ISO 25178-700:2022

Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal — Part 700: Calibration, adjustment and verification of areal topography measuring instruments

This document specifies generic procedures for the calibration, adjustment and verification of metrological characteristics that areal topography measuring instruments have in common, as stated in ISO 25178-600. Because surface profiles can be extracted from surface topography images, most of the methods described in this document can be adapted to profiling instruments. Instrument-specific issues are not covered by this document. For example, for instruments based on mechanical probing where the probe follows an additional arcuate motion, additional measures are specified in ISO 25178-701. This document does not include procedures for area-integrating methods, although those are also stated in ISO 25178-6. For example, light scattering belongs to a class of techniques known as area-integrating methods for measuring surface topography.

Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Surfacique — Partie 700: Étalonnage, ajustage et vérification d'instruments de mesure de la topographie des surfaces

Le présent document spécifie des modes opératoires génériques pour l’étalonnage, l’ajustage et la vérification des caractéristiques métrologiques que les instruments de mesure de la topographie des surfaces ont en commun, comme indiqué dans l’ISO 25178‑600. Comme les profils peuvent être extraits des images par topographie de surface, la plupart des méthodes décrites dans le présent document peuvent être adaptées aux instruments de profilométrie. Les problèmes spécifiques des instruments ne sont pas couverts dans le présent document. Par exemple, pour les instruments basés sur un palpage mécanique, lorsque le palpeur suit un mouvement arqué additionnel, des mesures additionnelles sont spécifiées dans l’ISO 25178‑701. Le présent document n’inclut pas de modes opératoires pour les méthodes d’intégration des surfaces, bien que celles-ci soient aussi mentionnées dans l’ISO 25178‑6. Par exemple, la diffusion de la lumière appartient à une classe de techniques connue sous le nom de méthodes d’intégration des surfaces servant à mesurer la topographie des surfaces.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 20-Dec-2022
• ICS: 17.040.20 - Properties of surfaces
• ICS: 17.040.40 - Geometrical Product Specification (GPS)
• Technical Committee: ISO/TC 213 - Dimensional and geometrical product specifications and verification
• Drafting Committee: ISO/TC 213/WG 16 - Areal and profile surface texture
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 21-Dec-2022
• Due Date: 02-Jul-2023
• Completion Date: 21-Dec-2022

Relations

• Consolidated By: ISO 21177:2024 - Intelligent transport systems — ITS station security services for secure session establishment and authentication between trusted devices
• Effective Date: 17-Jun-2023

