tübitak ume - Ulusal Metroloji Enstitüsü

TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
2014
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
ÖNSÖZ
De¤erli Okuyucular,
Bilimsel ve teknolojik anlamda geliflmifl olan ülkelerin en önemli
göstergesi, çok güçlü bir sanayi ve ihracata yönelik dinamik ve
sürdürülebilir ekonomilerin varlı¤ıdır. Bu güçlülü¤ün en önemli
unsurlarından biri de hiç kuflkusuz; kısaca kalite alt yapısı olarak
tanımladı¤ımız standardizasyon, akreditasyon, uygunluk de¤erlendirme
ve metrolojinin (ölçüm bilimi) birbirleriyle son derece uyumlu bir flekilde
çalıflmasına ba¤lıdır. Kalite sisteminin kendi içerisindeki uyumu,
uluslararası pazarlarda adil ticareti ve ticarette teknik engellerin aflımını
garanti altına almaktadır. Geliflimini tamamlamıfl her ülkedeki oturmufl
kalite alt yapısının özellikle ölçümlerin güvenilirli¤i ve uluslararası
geçerlili¤i dikkate alındı¤ında ulusal metroloji enstitülerinin hayati
öneme sahip oldukları karflımıza çıkmaktadır.
Ölçümün bilimsel yöntemlerle uygulanması anlamına gelen ve bu
faaliyetleri kapsayan “metroloji”, yüksek teknoloji dünyasının
merkezinde yer almaktadır. Do¤ru ölçemedi¤imizde, dünyamızı,
çevremizi tam olarak anlayamayız, güvenli bir flekilde üretim yapamayız,
kontrol edemeyiz. Ülke teknik alt yapısının bir parçası olan ölçüm
kabiliyetinin elde edilmesi; devlet, endüstri ve akademi dünyasına hizmet ederek, ülkelerin bilimde, mühendislikte, teknolojide
güçlenmesini sa¤lar. Yeni ölçüm teknikleri ve teknolojileri, üründe, üretimde, servis hizmetlerinde inovasyonu destekler ve canlandırır.
Ülkemizdeki resmi kayıtlı ilk metroloji aktiviteleri 15. yüzyıla dayanmaktadır. 1481 yılında Osmanlı ‹mparatorlu¤u II. Bayezid Dönemi’nde;
yasal metroloji ve standardizasyon konularını içeren “Bursa Belediye Kanunu (Kanunname-i ‹htisab-ı Bursa)”, tüketici haklarını korumak
ve düzenlemek amacıyla çıkarılmıfltır. 1869 yılında metrik sistem kabul edilerek, Osmanlı ‹mparatorlu¤u 1875 yılında Metre
Konvansiyonu’na ilk imza atan ülkeler arasında yer almıfltır. 1923 yılında Türkiye Cumhuriyeti’nin kurulmasının ardından, 1931 yılında
metrik sistemin adaptasyonu hakkındaki kanun çıkarılmıfl ve takip eden metroloji aktiviteleri daha ziyade yasal metroloji alanında
gerçekleflmifltir. 1960 ve 1970’li yıllardaki hızlı endüstrileflme, Türkiye’de üst düzey bilimsel metroloji hizmetlerine olan acil ihtiyacı ortaya
çıkarmıfltır. 1986 yılında, “Milli Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi”nin kurulmasından sonra, ülkemizde ilk defa bilimsel metroloji
aktiviteleri ile izlenebilirli¤in da¤ıtımına bafllanmıfltır. 1992 yılında “Milli Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi”nin ismi, Ulusal
Metroloji Enstitüsü (UME)’ne dönüfltürülmüfl ve mevcut laboratuvarlar yeni infla edilen binaya taflınmıfltır. Türkiye’de kalite alt yapısının
gelifltirilmesini hedefleyen UNIDO ve arka arkaya iki Dünya Bankası Projesi’nin uygulanması, TÜB‹TAK UME’nin bugün sahip oldu¤u
faaliyetleri gelifltirmesini sa¤lamıfltır. TÜB‹TAK UME, “Karflılıklı Tanıma Düzenlemesi (CIPM MRA)” olarak adlandırılan ve Ulusal Metroloji
Enstitüleri tarafından verilen hizmetlerin uluslararası platformda tanınmasını sa¤layan anlaflmayı 14 Ekim 1999 tarihinde imzalamıfl ve
BIPM (Uluslararası A¤ırlıklar ve Ölçüler Bürosu)’in veri tabanında (KCDB) Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyeti (CMC) verileri ilk yayımlanan
enstitüler arasında yer almıfltır.
UME, günümüzde halen TÜB‹TAK altında faaliyet göstermekte olup, TÜB‹TAK UME yasal ismiyle anılmaktadır. Enerji, güvenlik, sa¤lık,
kalite, çevre gibi gibi insan sa¤lı¤ı ve yaflam kalitesini etkileyen alanlarda ihtiyaç duyulan ölçüm alanları için bilimsel ve teknolojik
arafltırmaları yönlendirerek; Uluslararası Birimler Sistemi (SI) tanımlarına uygun olarak ulusal ölçüm standartlarının kurulması,
muhafazası, gelifltirilmesi, uluslararası izlenebilirli¤inin sa¤lanması ve Türkiye’nin uluslararası seviyede “metroloji” alanında temsil
edilmesi TÜB‹TAK UME’nin temel görevleri arasında yer almaktadır. Bir baflka ifade ile, TÜB‹TAK UME ülkemizde yapılan ölçümleri
güvence altına alan en üst düzey kurumdur. TÜB‹TAK UME, 22 kalibrasyon ve test laboratuvarında, farklı teknik disiplinlerde uzman ve
deneyimli 200’ün üzerinde personele sahip olup, TS EN ISO/IEC 17025 ve ISO Guide 34 gerekliliklerini karflılayan ve etkinli¤i sürekli
iyilefltirilen entegre bir kalite yönetim sistemi ile faaliyetlerini sürdürmektedir.
Nisan, 2014
Dr. Mustafa ÇET‹NTAfi
Enstitü Müdürü (V.)
3
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
TÜBİTAK ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ (UME)
Başbakanlık, 14 Ocak 1982 yılında, “Kamu ve özel sektörün ihtiyaçlarına topluca cevap
verecek, birincil seviyede ve ulusal ölçekte” bir metroloji merkezinin kurulmasına karar vermiş
ve fizibilite çalışmalarını yürütmek üzere TÜBİTAK’ı görevlendirmiştir. Başbakanlık, TÜBİTAK
tarafından hazırlanan fizibilite çalışmasının bütün ilgili kuruluşlar tarafından uygun bulunması
üzerine, 1984 yılında Merkez’in kurulması için TÜBİTAK’ı görevlendirmiştir. 1986 yılında “Milli
Fizik ve Teknik Ölçme Standartları Merkezi” kurulmuş ve ilk laboratuvarlar aynı yıl faaliyete
geçmiştir. 11 Ocak 1992’de TÜBİTAK Bilim Kurulu kararıyla, Milli Fizik ve Teknik Ölçme
Standartları Merkezi, Marmara Araştırma Merkezi bünyesinde Ulusal Metroloji Enstitüsü
(UME) statüsüne dönüştürülmüş ve faaliyetlerine devam etmiştir. 1 Ocak 1997 tarihinde ise
UME, TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi’nden ayrılmış ve doğrudan TÜBİTAK
Başkanlığı’na bağlı olarak faaliyetlerini yürütmeye başlamıştır. Ülke kalkınma hedeflerine ve
ekonomik gelişmelere paralel olarak UME’de metroloji ile ilgili yatırımlara devam edilerek
Ulusal Referans Standart Sistemleri geliştirmeye yönelik çalışmalar hızla sürdürülmektedir.
Enstitümüz bugünkü yapısı itibariyle Fizik, Kimya ve Mekanik Grupları altında bulunan 22
laboratuvar ve yaklaşık 200 uzman personel ile faaliyetlerine devam etmektedir. TÜBİTAK
UME, yapmakta olduğu yeni yatırımlarla ülkemizde yoğun olarak kullanılan kimyasal, çevre,
biyometroloji, EMC, akustik, yüksek gerilim deneyleri ve güneş enerjisi panelleri ile ilgili
deneyler vb. alanlarında ölçümlerin izlenebilirliklerini ve uluslararası ölçüm sistemine
entegrasyonunu sağlayan uluslararası düzeyde söz sahibi bir kurum haline gelmiştir.
MİSYONUMUZ
Yaşam kalitesinin ve ülkemizin rekabet gücünün artmasına katkıda bulunmak amacıyla
ölçüm bilimi alanında araştırma - geliştirme çalışmaları yaparak, ölçüm birliği ve güvenilirliğini
sağlamak, bu doğrultuda uluslararası kabul gören referans ölçüm standartları ve teknikleri
oluşturmak, geliştirmek, muhafaza etmek ve yaygınlaştırmak.
VİZYONUMUZ
Ölçüm bilimi alanında dünya çapında çözüm merkezi olmak.
KALİTE YÖNETİM SİSTEMİMİZ
TÜBİTAK UME, ulusal ve uluslararası üstlenilen sorumluluğun bilinci ile bilimsel araştırmalar
yapan, teknolojik gelişmeleri takip eden bir kuruluş olarak;
•
•
•
•
•
Paydaşlarımızın taleplerini zamanında ve eksiksiz karşılayarak, gelecekteki beklenti
ve ihtiyaçlarına odaklı, beklenenin üstünde memnuniyeti sağlamayı,
TS EN ISO/IEC 17025 ve ISO Guide 34 gerekliliklerini karşılayan ve etkinliği sürekli
iyileştirilen kalite yönetim sistemi ile hizmet vermeyi,
Sürekli gelişimi sağlanan ve sorumluluklarının bilincinde olan profesyonel kadrosu ile
kurumsal faaliyetlerini kalite yönetim sistemi gereklerine göre gerçekleştirmeyi,
Şeffaflık, gizlilik ve tarafsızlık ilkelerine bağlı kalmayı,
Çalışan memnuniyetini göz önünde bulundurarak kurumsal hedeflere ilerlemeyi
taahhüt etmektedir.
4
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
TÜBİTAK UME tarafından verilen tüm hizmetler, TS EN ISO/IEC 17025 “Deney ve
Kalibrasyon Laboratuvarlarının Yeterliliği İçin Genel Şartlar“ standardına uygun olarak
kurulmuş TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi’nin kapsamındadır. TÜBİTAK UME Kalite
Yönetim Sistemi ve kalibrasyon konusundaki yeterliliği Avrupa Metroloji Enstitüleri Birliği
(EURAMET) tarafından oluşturulan ve kalite konusunda faaliyet gösteren Kalite Teknik
Komitesi (TC-Q) tarafından periyodik olarak denetlenmektedir. 2002, 2008 ve 2013 yıllarında
geçirmiş olduğu denetimlerden başarıyla geçen TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi’nin
böylelikle uluslararası düzeyde tanınırlığı da sağlanmaktadır.
Ayrıca TÜBİTAK UME ve Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK), kalibrasyon ve deney
laboratuvarlarının akreditasyonu ve bu laboratuvarlarda yapılan ölçümlerin izlenebilirliğinin
sağlanması konusunda işbirliği yapmaktadır. TÜBİTAK UME kalibrasyon ve deney hizmetleri,
geniş bir kapsamla Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK) tarafından TS EN ISO/IEC 17025
standardına göre akredite edilmiştir.
(Akreditasyon No: AB-0034-K , AB-0092-T)
ULUSLARARASI ALANDA TÜBİTAK UME
TÜBİTAK UME, hızlı gelişimi ile kısa bir zamanda uluslararası metroloji dünyasında
Türkiye’nin adını duyurmuş, bir yandan teknolojik seviyesi diğer yandan da uluslararası
etkinliği ile IMEKO (Uluslararası Ölçme Konfederasyonu), EURAMET (Avrupa Metroloji
Enstitüleri Birliği) ve EURACHEM (Avrupa Analitik Kimya Laboratuvarları Birliği) gibi
kuruluşlara tam üye olmuştur. EURAMET’in kurucu üyelerinden olan TÜBİTAK UME, teknik
komite faaliyetlerinde etkin görev almaktadır. Ayrıca TÜBİTAK UME Uluslararası Ağırlıklar ve
Ölçüm Komitesi (CIPM)’nin 8 danışmanlık komitesinde görev almaktadır. TÜBİTAK UME
2012 yılı aralık ayı itibariyle bölgesel bir metroloji organizasyonu olan GULFMET (Körfez
Ülkeleri Metroloji Birliği)’e asosiye, SMIIC (İslam Ülkeleri Metroloji ve Standartlar Enstitüsü)’e
de tam üye olmuştur.
Gerçekleştirilen kalibrasyon ve ölçümleri kapsayan TÜBİTAK UME Kalibrasyon ve Ölçüm
Kabiliyeti (CMC) verileri BIPM (Uluslararası Ölçüler ve Ağırlıklar Bürosu) veri tabanında da
yer almaktadır. Enstitü olarak düzenlenen sertifika ve raporlar, CIPM Karşılıklı Tanıma
Düzenlemesi (MRA)’ne imza atan ülke ve uluslararası kuruluşlar tarafından tanınmaktadır.
Düzenlemenin metni ve düzenlemeye imza atan ülkelerin listesi ile bu anlaşma
çerçevesindeki güncel bilgilere BIPM'in web sayfasından ulaşılabilir (www.bipm.org).
TÜBİTAK UME gelişmiş altyapısı, deneyim ve tecrübesi ile Avrupa Metroloji Araştırma
Programı (EMRP) çevresinde büyük ölçekli ve çok katılımlı araştırma projelerinde görev
almaktadır. Katılım sağlanan projeler çevre, enerji, sağlık gibi insan sağlığı ve yaşam
kalitesini etkileyen konulara yönelik metrolojik çözümler üretmektedir.
5
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Anahtar Karşılaştırmalar
Kar
tırmalar Tablosu ( CMCs)
BIPM Veri Tabanında TÜBİTAK UME
Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyetleri (CMC) Sayısı
116
120
AUV Akustik, Ultrasonik ve Titreşim
85
Adet
80
51
U
Uzunluk
EM
Elektrik ve Manyetizma
K
Kütle
FR
Fotometri ve Radyometri
S
Sıcaklık
ZF
Zaman ve Frekans
KM
Kimyasal Metroloji
50
35
40
25
20
10
0
AUV
U
EM
K
FR
6
S
ZF
KM
TÜBİTAK UME
TÜBİTAK Organizasyon Şeması
LABORATUVARLARI
7
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
TÜBİTAK UME Organizasyon Şeması
Bilim Kurulu ve TÜBİTAK Başkanı
TÜBİTAK UME Yönetim Kurulu
Kalite Yönetim
Güvenlik
Enstitü Kurulu
TÜBİTAK UME Müdürü
Müdür Yardımcısı (Teknik)
Müdür Yardımcısı (Teknik)
Müdür Yardımcısı (Teknik)
Fizik Grup Koordinatörü
(Grup I)
Mekanik Grup Koordinatörü
(Grup II)
Kimya Grup Koordinatörü
(Grup III)
Gerilim Laboratuvarı
Kütle Laboratuvarı
Organik Kimya Laboratuvarı
Güç ve Enerji Laboratuvarı
Kuvvet Laboratuvarları
İnorganik Kimya Laboratuvarı
Yüksek Gerilim Laboratuvarı
Empedans Laboratuvarları
Kuvvet
Elektrokimya Laboratuvarı
Sertlik
Biyoanaliz Laboratuvarı
Tork
Referans Malzemeler Lab.
Kapasitans ve İndüktans
Direnç
Elektromanyetik Laboratuvarları
Akustik Laboratuvarları
Gaz Metrolojisi Laboratuvarları
Akustik
Gaz
Ultrasonik
EMC 2 (Sistem)
Müdür Yardımcısı (İdari)
Kurumsal Gelişim Birimleri
Str. Pln ve İç Kontrol
Uluslararası İlişkiler
İş Gelişt. ve Hizmet Ynt.
Proje Ofisi
İletişim ve Tanıtım
Mali Hizmet Birimleri
Bütçe Plnlm. Ve Raporl.
Muhasebe
Ayniyat ve Stok Kontrol
RF ve Mikrodalga
EMC 1 (Cihaz)
Danışma Kurulu
Hacim Yoğunluk
Titreşim
Bilgi ve Belge Yönetim Birimleri
Viskozite
Basınç Laboratuvarları
Genel Evrak
Basınç
Arşiv
Manyetik Laboratuvarı
Vakum
Bilgi İşlem Birimi
Zaman/Frekans ve DalgaBoyu L.
Boyutsal Laboratuvarları
Bina İşl. Bakım Onarım Birimi
Zaman/Frekans
Mastar Blk., İnterferom.
Dalgaboyu
İdari ve Sosyal Hizmetler Bir.
Geom. Std. ve Form
Optik Laboratuvarları
İnsan Kaynakları Birimi
Açı
Fiber Optik
Satınalma Birimi
3 Boyutlu Ölçümler
Spektro Fotometri
Topografik ve End. Ölç.
Hizmet Alınan Birimler
Radyometri
Yüzey Pürüz. ve Nano
Fotovoltaik Perf.Tst.
Akışkanlar Laboratuvarları
Sıcaklık Laboratuvarları
Gaz Akışkanlar
Kontak Sıcaklığı
Su ve Diğer Akışkanlar
Radyasyon Sıcaklığı
Hava Hızı Ölçüm
Nem
Laboratuvar Destek Birimleri
Kalibrasyon/Deney
Otomasyonu
Mekanik İmalat/Bakım/
Onarım (Mekanik ve
Ahşap Atölyeler)
Elektronik
İmalat/Bakım/Onarım
8
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
FİZİK GRUBU LABORATUVARLARI
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
ELEKTROMANYETİK LABORATUVARLARI
Elektromanyetik Labotatuvarları; EMC 1 Laboratuvarı (Cihaz Seviyesi EMI/EMC), EMC 2
Laboratuvarı (Sistem Seviyesi EMI/EMC) ve RF ve Mikrodalga Laboratuvarı olmak üzere üç
alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarın verdiği hizmetler ve çalışma alanları aşağıda
özetlenmiştir.
EMC 1 LABORATUVARI (CİHAZ SEVİYESİ EMI/EMC)
Elektromanyetik Uyumluluk (Electromagnetic Compatibility, EMC); elektriksel veya elektronik
cihazların kendi elektromanyetik ortamında çevresiyle uyumlu çalışabilme kabiliyetidir.
Üretilen her elektrik, elektronik veya elektromekanik cihaz, kullanıcı hizmetine sunulmadan
önce çevresine, beslendikleri elektrik güç hatlarına veya bağlı bulundukları veri iletim
hatlarına istenmeyen girişim sinyalleri yaymadığı, aynı zamanda çevresinden, beslendikleri
elektrik güç hatlarından veya bağlı bulundukları veri iletim hatlarından etkilenmediğini
belirlemek amacıyla EMC deneylerinin uygulanması gerekmektedir.
