Rannsókn á áhrifum sveiflna í umhverfishita á nákvæmni mælinga á granítpöllum.

Á sviði nákvæmra mælinga hefur granítpallur með framúrskarandi stöðugleika, mikilli hörku og góðri slitþoli orðið kjörinn undirstaða fyrir margar nákvæmar mælingar. Hins vegar hafa hitasveiflur í umhverfisþáttum, eins og „nákvæmnidrepinn“ sem er falinn í myrkrinu, óveruleg áhrif á mælingarnákvæmni granítpallsins. Það er mjög mikilvægt að rannsaka áhrifaþröskuldinn ítarlega til að tryggja nákvæmni og áreiðanleika mælingavinnu.

nákvæmni granít21
Þótt granít sé þekkt fyrir stöðugleika sinn er það ekki ónæmt fyrir hitabreytingum. Helstu efnisþættir þess eru kvars, feldspat og önnur steinefni, sem valda varmaþenslu og samdrætti við mismunandi hitastig. Þegar umhverfishitastig hækkar hitnar og þenst nákvæmnispallur granítsins út og stærð pallsins breytist lítillega. Þegar hitastigið lækkar minnkar hann aftur í upprunalegt ástand. Virðist litlar stærðarbreytingar geta magnast upp í lykilþætti sem hafa áhrif á mælingarniðurstöður í nákvæmnismælingum.

nákvæmni granít31
Ef við tökum dæmi um algengar hnitmælingar á granítpalli, þá ná kröfur um nákvæmni mælinga oft míkronstigi eða jafnvel hærra í nákvæmum mælingum. Gert er ráð fyrir að við staðlað hitastig upp á 20°C séu ýmsar víddarbreytur pallsins í kjörstöðu og hægt sé að fá nákvæm gögn með því að mæla vinnustykkið. Þegar umhverfishitastig sveiflast er staðan mjög önnur. Eftir fjölda tilraunagagna, tölfræðigagna og fræðilegrar greiningar, við venjulegar aðstæður, sveiflast umhverfishitastigs upp á 1°C, sem þýðir að línuleg útvíkkun eða samdráttur nákvæmni granítpallsins er um 5-7 × 10⁻⁶/°C. Þetta þýðir að fyrir granítpall með hliðarlengd upp á 1 metra getur hliðarlengdin breyst um 5-7 míkron ef hitastigið breytist um 1°C. Í nákvæmum mælingum er slík stærðarbreyting nægjanleg til að valda mælingarvillum sem fara út fyrir viðunandi svið.
Fyrir mælingar sem krafist er með mismunandi nákvæmnistigum er áhrifaþröskuldur hitastigssveiflna einnig mismunandi. Í venjulegum nákvæmnismælingum, svo sem stærðarmælingum á vélrænum hlutum, ef leyfilegt mælivilla er innan ±20 míkron, samkvæmt útreikningi á þenslustuðli hér að ofan, þarf að stjórna hitastigssveiflunni innan bilsins ± 3-4 ℃, til að stjórna mælivillunni sem stafar af breytingum á stærð pallsins á viðunandi stigi. Á svæðum með miklar nákvæmniskröfur, svo sem mælingar á litografíu í framleiðslu hálfleiðaraflísar, er leyfilegt villu innan ±1 míkron og hitasveiflurnar þurfa að vera stranglega stjórnaðar innan ± 0,1-0,2 °C. Þegar hitasveiflan fer yfir þetta þröskuld getur varmaþensla og samdráttur granítpallsins valdið frávikum í mælinganiðurstöðunum, sem mun hafa áhrif á afköst flísarframleiðslunnar.
Til að takast á við áhrif sveiflna í umhverfishita á mælinákvæmni granítpallsins eru margar ráðstafanir oft gerðar í verklegu starfi. Til dæmis er nákvæmur búnaður með stöðugu hitastigi settur upp í mæliumhverfinu til að stjórna hitasveiflum á mjög litlu bili; hitaleiðrétting er framkvæmd á mæligögnunum og mælinganiðurstöðurnar eru leiðréttar með hugbúnaðarreikniritum í samræmi við varmaþenslustuðul pallsins og rauntíma hitabreytingar. Hins vegar, óháð því hvaða ráðstafanir eru gerðar, er nákvæm skilningur á áhrifum sveiflna í umhverfishita á mælingarnákvæmni granítpallsins forsenda þess að tryggja nákvæma og áreiðanlega mælingu.

nákvæmni granít22


Birtingartími: 3. apríl 2025