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 25178-700
First edition
2022-12
Geometrical product specifications
(GPS) — Surface texture: Areal —
Part 700:
Calibration, adjustment and
verification of areal topography
measuring instruments
Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface:
Surfacique —
Partie 700: Étalonnage, ajustage et vérification d'instruments de
mesure de la topographie des surfaces
Reference number
© ISO 2022
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms.2
5 Calibration, adjustment and verification of an instrument . 3
5.1 General . 3
5.2 Methods for calibration, adjustment and verification . 3
5.3 Instrument calibration procedure . 4
5.3.1 Calibration by measurement standards . 4
5.3.2 Handling of defects on material measures . 4
5.3.3 Measurement procedures for calibration with measurement standards . 4
5.3.4 Calibration conditions . 4
6 Determination of the metrological characteristics of the instrument .5
6.1 General . 5
6.2 Reporting of the measurement conditions . 5
6.3 Handling of non-measured points . 5
6.4 Handling of spurious data and outliers . 5
6.5 Metrological characteristic: measurement noise, N , and instrument noise, N . 5
M I
6.5.1 General . 5
6.5.2 Determination of measurement and instrument noise: application of filters
or operators . 6
6.5.3 Determination of measurement and instrument noise: material measures
for instrument and measurement noise estimation . 6
6.5.4 Determination of measurement and instrument noise: procedure for the
determination of measurement noise . 6
6.6 Determination of flatness deviation . 10
6.6.1 General . 10
6.6.2 Material measure for determination of flatness deviation . 10
6.6.3 Procedure for determination of flatness deviation . 10
6.6.4 Improvement of flatness deviation estimation . 10
6.6.5 Application of filters and operators . 11
6.6.6 Calibration of flatness deviation . 11
6.7 Determination of the amplification coefficient α for the z-axis . 11
z
6.7.1 General . 11
6.7.2 Determination of the amplification coefficient α for the z-axis: material
z
measures . 11
6.7.3 Procedure for determination of amplification coefficient α for the
z
instrument z-axis .12
6.7.4 Type PGR (profile-groove-rectangular): groove, straight (rectangular or
trapezoidal) measurement areas .12
6.7.5 Other material measures for the instrument z-axis calibration. 14
6.7.6 Procedure for determination of amplification coefficient α for the
z
instrument z-axis: range and distance of measurement positions for the
calibration of the z-scale of the instrument . 15
6.7.7 Range and distance of measurement position for the calibration of a
reduced z-scale of the instrument . 15
6.8 Determination of z-linearity deviation l . 15
z
6.8.1 General .15
6.8.2 Determination of the complete and local z-linearity deviation l : z-scan
z
range . 15
iii
6.8.3 Determination of z-linearity deviation l . . 15
z
6.8.4 Determination of z-linearity deviation l : sizes of step heights to be
z
measured. 16
6.8.5 Determination of z-linearity deviation l : positions within the instrument
z
z-range . 17
6.8.6 Determination of z-linearity deviation l : Non-default methods. 17
z
6.9 Determination of the amplification coefficients α and α in x- and y-direction and
x y
mapping deviation Δ (x,y) and Δ (x,y) . 17
x y
6.9.1 General . 17
6.9.2 Determination of the amplification coefficient α and α in x- and
x y
y-direction and mapping deviation Δ (x,y) and Δ (x,y): material measures . 18
x y
6.9.3 Determination of the amplification coefficient α and α in x- and y-direction
x y
and mapping deviation Δ (x,y) and Δ (x,y): assessed measurement volume . 19
x y
6.9.4 Procedure for the determination of the amplification coefficient α and α
x y
and mapping deviation Δ (x,y) and Δ (x,y) of the x- and y-axes .20
x y
6.10 Perpendicularity of the instrument z-axis with respect to the x-y areal reference .20
6.11 Topographic spatial resolution W . 20
R
6.11.1 General .20
6.11.2 Material measures for topographic spatial resolution .20
6.11.3 Instrument transfer function (ITF) curve f . 21
ITF
6.11.4 Lateral period limit D . 21
LIM
6.11.5 Use of optical lateral resolution parameters . 21
6.12 Topography fidelity T . 21
FI
6.12.1 General . 21
6.12.2 Determination of the topography fidelity T using reference metrology . 21
FI
6.12.3 Determination of the small-scale fidelity limit T .22
FIL
6.12.4 Slope-dependent effects . 22
7 General information .22
Annex A (informative) Relation to the GPS matrix model .23
Bibliography .24
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
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...

