1、Februar 2004 Normenausschuss Technische Grundlagen (NATG) im DINPreisgruppe 18DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 17.040.20:G 9526520www.din.deXDieses Beiblat
2、t enth lt Informationen zuDIN EN ISO 1, jedoch keine zus tzlich genormten Festlegungen.DIN EN ISO 1 Beiblatt 1Geometrische Produktspezifikation (GPS) Referenztemperatur f r geometrische Produktspezifikation und pr fung Systematische Abweichungen und Beitr ge zur Messunsicherheit bei L ngenmessungen
3、aufgrund thermischer Einfl sse (ISO/TR 16015:2003)Geometrical product specifications (GPS) Standard reference temperature for geometrical product specification and verification Systematic errors and contributions to measurement uncertainty of length measurement due to thermal influences (ISO/TR 1601
4、5:2003)Spcifications gomtriques des produits (GPS) Temprature normale de rfrence pour la spcification gomtrique des produits et vrification Erreurs systmatiques et contributions l incertitude de mesure de la longueur, dues aux influences thermiques (ISO/TR 16015:2003)Alleinverkauf der Normen durch B
5、euth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 48 SeitenDIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-022Dieses Beiblatt 1 zu DIN EN ISO 1 wurde als ISO/TR 16015 vom ISO/TC 213/WG 3 Reference temperatureunter wesentlicher Beteiligung deutscher Fachleute erarbeitet. Auf nationaler Ebene ist derNATG-C.ISO/TC 213 f
6、r die Bearbeitung verantwortlich.Fr die im Inhalt zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden DeutschenNormen hingewiesen:ISO 1 siehe DIN EN ISO 1ISO 230-3 siehe DIN V 8602-1ISO 3534-1 siehe DIN ISO 3534-11)ISO 3534-2 siehe DIN 55350-33ISO 14253-1 siehe DIN EN ISO 14253
7、-1ISO/TR 14638 siehe DIN V 32950ISO/TS 14253-2 siehe DIN EN ISO 14253-1 Bbl 1ISO/TS 17450-2 siehe E DIN ISO/TS 17450-2GUM siehe DIN V ENV 13005VIM siehe VIM (deutsch) Beuth-Bestell-Nr. 13086Der Nationale Anhang NA informiert ber die oben genannten Normen.1) In VorbereitungDIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-023
8、Nationaler Anhang NA(informativ)LiteraturhinweiseDIN 55350-33:1993-09, Begriffe zu Qualittsmanagement und Statistik Begriffe der statistischen Prozess-lenkung (SPC).DIN EN ISO 1:2002-10, Geometrische Produktspezifikation (GPS) Referenztemperatur fr geometrischeProduktspezifikation und -prfung (ISO 1
9、:2002); Deutsche Fassung EN ISO 1:2002.DIN EN ISO 14253-1:1999-03, Geometrische Produktspezifikationen (GPS) Prfung von Werkstcken undMessgerten durch Messen Teil 1: Entscheidungsregeln fr die Feststellung von bereinstimmung oderNichtbereinstimmung mit Spezifikationen (ISO 14253-1:1998); Deutsche Fa
10、ssung EN ISO 14253-1:1998.DIN EN ISO 14253-1 Bbl 1:2000-05, Geometrische Produktspezifikation (GPS) Prfung von Werkstckenund Messgerten durch Messungen Leitfaden zur Schtzung der Unsicherheit von GPS-Messungen beider Kalibrierung von Messgerten und bei der Produktprfung (ISO/TS 14253-2:1999).DIN ISO
11、 3534-11), Statistik; Begriffe und Formelzeichen Teil 1: Wahrscheinlichkeitsverteilungen undallgemeine Statistik (ISO 3435-1:1993).E DIN ISO/TS 17450-2, Geometrische Produktspezifikation und -prfung (GPS) Allgemeine Begriffe Teil 2: Grundlegende Lehrstze, Spezifikationen, Operatoren und Unsicherheit
12、en (ISO/DTS 17450-2:2002).DIN V 8602-1:1990-05, Werkzeugmaschinen; Verhalten von Werkzeugmaschinen unter statischer undthermischer Beanspruchung; Allgemeine Regeln fr die Prfung von Frsmaschinen.DIN V 32950:1997-04, Geometrische Produktspezifikation (GPS) bersicht (ISO/TR 14638:1995).1)In Vorbereitu