EMC deneyleri; öngörülen askeri ve ticari standartlar uyarınca “tam yansımasız oda”, “yarı
yansımasız oda”, “açık saha deney alanı” ve “ekranlı odalar” içerisinde gerçekleştirilmektedir.
Tam / yarı yansımasız odalar; harici elektromanyetik girişimlerden izole edilmiş ve içleri
elektromanyetik soğurucu malzemelerle kaplanmış özel ortamlardır. Ekranlı odalar ise
sadece topraklanmış düz metal plakalardan oluşan harici elektromanyetik girişimlerden izole
edilmiş yapıya sahip odalardır.
Örnek Deney
Örnek Kalibrasyon
TÜBİTAK UME EMC 1 Laboratuvarı’nda ülkede kurulu en büyük hacme sahip yarı
yansımasız oda bulunmaktadır. TÜBİTAK UME bünyesinde ayrıca bir tam yansımasız oda,
dört ekranlı oda ve bir açık alan test sahası yer almaktadır. Bu EMC test odalarında ve test
alanlarında EMC test ve kalibrasyonları 5Hz - 40 GHz aralığında yapılabilmektedir.
10
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
TÜBİTAK UME EMC 1 Laboratuvarı tarafından verilen kalibrasyon ve deney hizmetlerine
ilişkin başlıklar aşağıda yer almaktadır:
Yapılan deney faaliyetleri TÜRKAK tarafından akredite edilmiştir;
• Askeri Ürünler İçin EMC Deneyleri (MIL-STD 461E/F)
• Ticari Ürünler İçin EMC Deneyleri (EN ve IEC standartları)
• Otomotiv ve Alt Parçaları İçin EMC Deneyleri (İlgili Avrupa Direktifleri
2005/83/EC, 75/322/EEC v.b ve ISO Standartları)
Kalibrasyon Faaliyetleri;
• Yönlü Anten Kalibrasyonları (ANSI C63.5 ve SAE-ARP 958)
• Elektrik ve Manyetik Alan Sensör Kalibrasyonları (IEEE 1309)
• Halka Anten Kalibrasyonları (IEEE291 ve SAE-ARP 958)
• Rod Anten Kalibrasyonları (ANSI C63.5 ve SAE-ARP958)
• Soğurma Kelepçesi Kalibrasyonları (CISPR16-1-3)
• Akım Probu Kalibrasyonları (CISPR 16-1- 2 ve ISO 11452-4)
• Pasif / Aktif Prob Kalibrasyonları (CISPR16-1-2)
EMC 2 LABORATUVARI (SİSTEM SEVİYESİ EMI/EMC)
Elektromanyetik girişim ve
uyumluluk konusunda geniş
ölçekli çalışmalara 1995
yılında
Türk
Silahlı
Kuvvetleri’nin desteği ile eski
adı ETTM (EMC TEMPEST
Test
Merkezi)
olarak
TÜBİTAK UEKAE (Ulusal
Elektronik
ve
Kriptoloji
Araştırma
Enstitüsü)
tarafından
başlanmıştır.
Çalışmalara önceleri sadece
elektromanyetik
emisyon
Örnek Projeler
yoluyla
bilgi
kaçağına
yönelik TEMPEST konusu ile sınırlı olarak adım atılmış, ancak daha sonra ortaya çıkan
ihtiyaçlar çerçevesinde çalışmalar tüm elektromanyetik ortam etkileri kuşatıcı şekilde
genişletilmiştir. Bu çalışmalar çerçevesinde birçok ilk gerçekleştirilmiştir.
Örneğin azami ulusal katma değerle gerçekleştirilen ilk elektromanyetik ekranlı yansımasız
test odası 1999 yılında Türk Silahlı Kuvvetleri bünyesinde hizmete girmiştir. Özellikle 1999
yılından itibaren platform seviyesinde elektromanyetik uyumluluk konusunda ayrıntılı
çalışmalar yapılmıştır.
11
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
MIL-STD-464 dokümanın anlaşılmasına ve uygulanmasına yönelik eğitim ve danışmanlık
faaliyetleri gerçekleştirilmiştir. Platform seviyesinde elektromanyetik girişimin temel
öğelerinden biri olan antenden-antene girişim konusu üzerinde çalışılmış ve o dönemde
helikopterlere yerleştirilmesi planlanan kızıl ötesi karşı tedbir cihazının (IRCM)
elektromanyetik emisyonunun helikopterdeki antenli sistemlere etkisini konu alan bir
akademik çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada elde edilen tecrübe daha sonra GAF RF-4E
uçaklarının modernizasyonu projesinde uçak üzeri anten yerleşim ve girişim analizi
çalışmasında kullanılmıştır.
2005 yılında imzalanan MİLGEM Projesi kapsamında ilk kez büyük ölçekli bir platformun tüm
elektromanyetik uyumluluk faaliyetleri yürütülmeye başlanmıştır. Bu proje kapsamında HF
antenlerinin ölçekli model üzerinde ışıma ve girişim karakterizasyonunun yapılmasına yönelik
tamamen milli imkanlarla bir anten ölçüm altyapısı geliştirilmiştir. Bu altyapının devamı
niteliğinde, radar antenleri gibi yüksek kazançlı yönlü antenlerin ölçümüne yönelik bir
düzlemsel yakın alan anten ölçüm sistemi 2009 yılı içinde yapılmıştır.
Avrupa Birliği EUREKA-EUROSTARS Programı çerçevesinde, platformlarda elektromanyetik
girişim analizini gerçekleştirecek bir yazılım aracının geliştirilmesini temel alan NET-EMC
Projesi’ne katılım sağlanmıştır. Ayrıca NATO Hava Elektrik ve Elektromanyetik Faktörler
Paneli (AEP) toplantılarına iştirak edilerek elektromanyetik girişim konusundaki
standardizasyon çalışmalarına katkı sağlanmaktadır. Şuan itibariyle; TÜBİTAK UEKAE
ETTM EMC Birimi TÜBİTAK UME Elektromanyetik Laboratuvarları bünyesine EMC 2 olarak
dahil olmuş ve proje çalışmalarına devam etmektedir.
RF ve MİKRODALGA LABORATUVARI
RF ve Mikrodalga Laboratuvarı tarafından; mikrodalga güç ve s-parametreleri ölçümleri
gerçekleştirilmektedir. Koaksiyel ve dalgakılavuzu ortamlardaki birincil seviye güç ölçümleri
için mikrokalorimetre sistemi kullanılmaktadır. Koaksiyel tip mikrokalorimetre 100 kHz ile 18
GHz frekans aralığında ve dalgakılavuzu mikrokalorimetre 18 GHz ile 26,5 GHz frekans
aralığında çalışmaktadır.
İki kapılı bir devrenin s-parametrelerini oluşturan yansıma ve iletim katsayısını ölçmek için
vektör network analizör kullanılmaktadır.
Bu ölçümler için 18 GHz’e kadar N tipi konektör,
26,5 GHz’e kadar 3,5mm konektör ve 50 GHz’e
kadar 2,4mm konektör kullanılmaktadır. Ayrıca,
mikrodalga gürültü kaynaklarının gürültü ölçümlerini
gerçekleştirmek için bir çalışma yürütülmektedir. Bu
kapsamda 26,5GHz frekansına kadar çalışan bir
toplam güç radyometre kurulmuş ve ilk testleri
başarı ile gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar aynı
zamanda, Avrupa Birliği EMRP InK “Yeni Kelvin’in
Toplam Güç Radyometresi
Uygulanması” Projesi kapsamında TÜBİTAK UME
Sıcaklık Laboratuvarları ile birlikte çalışmaktadır.
12
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
•
•
•
FP7 EMRP Projesi, IND60 - Endüstriyel Ortamlarda Geliştirilmiş EMC
(Electromagnetic Compatibility) Test Metotları Projesi (2013 - 2016)
Barış Kartalı GSC EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Havelsan (2010 - 2014)
MOSHIP ve KURYED Gemileri EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Aselsan (2012 2014 )
LST Gemisi EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Adik (2013 - 2017)
A-OİHSFS EMI/EMC Test ve Analizi Projesi, Aselsan (2013 - 2018)
YHT EMI/EMC Faaliyetleri Projesi, TCDD (2013 - 2014)
MTA SAG EMI-EMC Test ve Analizi Projesi, İstanbul Denizcilik Gemi İnşa San. ve Tic.
A.Ş. (2014-2016)
13
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
EMPEDANS LABORATUVARLARI
Empedans Laboratuvarları tarafından DC ve düşük frekans empedans ölçümleri alanında
çalışmalar yapılmaktadır. Laboratuvar; DC Direnç ve Kapasitans Laboratuvarı olmak üzere
iki alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ve çalışma
alanları aşağıda özetlenmektedir.
DC DİRENÇ LABORATUVARI
TÜBİTAK UME Yapımı Direnç Karşılaştırma Köprüsü
Laboratuvarda DC direnç ve düşük akım ölçümlerini gerçekleştirilmektedir. DC direnç
ölçümleri izlenebilirliği UME’de bulunan Quantum Hall direnç standardından, AC direnç
izlenebilirliği ise hesaplanabilir AC direnç standartlarından elde edilmektedir. Kapasitans
standartları BIPM (Uluslararası Ölçü ve Ağırlıklar Bürosu) tarafından kalibre edilirken,
indüktans ölçümleri UME’de kurulan Maxwell-Wien Ölçüm Sistemi ile birinci seviye
gerçekleştirilmektedir.
DC direnç ölçümleri 100 µΩ’dan 100 TΩ değerine kadar gerçekleştirilebilmektedir. 1 GΩ
değerine kadar ölçümler ticari köprülerle gerçekleştirilirken, 1 GΩ - 100 TΩ arasındaki
ölçümler laboratuvarda kurulan Wheatstone yüksek direnç ölçüm sistemi ile
gerçekleştirilmektedir. Yüksek dirençler kullanılarak 2 pA değerine kadar DC düşük akım
ölçümü de gerçekleştirilebilmektedir. Bu akım değerini düşürmek için laboratuvarda
çalışmalar yürütülmektedir.
14
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Quantum Hall DC Direnç Standardı
KAPASİTANS LABORATUVARI
Laboratuvarda AC direnç, kapasitans, indüktans ve AC gerilim oranı ölçümleri
gerçekleştirilmektedir. AC direnç ölçümleri izlenebilirliği hesaplanabilir AC direnç standartları
ile sağlanmaktadır. DC değerleri Quantum Hall’dan izlenebilir olarak ölçülen hesaplanabilir
AC direnç standartlarının AC-DC değer farkları hesap yoluyla elde edilebilmektedir. AC
direnç ölçümleri çoğunlukla RLC metrelerin kalibrasyonunda kullanılmaktadır. Bu ölçümler 10
Ω ile 2 MΩ arasında gerçekleştirilebilmektedir.
Kapasitans izlenebilirliği BIPM tarafından kalibre edilen Fused-Silica kapasitörler ile elde
edilmektedir. Kalibrasyonlarda laboratuvarda bulunan AH2500A ve AH2700A kapasitans
ölçüm sistemleri kullanılmaktadır. Kapasitans ölçümleri 1 pF değerinden 1 mF değerine
kadar gerçekleştirilmektedir. 1 µF değerinin üzerindeki kapasitans ölçümleri laboratuvarda
kurulan kapasitans ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmektedir. Kapasitans ölçüm frekansı ise
Agilent 16380A tipi kapasitörler için 30 MHz frekansına çıkmaktadır.
İndüktans ölçümleri izlenebilirliği laboratuvarda kurulan Maxwell-Wien indüktans ölçüm
sistemi ile kapasitans ve AC direnç birimlerinden sağlanmaktadır. İndüktans ölçüm aralığı
100 µH - 10 H arasında olup yapılan son çalışmalar ile nH mertebesindeki indüktansların da
ölçümü gerçekleştirilebilmektedir.
AC gerilim oranı ölçümleri çoğunlukla indüktif gerilim bölücüler ve gerinim gösterge
üniteleri/kalibratörleri için kullanılmaktadır. İzlenebilirlik UME’de kurulan birinci seviye indüktif
gerilim bölücü kalibrasyon sistemi ile sağlanmaktadır.
Empedans Laboratuvarları’nda kalibrasyon hizmetinin yanı sıra cihaz/standart yapım hizmeti
de verilmektedir. Bu kapsamda DC direnç standardı, akım şöntü, kapasitans standardı,
indüktif gerilim bölücü gibi çeşitli cihazlar laboratuvarda üretilebilmektedir.
15
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
TÜBİTAK UME Yapımı 1 mΩ Akım Şöntü
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
1 fA - 100 pA DC Akım Kaynağının Üretilmesi (2013-2014)
İsviçre Metroloji Enstitüsü İçin İndüktif Gerilim Bölücü Üretilmesi (2013)
Fransa Metroloji Enstitüsü İçin İndüktif Gerilim Bölücüler Üretilmesi (2014)
FP7 EMRP Projesi, Elektriksel Ölçümler İçin Quantum Sistemlerini Kullanarak
Otomatik Empedans Metrolojisinin Geliştirilmesi (2013-2016)
16
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
GERİLİM LABORATUVARI
Gerilim Laboratuvarı; gerilim ve akım ölçümlerinin uluslararası metroloji sistemine
entegrasyonunu sağlamak amacıyla ulusal standartları oluşturmak, muhafaza etmek,
uluslararası karşılaştırma ölçümleri ile ölçümlerin doğruluk seviyesinin uluslararası alanda
tanınmasını sağlamak ve ulusal standartlara izlenebilirliği ikinci ve daha alt seviyedeki
laboratuvarlara kalibrasyon hizmeti yoluyla aktarmakla görevlidir.
Laboratuvar tarafından, TÜBİTAK UME’nin misyon ve vizyonuna uygun olarak, sahip olduğu
bilgi, tecrübe ve teknolojik altyapısı ile, AR-GE projeleri, kalibrasyon, eğitim, danışmanlık,
ölçüm yöntemleri ve sistemlerinin oluşturulması, ölçüm standardı yapımı ve yayın alanlarında
da faaliyet gösterilmektedir.
Gerilim Laboratuvarı’nda DC gerilim, AC gerilim, DC akım, AC akım ve DC direnç ölçümleri
gerçekleştirilmektedir. Laboratuvar, 0 V - 1000 V aralığında DC gerilim, 2 mV - 1000 V (10
Hz - 1 MHz) ve 0,1 V - 50 V (1 MHz-100 MHz) aralığında AC gerilim, 1 µA - 1000 A
aralığında DC akım, 100 µA - 20 A (10 Hz-100 kHz) aralığında AC akım, 1 Ω - 100 MΩ
aralığında DC direnç ölçümlerini gerçekleştirme kapasitesine sahiptir.
Gerilim Laboratuvarı, gerilim birimi olan Volt’u, bugün gerilim ölçümlerinde birincil seviye
standart olarak kabul edilen Josephson Dizisi Gerilim Standardı (JDGS) üzerinden elde
etmektedir. JDGS kullanılarak elde edilen DC gerilim doğruluğu, kalibrasyon vasıtasıyla
laboratuvarda mevcut olan ikincil seviyedeki zener diyot yapılı DC gerilim standartlarına, bu
standartlar kullanılarak da laboratuvar çalışma standartlarına ve müşteri cihazlarına
aktarılmaktadır.
UME Josephson Gerilim Standardı
17
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
DC akım ölçümlerinin izlenebilirliği, Josephson Gerilimine
izlenebilir gerilim standartları ve Kuantum Hall direncine
izlenebilir direnç standartları üzerinden sağlanmaktadır.
AC ölçümlerin izlenebilirliği ise ısıl çeviriciler kullanılarak
DC standartlara karşılaştırılarak sağlanmaktadır. AC
gerilim ve akım için kullanılan standartlar ısıl çeviricilere
bağlı paralel veya seri özel dirençlerinden oluşmaktadır.
Ulusal standartlar kullanılarak gerçekleştirilen ölçümlerin
güvenilirliği, uluslararası alanda gerçekleştirilen çeşitli
karşılaştırmalarda sağlanan başarı ile kanıtlanmıştır.
Laboratuvarın en iyi ölçüm kabiliyetlerini destekleyen bu
karşılaştırmalarla ilgili ayrıntılı bilgiye BIPM’in veri
tabanından (http://kcdb.bipm.org) ulaşılabilir.
Laboratuvarın verdiği tüm kalibrasyon hizmetleri, TS EN
ISO/IEC 17025 “Deney ve Kalibrasyon Laboratuvarlarının
Yeterliliği
İçin Genel Şartlar“ standardına uygun olarak
TÜBİTAK UME Yapımı
Isıl Çevirici
kurulmuş TÜBİTAK UME Kalite Yönetim Sistemi’nin
kapsamındadır.
Gerilim
Laboratuvarı
kalibrasyon
hizmetlerini içeren geniş bir kapsamla Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK) tarafından TS
EN ISO/IEC 17025 standardına göre akredite edilmiştir. (Akreditasyon No: AB-0034-K)
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
AC Akım İzlenebilirliğin 20 A’den 100 A’e Kadar Genişletilmesi (2012-2013)
1 mV - 100 mV (1 MHz - 100 MHz) Aralığında RF Gerilim Ölçüm Sisteminin
Oluşturulması
FP7 EMRP Projesi, Örneklemeli Elektriksel Ölçümler İçin Kuantum Standardı (20132016)
18
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
GÜÇ VE ENERJİİ LABORATUVARI
Güç ve Enerji Laboratuvarı; ülke içinde gerçekleştirilen
gerçekle
AC güç ve enerji
nerji ölçümleri ile AC
gerilim ve AC akım oran ölçümlerinin
ölçümlerinin uluslararası metroloji sistemine entegrasyonunu
sağlamakla
la görevlidir. Bu amaçla ulusal standartları oluşturma,
olu turma, muhafaza etme,
etme uluslararası
karşılaştırma
tırma ölçümleri ile ölçümlerin do
doğruluk seviyesinin uluslararası
rası alanda tanınmasını
sağlama,, ulusal standartlara izlenebilirliği
izlenebilirli i kalibrasyon hizmeti yoluyla ülke içinde ikinci ve
daha alt seviyedeki
iyedeki laboratuvarlara
laboratuvarlar aktarma ve ülke gereksinimleri doğrultusunda
doğ
Ar-Ge
proje faaliyetleri yürütülmektedir.
AC güç
üç ve enerji ölçümleri, 30 V - 500 V gerilim ve 0,01 A - 120 A akım aralığında
aralı
ve 50 Hz
ve 60 Hz frekanslarında gerçekleştirilmektedir.
gerçekle
Laboratuvarda, tüm AC güç ölçümleri 22
µW/VA (22 ppm) ile 200 µW/VA
W/VA (200 ppm) arasında değişen
en belirsizlikle yapılmaktadır. AC
Güç Birimi “Sayısal Örnekleyici Wattmetre” olarak da adlandırılan AC Güç Ölçüm Standardı
ile birincil seviyede elde edilmektedir.
