Slide 1

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 2

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 3

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 4

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 5

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 6

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 7

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 8

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 9

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 10

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 11

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 12

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 13

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 14

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 15

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 16

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 17

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 18

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 19

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 20

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 21

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 22

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23


Slide 23

การบริหารจัดการ สอบเทียบเครื่อง Hardness Testing Machine
นายทัศนัย แสนพลพัฒน์
หัวน้ าห้ องปฏิบัติการความแข็ง, แรงบิด
ฝ่ ายมาตรวิทยาเชิงกล
สถาบันมาตรวิทยาแห่ งชาติ
1

Outline
•

•
•
•
•
•
•
•

ข้อแตกต่างของการสอบเทียบเครื่ องมือวัดทัว่ ไปกับ Hardness Testing
Machine
Traceability of hardness measurement
เจตนารมณ์ของมาตรฐาน ISO ด้านการสอบเทียบความแข็ง
การสอบเทียบแบบ Direct verification
ปัญหาและอุปสรรคในการบริ การสอบเทียบ
Calibration interval
กลยุทธ์
แหล่งสอบเทียบ

2

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
เครื่ องมือวัดทัว่ ไป
 สอบเทียบแบบเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือวัดทีด่ ีกว่ าในหน่ วยเดียวกัน
 ทาการสอบเทียบจากค่ าตา่ สุ ดถึงค่ าสู งสุ ดของพิสัยการวัดเพือ่ หาค่ า
Non-linearity
 สามารถนาค่ าแก้มาใช้

3

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
Force Standard Loadcell and
Balance

Length Standard
Rockwell Hardness Testing Machine
Time Standard

Other

Indenter shape

Standard Block

รู ปแสดงองค์ ประกอบการสอบเทียบ

4

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
Hardness Testing Machine
 สอบเทียบแบบเปรี ยบเทียบเครื่ องมือวัดที่ดีกว่าในหน่วยเดียวกัน (ความแข็ง)
เพียงบางจุดโดยไม่สนใจ non-linearity (Indirect verification)
 สอบเทียบตัวแปรต้นในหน่วยอื่นๆ เช่น Force Length Time และ Indenter
(Direct verification)
ไม่สามารถนาค่าแก้มาใช้ได้อย่างสมบูรณ์
เชื่อว่าผลการทดสอบความแข็งมี Traceability of hardness measurement ทั้งย่าน
วัด (ตามISO650X-1)
มีความถูกต้องอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (ตามISO650X-2)
5

ข้ อแตกต่ างระหว่ างการสอบเทียบเครื่องมือวัดทัว่ ไปกับ
Hardness Testing Machine
“ การสอบกลับได้คือ การสอบเทียบหรื อการเปรี ยบเทียบไปยังมาตรฐานปฐมภูมิ ”
International Level

International
Comparisons

National Level

Calibration
Laboratory Level

User Level

Primary Hardness
Reference Blocks

Hardness
Reference Blocks

Traceability Chart

International
Definitions

Primary Hardness
Standard Machine

Direct
Calibration

Hardness Calibration
Machines

Direct
Calibration

Hardness
Testing Machines

Reliable
Hardness Values

Direct
Calibration

ทดลองโยงเส้นค่าความ
แข็งไปที่ National
Standard

Traceability ได้มาจาก
reference hardness block

6

เจตนารมณ์ ของมาตรฐาน ISO และอืน่ ๆ ที่เกีย่ วข้ อง ด้ านการสอบเทียบความแข็ง

 มองว่าเครื่ อง Hardness Testing Machine ถูกสร้างและปฏิบตั ิการวัด
ตามนิยามกาหนด (Realization to definition) ไม่ใช่ Transfer standard
 มุ่งเน้นลดค่าใช่จ่ายในการจัดหา Reference hardness block
 ใช้แนวทางการสอบเทียบแบบ Quality control
- Check ตั้งแต่ตวั แปรต้นให้อยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Direct verification)
- สุ่ ม Check ตัวแปรตามว่าอยูใ่ นเกณฑ์กาหนด (Indirect verification)
 ผลการสอบเทียบอยูใ่ นรู ปการยืนยันความถูกต้องของ HTM ว่าอยูใ่ น
เกณฑ์กาหนดหรื อไม่อยูเ่ ท่านั้น (ผ่านหรื อไม่ผา่ น)
7

