SI-Mittayksikkö: Pituus

Artikkelit
VTT
Decorative image

Tämä artikkeli on osa sarjaa, jossa kerrotaan SI-yksiköistä, niiden toteuttamisesta Suomessa ja niihin liittyvistä palveluistamme. Tämä osa käsittelee pituutta.

Pituuden SI-yksikkö: metri (m)

Metri on matka, jonka valo kulkee tyhjössä 1/299 792 458 sekunnissa. Tämä määritelmä kiinnittää metrin luonnonvakioon, valon nopeuteen tyhjössä.​

Metrin toteutukseen on kolme suositeltua menetelmää:

a) mitataan valon kulkema matka tietyssä ajassa tyhjiössä
b) valon suoran taajuuden mittauksen antaman tyhjiöaallonpituuden avulla
c) käytetään suositeltuja säteilylähteitä, joiden tyhjiöaallonpituus ja taajuus tunnetaan annetuissa olosuhteissa tietyllä epävarmuudella

Tapaa a) ei käytetä varsinaisesti metrin realisoinnissa, mutta hyödynnetään mm. satelliittipaikannuksessa ja maanmittauksessa. Käytännössä metri realisoidaan nykyään käyttämällä yllä esitettyä tapaa b). Tällöin jodistabiloidun laserin tyhjiöaallonpituus lasketaan taajuuskammalla mitatusta laserin taajuudesta sekä valonnopeudesta tyhjiössä. Myös tapa c) on edelleen käytössä.

Tapaa c) käytettäessä laserin tyhjiöaallonpituutena ja taajuutena voidaan suoraan käyttää Kansainvälisen painojen ja mittojen komitean (CIPM) suositelemia arvoja edellyttäen, että laserin taajuus on ohjeistuksen mukaisesti lukittu, johonkin mainittuun atomin tai molekyylin spektriviivaan. Jodistabiloidun laserin tyhjiöaallonpituus tunnetaan parhaimmillaan jopa 11 numeron tarkkuudella. Jodistabiloidusta laserista metri siirretään eteenpäin kalibroimalla muilla tavoin stabiloituja lasereita. Näitä lasereita käytetään erilaisissa interferometreissä, joiden avulla yksikkö voidaan siirtää fyysisiin kappaleisiin tai mitata suoraan liikepituuksia metreissä.

Kulman (tasokulman) yksikkö: radiaani (rad)

Radiaani on se kulma, mitä vastaava ympyrän kaari on yhtä pitkä kuin ympyrän säde.

Kulman yksikkö SI-järjestelmässä on radiaani [rad], mutta toimialasta ja mittauskohteesta riippuen kulmalle käytetään yleisemmin muita yksiköitä. Koneenrakennuksessa kulmat ilmoitetaan yleensä asteina [°], minuuttei­na ['] ja sekunteina ["], geodesiassa yleisimmin käytetty yksikkö on gooni [gon]. Maarakennuksessa ja muutenkin pienille kulmille yleinen yksik­kö on [mm/m]. Kirjavassa yksikköjoukossa muita ilmaisutapoja ovat prosentit [%] ja pituussuhteet.

Pituuden ja geometrian kalibrointipalvelut

Koordinaattimittaukset

VTT MIKESin koordinaattimittauspalvelut sisältävät mittauksia optisella koordinaattimittauskoneella sekä Pohjois-Euroopan tarkimmalla teollisuuskokoa olevalla koskettavalla sekä laserpäällä skannaavalla koordinaattimittauskoneella.

  • Koskettava koordinaattimittaus
  • Optinen koordinaattimittaus
  • Teollinen tietokonetomografia

Tarkat interferometriset mittaukset

Pituuden tarkimmat mittalaitteet on sijoitettu tärinävaimennetuille pöydille huipputason laboratorioissa, joissa ilman lämpötila ja kosteusprosentti on vakioitu. Tämä mahdollistaa kansainvälisesti huipputarkat interferometriset pituusmittaukset. Täysin automatisoitujen mittausten ansiosta kalibroinnit voidaan tehdä edullisesti.

  • Lyhyet mittapalat
  • Pitkät mittapalat
  • Piirtomitat
  • Porrasmittapalat

Nanometrialueen mittaukset

VTT MIKESissä on laaja osaaminen nanometrotason mittauksissa. Yhtenä merkittävimpänä etuna MIKESissä on mittausten luotettavuus. Pystymme aina antamaan mittauksille realistisen epävarmuusarvion ja kalibrointipalvelut ovat kansainvälisesti hyväksyttyjä.

  • AFM-mittaukset
  • SEM-mittaukset
  • Interferenssimikroskopia
  • Laserdiffraktometria
  • Nanopartikkelimittaukset

Muut pituuden ja geometrian mittaukset VTT MIKESissä:

  • Autokollimaattorit
  • Kulman ja kohtisuoruuden mittaukset, sisä- ja ulkopuoliset mitat ja kierremittaukset
  • Mekaaniset mittapalamittaukset
  • Muoto ja pinnankarheus (2D ja 3D) ja ympyrämäisyys
  • Laserinterferometrien kalibrointi
  • Takymetrit, etäisyysmittarit, nauha-, latta- ja halkaisijamittaukset
  • Katso tarkemmat tiedot kalibrointiesitteestämme
Jaa