AC Güç Ölçüm Standardıı Şeması
AC Güç Ölçüm Standardı
Standar Yazılımı
AC Akım Oranı ölçümleri 5/5 A - 5000/5 A aralığında,
ında, AC Gerilim Oranı ölçümleri ise 3 kV 36 kV aralığında ve 50Hz ile 60Hz frekanslarında gerçekleştirilmektedir.
tirilmektedir. Oran hatası ve faz
kayması ölçümleri akım oran ölçümlerinde 50 ppm, gerilim oran ölçümlerinde ise 100 ppm
belirsizlikle sağlanmaktadır.
Akım transformatörü kalibrasyonu, aynı birincil akımın uygulandığı
ğı kalibre edilen akım
transformatörü ile kompanzasyonlu akım komparatörünün sekonder akımları arasındaki akım
19
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
(oran) hatası ve faz farkının (kayması) akım transformatörü karşılaştırma
karş ştırma köprüsü (test set)
ile ölçülerek belirlenmesi yöntemiyle
yöntemiy gerçekleştirilmektedir.
Akım Transformatörü Kalibrasyon
Sistemi Blok Diyagramı
Akım Transformatörü Kalibrasyon
Sistemi
Gerilim transformatörü kalibrasyon
alibrasyon ise,, kalibre edilecek gerilim transformatörü ile referans
gerilim transformatörüne uygun birincil gerilimin uygulanması ve transformatörlerin sekonder
gerilimleri arasındaki gerilim (oran) hatası ve faz farkının (faz kayması) gerilim transformatörü
karşılaştırma
rma köprüsü (test set) ile ölçülmesi suretiyle gerçekleştirilmektedir
gerçekle
mektedir.
Gerilim Transformatörü Kalibrasyon
Sistemi Blok Diyagramı
Gerilim Transformatörü Kalibrasyon
Sistemi
Ulusal standartlar kullanılarak gerçekleştirilen
gerçekle
ölçümlerin güvenilirliği,
ği, uluslararası alanda
gerçekleştirilen çeşitli karşılaş
şılaştırmalarda sağlanan başarı
arı ile kanıtlanmış
kanıtlanmıştır. Laboratuvar,
üçünde pilot laboratuvar olmak üzere toplam beş
be adet uluslararası karşılaştırmada
karş
yer
almıştır. Bu karşılaştırmalarla
ştırmalarla ilgili ayr
ayrıntılı
ıntılı bilgiye BIPM’in veri tabanından ulaşılabilir.
ula
(http://kcdb.bipm.org).
Laboratuvarda üretilen ölçüm cihazlarından birkaç örnek aşağıdadır.
a
20
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
AC Akım Şöntü
Elektronik Kompanzasyonlu İzolasyon
Akım Transformatörü
Elektronik Kompanzasyonlu Akım
Transformatörü
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
FP7 EMRP Projesi,, ENG61 - Gelecekteki Elektrik Şebekeleri İçin
çin Yeni Nesil Gerilim
ve Akım Sensörleri Tasarımı ve Karakterizasyonları (2014-2017)
•
FP7 EMRP Projesi,, ENG63 - Elektriksel Şebeke
ebeke Karakteristiklerinin Belirlenmesi İçin
Sensör Ağ Metrolojisi (2014-2017)
(2014
•
TÜBİTAK 1505 Projesi,
rojesi, Yüksek Doğruluğa
Do
a Sahip Ölçü Akım
Transformatörleri ile Kombi Sensörlerin Robust Tasarımı (2013-2015)
(2013 2015)
•
Endüstriyel Proje, KOSOVA KEDS Elektronik Kompanzasyonlu ICT Tasarımı (2014)
•
FP7 EMRP Projesi, Akıllı Elektrik Şebekeleri için Metroloji (2010-2013)
2013)
•
Endüstriyel Proje, Referans Akım Transformatörü ve Standart
Standart Yük Seti Tasarımı
(2013)
•
EURAMET
MET TC EM Proje No 1168,
1168 Kalibrasyon Laboratuvarları için Yüksek
Doğrulukta
rulukta Örnekleme Yöntemleri (2012-2013)
•
Endüstriyel Proje, Güç/Enerji Ölçerler için Kalibrasyon Otomasyonu (2012-2013)
•
Endüstriyel Proje, Elektrik Sayacı Test Masalarının Gerilim-Akım
Gerilim Akım Devreleri Kapalı
Olan Üç Fazlı
azlı Elektrik Sayaçları İçin Uygun Hale Getirilmesi (2011)
•
Endüstriyel Proje, Yüksek Akım Testleri için Standart/Referans Cihaz Tasarımı
(2011)
•
TÜBİTAK
TAK 1001 Projesi, Akım Transformatörlerinde Manyetik ve Kapasitif Hata
Bileşenleri
enleri ile Yük Etkilerinin İncelenmesi
lenmesi ve Kompanzasyon Yöntemlerinin
Geliştirilmesi (2008-2009)
2009)
21
ve
Gerilim
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
MANYETİK LABORATUVARI
Manyetik Laboratuvarı tarafından temel olarak manyetik alan ölçen cihazların kalibrasyonları
ve manyetik malzemelerin karakterizasyonu faaliyetleri gerçekleştirilmektedir. Bu alanlarda
ulusal standartlar oluşturularak ikincil seviye laboratuvarlara aktarılmaktadır.
Manyetik alan şiddeti ölçümü birincil seviye standard olan NMR Teslametre ile 7 ppm
belirsizlik ile 0,35 ile 3,4 T manyetik alan aralığında yapılmaktadır.
Manyetik alan ölçerlerin kalibrasyonu 0-10 mT G manyetik alan aralığında Helmhotz bobini
ile 10-180 mT aralığında Yarıklı Manyetik Alan Bobini ile yapılmaktadır. 2 T kadar DC
manyetik alan oluşturmak ve kalibrasyon yapmak için ise elektromıknatıs kullanılmaktadır.
0-10 mT DC ve 0-5 mT AC manyetik alan için 0,3 % belirsizlik ile; 10-180 mT DC manyetik
alan aralığında 0,35-0,5 % belirsizlik; 180 mT - 2 T DC manyetik alan aralığında 0,2%
belirsizlik ile kalibrasyon hizmeti verilmektedir. Manyetik Akı ölçümleri ise 10-6-1 Wb
aralığında 0,09% belirsizlik ile gerçekleştirilmektedir.
Manyetik alan bobini kalibrasyonu 30 µT/A-50 mT/A bobin sabiti ve 0-1 T manyetik alan
aralığında DC manyetik alan için 0,2%, 0-5 mT manyetik alan aralığında AC manyetik alan
için 0,26% belirsizlikle yapılmaktadır.
Manyetik malzeme karakterizasyonu için VSM ( Vibrating Sample Magnetometer) ve SQUID
(Superconducting Quantum Interference) Manyetometreleri kullanılmaktadır. Malzemelerin
manyetik alan duyarlılığı (µ), doyum mıknatıslanma (Ms), koersif alan (Hc), artık
mıknatıslanma (Mr) gibi temel manyetik parametreleri bu cihazlarla tespit edilmektedir. VSM
ve SQUID manyetometreleri nikel ve paladyum gibi mıknatıslanma değerleri bilinen sertifikalı
referans malzemeler kullanılarak kalibre edilmektedir. SQUID manyetometre ile 1,9-400 K
sıcaklık, 0-5 T manyetik alan aralığında ve 0,000125 - 1,25 emu mıknatıslanma aralığında
0,1% belirsizlik ile ölçümler yapılabilmektedir.
Hall Problu Gaussmetre
Yarıklı Manyetik Alan Bobini
22
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Helmholtz Bobini
Manyetometre Ölçümlerine Ait İzlenebilirlik Zincirimiz
Kumpas Tipi Gaussmetre
Bunun yanı sıra Manyetik Laboratuvarı’nda Manyeto-optik Görüntüleme Sistemi adı verilen
ve malzemelerin yüzeyindeki manyetik alan dağılımını görüntülemek için kullanılan bir sistem
mevcuttur. Sistemin çalışma prensibi, polarize bir ışığın manyetik alan içerisinden geçerken
polarizasyon vektörünün manyetik alanla orantılı olarak sapmasına (Faraday Etkisi)
dayanmaktadır. Mıknatıslanma ekseni yüzeye paralel olan ve ışığı geçiren özel bir manyetik
film (Yttrium Iron Garnet) kullanılmaktadır. 1 µm çapındaki bir yüzeyde 4% hassasiyet ile
lokal manyetik alan ölçümü 0,1 mT- 100 mT aralığında yapılabilmektedir.
Mıknatıslanma Ölçümlerine Ait İzlenebilirlik Zinciri
Manyetik Bir Malzemenin M-H Histerisis Eğrisi
23
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Manyeto-optik (MO) Görüntüleme Sistemi
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
FP7 EMRP Projesi, MetMag - İleri Endüstriyel Manyetizma için Metroloji (2011-2014)
Çelik Levhalarda AC Güç Kaybı ve Manyetik Özelliklerin Ölçümü İçin Single Sheet
Tester Sistemi Yapımı (2013-2014)
Bor Kullanarak Radar Soğurucu Manyetik Malzeme Geliştirilmesi (2014-2015)
Düşük Manyetik Alan Algılama için Hızlı Söndürmeli Manyetik Alaşım Geliştirme
(2013-2016)
24
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
OPTİK LABORATUVARLARI
TÜBİTAK UME Optik Laboratuvarları; bilimsel metroloji alanında temel olarak dört alt
laboratuvarda çalışmalarını sürdürmektedir. Bu temel dört laboratuvar Dedektör Radyometri,
Fotometri, Spektrofotometri ve Fiber Optik Laboratuvarı olarak adlandırılmaktadır. Optik
Laboratuvarları, bilimsel metroloji alanındaki yürüttüğü çalışmalarına ek olarak 2012 yılı
içerisinde; DPT Projesi kapsamında yenilenebilir enerji kaynaklarından en önemlisi olan
güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesinde kullanılan güneş panellerinin test
edilmesi için altyapı oluşturma çalışmalarına başlamıştır. Bu projeyle; güneş enerjisinin
elektrik enerjisine dönüştürülmesi için kullanılan silikon ve ince film esaslı fotovoltaik
panellerin IEC 61646 ve IEC 61215 standartlarına göre performans testlerinin yapılması için
gerekli Fotovoltaik Performans Test Merkezi kurulması amaçlanmaktadır.
Optik Laboratuvarları’nın bilimsel metroloji alanında temel olarak dört alt laboratuvarda
yürüttüğü çalışmalar şu şekilde özetlenebilir.
Birincil Seviye Düşük Sıcaklık Krayojenik Radyometre Tabanlı Mutlak Optik Güç Ölçüm Sistemi
DEDEKTÖR RADYOMETRİ LABORATUVARI
Laboratuvarda 1064nm dalga boyunda optik enerji (J) ve 250nm - 2500nm dalga boyu
aralığında tayfsal optik güç (W), duyarlılık (A/W) ve ışınım düzeyi (W/(m2·nm)) ölçümleri
gerçekleştirilmektedir. Optik enerji ölçümlerinin izlenebilirliği yurtdışına kalibre ettirilen enerji
ölçer detektörlerle sağlanmaktadır.
Diğer radyometrik ölçümlerin izlenebilirliği ise laboratuvarda mevcut olan birincil seviye
Düşük Sıcaklık Krayojenik Radyometre sistemi kullanılarak elde edilmektedir.
Atımlı lazerlerin optik enerji ölçümleri 1064nm dalga boyunda, 6mm - 8mm ışınım çapında ve
10 mJ - 150 mJ aralığında gerçekleştirilmektedir.
25
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Tayfsal sürekli optik güç ölçümleri He-Ne, Ar+ ve Nd:YAG lazer dalga boylarında ve 250nm 2500nm dalga boyu aralığında monokromatik ışınım kullanılarak 10 µW - 1 W arasında
gerçekleştirilmektedir. Ölçümlerde transfer ve çalışma standardı Si, Ge, InGaAs ve
pyroelektrik radyometreler kullanılmaktadır. Bu radyometreler sayesinde aynı bölge
aralığında kullanılan yarıiletken ve ısıl dedektörlerin tayfsal duyarlılık kalibrasyonları 1×10-4
A/W - 1,5 A/W aralıkta gerçekleştirilmektedir. Tayfsal ışınım düzeyi ölçümleri ise 250nm 2500nm dalga boyu aralığında monokromatik ölçüm düzeneği kullanılarak 1×10-4 W/m2 - 1,4
W/m2 arasında yapılabilmektedir.
FOTOMETRİ LABORATUVARI
Laboratuvarda BIPM tarafından tanımlanan yedi SI birimden birisi olan ışık şiddeti birimi
Kandela(cd) ve bu birimden türetilerek elde edilen ışık akısı (lm), aydınlık düzeyi (lx), parıltı
(cd/m2), ışıksal etki süresi (lx·s), ışık şiddeti (cd/lx) ve geri-yansıma katsayıları (cd/(lx·m2))
ölçülmektedir. Işık akısı izlenebilirliği yurtdışına kalibre ettirilen ışık kaynakları ile diğer
fotometrik büyüklüklerin izlenebilirliği ise UME’nin radyometrik ölçeğine izlenebilir
fotometrelerle sağlanmaktadır.
Işık Şiddeti ve Aydınlık Düzeyi Ölçüm Düzeneği
Işık Akısı Ölçüm Düzeneği
Fotometrik ölçüm düzeneği kullanılarak ışık şiddeti ölçümleri 1 cd - 10000 cd aralığında,
aydınlık düzeyi ölçümleri 0,1 lx - 5000lx aralığında, ışıksal etki ölçümleri 0,0110 lx·s 4000lx·s aralığında ve parıltı ölçümleri ise 1 cd/m2 - 5000 cd/m2 aralığında referans
fotometrelerle veya fotometrik ölçüm cihazları ile gerçekleştirilmektedir. Işık akısı ölçümleri 5
lm - 5000 lm aralığında toplama küresi yöntemine göre yapılmaktadır. Geri-yansıtıcı
malzemelerin ışık şiddeti katsayısı ölçümleri ise 2×10-4 cd/lx - 10000 cd/lx aralığında UME’de
oluşturulan geri-yansıma ölçüm sistemi ile gerçekleştirilmektedir.
26
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
SPEKTROFOTOMETRİ LABORATUVARI
Laboratuvarda katı ve sıvı malzemelerin tayfsal
yansıma, geçirgenlik ve soğurma özellikleri,
spektrofotometre cihazlarının kalibrasyonları, ışık
kaynaklarının, sıvı ve katı malzemelerin renk
parametreleri, renk ölçer cihazların kalibrasyonu
ve
parlaklık
plakalarının
kalibrasyonu
yapılmaktadır.
Tayfsal düzgün ve dağınık yansıma/geçirgenlik
özellikleri 250 nm - 1800 nm dalga boyu
aralığında monokromatör tabanlı ölçüm düzeneği
kullanılarak 0,1 - 1,0 yansıma ve 0,001 - 1,0
geçirgenlik aralıklarında gerçekleştirilmektedir.
Spektrofotometre cihazlarının dalga boyu ve
fotometrik doğruluk kalibrasyonları 240 nm - 900
nm dalga boyu ve 0,0 Abs - 3,0 Abs soğurma
aralığında referans katı ve sıvı filtreler
kullanılarak elde edilmektedir.
Yansıyıcı, Geçirgen ve Emisyon Yapabilen
Yüzeylerin Renk Ölçüm Düzeneği
CIE renk parametrelerinin hesaplanmasında
(XYZ, Yxy ve L*a*b*) standart ölçüm koşulları
(d:8°, d:0° ve 0°:45°) ve gözlemciler (2° ve 10°) kullanılmaktadır. Parlaklık ölçümleri 20°, 60°
ve 85° standart açılarda gerçekleştirilmektedir.
Tayfsal yansıma, renk ve parlaklık ölçümleri izlenebilirlikleri yurtdışından, diğer
spektrofotometrik ölçümlerinin izlenebilirlikleri ise UME radyometrik ölçeğinden elde
edilmektedir.
FİBER OPTİK LABORATUVARI
Laboratuvarda tek modlu optik fiber için fiber
güç (W), zayıflatma (dB), kayıp (dB/km) ve
uzunluk ölçümleri (m) gerçekleştirilmektedir.
Tek modlu optik fiber için güç ve zayıflatma
ölçümleri; 1310 nm ve 1550 nm dalga
boylarında 10 µW ile 380 µW güç ve 0,00 dB 15,00 zayıflatma aralığında UME radyometrik
ölçeğine izlenebilir küre radyometre transfer
standardı, InGaAs detektörler, güç metre ve
zayıflatıcı cihazlarıyla yapılmaktadır.
Tek Modlu Fiber Optik Cihazların Kalibrasyon
Düzeneği
27
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Buna ilave olarak tek modlu Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) cihazlarının tayfsal
kayıp kalibrasyonları 1285 nm - 1327 nm ve 1530 nm - 1570 nm tayf aralığında IEC60793-140 standardına göre laboratuvarda karakterize edilmiş Fiber Optik Zayıflatma Standartlarıyla,
mesafe ekseni kalibrasyonu da yine laboratuvarda karakterize edilen ve 10 tekrarlı geçiş
üreten tekrarlı geciktirme hattı kullanılarak sağlanmaktadır.
OTDR kalibrasyonları IEC 61746 standardına göre gerçekleştirilirken, fiber optik güç ölçüm
ve kalibrasyonlarında dikkate alınan standart ise IEC 61315’tir.
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
DPT Projesi, Fotovoltaik Performans Test Merkezinin Kurulması (2012-2015)
•
Tayfsal Gonyoreflektometre Ölçüm Sistemi Tasarımı (2013-2014)
•
Atımlı Modda Işıma Yapan Lazer Işıma Kaynaklarının Ölçümünde Kullanılan Lazer
Enerji Ölçerlerin İzlenebilirlik Zincirinin Oluşturulması (2013-2014)
28
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
SICAKLIK LABORATUVARLARI
Sıcaklık Laboratuvarları; Kontak Sıcaklığı, Radyasyon Sıcaklığı ve Nem Laboratuvarı olmak
üzere üç alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarın verdiği hizmetler ve çalışma alanları
aşağıda özetlenmiştir.
