NIST-rückverfolgbare Standards in Aktion

Mehr als ein Jahrhundert Innovation am Arbeitsplatz

Zuvor haben wir ein wenig über das National Institute of Standards and Technology (NIST) gesprochen und darüber, dass rückverfolgbare NIST-Standards ein wichtiger Bestandteil unserer QMS-Standards sind. Aber die NIST-Rückverfolgbarkeit ist nicht nur ein Eckpfeiler unserer Branche und setzt die Standards für Zoll, Gramm und andere Maßeinheiten. Rückverfolgbare NIST-Standards kommen auf viele wunderbar seltsame, verrückte und interessante Arten ins Spiel.

Viel Brot für NIST-rückverfolgbare Erdnussbutter

Ein typisches Beispiel:Vor ein paar Jahren gab es großes Aufsehen, als ein Foto von einem 761-Dollar-Glas Erdnussbutter im Internet die Runde machte. Was machte dieses Glas mit goldener Schmiere so besonders und seinen Preis so bemerkenswert? Dieses Produkt wurde entwickelt, um die Kalibrierung von Maschinen in lebensmittelwissenschaftlichen Labors zu unterstützen, und ist eines von mehr als 1.300 Standardreferenzmaterialien (SRMs), die von NIST erstellt wurden. SRMs werden von Wissenschaftlern und Forschern, Regulierungsbehörden und Herstellern auf der ganzen Welt verwendet und dienen als Grundlage für die NIST-rückführbare Kalibrierung und als Referenzpunkte für die Qualitätskontrolle.

Das NIST-rückverfolgbare SRM-Menü ist nicht auf Erdnussbutter beschränkt. Es gibt ähnlich kostspielige Standards für alles, von Backschokolade über aufgeschlämmten Spinat bis hin zu „Fleischhomogenat“ – ein vertrautes, aber etwas mysteriöses Produkt, das dafür entwickelt wurde, sehr lange im Regal zu bleiben. Und natürlich gehen die rückverfolgbaren NIST-Standards über die Lebensmittelchemie hinaus, mit SRMs für Materialien wie organische Stoffe in Walspeck, Seesedimentpulver und Nikotinmetabolite in gefrorenem menschlichem Urin. Tatsächlich hatte NIST während der bemerkenswerten Geschichte der Organisation und bis heute einen Einfluss auf eine breite Palette von Produkten und Anwendungen.

Eine kurze Geschichte von NIST

NIST wurde 1901 als National Bureau of Standards gegründet, dank der Bemühungen von Dr. Samuel Wesley Stratton, der als erster Direktor (bis 1923) fungierte und den US-Kongress davon überzeugte, wie wichtig es sei, ein nationales Standardlabor einzurichten. Das völlige Fehlen von Standards zu dieser Zeit bedeutete beispielsweise, dass mindestens acht verschiedene Versionen von Gallonen und vier verschiedene Füße in Gebrauch waren; Produktinspektoren waren oft schlecht ausgebildet, und ungenaue oder völlig betrügerische Messgeräte führten dazu, dass Produkte inkonsequent wurden oder Verbraucher betrügerischen Praktiken ausgesetzt waren.

1905 berief NIST die erste National Conference on Weights and Measures (NCWM) ein, um Gesetze zu schreiben, einheitliche Standards zu verteilen und Inspektoren auszubilden. Das erste offizielle NIST-rückverfolgbare standardisierte Material (SRM 1) war Tonkalkstein, der 1910 zur Verwendung durch die Kalksteinindustrie zur Messung der Zusammensetzung von Spurenchemikalien auf den Markt gebracht wurde. Die Sammlung rückverfolgbarer NIST-Standards wuchs von da an und umfasste schließlich Lebensmittelherstellungsstandards, körperliche Gesundheitsmarker und Instrumente zur Messung von Umweltschadstoffen.

Heutzutage zeigt ein nach NIST rückverfolgbares Zertifikat an, dass ein Produkt gegen ein NIST SRM getestet wurde und die strengen Anforderungen für dieses Produkt erfüllt. Jedes Jahr versendet NIST etwa 14.500 SRM-Einheiten und entwickelt 5 bis 10 neue SRMs, oft für Regulierungsbehörden wie CDC oder EPA.

