Aplinkos temperatūros svyravimų įtakos granito tiksliųjų platformų matavimo tikslumui slenksčio tyrimas.

Tiksliųjų matavimų srityje granito tikslioji platforma, pasižyminti puikiu stabilumu, dideliu kietumu ir geru atsparumu dilimui, tapo idealiu pagrindu daugeliui didelio tikslumo matavimo darbų. Tačiau aplinkos veiksnių temperatūros svyravimai, tarsi tamsoje paslėptas „tikslumo žudikas“, daro nemažą įtaką granito tiksliosios platformos matavimo tikslumui. Labai svarbu nuodugniai ištirti įtakos slenkstį, siekiant užtikrinti matavimo darbų tikslumą ir patikimumą.

precizinis granitas21
Nors granitas yra žinomas dėl savo stabilumo, jis nėra atsparus temperatūros pokyčiams. Pagrindinės jo sudedamosios dalys yra kvarcas, feldšpatas ir kiti mineralai, kurie skirtingose temperatūrose sukelia šiluminio plėtimosi ir susitraukimo reiškinį. Kai aplinkos temperatūra pakyla, granito tikslioji platforma įkaista ir išsiplečia, o platformos dydis šiek tiek pasikeičia. Kai temperatūra nukrenta, ji susitraukia iki pradinės būsenos. Iš pažiūros maži dydžio pokyčiai gali būti padidinti ir tapti pagrindiniais veiksniais, turinčiais įtakos matavimo rezultatams tiksliųjų matavimų scenarijuose.

precizinis granitas31
Pavyzdžiui, atliekant didelio tikslumo matavimo užduotis, kai naudojama įprasta koordinačių matavimo priemonė, atitinkanti granito platformą, matavimo tikslumo reikalavimai dažnai siekia mikronų lygį ar net daugiau. Daroma prielaida, kad esant standartinei 20 ℃ temperatūrai, įvairūs platformos matmenų parametrai yra idealios būklės, o tikslius duomenis galima gauti matuojant ruošinį. Kai aplinkos temperatūra svyruoja, situacija yra visai kitokia. Atlikus daugybę eksperimentinių statistinių duomenų ir teorinės analizės, normaliomis aplinkybėmis, kai aplinkos temperatūra svyruoja 1 ℃, tikslios granito platformos linijinis išsiplėtimas arba susitraukimas yra apie 5–7 × 10⁻⁶/℃. Tai reiškia, kad granito platformai, kurios kraštinės ilgis yra 1 metras, kraštinės ilgis gali pasikeisti 5–7 mikronais, jei temperatūra pasikeičia 1 °C. Tiksliuose matavimuose tokio dydžio pokyčio pakanka, kad matavimo paklaidos viršytų priimtiną diapazoną.
Skirtingiems tikslumo lygiams reikalingiems matavimo darbams temperatūros svyravimo įtakos slenkstis taip pat skiriasi. Atliekant įprastus tikslius matavimus, pvz., mechaninių dalių dydžio matavimą, jei leistina matavimo paklaida yra ±20 mikronų ribose, pagal aukščiau pateiktą plėtimosi koeficiento skaičiavimą temperatūros svyravimas turi būti kontroliuojamas ± 3–4 ℃ diapazone, kad būtų galima kontroliuoti platformos dydžio pokyčio sukeltą matavimo paklaidą priimtinu lygiu. Srityse, kuriose keliami dideli tikslumo reikalavimai, pvz., litografijos proceso matavimas puslaidininkių lustų gamyboje, leistina paklaida yra ±1 mikronas, o temperatūros svyravimas turi būti griežtai kontroliuojamas ± 0,1–0,2 °C ribose. Kai temperatūros svyravimas viršija šią ribą, granito platformos šiluminis plėtimasis ir susitraukimas gali sukelti matavimo rezultatų nukrypimus, kurie turės įtakos lustų gamybos išeigai.
Siekiant spręsti aplinkos temperatūros svyravimų įtakos granito tiksliosios platformos matavimo tikslumui problemą, praktiniame darbe dažnai imamasi daug priemonių. Pavyzdžiui, matavimo aplinkoje įrengiama didelio tikslumo pastovios temperatūros įranga, skirta valdyti temperatūros svyravimus labai mažame diapazone; temperatūros kompensacija atliekama matavimo duomenims, o matavimo rezultatai koreguojami programinės įrangos algoritmu pagal platformos šiluminio plėtimosi koeficientą ir realaus laiko temperatūros pokyčius. Tačiau, kad ir kokios priemonės būtų taikomos, tikslus aplinkos temperatūros svyravimų įtakos granito tiksliosios platformos matavimo tikslumui supratimas yra tikslaus ir patikimo matavimo užtikrinimo prielaida.

precizinis granitas22


Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 3 d.