KONTAK SICAKLIĞI LABORATUVARI
Kontak Sıcaklığı Laboratuvarı; yedi temel SI biriminden biri olan sıcaklık birimi Kelvin’i (K)
oluşturmaktadır. Laboratuvar tarafından ITS-90 ölçeğinde tanımlı olan 13,8033 K
(-259,35 °C) ile 1234,93 K (961,78 °C) sıcaklık aralığı platin direnç termometreler için birincil
seviyede gerçekleştirilmektedir. Bu sıcaklık aralığında ITS-90 ölçeği tarafından aşağıda
verilen sabit nokta sıcaklıkları tanımlanmıştır:
- Argon üçlü nokta sıcaklığı (-189,3442 °C),
- Civa üçlü nokta sıcaklığı (-38,8344 °C),
- Suyun üçlü nokta sıcaklığı (0,010 °C),
- Galyum ergime nokta sıcaklığı (29,7646 °C),
- İndiyum donma nokta sıcaklığı (156,5985 °C),
- Kalay donma nokta sıcaklığı (231,928 °C),
- Çinko donma nokta sıcaklığı (419,527 °C),
- Alüminyum donma nokta sıcaklığı (660,323 °C),
- Gümüş donma nokta sıcaklığı (961,780 °C)
TÜBİTAK UME
Yapımı Suyun Üçlü
Nokta Hücresi
Cıva Sabit Nokta Yapımı Sırasında Oluşturulan Cıva Dolum Düzeneği
Tanımlanan sıcaklık değerlerinin elde edilmesinde kullanılan sabit nokta hücreleri laboratuvar
bünyesinde oluşturulur ve muhafaza edilir. Sıcaklık ölçümlerindeki izlenebilirlik zincirinin en
üst seviyesinin oluşturulmasıyla birlikte endüstri ve savunma sanayisinin taleplerini
karşılamak üzere, ITS-90 ölçeğine izlenebilir her türlü sıcaklık ölçüm ve kalibrasyonları
gerçekleştirilmektedir. Laboratuvar, ITS-90 ölçeğinde tanımlı birincil ve ikincil seviye sıcaklık
standartlarını oluşturarak ölçeği ikincil seviye laboratuvarlara aktarmaktadır. Birinci seviye
ITS-90 sabit nokta hücrelerinin ve platin bazlı referans ısılçiftlerin yapımı laboratuvarın temel
çalışmaları arasındadır.
29
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
RADYASYON SICAKLIĞI LABORATUVARI
Laboratuvar tarafından; ITS-90 ölçeğinin, gümüş donma sıcaklığı değeri olan 1234,93 K’in
(961,78 °C) üzerindeki sıcaklıklarda Planck Işınım Kanunu ile tanımlanmış olan bölümü
oluşturulmaktadır. Laboratuvarda ITS-90 ölçeği oluşturulmak üzere gümüş, altın ve bakır
siyah cisim sabit nokta hücrelerinden biri kullanılmaktadır. Ayrıca indiyum, kalay, çinko,
alüminyum siyah cisim sabit nokta hücreleri ile düşük sıcaklık aralığında ölçümler
yapılmaktadır. Yüksek sıcaklık ölçüm belirsizliğinin iyileştirilmesi için ötetik sabit nokta siyah
cisim hücreleri yapımı ve ölçümleri gerçekleştirilmekte ve Ar-Ge çalışmaları yürütülmektedir.
Radyasyon Sıcaklığı yöntemi, uzaktan ve hızlı sıcaklık ölçümlerine olanak sağlamaktadır. Bu
sebeple demir-çelik, tekstil, lastik, cam, kağıt, çimento ve gıda gibi ölçüm cihazının
malzemeye zarar verebileceği veya cismin uzak ve ulaşılamayacak bir konumda olduğu
durumlarda, askeri ve sivil amaçlı termal kamera ile gece görüş dürbünleri gibi sistemlerde
kullanılmaktadır. Radyasyon sıcaklığı ölçeği her ne kadar yüksek sıcaklıklar için tanımlanmış
olsa da, uygulamada özellikle gıda, tıp, inşaat gibi alanlarda -50 °C’ye kadar radyasyon
sıcaklığı ölçümü yapılabilmektedir.
Radyasyon Termometresi
Kalibrasyon Düzeneği
Siyah Cisim Kaynağı ve Radyasyon
Termometre TSP2
NEM LABORATUVARI
Laboratuvarda yapılan ölçümlerin izlenebilirliği sıcaklık, basınç ve akış ölçerlerin birincil
seviye sistemlerde gerçekleştirilen kalibrasyonları ile sağlanmaktadır. Bağıl nem ve sıcaklık
ölçümleri, -10 °C ile 70 °C aralığındaki ortam sıcaklık değerlerinde, % 11 rh ile % 95 rh bağıl
nem değerleri arasında gerçekleştirilmektedir. Çiy-noktası sıcaklık ölçümleri ise -60 °C kırağınoktası sıcaklığı ile 60 °C çiy-noktası sıcaklığı aralığında, -10 °C ile 70 °C aralığındaki ortam
sıcaklık değerlerinde yapılmaktadır. Referans nem kaynağının izlenebilirliği basınç ve kontak
sıcaklığı ölçümleri üzerinden sağlanmaktadır. Ayrıca referans nem kaynağı ve referans çiynoktası ölçerlerin doğrulukları karşılıklı olarak izlenmektedir. Referans nem kaynağı ve çiynoktası ölçerlerle uluslararası karşılaştırmalara girilmektedir.
30
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Laboratuvarda rutubet ölçümleri, bağıl nem algılayıcı yapımı konusunda Ar-Ge çalışmaları
yapılmaktadır. -80 °C ile 10 °C aralığındaki kırağı/çiy-noktası sıcaklığı değerlerinde hizmet
verecek olan birincil seviye iki-sıcaklık nem kaynağı sisteminin kurulumu devam eden
çalışmalar arasındadır.
Çiy-Noktası Ölçer Kalibrasyon Düzeneği
Laboratuvar Tarafından Yürütülen Projeler
•
FP7 EMRP Projesi, NOTED - İzlenebilir Sıcaklık Aktarımı için Yeni Teknikler
•
FP7 EMRP Projesi, InK - Yeni Kelvin’in Uygulanması
•
FP7 EMRP Projesi, MetefNET - Rutubet Ölçümleri için Metroloji
•
FP7 EMRP Projesi, HiTeMS -Endüstriyel Uygulamalar İçin Yüksek Sıcaklık Metrolojisi
•
FP7 EMRP Projesi, MeteoMET2 - Meteoroloji için Metroloji
•
Birinci Seviye Referans ITS-90 Sabit Noktalarının Yapımı
•
Isılçift Kalibrasyonları için Yüksek Sıcaklık Sabit Noktaların Yapımı
•
Gözenekli İnce-film Bağıl Nem Algılayıcı Üretimi ve Karakterizasyonu
31
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
YÜKSEK GERİLİM LABORATUVARI
UME Yüksek Gerilim Laboratuvarı tarafından oldukça geniş bir yelpazede, elektromekanik
sanayi üreticilerinin laboratuvarlarında bulunan AC, DC, Darbe Yüksek Gerilim ölçüm
sistemlerinin kalibrasyonları gerek UME’de, gerekse sistemin kullanım alanında
gerçekleştirilebilmektedir. Aynı zamanda ülke gereksinimlerine yönelik olarak; özel ölçüm ve
test sistemlerinin kurulması, uygun ölçüm metodlarının oluşturulması, laboratuvarlar arasında
izlenebilirliğin taşınmasında kullanılan standartların tasarımı ve yapımı laboratuvarın
faaliyetleri arasındadır.
1000 kV Darbe Gerilim Üreteci
ve Bölücüsü
400 kV AC Yüksek Gerilim Sistemi
Mevcut altyapısı ile laboratuvarda 400kV’a kadar DC Yüksek Gerilim Ölçüm Sistemi
Kalibrasyonu, 400kV’a kadar AC Yüksek Gerilim Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, 1000kV’a
kadar Yıldırım Darbe Yüksek Gerilim Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, 850kV’a kadar
Anahtarlama Darbe Ölçüm Sistemi Kalibrasyonu, Kısmi Boşalma (PD) Dedektörü
Kalibrasyonu, Kısmi Boşalma (PD) Kalibratörü Kalibrasyonu, Elektromekanik Ürünlerin
Yüksek Gerilim Altında Kısmi Boşalma (PD) Ölçümleri, Yüksek Gerilim Kapasitans
Standardı Kalibrasyonu, Yüksek Gerilim Kapasitans/Tan& Ölçüm Cihazı Kalibrasyonu,
Elektromekanik Ürünlerin Yüksek Gerilim Altında Kapasite/Tan& Ölçümleri konularında
kalibrasyon hizmetleri verilmektedir. Kalibrasyon hizmetlerinin yanısıra, elektromekanik
ürünlerin yüksek gerilim testleri de ilgili ulusal ve uluslararası standartlara göre
gerçekleştirilmektedir.
UME Yüksek Gerilim Laboratuvarı tarafından DC Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve
Yapımı, AC Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı, Yıldırım ve Anahtarlama Darbe
Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı, Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Kalibratörü
Tasarımı ve Yapımı, Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Yüksek Gerilim Kayıt Cihazı Tasarımı ve
Yapımı, AC ve DC Yüksek Gerilim Özel Voltmetrelerin Tasarımı ve Yapımı konularında ArGe çalışmaları da yapılmaktadır.
32
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
100kV DC Referans Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı (2011)
•
100kV AC Standart Kapasitesi / Yüksek Gerilim Bölücüsü (SF6 gaz yalıtımlı)
Tasarımı ve Yapımı (2013)
•
TÜBİTAK 1001 Projesi, 500kV Referans ve 1000kV Transfer Yıldırım Darbe
Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve Yapımı (2009-2011)
•
200kV Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Yüksek Gerilim Bölücüsü Tasarımı ve
Yapımı (2011)
•
Yıldırım ve Anahtarlama Darbe Sayısal Ölçüm ve Analiz Sistemi Tasarımı ve
Yapımı (2011)
•
TÜBİTAK 1001 Projesi, AC ve DC Referans Yüksek Gerilim Probları ve Tepe
Değer Voltmetre Tasarımı ve Yapımı (2010-2012)
•
FP7 EMRP Projesi, DC Yüksek Gerilim Metrolojisi (2010-2013)
33
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
ZAMAN - FREKANS ve DALGABOYU LABORATUVARLARI
Yedi temel SI biriminden olan zaman birimi saniye günümüzde 10-14 - 10-15 hassasiyetle, en
doğru ölçülebilen birimdir. Bu nedenle, diğer birimlerin ölçüm doğruluklarını arttırmak için
zaman ve frekans ölçümlerinden yararlanılmaktadır. Diğer taraftan, gelişen teknolojiyle
birlikte doğru zaman ve frekans bilgisine olan ihtiyacı karşılamak, havacılık, uzay ve
savunma sistemlerinde özel önem taşıyan zaman koruma sistemlerini iyileştirmek için
gelişmiş ülkeler, zaman ve frekans standartları sistemlerini kurarak yapılan bu çalışmaları
desteklemektedir. Geliştirilen lazer standartları ile hem daha hassas optik saatler yapılmakta
hem de lazer interferometrik yöntemlerle nanometre ve pikometre belirsizlikle uzunluk ve yer
değişim ölçümleri yapılmaktadır. Bu kapsamda faaliyet gösteren TÜBİTAK UME Zaman Frekans ve Dalgaboyu Laboratuvarları; Zaman - Frekans ve Dalgaboyu Laboratuvarı olmak
üzere iki alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ve
çalışma alanları aşağıda özetlenmektedir.
ZAMAN - FREKANS LABORATUVARI
Zaman Ölçeğinin Oluşumu ve İzlenebilirliği
Zaman - Frekans Laboratuvarı mevcut 5 adet Cs atomik saati ve 2 adet GPS uydu alıcısıyla
1994 yılından itibaren Uluslararası Atomik Zaman (TAI) Kulübü üyesi olup Koordine Evrensel
Zaman (UTC) ölçeğinin oluşturulmasına katkıda bulunmakta ve uluslararası izlenebilirliğini
sağlamaktadır. Zaman ölçeği 2x10-14 doğrulukla üretilmekte olup, atomik saatin 10 MHz
sinyali hem kalibrasyon hizmetlerinde hem de femtosaniye COMB ile lazer mutlak frekans
ölçümlerinde referans olarak kullanılmaktadır.
Zaman Dağıtım Sistemi
34
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Zaman Dağıtımı
Cs atomik saatinden elde edilen doğru zaman bilgisinin internet hattı kullanılarak UME dışı
kurum ve kuruluşlara dağıtılması amacıyla taşınabilir zaman dağıtım sistemi geliştirilmiştir.
Bu sistem ile iç ağlara 5 ms’den az, internete ise 50 ms’den az belirsizlikle zaman bilgisi
dağıtılmaktadır.
DALGABOYU LABORATUVARI
Frekansı Stabilize Lazerler
Dalgaboyu Laboratuvarı’nda farklı dalgaboylarında lazerler geliştirilmiş ve frekansları Rb ve
Cs atomlarının, I2 ve CH4 moleküllerinin enerji geçişlerine 1x10-11 - 1x10-14 kararlılıkla
kilitlenmiştir. He-Ne/I2 ve He-Ne/CH4 gaz lazerleri, Nd-YAG/I2 katı-hal lazeri ve ECDL/Rb, Cs
yarı-iletken lazerlerinin frekansını etkileyen parametreler araştırılmış ve analiz edilmiştir.
İyot moleküllerinin f çizgisine kilitlenmiş He-Ne/I2 lazerinin (633 nm) mutlak frekansı hem
BIPM (473 612 353 602.0 ± 1.1) kHz hem de UME (473 612 353 600.6 ± 1.1) kHz Ti:Sa
COMB sistemi ile ölçülmüş ve karşılaştırılmıştır. He-Ne/CH4 lazerinin (3390 nm) mutlak (88
376 181 000 253 ± 23) Hz frekansı PTB frekans zincirinde ölçülmüştür.
Geliştirilen ECDL lazerleri Cs (852 nm) ve Rb (780 nm) atomlarının D2 geçişlerine ve Rb
atomlarının 2 foton S-D geçişine (778 nm) kilitlenmiştir.
Yüksek Çözünürlü Lazer Spektroskopisi
Frekansı taranabilir lazerlerin kullanımıyla Cs atomlarının D2 geçişinde selektif yansıma,
dalga karışımı, rezonanslara lazer basıncı, Zeeman seviyesinde optik pompalama ve
koherent optik tuzaklama etkileri araştırılmıştır. Serbest uzay şartlarında mikrodalga-atomlazer etkileşimi incelenmiş ve radio-optik koherent rezonansları gözlenmiştir. Rb atomlarının
S-D 2 foton enerji geçişinde polarizasyon ve faraday etkenlerine dayanan doğrusal olmayan
rezonanslar analiz edilmiştir. I2 ve CH4 moleküllerinde ışınım şiddetinin ve gaz basıncının
soğurum rezonanslarına etkileri ölçülmüştür.
Femtosaniye Lazer COMB’u ve Lazerlerin Mutlak Frekans Ölçümü
530 nm - 1100 nm aralığında çalışan femtosaniye Ti:Sa COMB tekrarlama ve ofset frekansı
Cs atomik saatin 10 MHz referans sinyaline kilitlenmiş ve bu dalgaboyu aralığında çalışan
He-Ne/I2, Nd-YAG/I2 ve ECDL/Rb, Cs lazerlerinin mutlak frekansları ölçülmüştür.
Laboratuvarda Yb fiber lazeri temelli 600 nm - 1600 nm dalgaboyu aralığında çalışan ve 33
fs darbeler üretebilen lazer COMB geliştirilmiş ve bu sistemin tekrarlama ve ofset frekansı Cs
atomik saatin 10 MHz sinyaline kilitlenmiştir.
35
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Yb Fiber Tabanlı Femtosaniye Frekans Tarağı ve Fotonik Kristal Fiberinde Supercontinuum Üretilmesi
Lazer İnterferometre ile Uzunluk Ölçümü
Köster İnterferometresi, uzun mastar blokların uzunluklarını 10-9 metre hassasiyetinde
ölçebilen bir sistemdir. Bu interferometrede, farklı dalga boylu kararlı lazer ışınları, fiber
kablolarla mastar bloğu içeren interferometreye gönderilmektedir. İnterferometre çıkışında
oluşan girişim desenleri CCD kamera üzerinden bilgisayar kontrollü olarak analiz edilmekte
ve mastar bloğun uzunluk değerine ulaşılmaktadır. Laboratuvar tarafından bu sistem ile
125 mm - 1000 mm aralığındaki mastar bloklarının kalibrasyonları yapılmaktadır. Köster
interferometresi ile 1 m uzunluğundaki mastar bloklar 200 nm belirsizlikle ölçülmektedir.
Sub-nanometre Yer Değiştirme Ölçümleri
TÜBİTAK UME Avrupa’daki diğer beş Ulusal Metroloji Enstitüsü (NMI) ile birlikte; İtalya
Ulusal Metroloji Enstitüsü (INRIM) koordinatörlüğünde Avrupa Metroloji Araştırma Programı
(EMRP) destekli NANOTRACE Projesi’nde yer almıştır. Projenin amacı 10 pm hedef
belirsizlikli gelecek nesil interferometrelerin geliştirilmesi olup laboratuvar tarafından bu proje
kapsamında sıcaklık ve vakum kontrollü Fabry-Perot interferometreleri tasarlanmış ve
kurulmuştur. Ayrıca Diferansiyel Fabry-Perot interferometreleri de kurularak, izlenebilir
referans yer değiştirmeleri üreten x-ışınları interferometresi ile karşılaştırılmıştır. Kurulan
Diferansiyel Fabry-Perot interferometre sistemi; frekansı stabilize taranabilir Dış Kaviteli Diyot
Lazerleri (ECDL) ve fark frekans ölçüm tekniğini kullanmaktadır. Kurulan sistem ile x-ışınları
interferometresinin yarım ve tam saçak yer değiştirmeleri 5 pm’in altında bir doğruluk değeri
ile ölçülmüştür.