Direct verification
 สอบเทียบและทวนสอบแรงกด
 สอบเทียบและทวนสอบ ชุดวัดระยะ
 สอบเทียบและทวนสอบ คาบเวลาจังหวะทดสอบ
 สอบเทียบและทวนสอบ หัวกด
- รู ปทรง
- ค่าผิดพลาดทางความแข็ง (Indirect verification of indenter)

8

Direct verification / สอบเทียบและทวนสอบแรงกด

 Force standard ควรดีกว่า 0.2%
 สอบเทียบในทิศทางการใช้งาน
 สอบเทียบอย่างน้อย 3 ตาแหน่ง ที่จุดต่าสุ ด, กลาง
, สูงสุ ด ที่ใช้งานถ้าทาได้

9

Direct verification /สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึกของ Rockwell

 Standard ต้องทนแรงกด Preliminary test force
 Standard ต้องมีความถูกต้องดีกว่าหรื อเท่ากับ 0.2 µm
 สอบเทียบไม่นอ้ ยกว่า 3 จุด รวมถึงที่จุดค่าความแข็ง
ต่าสุ ดและสูงสุ ด
 สอบเทียบในทิศทางเพิม่ ค่าความแข็ง

10

Direct verification
สอบเทียบชุดวัดระยะจมลึก
ของ Rockwell แบบทางอ้อม
 นาผล Indirect verification มาคานวณ
- ใช้ Reference block และ certified indenter
- นาค่าแก้ต่างๆ มาประยุกต์ เพื่อหาค่าระยะจมที่แน่นอน

Note : แทบจะเป็ นไปไม่ได้ที่ความแข็งนิ่มๆ เช่น 20-40 HRB เนื่องจากมี Uniformity อยู่ ±0.5 HRB หรื อ ±1 µm
11

Direct verification / สอบเทียบวัดระยะแบบ Brinell, Vickers

 ต้อง check microscope ก่อน โดยใช้ reference indentation
 สอบเทียบด้วย object micrometer
 สอบเทียบอย่างน้อย 5 จุด ของช่วงการใช้งาน

12

Direct verification / สอบเทียบเวลาจังหวะทดสอบ

 Standard นาฬิกาจับเวลา, ชุด NON-Contact
 ทั้ง 2 แบบ แทบเป็ นไปไม่ได้สาหรับ Micro-Vickers

13

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด
 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter

14

Direct verification / สอบเทียบรู ปทรงของหัวกด

 ใช้ microscope ที่มีอตั ราขยายสูงเป็ น standard
 ใช้ standard ball เปรี ยบเทียบกับ ball indenter
 ยังไม่มีเครื่ องมือวัดทัว่ ไปสาหรับสอบเทียบหัวกด Vickers

15

Direct verification / สอบเทียบค่ าความแข็งของหัวกด Indenter

 ใช้ reference indenter เป็ น standard
 ใช้ reference hardness block เพื่อเปรี ยบเทียบค่าความแข็ง ที่ได้
จากการกดด้วย reference indenter และ certified indenter

16

Direct verification / ผลกระทบของ frame deformation

 ใช้ชิ้นงานที่มีความแข็งมากกว่า 60 HRC (แนะนา 65 HRC, หรื อ 900
HV) และหัวกดทรงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 mm.
 ทาเฉพาะ Rockwell hardness testing machine

