În domeniul măsurătorilor de precizie, platforma de precizie din granit, cu stabilitatea sa excelentă, duritatea ridicată și rezistența bună la uzură, a devenit suportul ideal pentru multe lucrări de măsurare de înaltă precizie. Cu toate acestea, fluctuațiile de temperatură ale factorilor de mediu, cum ar fi „ucigașul de precizie” ascuns în întuneric, au un impact deloc neglijabil asupra preciziei măsurării platformei de precizie din granit. Este de mare importanță investigarea în profunzime a pragului de influență pentru a asigura acuratețea și fiabilitatea lucrărilor de măsurare.
Deși granitul este cunoscut pentru stabilitatea sa, acesta nu este imun la schimbările de temperatură. Principalele sale componente sunt cuarțul, feldspatul și alte minerale, care vor produce fenomene de dilatare și contracție termică la diferite temperaturi. Când temperatura ambiantă crește, platforma de precizie a granitului se încălzește și se extinde, iar dimensiunea platformei se va schimba ușor. Când temperatura scade, aceasta se va contracta înapoi la starea inițială. Modificările de dimensiune aparent mici pot fi amplificate în factori cheie care afectează rezultatele măsurătorilor în scenariile de măsurare de precizie.
Luând ca exemplu platforma de granit potrivită pentru un instrument de măsurare a coordonatelor obișnuit, în sarcina de măsurare de înaltă precizie, cerințele de precizie a măsurării ating adesea nivelul micronilor sau chiar mai mult. Se presupune că la temperatura standard de 20℃, diverșii parametri dimensionali ai platformei sunt într-o stare ideală, iar date precise pot fi obținute prin măsurarea piesei de prelucrat. Atunci când temperatura ambiantă fluctuează, situația este foarte diferită. După un număr mare de statistici experimentale și analize teoretice, în circumstanțe normale, cu o fluctuație a temperaturii mediului de 1℃, expansiunea sau contracția liniară a platformei de granit de precizie este de aproximativ 5-7 ×10⁻⁶/℃. Aceasta înseamnă că pentru o platformă de granit cu o lungime a laturii de 1 metru, lungimea laturii se poate modifica cu 5-7 microni dacă temperatura se modifică cu 1°C. În măsurătorile de precizie, o astfel de modificare a dimensiunii este suficientă pentru a provoca erori de măsurare dincolo de intervalul acceptabil.
Pentru lucrările de măsurare necesare pentru diferite niveluri de precizie, pragul de influență al fluctuației de temperatură este, de asemenea, diferit. În măsurătorile de precizie obișnuite, cum ar fi măsurarea dimensiunilor pieselor mecanice, dacă eroarea de măsurare admisibilă este de ±20 microni, conform calculului coeficientului de dilatare de mai sus, fluctuația de temperatură trebuie controlată în intervalul de ± 3-4 ℃, pentru a controla eroarea de măsurare cauzată de modificarea dimensiunii platformei la un nivel acceptabil. În domeniile cu cerințe de precizie ridicată, cum ar fi măsurarea procesului litografic în fabricarea cipurilor semiconductoare, eroarea este permisă în intervalul de ±1 micron, iar fluctuația de temperatură trebuie controlată strict în intervalul de ± 0,1-0,2 °C. Odată ce fluctuația de temperatură depășește acest prag, dilatarea și contracția termică a platformei de granit pot provoca abateri ale rezultatelor măsurătorilor, ceea ce va afecta randamentul fabricării cipurilor.
Pentru a gestiona influența fluctuațiilor temperaturii ambiante asupra preciziei de măsurare a platformei de precizie din granit, în practică se adoptă adesea numeroase măsuri. De exemplu, în mediul de măsurare se instalează echipamente de înaltă precizie cu temperatură constantă pentru a controla fluctuațiile de temperatură într-un interval foarte mic; se efectuează compensarea temperaturii pe baza datelor măsurate, iar rezultatele măsurătorilor sunt corectate printr-un algoritm software în funcție de coeficientul de dilatare termică al platformei și de schimbările de temperatură în timp real. Cu toate acestea, indiferent de măsurile luate, înțelegerea exactă a impactului fluctuațiilor temperaturii ambiante asupra preciziei de măsurare a platformei de precizie din granit este premisa asigurării unor măsurători precise și fiabile.
Data publicării: 03 aprilie 2025