36
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Nanometre-altı Yerdeğişim Ölçümleri Deney Düzeneği
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
Suudi Arabistan Standart, Metroloji ve Kalite Organizasyonu (SASO) için "Zaman Frekans Ölçüm ve Kalibrasyon Sisteminin Kurulması”
•
FP7 EMRP Projesi, Nanometre altı Ölçümlerin İzlenebilirliliği
•
Kısa Mastar Blokları için Enterferometre Geliştirilmesi
•
İki Foton Geçişine Kilitli Kararlı Lazer Sisteminin Geliştirilmesi ve Gerçeklenmesi
•
Zaman Dağıtım ve Damgalama Sistemi Geliştirilmesi ve Gerçeklenmesi
•
Sezyum (Cs) Atomik Frekans Standardına Kilitli Yb Fiber Optik Frekans Üreteci
Geliştirilmesi
•
Doppler Radar Kalibratörü Geliştirilmesi ve Gerçeklenmesi
•
FP7 EMRP Projesi, NANOTRACE - Nanometroloji için Yeni İzlenebilirlik Yolları
•
Uzun Mastar Blokları için Köster Enterferometresi Geliştirilmesi
•
Uzunluk Ölçümleri için DalgaBoyu Standartları Geliştirilmesi
•
Sezyum (Cs) Atomik Frekans Standardı ve GPS Tabanlı Zaman ve Frekans
Sisteminin Geliştirilmesi ve Uluslar arası İzlenebilirliğinin Sağlanması
•
FP7 EMRP Projesi, Endüstriyel Uygulamalar İçin Taşınabilir Mikrodalga Saat
37
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
KİMYA GRUBU LABORATUVARLARI
38
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
BİYOANALİZ LABORATUVARI
TÜBİTAK UME Biyoanaliz Laboratuvarı’nın amacı, biyometroloji ve yaşam bilimleri alanında
geçerliliği kanıtlanmış birincil ölçüm yöntemlerinin geliştirilmesi; uluslararası ölçüm
karşılaştırmalarına katılım sağlanması; dünyada ve özellikle ülkemizde gereksinim duyulan
sertifikalı referans malzemelerin (CRM) üretilmesi ve ulusal yeterlilik testlerinin düzenlenmesi
ile ilgili çalışmalar yapmaktır.
Tam üyesi olduğumuz BIPM organizasyonu Madde Miktarı Danışma Komitesi (CCQM)
altında yar alan Biyolojik Analizler Çalışma Grubu (BAWG) ve Klinik Laboratuvarlarda
İzlenebilirlik Ortak Komitesi (JCTLM) tarafından düzenlenen toplantılarda belirlenen stratejiler
doğrultusunda ve ülkemizin ihtiyaçları değerlendirilerek çalışmalar yönlendirilmektedir.
Biyoanaliz Laboratuvarı’nda, DNA, RNA ve protein gibi polimer yapısındaki biyomoleküllerin
ve hücrelerin miktarlarının yüksek doğrulukta ve düşük belirsizlikte belirlenebilmesi amacıyla
araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. EURAMET altında faaliyet gösteren FP7
Avrupa Metroloji Araştırma Programı, EMRP (www.emrponline.eu/a169.html) projelerinde de
görev alınmakta ve yeni geliştirilen ölçüm sistemleri ve yetenekleri laboratuvarımıza
kazandırılmaktadır.
Kazanılan ölçüm yeteneklerinin tescillenmesi amacıyla BIPM tarafından düzenlenen
uluslararası karşılaştırmalara katılım sağlanmaktadır. DNA ölçümlerinde referans cihaz
niteliği taşıyan ve DNA miktarını CRM ihtiyacı olmadan yüksek doğruluk ve düşük belirsizlikle
ölçülmesine olanak sağlayan sayısal polimeraz zincir tepkimesi cihazı (dPCR) ile yeni ölçüm
metotları geliştirilmektedir.
Immünolojik ve kütle spektrometrisine dayalı peptit/protein miktar ölçümleri, protein aktivitesi
ölçümleri ve kan hücreleri ölçümlerine yönelik olarak yeni referans cihazlar ile metot
geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Ülkemizde bulunan tıbbi tahlil laboratuvarlarının
ihtiyacı olan CRM üretimi ve yeterlilik testlerinin düzenlenmesine yönelik çalışmalar da UME
bünyesinde başlatılan Medikal Metroloji Projesi kapsamında hız kazanmıştır.
Yeni referans ölçüm sistemlerinin kurulumu ve referans ölçüm metotlarının geliştirilmesi ile
kazanılan ölçüm kabiliyetleri sayesinde ülkemizde düzenlenecek olan yeterlilik testlerinde
referans değerler belirlenecek, hazırlanacak referans malzemelerin sertifikasyonları
gerçekleştirilecek ve ülkemizin referans ölçüm ihtiyaçları karşılanacaktır.
Biyoanaliz Laboratuvar’ının bu çalışmalar sonucunda dünya ile uyumlu bir şekilde, ülkemizin,
sağlık, gıda ve çevre alanlarında yapılan biyolojik ölçümlerde, hem ulusal hem de
uluslararası ölçüm birliğinin sağlanması amaçlanmaktadır.
39
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Tepkimesi Cihazı (qPCR)
Referans DNA Ölçümü Cihazı:
Sayısal Polimeraz Zincir Tepkimesi Cihazı (dPCR)
Laboratuvarda Bulunan Cihaz ve Sistemler
•
DNA ve RNA miktarı ölçümlerinde kullanılan temel ve ileri ölçüm sistemleri: Referans
sayısal polimeraz zincir tepkimesi (dPCR) cihazı, gerçek zamanlı polimeraz zincir
tepkimesi (qPCR) cihazı, 96 kuyucuklu plaka okuyucu ve NanoDrop
Spektrofotometre.
•
DNA Metilasyonun miktarının tespit edilmesinde kullanılan cihazlar: Gerçek zamanlı
polimeraz zincir tepkimesi (qPCR) cihazı.
•
Peptit/Protein karakterizasyonu ve miktar ölçümlerde kullanılan temel ve ileri ölçüm
sistemleri: 2D Jel Elektroforezi, MALDI-TOF, LC-MS/MS ve Nano-LC-Q-TOF.
•
Hücre sayımı ve karakterizasyonu çalışmaları için gerekli temel ve ileri ölçüm
sistemleri: Referans Akış Sitometrisi, Floresan Mikroskobu, hücre büyütme ve
besleme ünitesi.
•
Mikrobiyoloji ve Moleküler Biyoloji çalışmalar için gerekli temel sistemler: Santrifüjler
ve Elektroforez sistemleri.
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
FP7 EMRP SIB54 BIO-SITrace, Biyolojik Moleküller ve Büyüklükler İçin İzlenebilirlik
(2013-2016) (http://biositrace.lgcgroup.com)
40
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
•
FP7 SEA-EU NET2 Projesi, Güneydoğu Asya ve Avrupa Birliği Üye Ülkeleri Bilimsel
Ağın Kurulması (2012-2016) (http://www.sea-eu.net/)
•
FP7 EMRP Projesi, HLT08 INFECT-MET - Enfeksiyon Hastalıkları, Antibiyotik Dirençli
Bakteri ve Zararlı Mikroorganizmaların İzlenmesi İçin Metroloji (2012-2015)
(http://infectmet.lgcgroup.com/)
•
Medikal Metroloji Araştırma Laboratuvarı Kurulması Projesi (2014-2017)
(http://www.ume.tubitak.gov.tr/tr/projeler/medikal-metroloji-arastirma-laboratuvarikurulmasi-projesi)
•
FP7 EMRP Projesi, HLT05 Metaloproteinler - Metaloproteinler İçin Metroloji (20112015) (http://www.ptb.de/emrp/metallomics.html)
•
TÜBİTAK 1001 Projesi, Transplantasyon Öncesi Kullanılan Karaciğer ve Böbrek
Koruma Solüsyonlarının Proteomik Analizi (2010-2014)
•
TÜBİTAK 1001 Projesi, Tüberküloz Tanısı İçin Biyosensörlerde Kullanılabilecek
Aptamer Geliştirilmesi (2010-2012)
Laboratuvar tarafından ayrıca CCQM - Biyoanaliz Çalışma Grubu faaliyetlerinde etkin olarak
görev alınmakta, aşağıda verilen uluslararası ölçüm karşılaştırmalarına katılım sağlanmış
olup katılım sağlanması planlanan karşılaştırmalar da verilmiştir*.
•
*CCQM-K115 : Sentetik İnsan C peptidi Saflığı Miktarı Ölçümü, 2015
•
*CCQM-PXX : Serum Matriksinde İnsan Büyüme Hormonu Miktarı Ölçümü, 2015
•
*CCQM-PXX : CD34+ Kök Hücresi Sayımı, 2015
•
*CCQM-P155 : Çoklu Kanser Hücresi Biyobelirteç Miktar Ölçümü, 2014
•
*CCQM-P137 : Alfa Amilaz Aktivitesi Ölçümü, 2014
•
CCQM-P154.1: DNA’nın Bağımsız Miktar Ölçümü (dPCR), 2014
•
CCQM-P94.2 : DNA Metillenmesi Miktarı Ölçümü, 2013
•
CCQM-P113.2: Genetiği Değiştirilmiş Pirinç Matriksi Örneğinde Bt63 Geninin
Göreceli Miktar Ölçümü, 2013
•
CCQM-P58.1 : İmmunolojik Test Yöntemi ile İnsan Kalp Troponin I (cTnI) Protein
Miktarı Ölçümü, 2012
•
CCQM-P103.1: RNA Transkriptlerinin Çoklu Biyomarker Panelinin Miktar Ölçümü,
2012
•
CCQM-K86 : Biyolojik Dokudan Ayrıştırılan Genomik DNA Parçalarının Göreceli
Miktar Ölçümü, GDO, 2010
41
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
ELEKTROKİMYA LABORATUVARI
Elektrokimya Laboratuvarı; ulusal ve uluslararası düzeyde ilgili kamu ve özel kuruluşlar ile
işbirliği yaparak ülkemizde güvenilir ve izlenebilir pH ve iletkenlik ölçümleri için bilimsel ve
endüstriyel ihtiyacı karşılamayı hedeflemektedir. Bu amaçla laboratuvar tarafından Yeterlilik
Testleri (YT) ve kimya, gıda, çevre ve sağlık sektörleri için eğitim programları
düzenlenmektedir. 2011 yılında kurulan laboratuvar ayrıca ulusal düzeyde pH ve iletkenlik
ölçümlerinde izlenebilirlik zincirinin oluşturulması amacıyla referans malzeme üretim
çalışmalarını yürütmektedir.
Laboratuvarda Bulunan Cihaz ve Sistemler
•
•
•
•
•
•
Birincil pH Ölçüm Sistemi (Harned Cell)
Yüksek Doğrulukta Kulometri
Potansiyostat/Galvanostat
Nanovoltmetre
pH-metre ve Elektrolitik İletkenlik Ölçer
Varyak
Kulometri
Birincil Seviye pH Sistemi
Son yıllarda BIPM CCQM Elektrokimyasal Analiz Çalışma Grubu (EAÇG)’nun tüm
faaliyetlerinde etkin olarak görev alınmış olup aşağıda verilen uluslararası ölçüm
karşılaştırmalarına katılım sağlanmıştır;
• CCQM-K91
• CCQM-P37.2
: Ftalat Tampon Çözeltilerinin pH Ölçümleri
: Ag / AgCl Elektrot Hazırlama
2013 yılı içerisinde ikili veya üçlü pH ölçümü karşılaştırmalarına katılım planlanmaktadır.
Laboratuvar yeni bir nicel ölçme yöntemi olarak voltametrik ölçme kapasitesinin kazanılması
için çalışmalara devam etmekle birlikte; önümüzdeki dönemlerde deniz suyunun tuzluluğu
çalışmalarında da yer almayı hedeflemektedir.
42
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
GAZ METROLOJİSİ LABORATUVARLARI
Laboratuvar; Gaz Metrolojisi, Hacim - Yoğunluk Laboratuvarı ve Viskozite Laboratuvarı
olmak üzere üç alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan
hizmetler ve çalışma alanları aşağıda özetlenmektedir.
GAZ METROLOJİSİ LABORATUVARI
Gaz Metrolojisi alanının temel amacı, endüstriyel kaynaklı gazlar, taşıt egsoz gazları ve
atmosferdeki gaz bileşenlerinin tanımlanması ve ölçülebilmesi için gerekli metotların
geliştirilmesi, incelenmesi ve uygulanması ile yüksek kaliteli izlenebilir bir gaz ölçüm ağının
oluşturulması ve bu şekilde bilimsel, yasal ve endüstriyel gaz ölçüm faaliyetlerinin doğru bir
şekilde yürütülmesini sağlamaktır. Gaz metrolojisi kapsamında hazırlanan düşük belirsizliğe
sahip gaz standartları sağlık, çevre ve güvenlik konularında ihtiyaç duyulan ölçümlerde
izlenebilirliğin sağlanması ve korunmasına hizmet etmektedir. Gaz Metroloji
Laboratuvarı’nda, ülkemizde yapılan gaz ölçümlerinde izlenebilirlik zincirinin kurulması ve
izlenebilir ve güvenilir gaz ölçümlerinin yapılabilmesi için gereken faaliyetler yürütülmekte,
birincil gaz standartları hazırlanmakta ve analiz edilmektedir. Gaz metrolojisi alanına giren
bilimsel, yasal ve endüstriyel alanlarda ulusal ve uluslararası düzeyde ihtiyaçların
karşılanması için ilgili kurum ve kuruluşlarla işbirlikleri oluşturulmaktadır.
Laboratuvar 2011 yılında kurulmuştur. Laboratuvardaki cihaz ve sistemler aşağıda verilmiştir:
Gaz Karışımları Hazırlama Laboratuvarı
•
•
•
•
Gaz dolum istasyonu
Turbomoleküler vakum pompa sistemi
Tüp karıştırma sistemi
Tüp tartım sistemi
Gaz Analiz Laboratuvarı
•
•
•
GC-FID/TCD cihazı
CO (karbon monoksit), CO2 (karbon dioksit), NOx (azot oksit), SO2 (kükürt dioksit)
gaz analizörleri
GC ve gaz analizörleri için örnekleme sistemleri
Gaz Karışımı Hazırlama Laboratuvarı
Gaz Analiz Laboratuvarı
43
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
HACİM - YOĞUNLUK
UNLUK LABORATUVARI
Hacim bir SI birimi değildir,
ğildir,
ildir, ancak Uluslararası Birimler Sistemiyle kullanımı kabul edilmi
edilmiş bir
birimdir. “1 kg saf suyun hacmi 1 L olarak tanımlanmıştır.”
tır.” (3. CGPM 1901). 1901’de yapılan
tanım yürürlükten kaldırılmış,
ş, yerine “1 L’nin 1 desimetre küpe e
eşit olduğu
ğu kabulü yapılmı
yapılmıştır.”
(12. CGPM 1964). Hacim biriminin, “l” veya “L” şeklinde
eklinde gösterilebileceğ
gösterilebileceği kararlaştırılmıştır
(16. CGPM, 1979). TÜBİTAK
İTAK UME Hacim
Hacim-Yoğunluk
unluk Laboratuvarı tarafından olu
oluşturulan
birincil seviye standartlar kullanılarak gravimetrik ölçüm yöntemiyle tek kanallı pistonlu pipetpipet
büretlerde, cam hacim kaplarında ve metal hacim kaplarında ölçümlere izlenebilirlik
aktarılmaktadır. Yoğunluk
unluk için kullanılan SI birimi kg/m3’tür. Laboratuvar tarafından
oluşturulan
turulan birincil seviye standartlar kullanılarak Cuckow yöntemiyle hidrometrelerin
izlenebilirliği sağlanmaktadır.
Hacim-Yoğunluk
unluk Laboratuvarı 2013 yılında Laboratuvardaki cihaz
cihaz ve sistemler aşağıda
a
verilmiştir:
•
•
•
•
Hidrometre Kalibrasyonu Ölçüm Sistemi
Referans Sıvıların Yoğunluk
ğunluk Belirlemesi
Cam Hacim Kaplarının ve Tek Kanallı Pistonlu Pipetlerin Hacim Değerlerinin
De
Belirlenmesi Sistemi
Metal Hacim Kaplarının Hacim Değerlerinin
De
Belirlenmesi Sistemi
Hidrometre Kalibrasyonu Ölçüm Sistemi
Metal Hacim Kaplarının Hacim Değerlerinin
De
Belirlenmesi Sistemi
VİSKOZİTE
TE LABORATUVARI
Viskozite, sıvıların akmaya karşı
kar ı gösterdikleri direnç olarak tanımlanmaktadır. Kısa bir
ifadeyle akışmazlık
mazlık olarak tanımlanan bu fiziksel özellik Dinamik ve Kinematik viskozite
olarak iki ana başlık
lık altında incelenmektedir. Viskozite Laboratuvarı izlenebi
izlenebilirliğini iki defa
destile edilmiş saf suyun normal atmosfer basıncı (0,101325 MPa) altında 20°C’deki
yoğunluğu
u 0,99820 g/cm³ alındı
alındığında buna karşılık
ılık gelen kinematik dinamik viskozite
değerlerini
erlerini almaktadır. Saf suyun uluslararası kabul görmü
görmüş viskozite değerleri ISO/TR
3666:1998 dokümanında yayınlanmıştır.
yayınlanmı tır. Viskozite Laboratuvar tarafından izlenebilirliğin
izlenebilirli
aktarılmasında birincil referans Ubbelohde viskometreleri kullanılmaktadır. Ayrıca
laboratuvarda oluşturulan
turulan birincil seviye standartlar kullanılarak Newtonian
Newtonian sıvıların kinematik
ve dinamik viskozite ölçümlerine izlenebilirlik aktarılmaktadır.
44
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Viskozite Laboratuvarı, 2013 yılında Gaz Metrolojisi
Laboratuvardaki cihaz ve sistemler aşağıda verilmiştir:
•
•
•
•
Laboratuvarına
bağlanmıştır.
Kinematik Viskozite Ölçüm Sistemleri
Dinamik Viskozite Ölçüm Sistemi
Cam Kapiler Viskometre Kalibrasyon Sistemi
Akış Kap Kalibrasyonu (Test ve Doğrulama) sistemleri
Kinematik Viskozite Ölçüm Sistemleri
Dinamik Viskozite Ölçüm Sistemi
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
•
•
•
EU-IPA Projesi, Batı Balkan ve Türkiye Kalite Altyapısının Geliştirilmesi (20082011)
EU-IPA Projesi, Batı Balkan ve Türkiye Kalite Altyapısının Geliştirilmesi (20112014)
FP7 EMRP Araştırmacı Değişim Bursu, Havadaki Kimyasal Kirleticiler için
Metroloji (2012-2013)
FP7 EMRP Çevre Projesi, Önemli sera gazları için metroloji (2014 – 2017)
FP7 EMRP Enerji Projesi, Biyogaz için metroloji (2014 – 2017)
Karbon monoksit ve karbon dioksit gazları için birincil referans gaz karışımlarının
hazırlanması ve sertifikasyonu (2014-2017)
Doğal gaz ölçümleri için birincil referans gaz karışımlarının hazırlanması ve
sertifikasyonu (2014-2017)
Laboratuvar ayrıca CCQM-Gaz Analizleri Çalışma Grubu (GAWG) ve EURAMET TC-MC
faaliyetlerinde etkin olarak görev almakta ve açılan uluslararası ölçüm karşılaştırmalarına
katılım sağlamakta olup örnek çalışmalar aşağıda verilmiştir:
•
•
EURAMET 1166 (EURAMET.QM-S5) Azot İçerisindeki Karbondioksit Karışımlarının
Karşılaştırması
APMP.QM-S7 Azotta Metan Karışımlarının Karşılaştırması
45
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
İNORGANİK KİMYA LABORATUVARI
TÜBİTAK UME İnorganik Kimya Laboratuvarı’nın temel amacı, ölçüm kalitesinin artırılması
ve ölçümlerin izlenebilirliğinin sağlanması için inorganik kimya alanındaki ölçümlere yönelik
metotların geliştirilmesi, geliştirilen metotların geçerli kılınması (metot validasyonu), ölçüm
belirsizliği bütçelerinin hazırlanarak hesaplamaların yapılmasıdır. Laboratuvar tarafından
inorganik kimya alanda yapılan ölçümlerin izlenebilirliğini başka bir deyişle ölçüm
sonuçlarının uluslararası alanda karşılaştırılabilirliğini sağlamak için metrolojik hiyerarşi
içerisinde uluslararası düzeyde çalışmalar yürütülmektedir.
