Kalibrace optických měřicích přístrojů: Kaiserslauterer začínající firma vyvíjí zkušební tělesa

Tým Opti-Cal (zleva doprava): Prof. Dr. Georg von Freymann, Dr. Matthias Eifler, Julian Hering a Prof. Dr. Jörg Seewig. (Foto: Koziel/TUK)

Pro přesné dodání dat je nutné měřicí přístroje pravidelně kalibrovat. K tomu pomáhají kalibrační vzorky, takzvané Normály, které poskytují referenční hodnoty a tím umožňují posoudit přesnost měřicího přístroje. I u plošně pracujících měřicích technik, které jsou vzhledem k jejich dosud nedokonalé normizaci málo rozšířené, jsou Normály nezbytné. Takové vyvinuli vědci z Kaiserslautern. S jejich pomocí lze kalibrovat měřicí přístroje (například mikroskopy), které například kontrolují mikrostruktury na součástech. Tým komercializuje svou technologii pod názvem „Opti-Cal GmbH“. Navíc radí a školí firmy při výběru vhodných norem a nabízí specifická řešení.

„Není neobvyklé, že při měření téže zkoušené vzorky pět shodných přístrojů od stejného výrobce poskytne pět mírně odlišných hodnot,“ uvádí Dr. Matthias Eifler, jednatel Opti-Cal GmbH, jako příklad. Aby se tomu co nejvíce předešlo, při kalibraci se používají kalibrační vzorky, které slouží jako odpovídající reference.

Relativně novým oborem je optická měřicí technika v mikrooblasti. V posledních letech došlo ve výzkumu k velkému pokroku: „Povrchy součástí jsou například vybaveny funkčními vlastnostmi,“ říká Julian Hering, vedoucí vývoje v Opti-Cal GmbH. Jejich mikrostruktura je navržena tak, aby například snižovala tření a opotřebení.

Pro kontrolu těchto struktur jsou potřebné odpovídající měřicí techniky, například speciální mikroskopy, a obecně platné normy. Příslušná norma pro kalibraci (DIN EN ISO 25178-700) je již ve vývoji a brzy by měla být platná. Vědci z Kaiserslautern však již nyní nabízejí řešení. „Vyvinuli jsme normál, který umožňuje kalibraci podle budoucí normy,“ říká Eifler.

Jedná se o vzorek, na kterém je naneseno šest různých mikrostruktur v čtyřech různých velikostech. Od hvězdicovitých drážek po křížové mřížky s plochami od 100 × 100 do 800 × 800 mikrometrů. „Celkem je zde 24 měřicích oblastí. S těmito tvary je možná úplná kalibrace přístrojů,“ říká Hering. „Na mikroskopu lze tímto pokrýt zvětšení od 5 do 100krát.“

Oba vědci z Technické univerzity Kaiserslautern se s touto technologií osamostatnili a společně se svými profesory Dr. Georgem von Freymannem a Dr. Jörgem Seewigem založili firmu Opti-Cal. Kromě svého kalibračního vzorku (Univerzálního normálu) a školení nabízejí firmám vývoj specifických kalibračních vzorků pro daný případ použití. Dále radí svým zákazníkům při výběru správného kalibračního vzorku a kalibračního procesu.

Oba mladí podnikatelé využívají odbornosti z jejich příslušných oborů: Tým profesora Seewiga z oboru strojírenství a technologií je specializován na vývoj modelů kalibračních vzorků v mikrooblasti pomocí počítačových simulací, zatímco výzkumná skupina profesora von Freymanna z oboru fyziky je vyrábí v 3D mikrosklerem pomocí tzv. 2-fotonové laserové litografie.