Στον τομέα των μετρήσεων ακριβείας, η πλατφόρμα ακριβείας από γρανίτη με την εξαιρετική σταθερότητα, την υψηλή σκληρότητα και την καλή αντοχή στη φθορά, έχει γίνει η ιδανική βάση στήριξης για πολλές εργασίες μετρήσεων υψηλής ακρίβειας. Ωστόσο, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στους περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως ο "δολοφόνος ακριβείας" που κρύβεται στο σκοτάδι, έχουν μη αμελητέα επίδραση στην ακρίβεια μέτρησης της πλατφόρμας ακριβείας από γρανίτη. Είναι πολύ σημαντικό να διερευνηθεί σε βάθος το όριο επιρροής για να διασφαλιστεί η ακρίβεια και η αξιοπιστία των εργασιών μέτρησης.
Αν και ο γρανίτης είναι γνωστός για τη σταθερότητά του, δεν είναι άτρωτος στις αλλαγές θερμοκρασίας. Τα κύρια συστατικά του είναι ο χαλαζίας, ο άστριος και άλλα ορυκτά, τα οποία προκαλούν φαινόμενα θερμικής διαστολής και συστολής σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος αυξάνεται, η πλατφόρμα ακριβείας από γρανίτη θερμαίνεται και διαστέλλεται, και το μέγεθος της πλατφόρμας αλλάζει ελαφρώς. Όταν η θερμοκρασία πέσει, συρρικνώνεται ξανά στην αρχική της κατάσταση. Οι φαινομενικά μικρές αλλαγές μεγέθους μπορούν να μεγεθυνθούν σε βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων σε σενάρια μετρήσεων ακριβείας.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το κοινό όργανο μέτρησης συντεταγμένων που ταιριάζει με την πλατφόρμα γρανίτη, σε εργασίες μέτρησης υψηλής ακρίβειας, οι απαιτήσεις ακρίβειας μέτρησης συχνά φτάνουν το επίπεδο του μικρού ή και υψηλότερα. Υποτίθεται ότι στην τυπική θερμοκρασία των 20℃, οι διάφορες διαστατικές παράμετροι της πλατφόρμας βρίσκονται σε ιδανική κατάσταση και μπορούν να ληφθούν ακριβή δεδομένα μετρώντας το τεμάχιο εργασίας. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος κυμαίνεται, η κατάσταση είναι πολύ διαφορετική. Μετά από μεγάλο αριθμό πειραματικών στατιστικών δεδομένων και θεωρητικής ανάλυσης, υπό κανονικές συνθήκες, με διακύμανση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος 1℃, η γραμμική διαστολή ή συστολή της πλατφόρμας ακριβείας γρανίτη είναι περίπου 5-7 × 10⁻⁶/℃. Αυτό σημαίνει ότι για μια πλατφόρμα γρανίτη με μήκος πλευράς 1 μέτρου, το μήκος πλευράς μπορεί να αλλάξει κατά 5-7 μικρά εάν η θερμοκρασία αλλάξει κατά 1°C. Σε μετρήσεις ακριβείας, μια τέτοια αλλαγή στο μέγεθος είναι αρκετή για να προκαλέσει σφάλματα μέτρησης πέραν του αποδεκτού εύρους.
Για τις εργασίες μέτρησης που απαιτούνται από διαφορετικά επίπεδα ακρίβειας, το όριο επιρροής της διακύμανσης της θερμοκρασίας είναι επίσης διαφορετικό. Στις συνήθεις μετρήσεις ακριβείας, όπως η μέτρηση μεγέθους μηχανικών εξαρτημάτων, εάν το επιτρεπόμενο σφάλμα μέτρησης είναι εντός ±20 μικρών, σύμφωνα με τον παραπάνω υπολογισμό του συντελεστή διαστολής, η διακύμανση της θερμοκρασίας πρέπει να ελέγχεται εντός του εύρους ± 3-4 ℃, προκειμένου να ελέγχεται το σφάλμα μέτρησης που προκαλείται από την αλλαγή μεγέθους της πλατφόρμας σε αποδεκτό επίπεδο. Σε περιοχές με υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, όπως η μέτρηση της διαδικασίας λιθογραφίας στην κατασκευή τσιπ ημιαγωγών, το σφάλμα επιτρέπεται εντός ±1 μικρών και η διακύμανση της θερμοκρασίας πρέπει να ελέγχεται αυστηρά εντός ± 0,1-0,2 °C. Μόλις η διακύμανση της θερμοκρασίας υπερβεί αυτό το όριο, η θερμική διαστολή και συστολή της πλατφόρμας γρανίτη μπορεί να προκαλέσει αποκλίσεις στα αποτελέσματα μέτρησης, οι οποίες θα επηρεάσουν την απόδοση της κατασκευής τσιπ.
Προκειμένου να αντιμετωπιστεί η επίδραση των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στην ακρίβεια μέτρησης της πλατφόρμας ακριβείας γρανίτη, στην πράξη λαμβάνονται συχνά πολλά μέτρα. Για παράδειγμα, εγκαθίσταται εξοπλισμός υψηλής ακρίβειας σταθερής θερμοκρασίας στο περιβάλλον μέτρησης για τον έλεγχο των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας σε πολύ μικρό εύρος. Η αντιστάθμιση θερμοκρασίας πραγματοποιείται στα δεδομένα μέτρησης και τα αποτελέσματα μέτρησης διορθώνονται από αλγόριθμο λογισμικού σύμφωνα με τον συντελεστή θερμικής διαστολής της πλατφόρμας και τις αλλαγές θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο. Ωστόσο, ανεξάρτητα από τα μέτρα που λαμβάνονται, η ακριβής κατανόηση της επίδρασης των διακυμάνσεων της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στην ακρίβεια μέτρησης της πλατφόρμας ακριβείας γρανίτη είναι η προϋπόθεση για την εξασφάλιση ακριβούς και αξιόπιστης εργασίας μέτρησης.
Ώρα δημοσίευσης: 03 Απριλίου 2025