13、ngDIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-024Deutsche bersetzungGeometrische Produktspezifikation (GPS)Referenztemperatur fr geometrische Produktspezifikationund -prfungSystematische Abweichungen und Beitrge zur Messunsicherheit bei Lngenmessungen aufgrundthermischer Einflsse (ISO/TR 16015:2003)InhaltSeiteVorwort.5
14、Einleitung .61 Anwendungsbereich72 Verweisungen.73 Begriffe73.1 Begriffe, welche die thermischen Ausdehnungskoeffizienten betreffen .73.2 Begriffe, welche die thermische Lngennderung betreffen 93.3 Auswirkungen von Temperaturnderungen auf die Lnge .103.4 Messinstrumente, Messverfahren und Messtechni
15、k123.5 Lngenabhngige Gren, die in Bezug zu thermischen Effekten stehen134 Symbole und Abkrzungen.145 Verfahren.175.1 Allgemeines 175.2 Bestimmung der Messunsicherheiten der Temperaturen des Werkstcks und desArbeitsnormals.185.3 Bestimmung der Messunsicherheit der thermischen Ausdehnungskoeffizienten
16、.185.4 Bestimmung der Messunsicherheit der Lnge aufgrund von Schwankungen derUmgebungstemperatur195.5 Bestimmung des Beitrages der Standardmessunsicherheit aufgrund der thermischenAuswirkungen.19Anhang A (informativ) Hinweise zur Umgebungstemperatur bei der Lngenmessung.22Anhang B (informativ) Beisp
17、iel fr die Unsicherheit bei der Lngenmessung aufgrundthermischer Auswirkungen.43Anhang C (informativ) Beziehung zum GPS-Matrixmodell47Literaturhinweise 48DIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-025VorwortDie ISO (Internationale Organisation fr Normung) ist die weltweite Vereinigung nationaler Normungsinstitute(ISO-
18、Mitgliedskrperschaften). Die Erarbeitung Internationaler Normen obliegt den Technischen Komitees derISO. Jede Mitgliedskrperschaft, die sich fr ein Thema interessiert, fr das ein Technisches Komiteeeingesetzt wurde, ist berechtigt, in diesem Komitee mitzuarbeiten. Internationale (staatliche und nich
19、t-staatliche) Organisationen, die mit der ISO in Verbindung stehen, sind an den Arbeiten ebenfalls beteiligt. DieISO arbeitet eng mit der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) auf allen Gebieten elektro-technischer Normung zusammen.Internationale Normen werden in bereinstimmung mit den
20、 Gestaltungsregeln der ISO/IEC-Direktiven, Teil 2,erstellt.Die Hauptaufgabe technischer Komitees ist es, Normen zu entwickeln. Die von den Technischen Komiteesverabschiedeten internationalen Norm-Entwrfe werden den Mitgliedskrperschaften zur Abstimmungvorgelegt. Die Verffentlichung als International
21、e Norm erfordert Zustimmung von mindestens 75 % derabstimmenden Krperschaften.In Ausnahmefllen, wenn ein Technisches Komitee Daten gesammelt hat, die sich in ihrer Art von denenunterscheiden, die normalerweise als Internationale Normen verffentlicht werden, z. B. Angaben ber denStand der Technik, da
22、rf bei einfacher Mehrheit der beteiligten Mitglieder die Verffentlichung einesFachberichtes beschlossen werden. Ein Fachbericht ist lediglich informativ und muss notwendigerweise erstdann berprft werden, wenn die darin enthaltenen Angabe als nicht mehr gltig oder ntzlich betrachtetwerden.Es wird dar
23、auf hingewiesen, dass die Mglichkeit besteht, dass einige Teile dieser Internationalen NormPatentrechte berhren knnen. Die ISO ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichenPatentrechte zu identifizieren.ISO/TR 16015 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 213 Geometrische Produktspezif
24、ikation und -prfungerarbeitet.DIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-026EinleitungDieser Technische Bericht ist ein Dokument aus dem Bereich der Geometrischen Produktspezifikation (GPS)und ist als ein grundlegendes GPS-Dokument (siehe ISO/TR 14638) zu betrachten. Er beeinflusst dieKettenglieder 4, 5 und 6 der Kett