NORME ISO
INTERNATIONALE25178-700
Première édition
2022-12
Spécification géométrique des
produits (GPS) — État de surface:
Surfacique —
Partie 700:
Étalonnage, ajustage et vérification
d'instruments de mesure de la
topographie des surfaces
Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Areal —
Part 700: Calibration, adjustment and verification of areal
topography measuring instruments
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
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E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions .1
4 Symboles et abréviations .3
5 Étalonnage, ajustage et vérification d’un instrument .3
5.1 Généralités . 3
5.2 Méthodes d’étalonnage, d’ajustage et de vérification . 4
5.3 Mode opératoire d’étalonnage de l’instrument . 4
5.3.1 Étalonnage par des étalons . 4
5.3.2 Traitement des défauts sur les mesures matérialisées . 4
5.3.3 Modes opératoires de mesure pour l’étalonnage avec des étalons . 4
5.3.4 Conditions d’étalonnage . 4
6 Détermination des caractéristiques métrologiques de l’instrument .5
6.1 Généralités . 5
6.2 Consignation des conditions de mesure . 5
6.3 Traitement des points non mesurés . 5
6.4 Traitement des données erronées et des points aberrants . 6
6.5 Caractéristiques métrologiques : bruit de mesure, N , et bruit de l’instrument, N . 6
M I
6.5.1 Généralités . 6
6.5.2 Détermination du bruit de mesure et du bruit de l’instrument : application
de filtres ou d’opérateurs . 6
6.5.3 Détermination du bruit de mesure et du bruit de l’instrument : mesures
matérialisées pour l’estimation du bruit de l’instrument et du bruit de
mesure . 6
6.5.4 Détermination du bruit de mesure et du bruit de l’instrument : mode
opératoire pour la détermination du bruit de mesure . 7
6.6 Détermination de l’écart de planéité. 10
6.6.1 Généralités . 10
6.6.2 Mesure matérialisée pour la détermination de l’écart de planéité . 10
6.6.3 Mode opératoire pour la détermination de l’écart de planéité . 10
6.6.4 Amélioration de l’estimation de l’écart de planéité . 11
6.6.5 Application de filtres et d’opérateurs . 11
6.6.6 Étalonnage de l’écart de planéité . 11
6.7 Détermination du coefficient d’amplification α pour l’axe z .12
z
6.7.1 Généralités .12
6.7.2 Détermination du coefficient d’amplification α pour l’axe z : mesures
z
matérialisées.12
6.7.3 Mode opératoire pour la détermination du coefficient d’amplification α
z
pour l’axe z de l’instrument .12
6.7.4 Type PGR (profile - groove – rectangular) : rainure, aires de mesure
rectilignes (rectangulaires ou trapézoïdales) .13
6.7.5 Autres mesures matérialisées pour l’étalonnage de l’axe z d’un instrument .15
6.7.6 Mode opératoire pour la détermination du coefficient d’amplification α
z
pour l’axe z de l’instrument: plage et distance des positions de mesure
pour l’étalonnage de l’échelle z de l’instrument . 15
6.7.7 Plage et distance des positions de mesure pour l’étalonnage d’une échelle z
réduite de l’instrument . 16
6.8 Détermination de l’écart de linéarité de z, l . 16
z
6.8.1 Généralités . 16
iii
6.8.2 Détermination de l’écart de linéarité de z complet et local, l : plage de
z
balayage de z . 16
6.8.3 Détermination de l’écart de linéarité de z, l . 16
z
6.8.4 Détermination de l’écart de linéarité de z, l : dimensions des hauteurs de
z
marche à mesurer . . 17
6.8.5 Détermination de l’écart de linéarité de z, l : positions dans la plage z de
z
l’instrument . 17
6.8.6 Détermination de l’écart de linéarité de z, l : méthodes par défaut . 18
z
6.9 Détermination des coefficients d’amplification α et α dans les directions x et y et
x y
des écarts de cartographie Δ (x,y) et Δ (x,y) . 18
x y
6.9.1 Généralités . 18
6.9.2 Détermination des coefficients d’amplification α et α dans les directions x
x y
et y et des écarts de cartographie Δ (x,y) et Δ (x,y) : mesures matérialisées . 19
x y
6.9.3 Détermination des coefficients d’amplification α et α dans les directions
x y
x et y et des écarts de cartographie Δ (x,y) et Δ (x,y) : volume de mesure
x y
évalué . 20
6.9.4 Mode opératoire pour la détermination des coefficients d’amplification α
x
et α et des écarts de cartographie Δ (x,y) et Δ (x,y) des axes x et y . 21
y x y
6.10 Perpendicularité de l’axe z de l’instrument par rapport à la référence surfacique x-y . 21
6.11 Résolution spatiale topographique W . 21
R
6.11.1 Généralités . 21
6.11.2 Mesures matérialisées pour la résolution spatiale topographique .22
6.11.3 Courbe de la fonction de transfert de l’instrument (ITF) f .22
ITF
6.11.4 Période latérale limitée D . 22
LIM
6.11.5 Utilisation des paramètres de résolution latérale optique .22
6.12 Fidélité de topographie T . 22
FI
6.12.1 Généralités .22
6.12.2 Détermination de la fidélité de topographie T à l’aide de la métrologie de
FI
référence .23
6.12.3 Détermination de la limite de fidélité à petite échelle T .23
FIL
6.12.4 Effets dépendant de la pente . 23
7 Informations générales.23
Annexe A (informative) Relation avec le modèle de matrice GPS .24
Bibliographie .26
iv
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, P
...