Cuando ingresa al laboratorio que alberga la máquina de medición de coordenadas (CMM) más nueva del NIST, es posible que al principio le desconcierte cómo los ingenieros lo consiguieron en la sala.

Aproximadamente 11 pies cúbicos (3,3 x 3,3 x 3,4 metros) y casi 20, 000 libras (alrededor de 9, 000 kilogramos), el dispositivo - un modelo llamado Xenos, fabricado por la empresa alemana Zeiss, ocupa aproximadamente la mitad del volumen del espacio del laboratorio. Con menos de 100 mm (no del todo 4 pulgadas) de espacio libre por encima de la cabeza, casi raspa el techo.

Llevar el instrumento al laboratorio subterráneo en Gaithersburg del NIST, Maryland., campus requirió "algo de creatividad y mucha paciencia, "dice Vincent Lee del Laboratorio de Medición Física (PML) del NIST. Él y sus colegas sabían que era demasiado grande para la ruta que normalmente usan para instalar equipo pesado". Así que tuvimos que improvisar y bajarlo por el conducto de ventilación del edificio, "Lee dice. También tuvieron que derribar una pared de la habitación y salvar un espacio de medio metro entre el piso exterior y el interior.

Los Xenos llegaron al NIST para ayudar a los científicos a realizar una medición de "gran G, "la constante universal de la gravitación que ha eludido la medición precisa durante siglos. Cuando ese experimento esté completo, sin embargo, los investigadores esperan incorporar el instrumento a su creciente flota de MMC, capaz de realizar algunas de las mediciones dimensionales más precisas del mundo.

Las máquinas de medición de coordenadas como las Xenos utilizan sondas táctiles para medir las distancias entre los puntos de un objeto en tres dimensiones. con una sensibilidad de mil millonésimas de metro para las máquinas más precisas. Los clientes que confían en NIST para este tipo de medición incluyen fabricantes de piezas de ultraprecisión, como cojinetes para motores de aviones, artefactos de prueba para otras clases de máquinas de medición, y partes o estructuras para sistemas de alta precisión. Otros clientes provienen de las industrias automotriz y electrónica, y de laboratorios que realizan calibraciones para su propia clientela.

Con la incorporación de los Xenos, El grupo de metrología dimensional del NIST ahora posee cuatro MMC en la clase de ultra alta precisión.

Esta máquina más nueva también tiene el potencial de expandir la capacidad de medición de NIST, ya que su volumen de trabajo (el área accesible a la sonda) es más del doble que el de otros sistemas CMM de NIST:1,5 x 0,9 x 0,7 metros, aproximadamente del tamaño de una lavadora y secadora una al lado de la otra. También, el Xenos tiene un cabezal de sonda que se puede mover en las tres dimensiones, significa que, a diferencia de las MMC con mesa móvil, Es menos probable que las partes sensibles como las del experimento de la gran G se alteren durante la medición.

Hasta aquí, las pruebas del rendimiento del sistema son "prometedoras, "Lee dice, "pero hay muchas otras cosas que debemos aprender antes de diseñar y realizar mediciones para el gran experimento G".

Un desafío actual es controlar el entorno de la CMM. Las bolsas de aire caliente o frío en la habitación pueden deformar la máquina o incluso la pieza que se está midiendo. Para asegurarse de que la temperatura se distribuya uniformemente, el laboratorio utiliza un sistema que empuja el aire del techo hacia abajo a través de baldosas ventiladas. Pero la CMM de Xenos es tan grande que, como un guijarro atascado en una manguera de jardín, restringe este flujo, evitando que el aire circule de manera óptima. Lee actualmente está explorando varias soluciones para mejorar el problema.

El gran experimento G comenzará esta primavera y debería completarse en dos años. "Después, planeamos comenzar a presionar la máquina Xenos en servicio para calibraciones, "Dice Lee.

Mientras tanto, Él y el personal de PML continuarán obteniendo una mayor comprensión de los Xenos para poder realizar su máximo potencial.

El equipo dice que llevará años y años aprender las peculiaridades de la máquina, haciendo comparaciones cuidadosas con sus MMC y otras máquinas de medición de longitud, y realizar experimentos cuidadosamente ejecutados para poder evaluar las capacidades de esta nueva máquina. "Fue realmente un gran esfuerzo llegar a donde está ahora, "Dice Lee." Y no me sorprende que tome lo mismo, o incluso más, para comprender realmente el potencial de la CMM ".