Einige andere NIST-Meilensteine

Neben der Aufrechterhaltung und Entwicklung rückverfolgbarer NIST-Standards für das SRM-Programm war NIST für einige faszinierende Entwicklungen verantwortlich. Zum Beispiel demonstrierte der NIST-Physiker Perley G. Nutting auf der sagenumwobenen Weltausstellung 1904 in St. Louis, was wohl die ersten Schilder waren, die von elektrifizierten Gasen beleuchtet wurden. Entwickelt aus der Gasspektrometriearbeit, die Nutting am NIST durchführte, waren die Schilder damals nichts weiter als eine Neuheit, aber zwei Jahrzehnte später sollte die Technologie mit dem Aufkommen von Neonschildern einen enormen kommerziellen Einfluss haben. Der Times Square würde nie wieder derselbe sein.

Im Jahr 1916 führten NISTs Verbesserungen der Radiopeiler-Technologie (RDF) zu einem neuen Design, das als Prototyp für die US-Marine diente und verwendet wurde, um die Position feindlicher Streitkräfte während des Ersten Weltkriegs zu bestimmen. Apropos Radio:Sechs Monate vor dem Als der erste kommerzielle Radiosender 1920 ins Leben gerufen wurde, experimentierte NIST mit der Ausstrahlung von Musik und Sprache, um die technischen Probleme des frühen Radios zu untersuchen. Bis 1923 sendete NIST Standardfrequenzen von seinem eigenen Sender aus und half damit kommerziellen Radiosendern, die gegenseitigen Signale nicht zu stören.

Zum Glück für viele Industrien erfanden NIST-Mitarbeiter 1926 den Prüfring, ein federwaagenähnliches Gerät, das zur Messung der aufgebrachten Kräfte verwendet wurde. Obwohl sich das Design im Laufe der Zeit etwas weiterentwickelt hat, sind Prüfringe auch heute noch weit verbreitet – und sie werden immer noch gemäß den rückverfolgbaren NIST-Standards hergestellt.

1928 brannte NIST absichtlich zwei abgerissene Gebäude in Washington, D.C. nieder, was wahrscheinlich der erste umfassende Brandtest war. Das Team überwachte die tatsächlichen Bedingungen, während sie auftraten, und verglich sie mit den theoretischen Zeit-Temperatur-Kurven der Zeit, um Daten zu sammeln, die schließlich Teil der rückverfolgbaren NIST-Standards für den Feuerwiderstand in Gebäuden wurden.

Im Sommer 1936 tat sich NIST mit der National Geographic Society zusammen, um eine Expedition nach Kasachstan zu schicken, um eine Sonnenfinsternis zu beobachten. Mit einer speziellen 14-Fuß-Kamera und einem 9-Zoll-Objektiv, die von NIST entworfen und gebaut wurden, machte das Team die ersten natürlichen Farbfotos einer Sonnenfinsternis.

NIST baute 1949 sogar die erste Atomuhr der Welt. Obwohl die Uhr nicht genau genug war, um als Zeitstandard verwendet zu werden, bewies sie das Konzept und führte schließlich zur Entwicklung der ersten Atomuhr, die genau genug war, um als Zeitstandard zu dienen , gebaut im National Physical Laboratory in Großbritannien im Jahr 1955. (Beachten Sie, dass NIST heute die offizielle Atomuhr der Welt unterhält.)

Bis 1953 hatte sich NIST mit der American Dental Association zusammengetan, um das Panorama-Röntgengerät zu erfinden, das es ermöglichte, mit nur einer Aufnahme ein Bild des gesamten Mundes zu erstellen, was dazu beitrug, die Strahlenbelastung zu minimieren. Zuvor hatten NIST und die ADA zur Erfindung des Hochgeschwindigkeits-Dentalbohrers beigetragen.

Mit Blick auf die US-Volkszählung von 1960 entwickelten NIST und das Census Bureau 1954 das Film Optical Sensing Device für die Eingabe in Computer. „FOSDIC“, wie es genannt wurde, ermöglichte es, handbeschriftete Formulare auf Mikrofilm zu scannen und dann in Computercode umzuwandeln. Das Gerät, das 10 Millionen Antworten pro Stunde lesen konnte, wurde aktualisiert und bis 1990 zur Verarbeitung von Volkszählungsdaten verwendet.

