Découvrez comment les métrologistes de Morehouse Instrument Company ont mis à niveau leur système d´étalonnage pour le rendre plus rapide, plus traçable et plus précis. Ils ont également conçu une solution pour partager leur réussite avec leurs propres clients.
Avec le multimètre de référence 8588A, l´entreprise :
- A diminué l´incertitude de mesure pour les mesures de métriques de ratios de près de 50 %, améliorant la traçabilité
- A créé une solution automatisée de pointe pour l´étalonnage de la force
- A proposé aux clients une solution abordable et facile à utiliser pour les applications de force
Contexte
Morehouse Instrument Company est un leader dans le domaine de l´étalonnage de couple et de force. L´entreprise fournit des laboratoires publics et privés dans tout le pays avec des équipements, des services et des formations d´étalonnage fiables.
Basée à York, en Pennsylvanie, Morehouse travaille dans le secteur de l´étalonnage depuis plus de 100 ans. La société fait confiance aux multimètres Fluke depuis des décennies pour respecter ses normes élevées lors du test et de l´étalonnage des équipements des clients, tels que les cellules de charge.
Les cellules de charge sont des capteurs qui convertissent la force en signaux électriques. Ils sont présents dans une large gamme d´outils et de dispositifs, des échelles industrielles aux prothèses. Au fil du temps, ces capteurs dérivent et doivent être étalonnés. C´est là que l´expertise des métrologistes de Morehouse entre en jeu.
Défis
La sortie de la cellule de charge peut être difficile à mesurer, car elle nécessite de prendre plusieurs mesures simultanément. Les métrologistes doivent capturer à la fois la tension de sortie (mV) et la tension d´excitation (DCV) afin de calculer un rapport des deux, exprimé en millivolts par volt (mV/V). De plus, ils doivent utiliser deux multimètres distincts, l´un pour mesurer la sortie et l´autre pour mesurer la tension d´excitation pour capturer ces tensions.
Pendant des décennies, les métrologistes de Morehouse ont utilisé un Agilent/HP 3458A, puis un Fluke 8508A, deux multimètres à 8,5 chiffres, pour prendre des mesures de cellule de charge. Auparavant, le laboratoire avait essayé de passer d´un HP 3458A à un Schlumberger 7061, qui est tombé en panne et n´a pas pu être réparé. Alors que les multimètres restants assuraient l´évaluation d´incertitude nécessaire pour l´étalonnage de force, les deux anciens dispositifs présentaient des lacunes lors des mesures de métriques de ratios.
Outre la nécessité d´empiler deux 3458A pour prendre une seule mesure, les temps d´étalonnage étaient extrêmement longs. Et la mise à jour du 8508A était « très lente », explique Henry Zumbrun, PDG de Morehouse. « Je pense qu´il y a eu une erreur supplémentaire sur cette pièce, car vous pouvez les configurer plus rapidement, mais nous perdons de l´incertitude.
Par conséquent, l´étalonnage est devenu fastidieux. L´équipe était également limitée quant aux types de données qu´elle pouvait capturer, car la plupart du temps, ses anciens multimètres ne réussissaient pas à détecter les événements d´impulsions courtes et les transitoires.
Ainsi, lorsque Fluke a lancé le multimètre de référence 8588A, l´équipe de Morehouse s´est enthousiasmée parce que les spécifications étaient vraiment bonnes », explique Henry Zumbrun. Bien sûr, le multimètre à 8,5 digits a permis de réduire la plupart des problèmes de vitesse, de précision et de mesure associés aux anciens appareils. Il était également facile à utiliser pour les techniciens, grâce au système de menu intuitif de l´appareil.
« Nous sommes ravis de trouver un multimètre qui dépasse l´ancien modèle Schlumberger que tout le monde aimait », explique Henry Zumbrun.
Mise en œuvre
Grâce à ses doubles entrées à l´avant et à l´arrière, le 8588A élimine le besoin de plusieurs dispositifs pour capturer les mesures de métriques de ratios et permet aux métrologistes de mesurer les ratios de sortie de la cellule de charge avec un seul dispositif. Bien que le 8588A n´ait pas été conçu spécifiquement pour l´étalonnage des cellules de charge, sa polyvalence, sa précision, sa traçabilité, sa convivialité et sa facilité de programmation en ont fait l´outil idéal pour l´application unique de Morehouse.