Laboratuvarın diğer amaçları ise, ülkemizde metroloji bilincinin sağlanması ve kimyasal
metroloji alanındaki farkındalığın artırılması için çeşitli faaliyetler ve çalışmalar düzenlemek,
ulusal ve uluslararası boyutta birincil seviyede sertifikalı referans malzemeler üretilmesine
destek vermek, üretilen malzemelerin izlenebilirlik zincirini oluşturmak ve devamlılığı için
gerekli faaliyetleri yerine getirmektir.
TÜBİTAK UME İnorganik Kimya Laboratuvarı ulusal ve uluslararası düzeyde endüstriyel,
yasal ve bilimsel faaliyetlerin doğru ve güvenilir bir şekilde yürütülmesi için ilgili kurum ve
kuruluşlarla işbirlikleri oluşturulmakta, destek sağlamaktadır. İnorganik kimya alanında
uluslararası düzeyde (EURAMET TC-MC ve CIPM CCQM IAWG) Türkiye'yi seçilen
delegelerle temsil etmektedir. Bu kapsamda, her yıl düzenlenen toplantılara katılım
sağlanmakta, EMRP gibi uluslararası projelerde görev alınmakta ve 2005 yılından itibaren
uluslararası karşılaştırmalara katılım sağlanmaktadır. Ayrıca, üretilen sertifikalı referans
malzemelerin SI’ya izlenebilirliğinin sağlanması için, uluslararası karşılaştırmalara katılım
sonucunda hazırlanan CMC (Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyetleri) verileri ile ölçüm
kabiliyetlerinin uluslararası camiada tanınmasının sağlanması ve yeni ölçüm kabiliyetlerinin
ülkemize kazandırılması amaçlanmaktadır. Hazırlanan CMC tablolarının yayınlanması ile
uluslararası arenada metrolojik yeterlilik sağlanmış bulunmaktadır.
TÜBİTAK UME Kimya Grubu tarafından her yıl Mayıs ve Kasım aylarında düzenlenen
“Kimyasal Ölçümlerde Belirsizlik Hesaplamaları” ile “Metot Validasyonu” eğitimlerinde ve
Avrupa Birliği tarafından desteklenen EC JRC IRMM önderliğinde yürütülen TrainMiC
aktivitelerinin ülkemizde düzenlenen faaliyetlerinde görev alınmaktadır. Bunun yanı sıra
Türkiye’deki kimyasal ölçüm ve analiz laboratuvarlarının güvenilirliğini artırmaya yönelik her
yıl Nisan ve Eylül aylarında düzenlenen Yeterlilik Testi çalışmalarına laboratuvar çalışanları
tarafından destek sağlanmaktadır.
Laboratuvarda Bulunan Cihaz ve Sistemler
•
•
•
•
•
•
Yüksek çözünürlüklü endüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (HR-ICP-MS)
Endüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometreleri (ICP-MS ve ICP-MS/MS)
Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi (AAS)
İyon Kromatografi Cihazı (IC)
Lazer Aşındırma Sistemi (LA)
Mikrodalga Çözünürleştirme Sistemleri (MW)
46
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
İyon Kromatografi Cihazı
Mikrodalga Çözünürleştirme Sistemleri
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
• Anadolu Projesi (2005-2008)
• FP7 EMRP iMERA-Plus Projesi, Klinik Kimya Alanında İzlenebilir Biyotür ve İyon
Aktivitesi Ölçümleri (2008 - 2011)
• IPA 2008 Türkiye ve Batı Balkan Ülkelerinde Kalite Alt Yapısının Geliştirilmesi Projesi
(2009 - 2010)
• EU-IPA Projesi, IPA TR080209 - Kimyasal ve İyolaştırıcı Radyasyon Metroloji
Altyapısının Geliştirilmesi (2009 - 2012)
• EU-IPA Projesi, IPA TR2009/0301.02 - Kimyasal Metroloji Cihazlarının TÜBİTAK
UME’ye Tedarik Edilmesi (2010 - 2014)
• EMRP Enerji Projesi, Biyoyakıtlar için Metroloji (2010 - 2013)
• EMRP Çevre Projesi, AB Su Direktifi Çerçevesinde Önemli Kirleticilerin Takibi İçin
İzlenebilir Ölçümler (2011 - 2014)
• EMRP Sağlık Projesi Metaloproteinler için Metroloji (2012 - 2015)
• Kaynak Suyu Sertifikalı Referans Malzeme Üretimi (2012 - 2013)
• Fındıkta Eser Element Sertifikalı Referans Malzeme Üretimi (2013 - 2015)
• Kuru İncir Sertifikalı Referans Malzeme Üretimi (2012 - 2015)
Laboratuvar tarafından ayrıca CCQM-İnorganik Analizler Çalışma Grubu faaliyetlerinde etkin
olarak görev alınmış olup aşağıda verilen uluslararası ölçüm karşılaştırmalarına katılım
sağlanmıştır;
•
•
•
•
•
•
•
CCQM-K49/P85
CCQM K42
CCQM-P64
CCQM-P72
ve kadmiyum)
CCQM-P62
CCQM-K43.1/P96
CCQM-K45
:Sığır Ciğerinde Eser ve Toksik Elementlerin Tayini
:Aluminyum alaşımında Cr, Cu, Fe, Mn ve Zn Tayini
:Soya Ununda Eser Element Tayini
:Gıdalarda Toksik Metaller (Domates salçasında çinko, kurşun
:Nikelde Safsızlık
:Deniz Balığında As, Hg, Se ve Metilcıva İçeriği
:Gıdadaki Zehirli Metaller (Salçada Kalay Tayini)
47
TÜBİTAK UME
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
LABORATUVARLARI
CCQM-K56/P64.1
:Tam Yağlı Soya Fasulyesinde Eser Elementlerin Tayini
CCQM-P97
:Şifalı Bitkilerde Cd ve Pb Tayini
CCQM-P111
:Deniz Suyu Tuzluluğu
CCQM-K75/P118
:Yosunda Toksik Elementlerin Tayini
SIM-QM-S2
:İçme Suyunda Eser Element Tayini
CCQM-K89/P126
:Herba Ecliptae’da Eser ve Elzem Elementlerin Tayini
EUROMET-763
:Zn, Pb, Ca ve Cu İçin Tek Elementli Kalibrasyon Çözeltileri
CCQM-P86.1
:Buğday Ununda Toplam Se Tayini ve Selenyum Türlendirme
Analizi
IPA 2008 PT3
:Atık Su
CCQM-K30.1
:Şarapta Pb Tayini
CCQM-P12.2
:Şarapta Pb, Fe, Cu and Cd Tayini
CCQM-K87/P124
:Pb, Cr ve Co Tek Elementli Kalibrasyon Çözeltileri
EURAMET 1185
:İnsan Serumunda Selenometiyonin Tayini
CCQM-K100
:Etanolde Bakır Tayini
CCQM-P96.1
:AsB Çözeltisinin Ölçümü ve Deniz Balığında AsB Tayini
CCQM-K72/P107.1 :Çinkoda Safsızlık
CCQM-K98/P134
:Bronzda Kurşun İzotop Oranı
CCQM-K106/P128.1 :Kozmetikte Pb, As ve Hg Tayini
CCQM-K107
:İnsan Serumunda Selenometiyonine ve Element (K, Ca, Mg ve
Fe) Tayini
48
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
ORGANİK KİMYA LABORATUVARI
Organik Kimya Laboratuvarı tarafından; organik kimya alanında ölçümlerin kalitesini ve
ölçümlerin ülke çapında izlenebilirliğini sağlamak amacına yönelik faaliyetler yürütülmektedir.
Bu amaçla; yöntem geliştirme ve metot validasyonu çalışmaları yürütülmekte ve yeni ölçüm
metotları için belirsizlik değerleri hesaplaması çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Yapılan
kimyasal ölçümlerin izlenebilirliğini ve sonuçlarının uluslararası alanda karşılaştırılabilirliğini
sağlamak için metrolojik hiyerarşi içerisinde uluslararası düzeyde çalışmalar yürütülmektedir.
Bruker MicroToF Q LC-MS/MS Cihazı
Thermo TSQ Quantum GC-MS/MS Cihazı
2003 yılında kurulan Organik Kimya Laboratuvarı 2006 yılından bu yana; Türkiye'de dağıtılan
tüm akaryakıtlara eklenen Ulusal Markeri üretmek, dağıtmak ve kontrol etmek için Enerji
Piyasası Düzenleme Kurumu ile işbirliği
yapmaktadır.
Uluslararası
düzeyde,
Organik
Kimya
Laboratuvarı
kendi
uzmanlık
alanında
Türkiye'yi temsil etmektedir. Bu kapsamda,
FP7-EMRP proje ortaklıkları, EURAMET TCMC
ve
CIPM
CCQM
temsilcilikleri
yürütülmektedir. Uluslararası karşılaştırmalara
katılım ve anahtar karşılaştırma veritabanında
CMC (Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyetleri)
tablolarının yayınlanması ile uluslararası
Tandem Gold LC-MS/MS Cihazı
arenada
metrolojik
yeterlilik
sağlanmış
bulunmaktadır.
Laboratuvarda Bulunan Cihaz ve Sistemler
•
•
-
Sıvı Kromatografi Kütle Spektrometresi (LC-MS, LC-MS/MS)
Tuzaklı İyon
Üçlü Kuadropol
TOF
Gaz Kromatografi Kütle Spektrometresi (GC-MS, GC-MS/MS)
Triple/Quadropole
Quadropole
Ion Trap
49
TÜBİTAK UME
•
•
•
•
-
LABORATUVARLARI
İzotop Oranı Kütle Spektrometresi
EA-IRMS
GC-IRMS
LC-IRMS
TC-EA-IRMS
Sıvı Kromatografi Sistemleri
HPLC-UV-PDA
Preperatif HPLC
Gaz Kromatografi Sistemleri
FID/ECD(Thermo)
Spektroskopik Sistemler
UV-Vis-NIR Spektrometre
Floresans Spektrometre
FTIR
Raman Spektrometre
NMR (600 MHz)
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
EPDK Projesi, Ulusal Marker Uygulaması ve Geliştirilmesi (2013-2014)
Endüstri Projesi, GC, LC/MS ve ICP/MS Cihazları İçin Biyokimyasal Test Kitlerinin
Geliştirilmesi (2005-2007)
FP7 EMRP iMERA-Plus Projesi, Klinik Kimya Alanında İzlenebilir Biyotür ve İyon
Aktivitesi Ölçümleri (2008-2011)
TÜBİTAK 1001 Projesi, Plastik Madde İçerisinde PBDE ve PBB Tayini (2010-2012)
FP7 EMRP Çevre Projesi, AB Su Direktifi Çerçevesinde Önemli Kirleticilerin Takibi
İçin İzlenebilir Ölçümler (2009-2012)
FP7 EMRP Çevre Projesi, Biyoyakıtlarda Ölçüm (2009-2012)
Sentetik Yakıt Üretilmesi ve Testleri
Firma Markeri Geliştirilmesi
CAP-Birincil Kalibrant SRM'sinin Üretilmesi ve Sertifikalandırılması
Ulusal Marker Etken Maddeleri ve Stok Çözeltisinin SRM'lerinin Hazırlanması
Liyofilize Serumda 25-OH Vitamin D2/D3 Sertifikalı Referans Malzemesinin Üretilmesi
ve Sertifikalandırılması
Karbon İzotoplu Sertifikalı Referans Malzemelerinin Üretilmesi ve Delta Değerlerinin
Sertifikalandırılması.
Laboratuvar tarafından ayrıca CCQM-Organik Analizler Çalışma Grubu faaliyetlerinde etkin
olarak görev alınmış olup aşağıda verilen uluslararası ölçüm karşılaştırmalarına katılım
sağlanmıştır;
CCQM-K55.b : Yüksek Saflıkta Organik Maddelerin Karakterizasyonu, Aldrin
CCQM-P75
: Metiyoninde δ13C and δ15N Ölçümleri
CCQM-P91
: Gıdalarda Pestisit-Elma Suyunda Pyrethroids
CCQM-K81
: Domuz Kas Dokusunda Eser Kloroamfenikol
CCQM-P117.a: Yüksek Saflıkta Organik Maddelerin Karakterizasyonu, 17β-Estradiol
CCQM-K95
: Yiyecek Matrisinde Orta Polaritleri Analitler, Çayda Orta Polariteli
Pestisitler
50
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
CCQM-P129 : Biyoetanol Yakıtta Etanol ve Su Miktarı Tayini
CCQM-K55.c : Yüksek Saflıkta Organik Maddelerin Karakterizasyonu, L-Valin
CCQM-K6.2 : İnsan Serumunda Total Kolesterol Tayini
CCQM-K11.2 : İnsan Serumunda Glukoz Tayini
CCQM-K12.2 : İnsan Serumunda Kreatinine Tayini
CCQM-K104 : Organik Malzemelerin Kimyasal Saflığının Belirlenmesi; Avermektin
CCQM-P150 : qNMR Metodunda Veri Toplaması ve Prosesi
51
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
REFERANS MALZEMELER LABORATUVARI
TÜBİTAK UME Referans Malzemeler Laboratuvarı 2012 yılında kurulmuştur. Çevre, sağlık
ve gıda güvenliği alanlarındaki ölçümler için sertifikalı referans malzemeler gerektiğinden;
laboratuvarın öncelikli amacı ülke genelinde yapılan tüm kimyasal ölçümlerin güvenilirliğinin
garanti altına alınmasını sağlayacak referans malzemelerin üretimini ve sertifikasyonunu
gerçekleştirmektir.
Laboratuvar ayrıca yılda bir kere TrainMIC Eğitimi ve yılda iki kere akredite laboratuvarlar ve
endüstri laboratuvarları için kimyasal ölçümlerde yeterlilik testleri düzenlemektedir.
"Kimyasal Ölçümlerde Belirsizlik Hesaplamaları" ve "Genel Metroloji" Eğitimleri ilgili sektörler
için yılda iki kez verilmektedir.
Laboratuvarda Bulunan Cihaz ve Sistemler
•
•
•
•
•
Lazer Difraksiyon Parçacık Büyüklük Dağılım Analiz Cihazı
Titreşimli Elekli Parçacık Büyüklük Dağılım Analiz Cihazı
Hava Jeti Elekli Parçacık Büyüklük Dağılım Analiz Cihazı
Karl Fischer (Kulometrik) Rutubet Tayin Cihazı
UPLC (DAD ve FLD dedektörlü) Sıvı Kromatografi Cihazı
Lazer Difraksiyon Parçacık
Büyüklük Dağılım Analiz Cihazı
Pilot Ölçekli Liyofilizatör
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Etüvler (240 L ve 720 L kapasiteli)
Liyofilizatörler (Pilot [0.6 m2 raf alanı] ve Üretim [3.9 m2 raf alanı] Ölçeği)
Çeşitli Değirmenler (kriojenik titreşimli, merdaneli, çeneli, diskli, ayarlanabilir hızlı
çarklı, gezegensel bilyalı, havanlı, üniversal bıçaklı)
Elek Sistemleri
Çeşitli Homojenizatörler (V-Tipi [150 L], 3-D [2, 20 and 350 L kapasiteli])
Otomatik Toz Dolum Cihazı
Ultrasonik Yıkama Makinası
Ham madde saklama depoları (-20, +4°C)
Ürün saklama depoları (-20, +4 ve +18 °C)
Dondurucular (-86 ve -20 °C)
52
TÜBİTAK UME
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
LABORATUVARLARI
Dolaplar (+4°C)
İklimlendirme Test Kabinleri
Laminar Akış Kabinler
Glove Box Sistemleri
Çeker Ocaklar
Su Saflaştırma Sistemi
Titreşimli Besleyici ve Örnek Bölme Makinası
Vakumlu Parçalayıcı
Vakumlu Saşe Paketleme Makinesi
Bulaşık Makineleri
Referans Malzemeler
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
•
•
•
CRM 1201, Kaynak Suyu Sertifikalı Referans Malzeme Üretimi (2012-2013)
CRM 1202, Fındıkta Eser Element Sertifikalı Referans Malzemesi Üretimi ve
Sertifikalandırılması (2013-2015)
CRM 1301, Kloramfenikol Birincil Kalibrant Sertifikalı Referans Malzemesinin
Üretilmesi ve Sertifikalandırılması (2012-2015)
CRM
1302,
Kuru
İncir
Sertifikalı
Referans
Malzeme
Üretimi
ve
Sertifikalandırılması (2012-2015)
CRM 1308, Liyofilize Serum’da 25-OH Vitamin D2/D3 SRM’sinin Üretilmesi ve
Sertifikalandırılması (2012-2016)
CRM 1309-1313, Karbon İzotoplu Sertifikalı Referans Malzemelerin Üretilmesi ve
Sertifikalandırılması (2013-2015)
CRM 1401-1403, pH Ölçüm ve Kalibrasyonları İçin Sertifikalı Referans Çözeltilerin
Üretimi (2014-2016)
53
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
MEKANİK GRUBU LABORATUVARLARI
54
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
AKIŞKANLAR LABORATUVARLARI
Akışkanlar Laboratuvarları; Su Debisi, Gaz Debisi ve Hava Hızı Laboratuvarı olmak üzere üç
alt laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ve çalışma
alanları aşağıda özetlenmektedir.
SU DEBİSİ LABORATUVARI
UME Su Debisi Laboratuvarı; ülke endüstrisinin su sayaçları ölçüm ve kalibrasyon
hizmetlerini karşılamak amacı ile kurulmuştur. Laboratuvarda bulunan birincil seviye referans
sistemlerin kapasitesi 0,01 ile 2000 m3/h debi aralığını kapsamaktadır ve ölçüm belirsizliği
%0,06 (k=2) değerinin altındadır.