25、en aller Normen.Fr weitere Informationen ber den Zusammenhang dieses Technischen Berichts mit anderen Normen undmit dem GPS-Matrixmodell siehe Anhang C.Unsicherheiten in der Temperaturmessung und Messungen bei einer anderen Temperatur als der genormtenReferenztemperatur fhren zu Unsicherheiten bei d
26、en Ergebnissen von Lngenmessungen. Zustzlich fhrenMessungen bei anderen Temperaturen als der genormten Referenztemperatur auch zu systematischenAbweichungen dieser Messergebnisse.Der Grundsatz, dem sich dieser Technische Bericht zuwendet, ist, dass sich die meisten Werkstoffeausdehnen oder zusammenz
27、iehen, wenn ihre Temperaturen gendert werden.Wenn die Temperatur, bei der die Messung durchgefhrt wird, die genormte Referenztemperatur ist, dann istder Nennwert der thermischen Lngennderung gleich null, aber die Unsicherheit in der Messung derTemperatur fhrt zu einer Unsicherheit in den Messergebni
28、ssen. Wenn Lngenmessungen bei anderenTemperaturen als der genormten Referenztemperatur durchgefhrt werden, dann wird sich eine abweichendethermische Lngennderung ergeben. Dies kann sowohl geschehen, wenn das Messinstrument justiert wird,indem es mit einem Arbeitsnormal verglichen wird, als auch, wen
29、n es benutzt wird, um ein Werkstck zumessen.Wenn die Temperaturen und die Reaktion des Werkstckes, des Arbeitsnormales und des Messinstrumentsauf die thermischen nderungen bekannt sind, kann eine Korrektur der abweichenden thermischenLngennderung durchgefhrt werden. Es ist aber weder mglich, die Tem
30、peratur, noch die sich darausergebenden Reaktionen genau zu kennen, also wird sich eine Unsicherheit in der Korrektur und damit imMessergebnis ergeben. Dieser Technische Bericht zeigt, wie die wesentlichen systematischen Abweichungenzu berechnen sind und wie die thermischen Beitrge zur Messunsicherh
31、eit zu ermitteln sind.Die sich ergebende, durch thermische Effekte bewirkte Standardmessunsicherheit ist in der blichen Weise(siehe GUM) mit den brigen Unsicherheitsbeitrgen zu kombinieren, um die kombinierte Standard-messunsicherheit einer Messung zu ermitteln.Falls notwendig, kann eine geeignete E
32、ntscheidungsregel (z. B. eine auf einem vertretbaren Anteil derToleranz des Werkstckes beruhende oder die im Dokument ISO 14253-1 dargestellte) zur Hilfe genommenwerden, um die Auswirkung der Unsicherheit einer thermisch bewirkten Lngennderung auf dieEntscheidungen der bereinstimmung mit den Spezifi
33、kationen des Werkstckes zu bestimmen.Das Dokument ISO/TR 16015 wurde zur Untersttzung der Norm ISO 1 herausgegeben.Es ist klar, dass dieser Technische Bericht, der zur Untersttzung der Norm ISO 1 herausgegeben wurde, inbereinstimmung mit dem Dokument ISO/TS 17450-2 zu bringen gewesen wre, aber zum Z
34、eitpunkt derVerffentlichung war diese Darstellung aus praktischen Erwgungen heraus die einzig mgliche.DIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-0271 AnwendungsbereichDieser Technische Bericht legt Verfahren zur Bestimmung von Abweichungen, geeigneten Korrekturen undzur Ermittlung von Messunsicherheitsbeitrgen fest, d
35、ie auf thermischen Einflssen bei der Ausfhrung vonLngenmessungen bei der Geometrischen Produktspezifikation (GPS) beruhen, wenn die mittlere Temperatur gleich der genormten Referenztemperatur ist; die mittlere Temperatur nicht gleich der genormten Referenztemperatur ist, wobei die Mittelung ber dieZ
36、eit und den Raum erfolgt; die Temperatur mit der Zeit vernderlich ist.Es werden drei Flle betrachtet:a) die mittlere Temperatur ist gleich der genormten Referenztemperatur;b) die mittlere Temperatur ist nicht gleich der genormten Referenztemperatur und der Anwender nimmtKorrekturen vor;c) die mittle
