Vääntömomenttiavaimien kalibrointisovellus

Abstract

Opinnäytetyön tehtävänä oli luoda vääntömomenttiavaimien kalibrointisovellus LabVIEW-ohjelmointiympäristössä. Työ toteutettiin MIKES metrologian Kajaanin toimipisteelle. MIKES vastaa kansainvälisen SI-mittayksikköjärjestelmän toteutuksesta Suomessa ja tarjoaa yrityksille myös kalibrointipalveluja. Helmikuussa 2017 vääntömomenttiavaimien kalibrointistandardi ISO 6789 sai päivityksen uusilla vaatimuksilla, joita MIKESin vanha kalibrointisovellus ei kyennyt toteuttamaan. MIKES tarvitsi uuden sovelluksen, jonka suunnittelu ja toteutus tuli tämän opinnäytetyön tehtäväksi.

Sovellus toteutettiin LabVIEW-ohjelmointiympäristössä. Käyttäjä voi asettaa haluamansa asetukset, joita hyödynnetään kalibrointitoimenpiteessä. Sen aikana sovellus näytteistää vääntömomenttinormaalin signaalin ja muuntaa sen vääntömomenttidataksi, joka tulostetaan sovelluksen etupaneelille. Käyttäjä pystyy analysoimaan datasta merkittävät tulokset ja valikoimaan niistä haluamansa. Ohjelma luo kalibrointiasetusten ja valittujen tulosten pohjalta kalibrointitodistuksen.

Sovelluksen ohjelmien tuli olla modulaarisia sekä helposti laajennettavia, ja sovelluksen oli kyettävä käsittelemään virhetilanteita pysäyttämättä suoritustaan. Modulaarisuus ja laajennettavuus toteutettiin Event Case – State Machine -rakenteen eli tapahtumaohjatun tilakonerakenteen ja aliohjelmien avulla. Virheenkäsittelymenetelmiä testattiin jatkuvasti ohjelman luomisen aikana.

Sovellus validoitiin tarkan referenssilaitteiston käyttöön perustuvalla menetelmällä. Lisäksi sen toimivuutta on testattu ulkopuolisen testaajan avulla. Lopullinen kalibrointisovellus toimii oikein ja täyttää sille asetetut vaatimukset.

The purpose of the thesis was to develop a calibration software for torque wrenches in LabVIEW integrated development environment (IDE). The assignment was requested by MIKES metrology’s office in Kajaani. MIKES is responsible for the realization of the SI units in Finland and it offers calibration services for the industry. In February 2017, the standard for the calibration of hand torque tools ISO 6789 had been updated with new requirements, which MIKES’s old software could not fulfil. Because of that, MIKES needed a new software, the design and development of which became the subject of this thesis.

The software was developed in LabVIEW IDE. The user can configure the settings before the calibration procedure. During calibration, the software samples the signal from torque measurement standard and converts it into torque data, which is then printed on the front panel’s graph. The user can then analyse the meaningful results from the data and choose, which are to be used. The software then creates the calibration certificate from the chosen results and the calibration settings.

The software’s structure needed to be modular and easily expandable, and the software needed to be able to handle error situations without stopping its execution. Modularity and expandability were realised in the code by the usage of Event Case – State Machine structure and subroutines. The error handling methods were tested continuously as the software was being developed.

The software’s functionality was validated by comparing its results to a known reference. It was also tested by an outside experimenter. The final calibration software worked properly and it fulfilled all the client’s requirements.