Su Debisi Laboratuvarı
Laboratuvarda su besleme sistemi; laboratuvar içerisinde bulunan 300 m3 hacimli havuzdan
veya laboratuvar dışında bulunan 35 m yüksekliğindeki su kulesinde bulunan 50, 15 ve 5 m3
hacimli sabit seviye tanklarından yapılmaktadır. Ölçüm hatlarına su besleme için çok sayıda
frekans kontrollü pompalar bulunmaktadır. Bu pompaların maksimum debileri 20 ile 1000
m3/h arasında değişmektedir ve direk ya da su kulesi tankları üzerinden sistemi besleyecek
şekilde ölçüm hatlarına bağlanmıştır.
Su sıcaklığının kontrol edilmesi gereken ölçümler için (örneğin sıcak su sayaçları),
laboratuvarda ayrıca su sıcaklık kontrollü, su havuzundan bağımsız olarak çalışan ve ölçüm
hattına sıcak veya soğuk su veren iki ayrı tank mevcuttur.
Su Debisi Laboratuvarı’nda toplam 17 adet ölçüm hattı vardır bu ölçüm hatlarının çapları DN200 ve DN-5 aralığında değişmektedir. Her ölçüm hattında paslanmaz çelik borular, uzaktan
kumandalı vanalar, değişik türdeki referans akış ölçerler (Coriolis, manyetik ve ultra-sonik) ve
sıcaklık/basınç sensörleri bulunmaktadır. Laboratuvarda gravimetrik esaslı birincil seviye
sistemler referans olarak kullanılmaktadır. Bu sistemlerden dört adet vardır, hepsi Türkiye’de
55
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
tasarlanmış ve imal edilmiştir. Sistemlerin maksimum su ağırlığı kapasiteleri 10 kg, 1 ton, 5
ton ve 30 tondur. Sistemlerin tamamı flying start and stop modunda kullanılmaktadır.
Su Debisi Laboratuvarı’nda bulunan tüm enstrüman ve cihazlar bir PLC sistemi tarafından
kontrol edilmekte ve ölçümler bilgisayar aracılığıyla yapılmaktadır. Laboratuvarda yapılabilen
ölçümler şunlardır:
•
Su sayaçlarının kalibrasyonu ve testleri.
•
Sıcak ve soğuk su sayaçlarının testi.
•
Vana, armatür ve pompa deneyleri
GAZ DEBİSİ LABORATUVARI
Gaz Debisi Laboratuvarı’nda bulunan çok sayıdaki gaz debisi referans cihazları; 1 ccm’den
20000 m3/h kadar geniş bir debi aralığını kapsamaktadır. Laboratuvarda farklı tipteki gaz
sayaçları ve debimetre cihazlarının kalibrasyonları ve testleri yapılabilmektedir.
Laboratuvarda birincil seviye referans sistemi Bell-Prover cihazıdır. Bu cihaz atmosfer
basıncı koşullarında 0,2 ile 85 m3/h debi aralığını % 0,05 belirsizlik değeri ile kapsamaktadır.
Bell-prover cihazının ana parçaları çan şeklindeki bir silindir, silindir ağırlığını dengede tutan bir
karşı ağırlık ve silindir hareketini ölçen bir dönel enkoderdan oluşmaktadır.
Sonik Nozul Bank Gaz Debisi
Kalibrasyon ve Test Cihazı
Bell-Prover Sistemi
Silindir içerisine hava dolarken gaz basıncı ile yukarı doğru hareket eden çanın zamana karşı
yer değiştirmesi dönel enkoder vasıtasıyla ölçülerek içerisine dolan hacim ve debi değeri elde
edilmektedir. Bell prover cihazı UME Boyutsal, Basınç, Zaman-Frekans ve Sıcaklık
Laboratuvarları’ndan izlenebilirdir. Laboratuvarda bulunan tüm diğer referans cihazların
izlenebilirliği Bell-Prover cihazından sağlanmaktadır.
Düşük gaz debileri için kullanılan diğer referans cihazlar ıslak tip gaz sayaçları (İng. wet gas
meters) ve kuru piston (dry piston) cihazlarıdır. Islak tip gaz sayaçları ile 2 - 18 000 l/h debi
aralığı % 0,2 belirsizlikle, kuru piston cihazları ile de 1 ccm - 50 LPM debi aralığında % 0,2
belirsizlikle hizmet verilmektedir.
UME Gaz Debisi Laboratuvarı’nda yeni ölçüm cihazları geliştirilmektedir. Sonik nozul bank
gaz debisi ölçüm ve kalibrasyon sistemi laboratuvarda geliştirilen cihazlara en yeni örnektir.
Bu sistem maksimum altı nozul ile çalışmakta ve her bir nozul debi aralığı giriş hava basıncı
ve nozulun çapı aracılığıyla kontrol edilmektedir. Sonik nozul sistemi çok kararlı seviyede
120 m3/h debisine kadar kesintisiz sabit hava akışını % 0,25 belirsizlikle sağlayabilmektedir.
56
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Tüm sistem bilgisayar aracılığıyla kontrol edilmektedir. Müşteri ihtiyaçları ve isteklerine göre
özellikle doğal gaz dağıtıcı firmaları ve gaz sayacı üreticileri için sonik nozul bank kalibrasyon
ve test cihazları üretilebilmektedir.
Laboratuvarda ayrıca çok sayıda türbinmetre cihazı, referans cihazlar olarak atmosfer
basıncı koşullarında kullanılmaktadır. Bu türbinmetre cihazları ve test istemleri ile UME Gaz
Debisi Laboratuvarı tarafından aşağıda verilen debi aralıklarında test ve kalibrasyon
hizmetleri verilmektedir:
•
10 m3/h - 6600 m3/h debi aralığında %0,11 ve %0,43 belirsizliğinde
•
19500 m3/h debi değerine kadar %0.45 ve 0.78% belirsizliğinde
HAVA HIZI LABORATUVARI
UME Hava Hızı Laboratuvarı’nda 0.5 ile 40 m/s hava hızı aralığında değişik tipteki
anemometrelerin ve hava hızı ölçerlerin kalibrasyon ve test hizmetleri 2500 mm ölçüsünde
ve kare şeklindeki bir kanal vasıtasıyla verilmektedir.
Laboratuvarda iki boyutlu bir Lazer
Doppler Anemometre (LDA) cihazı ana
referans olarak kullanılmaktadır. Bu
cihazın birincil seviyedeki kullanımını
sağlamak amacıyla bir döner disk cihazı
laboratuvarda geliştirilmiştir. Bu cihaz basit
olarak sabit hızlarda dönen bir cam
tekerlekten oluşmaktadır. LDA cihazının
kalibrasyonu tekerleğin üst yüzeyinde hız
ölçümleri gerçekleştirilerek yapılmaktadır.
Tekerleğin yüzeysel (yada çizgisel) hızı
açısal hız ve tekerlek çapına bağlı
olmasından
dolayı;
LDA
cihazının
izlenebilirliği UME Boyutsal ve ZamanFrekans
Laboratuvarı
tarafından
sağlanmaktadır.
Döner Disk Cihazı ve LDA Sisteminde
Bir Kalibrasyon Ölçümü
Laboratuvarda yapılan çoğu kalibrasyon ve testlerde pitot tüp cihazı referans olarak
kullanılmaktadır.
Hava Hızı Laboratuvarı’nda yeni bir rüzgar tüneli 2013 Şubat ayı itibari ile hizmete alınmıştır.
Bu tünel laboratuvarı tarafından tasarlanmış ve yerli bir üretici tarafından imal edilmiştir. Bu
yeni tünel sayesinde hava hızı deney ve kalibrasyonları daha kararlı hava hızları altında ve
çok daha düşük belirsizlik değerlerinde yapılmaktadır.
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
FP7 EMRP Projesi, HLT07 MeDD İlaç Dağıtımı İçin Metroloji (2012-2015)
•
FP7 EMRP Projesi, METEOMET-Meteoroloji için Metroloji (2011-2014)
57
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
AKUSTİK
K LABORATUVARLARI
UME Akustik Laboratuvarları’’nın temel amacı akustik, ultrasonik, titreşim
şim ve sualtı akustiği
akusti
alanlarında ölçüm büyüklüklerin standartlarını birincil seviyede oluşturmak,
oluşturmak, muhafaza etmek,
geliştirmek,
tirmek, uluslararası metroloji sistemine uluslararası karşılaştırmalar
kar
ştırmalar yoluyla entegre
etmek ve verilen kalibrasyon, ölçüm ve deney hizmetleri ile ülke içerisinde veya dışında
dı
kurulu alt seviyedeki laboratuvarlara izlenebilirlik sağlayarak
sa layarak ölçüm birliğ
birliğini oluşturmaktır.
Ayrıca laboratuvar faaliyet alanlarında ülke ihtiyaçları ve paydaşlarının
payda
paydaş
talepleri
doğrultusunda
rultusunda ilgili konularda ara
araştırma
tırma projeleri üretmek laboratuvarın diğer
diğ bir amacıdır. Bu
bağlamda
lamda laboratuvar, Avrupa Metroloji Ara
Araştırma Programı araştırma
ştırma projelerinde proje
ortağıı olarak görev almaktadır. Bu tip projeler, laboratuvarın yurt
yurtdışı
ş işbirliklerinin,
şbirliklerinin, deneyim
ve tecrübenin artmasını sağlamaktadır.
sağ
Akustik Laboratuvarları;; Akustik, Ultrasonik ve
Titreşim Laboratuvarı olmak üzere üç alt laboratuvardan oluşmaktadır
şmaktadır. Laboratuvarlar
tarafından sağlanan hizmetler ve çalışma alanları aşağıda
ıda özetlenmektedir.
özetlenmektedir
Endüstriyel Ürünlerin Tam Yansımasız Oda İçerisinde
çerisinde Ses Güç Düzeyi Belirlenmesi
AKUSTİK
K LABORATUVARI
Laboratuvarda ses basıncı birimi standardının birincil düzeyde oluşturulması
olu
ve
geliştirilmesine yönelik çalışmalar
şmalar yürütülmektedir. Ayrıca; akustik ölçümlerinde kullanılan
cihaz ve dönüştürücülerin
türücülerin birincil ve ikincil seviyelerdeki kalibrasyonları, özel akustik odaların
karakterizasyonu, yapı malzemelerinin ses yutma katsayısı ve kapalı hacimlerin çınlanım
süresi ölçümleri
mleri laboratuvar tarafından gerçekleştirilmektedir.
gerçekle
58
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Laboratuvar tarafından ses basıncı birimi standardı 10 Hz - 25 kHz frekans aralığında IEC
61094-2 standardına göre oluşturulmuş olup, standardın diğer ülkelerin ulusal standartları ile
eşdeğerlik dereceleri çeşitli uluslararası karşılaştırmalarda elde edilen sonuçlarla
belirlenmiştir. Ulusal standardın belirsizliği önde gelen ulusal metroloji enstitülerin
standartlarının belirsizliği ile kıyaslanabilecek düzeydedir. Ulusal standardın değeri çeşitli
cihaz ve dönüştürücülerin, örneğin; mikrofon, ses kalibratörleri, kalibrasyonu üzerinden alt
seviyeye aktarılmaktadır. 50 Hz alt limit frekansına sahip tam yansımasız oda, çınlanım
odası ve geniş cihaz ve ölçüm altyapısı ile laboratuvar, ülke içinde ve dışında akustik
alanında birçok hassas ölçümleri yapacak ve akustik metrolojisinin gerekli olduğu projelere
katkı sağlayacak düzeydedir. Yurtiçi ve yurtdışında, çeşitli projelerlere ve Avrupa Metroloji
Araştırma Programına (EMRP) katkı sağlamaktadır.
Yapı Malzemelerinin Çınlanım Odasında Ses Yutma Katsayısı Ölçümleri
ULTRASONİK LABORATUVARI
Laboratuvarda ultrasonik güç birimi standardının birincil düzeyde oluşturulması,
geliştirilmesine yönelik çalışmalar öncelikli faaliyetler arasında bulunmaktadır. Ultrasonik
alanda kullanılan dönüştürücülerin alan karakterizasyonu, malzeme içerisindeki ses hızı
ölçümleri laboratuvarda yürütülen diğer çalışmalar arasında yer almaktadır. Laboratuvarın
çalışma konuları aşağıda gösterildiği gibi sıralanmıştır;
•
•
Ultrasonik teşhis ve tedavi cihazlarının çıkış güçlerinin belirlenmesi,
Dönüştürücü alan karakterizasyonu.
Ultrasonik güç biriminin birincil düzeyde ulusal standardı IEC 61161 standardına uygun
olarak radyasyon kuvvet terazisi yöntemiyle oluşturulmuştur.
59
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Mevcut durumda ulusal standardın çalışma bölgesi 1 MHz - 15 MHz frekans ve 10 mW-15 W
güç aralığını kapsamaktadır. Laboratuvarda kurulmuş olan radyasyon kuvvet terazisi ile tıpta
yaygın olarak kullanılan Yüksek Şiddet Odaklamış Ultrasonik Dönüştürücülerin çıkış
güçlerinin 150 W’a kadar ölçme imkanı sağlanmıştır. Laboratuvar, son yıllarda ultrasoniğin
sağlık alanındaki tedavilerde kullanılmasına yönelik projelere yoğunlaşmıştır.
TİTREŞİM LABORATUVARI
Laboratuvarda doğrusal ivme birimi standardının birincil düzeyde oluşturulması ve
geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütülmektedir. Titreşim ve kuvvet ölçüm ve deneylerinde
kullanılan cihaz ve dönüştürücülerin birincil ve ikincil seviyelerdeki kalibrasyonları, titreşim
ölçümleri de laboratuvarın faaliyetleri arasında yer almaktadır.
Doğrusal ivme biriminin ulusal standardı, ISO 16063-11 standardına uygun olarak lazer
interferometresi ile oluşturulmuştur. Oluşturulan standart kullanılarak referans ivme ölçerlerin
10 Hz - 10 kHz frekans aralığında mutlak kalibrasyonları gerçekleştirilmektedir. Birincil
seviyede kalibrasyonu yapılmış ivme ölçerler karşılaştırma yöntemiyle gerçekleştirilen
kalibrasyonlarda referans olarak kullanılarak doğrusal ivme birimi standardının değeri alt
seviyelere aktarılmaktadır. Yakın gelecekte doğrusal ivme birimi standardının çalışma
bölgesinin daha düşük frekanslara kadar genişletilmesi planlanmaktadır.
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
FP7 EMRP Projesi, Evrensel Kulak Simülatörü ve İşitilemeyen Sesin Algılanması İçin
Metroloji (2012 - 2015),
•
FP7 EMRP Projesi, Tedavi Edici Ultrasonik İçin Metroloji (2012 - 2015),
•
FP7 EMRP Projesi, Havada Ses İçin Watt Biriminin Oluşturulması, Dağıtılması ve
Uygulamaları (2013 - 2016)
•
Katı Malzemeler İçerisinde Ses Hızı Ölçümü (2013 - 2014)
•
Medikal Metroloji Araştırma Laboratuvarı Kurulumu (2013 - 2015)
60
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
BASINÇ LABORATUVARLARI
TÜBİTAK Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME) bünyesinde bulunan Basınç Laboratuvarları,
basınç metrolojisi konusunda kütle ve türetilmiş büyüklükler kapsamında BIPM / CMC
(Kalibrasyon ve Ölçüm Kabiliyetleri) tablolarında toplam 12 adet ölçüm büyüklüğü ile yer
almaktadır. Laboratuvarda, SI birim sistemindeki basınç birimi Pascal (Pa)’ın birincil düzeyde
oluşturulması, geliştirilmesine yönelik çalışmalar öncelikli faaliyetler arasında bulunmaktadır.
Basınç Laboratuvarları; Basınç ve Vakum Laboratuvarı olmak üzere iki alt laboratuvardan
oluşmaktadır.
BASINÇ LABORATUVARI
Laboratuvarda hidrolik, pnömatik, mutlak ve bağıl basınç ölçümleri gerçekleştirilmektedir.
Pnömatik basınç ölçümleri, 20 Pa - 100 MPa aralığında, hidrolik basınç ölçümleri, 8x105 Pa 500 MPa aralığında yapılmaktadır.
Basınç Laboratuvarı tarafından basınç ve vakum metrolojisi, kalibrasyon metotları, ölçüm
teknikleri ve belirsizlik hesapları ile kuruluşların laboratuvar kurma ve laboratuvar
akreditasyonu aşamasında ihtiyaç duyduğu teknik kriterler konularında eğitim ve danışmanlık
hizmeti verilmektedir. Laboratuvarda, pistonlu basınç standartları için efektif alan
belirlenmesi, analog ve sayısal göstergeli basınç ölçerlerin ve basınç dönüştürücülerinin
kalibrasyonlarının yanında özel basınç uygulamaları da yapılmaktadır.
Laboratuvarda yapılan bazı ölçümlere ait ölçüm düzenekleri aşağıda görülmektedir. .
Hidrolik Basınç Ölçümleri
Dinamik Basınç Dönüştürücü Ölçümleri
Air Data Test Sistemi Kalibrasyonu
61
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
VAKUM LABORATUVARI
Vakum bölümü genel olarak dört ana başlık altında faaliyetlerini sürdürmektedir: Ulusal
vakum standardı çok aşamalı statik genleşme sistemi MSSE1 (Multi-Stage Static Expansion
System), ikincil seviye vakum kalibrasyon sistemi, sızıntı ölçümleri ve kütle spektrometresi
ölçümleri. Bu kapsamda tüm ikincil seviye vakum ölçer kalibrasyonları ikincil seviye standart
olan VGMS (Vacuum Gauge Metrology System) sistemi üzerinde gerçekleştirilmektedir.
Sistemin basınç çalışma aralığı 10-4 Pa - 1.3 x 105 Pa, bağıl genişletilmiş belirsizlik 8.3 x 10-2
- 7.9 x 10-3 olarak belirlenmiştir. Referans standartların izlenebilirliği ise MSSE1 birincil seviye
standart statik sistem üzerinden sağlanmaktadır. Sistemin basınç çalışma aralığı 9 x 10-4 Pa
- 103 Pa, bağıl genişletilmiş belirsizlik 2.1 x 10-3 - 9.5 x 10-4 olarak belirlenmiştir. Uluslararası
alanda gerçekleştirilen karşılaştırma (EUROMET 442 A/B Projesi) ile Statik Sistem Avrupa
Birliği tarafından kabul görmüştür. Avrupa Birliği Projesi kapsamında, sızıntı standartları ve
dedektörleri kararlılık ölçümleri, quadrupol kütle spektrometresi kararlılık ölçümleri ve
parametrelerinin hassasiyet üzerindeki etkilerinin incelenmesi gibi konular da laboratuvarın
çalışma alanlarına girmiştir.
Bu çalışmalar 2012 yılı itibariyle kurulan Dinamik Vakum Sistemi üzerinde
gerçekleştirilmektedir. Bu sistem kullanılarak, vakum pompalarının performans testlerinin
yapılması da laboratuvarın planları arasında yer almaktadır.
