В областта на прецизните измервания, прецизната гранитна платформа, с отличната си стабилност, висока твърдост и добра износоустойчивост, се е превърнала в идеалната основа за много високопрецизни измервателни работи. Температурните колебания на факторите на околната среда обаче, подобно на „убиеца на прецизността“, скрит в тъмното, имат незначително влияние върху точността на измерване на прецизната гранитна платформа. От голямо значение е да се проучи задълбочено прагът на влияние, за да се гарантира точността и надеждността на измервателната работа.
Въпреки че гранитът е известен със своята стабилност, той не е имунизиран срещу температурни промени. Основните му компоненти са кварц, фелдшпат и други минерали, които предизвикват термично разширение и свиване при различни температури. Когато температурата на околната среда се повиши, прецизната гранитна платформа се нагрява и разширява, а размерът ѝ се променя леко. Когато температурата падне, тя се свива обратно до първоначалното си състояние. Привидно малки промени в размера могат да се превърнат в ключови фактори, влияещи върху резултатите от измерванията при прецизни измервания.
Вземайки за пример обикновения координатен измервателен инструмент, съответстващ на гранитна платформа, при задача с високопрецизно измерване, изискванията за точност на измерването често достигат микронно ниво или дори по-високо. Приема се, че при стандартна температура от 20℃ различните размерни параметри на платформата са в идеално състояние и чрез измерване на детайла могат да се получат точни данни. Когато температурата на околната среда се колебае, ситуацията е много различна. След голям брой експериментални данни, статистически данни и теоретичен анализ, при нормални обстоятелства, колебание на температурата на околната среда от 1℃, линейното разширение или свиване на прецизната гранитна платформа е около 5-7 ×10⁻⁶/℃. Това означава, че за гранитна платформа с дължина на страната 1 метър, дължината на страната може да се промени с 5-7 микрона, ако температурата се промени с 1°C. При прецизни измервания такава промяна в размера е достатъчна, за да причини грешки в измерването извън допустимия диапазон.
За измервателната работа, изисквана от различни нива на точност, прагът на влияние на температурните колебания също е различен. При обикновени прецизни измервания, като например измерване на размера на механични части, ако допустимата грешка в измерването е в рамките на ±20 микрона, съгласно горното изчисление на коефициента на разширение, температурните колебания трябва да се контролират в диапазона от ±3-4 ℃, за да се контролира грешката в измерването, причинена от промяната на размера на платформата, на приемливо ниво. В области с високи изисквания за точност, като например измерване чрез литографски процес в производството на полупроводникови чипове, допустимата грешка е в рамките на ±1 микрон, а температурните колебания трябва да се контролират стриктно в рамките на ±0,1-0,2 °C. След като температурните колебания надхвърлят този праг, термичното разширение и свиване на гранитната платформа може да причини отклонения в резултатите от измерването, което ще повлияе на добива на чиповете.
За да се справи с влиянието на колебанията на околната температура върху точността на измерване на прецизната гранитна платформа, в практическата работа често се предприемат много мерки. Например, в измервателната среда се инсталира високопрецизно оборудване за постоянна температура, за да се контролира температурното колебание в много малък диапазон; върху данните от измерванията се извършва температурна компенсация и резултатите от измерванията се коригират чрез софтуерен алгоритъм в зависимост от коефициента на термично разширение на платформата и температурните промени в реално време. Независимо от предприетите мерки обаче, точното разбиране на влиянието на колебанията на околната температура върху точността на измерване на прецизната гранитна платформа е предпоставка за осигуряване на точна и надеждна измервателна работа.
Време на публикуване: 03 април 2025 г.