« Cela semblait être un bon choix, nous avons donc fini par en acheter quatre, en interne, pour nous-mêmes », explique Henry Zumbrun. Aujourd´hui, l´équipe utilise le 8588A dans le laboratoire de Morehouse pour étalonner les équipements des clients qui ont besoin de mesures c.c. et de mesures de métriques de ratios. Ils utilisent également les multimètres pour étalonner les cellules de charge 4-24 mA et 0-10 V c.c., les simulateurs de cellule de charge et pour effectuer des étalonnages de couple à masse morte et de force.
Avec le 8588A, Morehouse a constaté une diminution significative de l´incertitude de mesure pendant l´étalonnage.
En tant que multimètre haute précision à grande échelle (maintenant les mesures à environ 10 ppm), le 8588A offre également une précision supérieure, ce qui lui procure un avantage par rapport aux autres multimètres avec lesquels Morehouse a travaillé.
« Les clients de Morehouse s´attendent à ce que la traçabilité effectue une mesure des métriques de ratios », explique Henry Zumbrun. « C´est probablement le meilleur indicateur en la matière. » Le 8588A a divisé par deux la valeur d´incertitude de mesure précédente, soit de 20 à 10 ppm au niveau de la sortie pleine échelle de la cellule de charge.
Compte tenu de ces avantages, le 8588A est devenu le moteur du nouveau système d´étalonnage de force automatisé (AFCS) de l´entreprise pour l´acquisition de données lorsqu´un client choisit de ne pas envoyer de multimètre.
Conçu pour s´associer à toutes les machines d´étalonnage universelles de Morehouse, le nouveau système de contrôle automatisé peut étalonner des pressions jusqu´à 4500 PSI de plus que les commandes hydrauliques et automatisées conventionnelles, qui stagnent à 3000 PSI. Portable, abordable, riche en fonctionnalités : cet AFCS est une solution d´étalonnage de force bien plus légère que les solutions traditionnelles.
Résultats
Morehouse a amélioré l´efficacité de son propre laboratoire avec le 8588A, tout en aidant ses clients à établir une chaîne de mesure traçable métrologiquement pour les mV/V, avec une incertitude de mesure bien inférieure à celle de la plupart des autres systèmes disponibles. En outre, le délai d´exécution de l´étalonnage (TAT) a été considérablement réduit en matière de temps et d´argent.
Avant l´automatisation, un technicien de l´entreprise Morehouse devait faire fonctionner manuellement la machine d´étalonnage universelle de Morehouse. Chaque cycle d´exercice dure cinq à six minutes et chaque point de test prend environ 90 à 120 secondes pour atteindre le point de force, le contrôler et enregistrer la mesure. Pour rendre les choses encore plus compliquées, il arrive parfois qu´une exécution doive être abandonnée si un point de test est dépassé.
L´automatisation élimine le risque de dépassement du point de test. Un étalonnage à 10 points qui prenait 35 minutes manuellement ne prend désormais plus qu´environ 26 minutes (en supposant un temps d´arrêt d´au moins 30 secondes à chaque point de force). Dans l´ensemble, Morehouse a constaté une augmentation du rendement d´environ 50 % pour les étalonnages automatisés, puisque tous les techniciens ont besoin de configurer l´instrument. Cela leur permet de se concentrer sur d´autres tâches, comme la documentation ou la préparation du prochain instrument pour l´étalonnage pendant que la machine effectue le travail.
Une fois sorti de la phase de test bêta, le système d´étalonnage automatique de la force a été intégré dans les laboratoires de plus d´une douzaine de clients satisfaits. Ces derniers mois, « le système a été très silencieux, et nos clients ont été satisfaits. Nous espérons que 2026 verra un déploiement massif de machines de force automatisées vendues avec le Fluke 8588A en tant que partie intégrante d´un partenariat continu entre Fluke et Morehouse », déclare Henry Zumbrun.
Le système automatisé ajoute une couche supplémentaire de vitesse et de traçabilité afin de forcer l´étalonnage pour une grande diversité de clients. Avec le multimètre de référence Fluke 8588A au cœur de l´offre de Morehouse, les acheteurs bénéficient d´un système précis, abordable et facile à utiliser pour l´étalonnage de la force. Les mesures mV/V, V c.c et mA rendues possibles par le 8588A sont traçables grâce au système international d´unités (SI) par le biais du Primary Standards Lab de Fluke.
En collaborant avec Fluke, Morehouse a pu créer une solution qui répond directement aux besoins des clients et renforce son héritage en tant que leader dans le domaine de l´étalonnage de la force.