In anderen digitalen Nachrichten wurde 1957 ein am NIST entworfener und gebauter Computer der ersten Generation verwendet, um das erste digitale Bild zu erzeugen. Der NIST-Ingenieur Russell Kirsch und seine Kollegen erstellten ein gescanntes Bild von Kirschs drei Monate altem Sohn Walden, während sie an einer Methode für den Standards Eastern Automatic Computer (SEAC) arbeiteten, um Zahlen und Buchstaben zu erkennen. Kirschs Vermächtnis lebt weiter:Little Walden wuchs auf, um bei Intel zu arbeiten, und im Jahr 2003 Life Das Magazin hat das Bild aufgrund seines Einflusses auf die Entwicklung der digitalen Fotografie zu einem der „100 Fotografien, die die Welt veränderten“ gekürt.

1967 war das erste SRM für klinische Anwendungen ein Lebensretter:ein NIST-rückführbarer Standard zum Testen von menschlichem Cholesterin. Davor waren Cholesterintests notorisch unzuverlässig; um bis zu 23 %, hatten sie oft entweder unnötige Behandlungen oder unentdeckte Risiken zur Folge, die Patienten in Gefahr brachten.

Als die Ölkrise Anfang der 1970er Jahre zur Entwicklung von Ölreserven und Umweltrisiken für die Küste Alaskas führte, bat die National Oceanographic and Atmospheric Administration NIST, Basisdaten über die Meeresumwelt zu sammeln. Viel später – im Jahr 1989 – erwiesen sich die 700 Proben von Sedimenten, Wasser und Meereslebewesen, die NIST sammelte, als entscheidend für die Bewertung der Auswirkungen der Ölpest von Exxon Valdez.

In Zusammenarbeit mit der NASA war ein NIST-rückverfolgbarer Standard auch das erste Produkt, das im Weltraum hergestellt wurde. 1983, während des ersten Fluges des Space Shuttle Challenger, wurde NIST SRM 1960 in der Mikrogravitationsumgebung des Shuttles erstellt. Das Produkt besteht aus perfekt kugelförmigen, stabilen Polystyrolkügelchen und wurde entwickelt, um die konsistente Messung kleiner Partikel zu unterstützen, wie sie in Medikamenten, Kosmetika, Lebensmitteln, Farben, Zementen und Schadstoffen vorkommen.

Auf Ersuchen der Forschungsabteilung des US-Justizministeriums produzierte NIST 1992 den weltweit ersten DNA-Profiling-Standard. SRM 2390 wurde im Laufe von zwei Jahren entwickelt und soll jeden Schritt der komplexen Analysemethode zur Identifizierung von Personen testen unter Verwendung von DNA.

Im Laufe der Zeit hat NIST weiterhin neue und genauere Methoden entwickelt, um die Zeit zu bestimmen. Im Jahr 1993 wurde der NIST Internet Time Service eingeführt, der es Menschen ermöglicht, ihre Computeruhr auf die universelle koordinierte Zeit (UTC) einzustellen, die bis heute als weltweiter Zeitstandard akzeptiert wird. Und 2010 galt die experimentelle Quantenlogikuhr von NIST als die präziseste Uhr der Welt; es wird prognostiziert, dass es in 4 Milliarden Jahren keine Sekunde gewinnen oder verlieren wird.

Was bringt die NIST Traceable Future?

Was NIST getan hat, ist eindeutig nicht nur wichtig, sondern auch weitreichend – und es gibt noch mehr zu tun. Hier bei der Metal Cutting Corporation zum Beispiel hilft uns unsere Verwendung von NIST-rückführbarer Kalibrierung zusammen mit unseren anderen QMS-Standards, qualitativ hochwertige Teile zu liefern, die den Kundenspezifikationen entsprechen. Wir warten jedoch immer noch auf einen NIST-rückführbaren Standard für die Wirbelstrom-Prüfmethode, die wir häufig verwenden, um hochschmelzende Metalle auf Oberflächenfehler wie Risse zu untersuchen. (Leute vom NIST, lesen Sie das hier?) Sie können mehr über das Fehlen eines ECT-Standards und andere Probleme im Zusammenhang mit der Kalibrierung in unserem Blog The Dilemmas of Calibration Standards lesen.

Die Einhaltung der rückverfolgbaren NIST-Standards, die ISO 9001:2015-Zertifizierung und ein bewährtes QMS sind nur einige der Qualitäten, auf die Sie bei einem Partner für die Metallzerspanung achten sollten. Erfahren Sie mehr, indem Sie unseren kostenlosen Leitfaden 7 Geheimnisse zur Auswahl eines neuen Vertragspartners herunterladen:Technischer Leitfaden zum Outsourcing Ihrer Präzisionsmetallfertigung.

Der Blogger dieser Woche, Joshua Jablons, ist der Präsident der Metal Cutting Corporation.