17

Direct verification / เกณฑ์ การทวนสอบ
ดูที่เอกสาร “การตีความและการนาค่ าในใบรับรองผลการสอบเทียบความ
แข็งไปใช้ งาน”

18

ปัญหาและอุปสรรคในการบริการสอบเทียบ
 ห้องปฏิบตั ิการสอบเทียบ hardness testing machine ที่ได้รับการรับรอง
ในประเทศไทยมีเพียงรายเดียวในขณะนี้ (1/พ.ค./2553)
 สถาบันมาตรให้บริ การแบบ Turnkey (ทั้ง direct และ indirect
verification) ได้เพียงบาง Scale
 เครื่ องทดสอบความแข็งจานวนมากโดยเฉพาะ Scale ที่สถาบันมาตรยัง
ทาไม่ได้ ไม่มีแหล่งสอบเทียบภายในประเทศไทย
 การสอบเทียบแบบ Direct verification เป็ นอุปสรรค

19

Calibration interval
เมื่อไรไม่ตอ้ งทา Direct verification ?
 Indirect verification ทุกๆ 12 เดือนและหลังจากทา Direct verification
Requirements of verification

Force

Measuring system

Test cycle

Indentera

before setting to work first time

x

x

x

x

after dismantling and reassembling,

x

x

x

failure of indirect verificaitonb

x

x

x

indirect verification > 14 month ago

x

x

x

if force, measuring system or test
cycle are affected

a

In addition, it is recommended that the indenter be directly verified after 2 years of use

b

Direct verification of these parameters may be carried out sequentially (until the machine passes indirect verification)

& is not required if it can be demonstrated that the indenter was the cause of the failure

20

ยุทธศาสตร์ การจัดการสอบเทียบ HTM

หลีกหนีการทา Direct verification โดย
 เริ่ มต้นจากการจัดหา Direct verification ที่สมบูรณ์ 1 ครั้งก่อน
 เฝ้ าระวังบันทึกผล indirect verification ทุกๆ 12 เดือน อย่างต่อเนื่อง
(ถ้า indirect verification ไม่ผา่ น direct verification บางส่ วนหรื อทั้งหมด
เป็ นโมฆะ)
 แยกการสอบเทียบออกเป็ นพารามิเตอร์ ยอ่ ย (ความแข็ง, แรงกด, ความ
ยาว, เวลาทดสอบ และหัวกด)
 ทวนสอบและเก็บรักษาบันทึกการสอบเทียบพารามิเตอร์ ยอ่ ย ด้วย
ตนเอง
21

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย
พารามิเตอร์
ความแข็ง
(Indirect verification)
ผลกระทบของ Frame
deformation

แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

Accredited Lab.







(จัดชื้อ reference block)

(บาง scale)















แรงกด
ชุดวัดระยะ


(เฉพาะ HV, HB)

ผูผ้ ลิต

(เฉพาะ HV, HB)

22

แนวทางการจัดการสอบเทียบ

แหล่งบริ การสอบเทียบพารามิเตอร์ยอ่ ย (ต่อ)
พารามิเตอร์แหล่งบริ การ
ทาเอง

NIMT

จังหวะเวลาทดสอบ



หัวกด



Accredited Lab.
n2



ผูผ้ ลิต

n3



n3

(จัดซื้อพร้อม calibration certificate)

n1 เป็ นเพียงการประเมินความเป็ นไปได้ ซึ่งปัจจุบันยังไม่ มีห้องปฏิบัตกิ ารรับรองในพารามิเตอร์ ย่อยดังกล่าว
n2 ปัจจุบันทาได้ เฉพาะหัวกด Rockwell, Brinell สาหรับหัวกด Vickers อยู่ระหว่างการศึกษาร่ วมกับ ศพว.
n3 ผู้ผลิตที่มีห้องปฏิบัตกิ ารได้ รับการรับรองเช่ น
- MPANRW (www.mpanrw.com)
- EURO PRODUCTS LIMITED (www.europroducts.co.uk)
23