37、re Temperatur ist nicht gleich der genormten Referenztemperatur und der Anwender nimmtkeine Korrekturen vor.Dieser Technische Bericht stellt besondere fachliche Einzelheiten zur Beurteilung thermischer Einflsse zurVerfgung, fr den Fall, dass eine eingehendere Betrachtung, wie etwa eine in bereinstim
38、mung mit demDokument ISO/TS 14253-2 stehende, zeigt, dass thermische Effekte signifikant zur Messunsicherheit, zusystematischen Abweichungen oder beiden beitragen. Temperaturgradienten werden nicht im Einzelnenbercksichtigt, aber es werden einige Informationen dazu angegeben (siehe Anhang A).2 Verwe
39、isungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).ISO 1:2002, Geometric
40、al Product Specifications (GPS) Standard reference temperature for geometricalproduct specification and verification.Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML,1st edition, 1993, corrected and reprinted in 1995.International Vocabulary of Ba
41、sic and General Terms in Metrology (VIM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC,IUPAP, OIML, 2nd edition, 1993.3 BegriffeFr die Anwendung dieses Dokumentes gelten die in GUM und VIM angegebenen und die folgenden Begriffe.3.1 Begriffe, welche die thermischen Ausdehnungskoeffizienten betreffen3.1.1thermischer A
42、usdehnungskoeffizientVerhltnis des Bruchteils der nderung der Lnge zur nderung der TemperaturDIN EN ISO 1 Bbl 1:2004-028ANMERKUNG 1 Im Allgemeinen ist dieser Koeffizient eine Funktion der Temperatur. Fr die Anwendung diesesTechnischen Berichts wird jedoch ein ber einen Temperaturbereich gemittelter
43、Wert des Koeffizienten verwendet, inbereinstimmung mit20)()(20,2020=TLLLTT (1)wobei der Temperaturbereich sich auf 20 C bezieht, in bereinstimmung mit der Norm ISO 1.ANMERKUNG 2 Dem Symbol sind Indizes angefgt, um den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstcks(z. B. w) und des Arbeitsnormale
44、s (z. B. s) zu kennzeichnen.ANMERKUNG 3 Der thermische Ausdehnungskoeffizient kann das Verhalten eines nicht homogenen Krpersbeschreiben, wie z. B. eines zusammengesetzten Arbeitsnormales oder eines Werkstcks, das ein Verbund ausverschiedenen Werkstoffen ist. In diesem Dokument wird kein Unterschied
45、 gemacht zwischen thermischenAusdehnungskoeffizienten eines homogenen oder eines zusammengesetzten Arbeitsnormales oder Werkstcks.3.1.2gemessener thermischer Ausdehnungskoeffizient mexperimentell ermittelter Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines bestimmten individuellenObjektsANMERKUNG
46、 1 Dieser Koeffizient kann vom Kalibrierdienst eines akkreditierten Messlabors oder aus ordentlichdurchgefhrten Versuchen erhalten werden.ANMERKUNG 2 Dem Symbol msind zustzliche Indizes angefgt, um den gemessenen thermischenAusdehnungskoeffizienten des Werkstckes (z. B. mw) und des Arbeitsnormales (
47、z. B. ms) zu kennzeichnen.3.1.3Nennwert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten nangenherter Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ber den Temperaturbereich zwischen 20 Cund der Temperatur TANMERKUNG Dem Symbol nsind zustzliche Indizes angefgt um den Nennwert des thermischenAusdehnungskoeff
48、izienten des Werkstckes (z. B. nw) und des Arbeitsnormales (z. B. ns) zu kennzeichnen. Schtzwertefr nwund ns knnen aus Versuchen an hnlichen Objekten oder aus verffentlichten Daten erhalten werden.3.1.4Unsicherheit des thermischen Ausdehnungskoeffizientenu( )Parameter, der die Streuung der Werte des
49、 thermischen Ausdehnungskoeffizienten charakterisiert, diediesem vernnftigerweise zugeordnet werden knnenANMERKUNG 1 Dem Symbol u() sind Indizes angefgt, um die Unsicherheit des thermischenAusdehnungskoeffizienten des Werkstckes (z. B. u(w) und des Arbeitsnormales (z. B. u(s) zu kennzeichnen.Derartige Werte, wie auch die von selbst, sollten entweder Schtzwerte sein, die