Dinamik Referans Vakum
Sistemi
İkincil Seviye Vakum Ölçer
Kalibrasyon Sistemi (VGMS)
Birincil Seviye Vakum
Standardı “Çok Aşamalı Statik
Genleşme Sistemi” (MSSE1)
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
•
•
FP7 EMRP Projesi, IND09 - Mekanik Büyüklüklerin İzlenebilir Dinamik Ölçümleri
(2011 - 2014)
FP7 EMRP Projesi, IND12 - Endüstriyel Uygulamalar İçin Vakum Metrolojisi (2011 2014)
Dinamik Vakum Sisteminin Geliştirilmesi (2013 - 2014)
Manometrik Gaz Karışım Sisteminin Kurulumu (2013 - 2014)
Suudi Arabistan Metroloji Enstitüsü’nün (SASO-NMCC) Basınç Laboratuvarı
Altyapısının Geliştirilmesi (2014-2017)
62
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
BOYUTSAL LABORATUVARLARI
Çalışma alanı uzunluk ölçüsü metre ile ilgili olan Boyutsal Laboratuvarları, izlenebilirliğini
kendi bünyesinde bulunan ve ölçüm amacıyla kullanılan lazerlerin, “metre” biriminin elde
edildiği referans stabilize lazerle karşılaştırılması ile sağlamaktadır. SI birimlerinden biri olan
metre, TÜBİTAK UME Dalgaboyu Laboratuvarı’nda bulunan referans stabilize lazerler
tarafından 1983 yılında “ışığın vakum ortamda 1/299 792 458 saniyede aldığı mesafe”
şeklinde yapılan yeni tanımına göre TÜBİTAK UME’de elde edilmektedir. İzlenebilirliğini
birincil seviyede elde eden Boyutsal Laboratuvarları tarafından bu lazerler kullanılarak
“metre” birimi endüstriye aktarılmaktadır. Boyutsal Laboratuvarları; Mastar Blokları ve
İnterferometrik Ölçümler, Açı Ölçümleri, Yüzey Pürüzlülüğü Ölçümleri ve Nanometroloji,
Geometrik Standartlar ve Form Ölçümleri, 3-Boyutlu Ölçümler (Koordinat Metrolojisi),
Topografik ve Endüstriyel Ölçümler Laboratuvarı olmak üzere altı alt laboratuvardan
oluşmaktadır. Bu laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ile çalışma alanları aşağıda
özetlenmektedir.
MASTAR BLOKLARI ve İNTERFEROMETRİK ÖLÇÜMLER LABORATUVARI
Malzemelerin boyutları, interferometrik ölçüm yöntemi ile uluslar arası kabul görmüş dalga
boyu standartları ile karşılaştırılarak ölçülmektedir.
Mastar Bloğu İnterferometresi
Uzun Mastar Bloğu Komparatörü
Yüksek sınıf değerlerine sahip mastar bloklarının kalibrasyonu interferometrik yöntem ile
yapılmaktadır. 300 mm boya kadar olan mastar bloklarının kalibrasyonu, otomatik mastar
bloğu interferometresinde, farklı dalga boyunda iki adet kararlı lazer ile karşılaştırılarak
gerçekleştirilmektedir. 100 mm ile 1000 mm arasındaki mastar bloklarının kalibrasyonu,
yüksek doğruluğa sahip uzun mastar bloğu komparatöründe yapıldığı gibi, UME Dalgaboyu
Laboratuvarı’nda bulunan UME yapımı Köster İnterferometresi ile de yapılabilmektedir.
Ayrıca kısa mastar blok kalibrasyonları talep doğrultusunda interferometrik veya mekanik
yöntem ile yapılmaktadır. Optik yüzeylerin (optik flat, ayna, platen gibi) düzlemsellik ölçümleri
ve retro-reflektör kalibrasyonları Zygo Verifire İnterferometresi ile yapılmaktadır ve burada
150 mm’ye kadar çap değerine sahip parçaların yüzeyleri ölçülebilmektedir.
Düzlemsellik Ölçüm Sonucu
Zygo Düzlemsellik İnterferometresi
63
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
AÇI ÖLÇÜMLERİ LABORATUVARI
SI açı birimi “radyan”dır ve bir çemberde yarıçapa eşit yayın gördüğü açı olarak
tanımlanmaktadır. Endüstride açı ölçümlerinde derece birimi (°) kullanılmaktadır. Bir tam
dairenin (2π raydan), 360 eşit parçaya bölünmesi ile derece birimi elde edilmektedir.
UME’de ulusal açı standardı, dairenin, Heidenhein ERP 880 enkoder (0,001” çözünürlükte)
bağlanmış, hava yastıklı döner tabla kullanılarak, hassas bir şekilde bölünmesi ile elde
edilmektedir. Hassas açı standartlarının kalibrasyonu, döner tabla ile çözünürlüğü yüksek
(0,005”) otokolimatör (Elcomat HR) kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Bu ekipmanlara ek
olarak, Moore indeks tablalar, otokolimatörler, poygonlar, açı mastar blokları ve hassas
düzeçler çeşitli açı ölçümleri için kullanılmaktadır.
Açı birimi, uzunluk biriminden de, trigonometrik hesaplamalardan yararlanılarak, elde
edilebilir. Küçük açılar, sinüs çubuğu veya benzer tip ekipmanlar ile üretilmektedir ve
düzeçlerin (su terazileri, elektronik düzeçler) kalibrasyonları gerçekleştirilmektedir.
Laboratuvarda değişik boyut ve dizaynlarda, amaca göre küçük açı üreticileri geliştirilmiştir.
Bu açı üreticileri, SI açı birimi radyanın 0,01” (50 nanoradyan) belirsizlikle elde edilişinde,
düzeçlerin ve otokolimatörlerin kalibrasyonunda kullanılmaktadır.
YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÖLÇÜMLERİ VE NANOMETROLOJİ LABORATUVARI
Ürünlerin yüzey pürüzlülüğü, mekanik ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkilemektedir.
İstenilen yüzey kalitesi, amaca uygun üretim yöntemlerini seçilmesi ve kontrol edilmesi ile
elde edilebilmektedir. Ürünlerde; sürtünme, aşınma, geçme, sızdırmazlık, yorulma, yapışma,
optik yüzey, elektriksel ve termal kontak gibi arzu edilen fiziksel özellikler üretim yöntemi ile
ayarlanabilmektedir.
Laboratuvarda yüzey pürüzlülüğü ölçümleri iğne uçlu ekipmanlar (Mahr Perthometer
Concept) kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Tüm yüzey pürüzlülüğü parametrelerinin (Ra,
Rq, Ry, Rz, vb.) ölçülmesinin yanında yüzey pürüzlülüğü, geometrik ve derinlik
standartlarının kalibrasyonu ISO 4287 standardı dikkate alınarak yapılmaktadır.
Nanosensörler, düz ayna veya diferansiyel interferometreler kullanılarak kalibre edilmektedir.
Nanometroloji alanında, hassas
mask ve line scale ölçümlerini
gerçekleştirmek
amacıyla
yürütülen projeler bulunmaktadır.
Bu ölçümler için laboratuvarda
Mask Ölçme Cihazı üretim
çalışmaları devam etmektedir.
Mask ölçme sistemi iki boyutta
çok hassas hareket edebilen
hava yastıklı nano pozisyonlama
ve 150X büyütmeye sahip dijital
mikroskoptan oluşmaktadır.
Yüzey Pürüzlülüğü Ölçümleri
64
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
GEOMETRİK STANDARTLAR VE FORM ÖLÇÜMLERİ LABORATUVARI
Birbirine montajı yapılan ürünlerin form özellikleri önem teşkil etmektedir. Yüksek doğruluğa
sahip standartlarda boyutsal doğruluk, form özelliklerine bağlı olduğu için önemlidir. Form
hatası, ürünün şeklinin ilgili geometrik şekilden sapması olarak tanımlanmaktadır.
Doğrusallık ve diklik ölçümleri, CMM cihazı kullanılarak hata ayırma tekniği uygulamasıyla
gerçekleştirilmektedir. CMM cihazı ile alınan veriler laboratuvar tarafından yazılan yazılıma
aktarılarak, CMM hataları ayrıştırılmakta ve standarda ait diklik ve doğrusallık hataları tespit
edilmektedir.
Referans masaların (Pleytler) düzlemsellik ölçümleri, elektronik seviye ölçerler ve bu cihazlar
ile alınan verileri değerlendiren özel yazılımlarla gerçekleştirilmektedir.
Yuvarlaklık ve silindiriklik ölçümleri Mahr MMQ40 veya MFU800 form ölçme cihazları ile
yapılmaktadır. Yüksek doğruluklu ölçümler için hata ayırma metodları kullanılmaktadır.
Çap standartları ve diğer mastarlar laboratuvar tarafından modifiye edilmiş Mahr 828 CIM
cihazı kullanılarak kalibre edilmektedir. Cihazda, sıcaklık kontrol kabini, sıcaklık ölçerler ve
ölçümü kabin dışından gerçekleştirmeye imkan verecek uzaktan kontrol edilebilen motor
mekanizmaları bulunmaktadır. 300 mm’ye kadar çap standartları kalibrasyonları, mastar
yerine koyma metodu ile gerçekleştirilmektedir. Bu cihazla yapılan ölçümlerin belirsizliği 0,2
µm’nin altındadır.
ÜÇ BOYUTLU ÖLÇÜMLER (KOORDİNAT METROLOJİSİ) LABORATUVARI
Form ve boyut ölçümlerinin birleştirilmesi ile oluşan endüstriyel üretim talepleri nedeniyle
koordinat metrolojisi çalışmaları bu laboratuvar tarafından yürütülmektedir. Laboratuvarda bu
amaçla; silindir standartların, konik mastarların, vida, konik vida, dişli çark mastarlarının ve
özel mastarların kalibrasyonları, iş parçalarının ölçümleri ve konu ile ilgili araştırmalar
gerçekleştirilmektedir.
3 Boyutlu Ölçüm Cihazı
5 m Şerit Metre ve Çelik Cetvel Ölçüm Sistemi
65
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
TOPOGRAFİK ve ENDÜSTRİYEL ÖLÇÜMLER LABORATUVARI
Çelik cetvel ve şerit metre kalibrasyonları için UME Boyutsal Laboratuvarları tarafından imal
edilen 5 m Cetvel ve Şeritmetre Ölçme Sistemi kullanılmaktadır. Hassas optik düzeçler,
nivolar, teodolitler, teleskoplar, kollimatörler ve total stationlar gibi farklı model ve yapıdaki
optik takımlama cihazları endüstriden, savunma sanayinden ve TSK’ dan gelen taleplere
göre kullanılarak, ölçüm problemlerine çözüm üretilmektedir.
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
FP7 EMRP Projesi, SIB 58 ANGLES - Açı Metrolojisi Projesi (2013-2016)
FP7 SEA-EU-NET 2-EU-ASEAN S&T Projesi, Avrupa Birliği ve Güney Asya Ülkeleri
Bilimsel Politikalarının Uyumlaştırılması (2013-2016)
66
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
KUVVET LABORATUVARLARI
Kuvvet Laboratuvarları; Kuvvet, Sertlik ve Tork Laboratuvarı olmak üzere üç alt
laboratuvardan oluşmaktadır. Laboratuvarlar tarafından sağlanan hizmetler ile çalışma
alanları aşağıda özetlenmektedir.
KUVVET LABORATUVARI
Standart kuvvetlerin oluşturulması temel olarak statik kuvvet ölçümü prensibine göre
gerçekleştirilerek ve Newton’un 2. kanunu F = m.g prensibi kullanılarak elde edilmektedir. Bu
prensibe dayanarak kuvvet oluşturan sistemlere de Kuvvet Standardı Makinaları (KSM) adı
verilmektedir. Bu sistemler, kuvvet ölçme cihazlarının (yük halkaları, dinamometreler, yük
hücreleri, kuvvet dönüştürücüleri vs.) kalibrasyonlarında kullanılmaktadır. Kuvvet ölçme
cihazı terimi, yük veya kuvvet uygulandığında elastik deformasyona uğrayan bir eleman ve
bu deformasyonun mekanik veya elektriksel olarak okunmasını sağlayan sistemler bütününü
ifade etmektedir. UME Kuvvet Laboratuvarı’nın çalışma alanı; ulusal kuvvet standartlarının
kurulması ve endüstriye transferinin sağlanmasıdır. Bu kapsamda, kuvvet ölçme cihazlarının
kalibrasyonu UME Kuvvet Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmektedir.
Brinell-Vickers Sertlik İz Ölçme Sistemi
110 kN ve 1,1 MN Kapasiteli
Kuvvet Standard Makinaları
SERTLİK LABORATUVARI
Mühendislik dallarında kullanılan malzemelerin tasarım aşamasında özelliklerinin bilinmesi,
doğru ve amaca uygun bir tasarım için önem arz etmektedir. Malzemenin en yaygın olarak
kullanılan özelliklerinden bir tanesi sertlik olup, UME Sertlik Laboratuvarı tarafından ulusal
sertlik standartlarının kurulması ve endüstriye transferi gerçekleştirilmektedir. Bu kapsamda,
sertlik test cihazlarının kalibrasyonunda kullanılan sertlik referans bloklarının kalibrasyonu
UME Sertlik Laboratuvarı’nda yapılmaktadır. Bu blokların kalibrasyonu ile UME’de
oluşturulan sertlik standartlarının ülkemiz sanayisine transferi sağlanmaktadır. Ölçüm
dünyasında yaygın olarak kullanılan Rockwell, Brinell ve Vickers sertlik ölçekleri için
TÜBİTAK UME Sertlik Laboratuvarı’nda kurulan referans cihazlarla ülkedeki sertlik ölçümleri
teminat altına alınmış bulunmaktadır.
67
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Blok kalibrasyonu yanında sertlik elmas uçları ve test cihazları kalibrasyonu, birincil seviyeli
sertlik standardı makinelerinin tasarımı, imalatı ve otomasyonu, firmalara sertlik metrolojisi
alanında eğitim ve danışmanlık ile TÜRKAK adına denetçilik faaliyetleri de UME Sertlik
Laboratuvarı tarafından gerçekleştirilmektedir.
TORK LABORATUVARI
Türetilmiş bir SI birimi olan Newton metre [Nm]’nin, tanımına göre gerçekleştirilmesi, ulusal
tork skalasının oluşturulması ve sanayiye transfer edilmesi Tork Laboratuvarı tarafından
sağlanmaktadır. 1000 N.m kapasiteye kadar UME yapımı tork standardı makineleri ile
ülkemizin birincil seviye tork standartları kurulmuştur. Bu kapsamda, tork ölçme cihazlarının
kalibrasyonu TÜBİTAK UME Tork Laboratuvarı’nda gerçekleştirilmektedir.
1000 Nm Kapasiteli Tork Standardı Makinası
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
KAMAG 1007 Projesi, TSE İçin 10 N - 100 kN Aralığında Kuvvet Kalibrasyon
Makineleri Tasarımı, Geliştirilmesi ve Kurulması (2013-2015)
•
KAMAG 1007 Projesi, TSE İçin Sertlik Referans Blok Kalibrasyonu Referans Sistemi
Tasarımı, Geliştirilmesi ve Kurulması (2013-2015)
•
Laboratuvar Tarafından Tasarlanarak Kurulan 1000 N·m Kapasiteli Tork Standardı
Makinesinin İyileştirilmesi
•
FP7 EMRP Projesi, Meganewton Kuvvet Seviyesinde Kuvvet İzlenebilirliğinin
Sağlanması (2013-2016)
68
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
KÜTLE LABORATUVARI
SI birim sisteminde yer alan yedi temel birimden biri olan kütle birimi kilogramdır. Kütle birimi
kilogram, 1901 yılında düzenlenen 3.CGPM (Conference Generaledes Poids et Mesure)
toplantısında alınan kararla tanımlanmıştır. “Kütle birimi kilogramdır ve uluslar arası kilogram
prototipinin kütlesine eşittir”. Birincil seviye kütle ölçümlerin izlenebilirliği Türkiye’nin 54 nolu
ulusal kilogram prototipiyle gerçekleştirilmektedir. Birincil seviyede birimin gerçekleşmesinde
çok yüksek metrolojik özelliklere sahip olan E0 sınıfı kütle standartları ve çözünürlüğü 0,1 µg
ve maksimum kapasitesi 1 kg olan kütle komparatörü kullanılmaktadır. Kütle
Laboratuvarı’nda birincil seviyede 1 kg kütle standardı 30 µg belirsizlikle belirlenmektedir.
Belirlenen bu belirsizlikle Kütle Laboratuvarı tarafından birincil seviye kütle standartları ve
referans kütle standartları oluşturulmaktadır. Laboratuvarda gerçekleştirilen bu standartlarla,
yasal metroloji, endüstriyel metroloji, bilimsel çalışmalar ve türetilmiş fiziksel büyüklükler olan
kuvvet, yoğunluk ve basınç gibi alanlarda izlenebilir ölçümler sağlanmaktadır.
Kütle Laboratuvarı tarafından; hava yoğunluğunun, hava, vakum ve durağan gaz ortamında
deneysel olarak belirlenmesi, faklı ortamlarda (vakum, durağan gaz ve hava) bekletilen kütle
standartlarının saklama koşullarının belirlenmesi, temizlik etkilerinin incelenmesi ve
vakumdan havaya geçiş yöntemlerinin incelenmesi gibi bilimsel araştırmalar da
yapılmaktadır.
Kütle Birimi Kilogramın İzlenebilirlik Zinciri
69
TÜBİTAK UME
LABORATUVARLARI
Laboratuvarda, arşimet ilkesini esas alan ve hidrostatik tartım yönteminin kullanıldığı
ölçüm sistemiyle 1 g ile 50 kg arasındaki referans kütlelerin hacim değerinin
izlenebilirliği sağlanmaktadır.
TÜBİTAK UME Referans Katı Yoğunluğu Belirlemesi Ölçüm Sistemi
Laboratuvar Projelerinden Örnekler
•
•
•
FP7 EMRP Projesi, SIB 05 NewKILO - Yeni Kilogram İletiminin Pratiğinin
Geliştirilmesi (2012-2016)
EURAMET Projesi 1210: Kilogramın İletimi İçin En İyi Pratik Uygulamalar (20122014)
EURAMET Projesi 1205: EURAMET cg 18’in İncelenmesi; Otomatik Olmayan
Tartım Cihazlarının Kalibrasyon Kuralları (2012-2014)
70
ÖLÇÜMİÇİN
DOĞRUMERKEZ
ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ
P.K. 54, 41470 GEBZE KOCAELİ / TÜRKİYE
Tel : 0 (262) 679 50 00 Faks : 0 (262) 679 50 01
e-mail: [email protected] www.ume.tubitak.gov.tr