Případová studie

Malé síly s velkým vlivem

Případová studie
Vědci zkoumají vztlakovou sílu u octomilek
Vědci zkoumají vztlakovou sílu u octomilek

 

Jakou vztlakovou sílu potřebuje octomilka při vzletu?

Mikrosilová čidla umožňují vědcům najít odpovědi na takové otázky, a dokonce měřit extrémně malé síly. Ve švýcarském Federálním metrologickém ústavu (METAS) pomáhá s kalibrací malých čidel mikrováha, kterou vyvinuli odborníci METTLER TOLEDO.

 

Mikrosilová čidla se uplatňují v mnoha oborech, jakými jsou například robotika, biologie, lékařské aplikace a mnohé další. Javier Levitt ze společnosti SPG Metrology zdůrazňuje: „Existuje všeobecná tendence měřit ve stále menších jednotkách a s nejmenší možnou nejistotou.“ Vývoj nových výrobků v mikro a nanotechnologiích vyžaduje přesnost a porovnatelnost. Až donedávna však nebylo možné návazně kalibrovat mikrosilová čidla.

 

 

Srdce zkušební stanice tvoří upravená verze mikrováhy XP6U. (Zdroj: METAS)
Srdce zkušební stanice tvoří upravená verze mikrováhy XP6U. (Zdroj: METAS)

Laboratoř ústavu METAS pro měření hmotnosti, síly a tlaku proto zahájila v roce 2013 výzkum, jehož cílem bylo vyvinout navázanou metodu kalibrace malých senzorů a čidel.

„Náš partner, který působí v průmyslové oblasti, nás požádal, zda bychom dokázali vyvinout kalibrační zařízení ke kalibraci mikrosilových čidel, která vyrábí,“ uvádí Stefan Russi. Stefan Russi je odborník na mikrotechnologii v ústavu METAS a společně s kolegou Manuelem Aeschbacherem na celý projekt dohlížel.

Interní spolupráce

Aby pochopili, jak pracovníci, kteří se zabývají měřením, kalibrují tyto malá čidla, vyměňovali si oba inženýři znalosti a nápady se zahraničními odborníky, například z Korey a z Národního metrologického ústavu Spolkové republiky Německo [Physikalisch-Technische Bundesanstalt – PTB].

 

Po návštěvě PTB se pánové Russi a Aeschbacher rozhodli, které součásti použijí v experimentální sestavě a kde je lze zakoupit. Proto se spojili i s odborníky METTLER TOLEDO.

Na workshopu LabTec se společností SPG Metrology se tým ústavu METAS rozhodl použít coby základ experimentální sestavy mikrováhu XP6U. „Tato váha byla jedinečná skutečností, že ji bylo třeba upravit.

A odborníci ve společnosti METTLER TOLEDO s námi výborně spolupracovali. Jsme jim velmi vděčni,“ říká Stefan Russi.

Díky úspěšné spolupráci může nyní ústav METAS nabízet návaznou kalibraci mikrosilových čidel. Spolehlivost nové metody stvrzuje porovnání výsledků měření s výsledky ústavu PTB.

Švýcarští odborníci na metrologii nyní připravují certifikaci nového postupu u Mezinárodního úřadu pro váhy a míry (BIPM). Nová kalibrační metoda by měla již brzy vstoupit do databáze BIPM.

Stefan Russi a Manuel Aeschbacher (zleva) pracují na návazné kalibraci mikrosilových čidel již od roku 2013
Stefan Russi a Manuel Aeschbacher (zleva) pracují na návazné kalibraci mikrosilových čidel již od roku 2013

Stefan Russi a Manuel Aeschbacher (zleva) pracují na návazné kalibraci mikrosilových čidel již od roku 2013