te meten, zegt de auteur, hangt af van de toepassing en het budget. Gebruik dus je gezond verstand als je over nauwkeurigheid nadenkt. “Je mag van regeltjes afwijken, als je maar weet wat je doet. De benodigde kennis doe je op door ervaring.”

Als de metrologie en de reproduceerbaarheid in je systeem op orde zijn, is het tijd voor de kalibratie. “Om systematische fouten te corrigeren”, legt Henselmans uit. “De moraal van het verhaal is dat je kalibratie niet achteraf in je systeem kunt knutselen. Je moet van tevoren bedenken hoe je de kalibratie gaat uitvoeren en waar je welke sensoren en referentieobjecten nodig hebt. Als je daarmee wacht tot het eind, krijg je dat er niet meer in gepast.”

Het is dus wel handig als je op een rijtje hebt waar de foutbronnen zitten, voordat je jezelf in de hoek hebt geschilderd. Wat moet je kalibreren en vooral ook: hoe ga je dat doen. Op de markt zijn best kalibratietools en referentieobjecten te vinden, maar de ervaring leert dat je toch vrij snel vastloopt. Zeker voor wat grotere objecten droogt de lijst met mogelijkheden gauw op.

Designers moeten dan terugvallen op trucs zoals omkering. Henselmans legt uit: “Men neme een waterpas. Die kun je tegen een deurpost houden om te bepalen hoe scheef die deurpost staat. Draai de waterpas daarna ook even om en kijk of het belletje nu precies aan de andere kant van het midden staat. Zo niet, dan zit het buisje blijkbaar scheef in de waterpas. Je hebt dan twee metingen, dus twee vergelijkingen met twee onbekenden zodat je tegelijkertijd de waterpas en de deur kunt kalibreren.”

Lees het hele artikel op https://mechatronicamachinebouw.nl/artikel/zonder-reproduceerbaarheid-ben-je-nergens/