Inom området precisionsmätning har granitprecisionsplattformar med sin utmärkta stabilitet, höga hårdhet och goda slitstyrka blivit det ideala grundstödet för många högprecisionsmätningsarbeten. Temperaturfluktuationer i miljöfaktorer, som "precision killer" gömda i mörkret, har dock en icke försumbar inverkan på granitprecisionsplattformens mätnoggrannhet. Det är av stor betydelse att undersöka inflytandetröskeln noggrant för att säkerställa noggrannheten och tillförlitligheten i mätarbetet.
Även om granit är känt för sin stabilitet är det inte immunt mot temperaturförändringar. Dess huvudkomponenter är kvarts, fältspat och andra mineraler, vilka orsakar termisk expansion och kontraktion vid olika temperaturer. När omgivningstemperaturen stiger värms granitens precisionsplattform upp och expanderar, och plattformens storlek förändras något. När temperaturen sjunker krymper den tillbaka till sitt ursprungliga tillstånd. Till synes små storleksförändringar kan förstoras till nyckelfaktorer som påverkar mätresultaten i precisionsmätningsscenarier.
Om man tar exempel på vanliga koordinatmätinstrument som matchar granitplattformar, når kraven på mätnoggrannhet ofta mikronnivån eller ännu högre vid högprecisionsmätningar. Det antas att vid standardtemperaturen 20 ℃ är plattformens olika dimensionsparametrar i ett idealiskt tillstånd, och noggranna data kan erhållas genom att mäta arbetsstycket. När omgivningstemperaturen fluktuerar är situationen en helt annan. Efter ett stort antal experimentella data, statistik och teoretisk analys, under normala omständigheter, vid en fluktuation i omgivningstemperaturen på 1 ℃, är den linjära expansionen eller kontraktionen för granitprecisionsplattformen cirka 5-7 × 10⁻⁶/℃. Detta innebär att för en granitplattform med en sidlängd på 1 meter kan sidlängden ändras med 5-7 mikron om temperaturen ändras med 1 °C. Vid precisionsmätningar är en sådan storleksförändring tillräcklig för att orsaka mätfel bortom det acceptabla intervallet.
För mätarbete som krävs av olika noggrannhetsnivåer är även inflytandegränsen för temperaturfluktuationer olika. Vid vanlig precisionsmätning, såsom storleksmätning av mekaniska delar, om det tillåtna mätfelet är inom ±20 mikron, enligt ovanstående beräkning av expansionskoefficienten, måste temperaturfluktuationen kontrolleras inom intervallet ± 3-4 ℃ för att kontrollera mätfelet som orsakas av plattformsstorleksförändringen till en acceptabel nivå. I områden med höga precisionskrav, såsom litografiprocessmätning vid tillverkning av halvledarchip, tillåts felet inom ±1 mikron, och temperaturfluktuationen måste kontrolleras strikt inom ± 0,1-0,2 °C. När temperaturfluktuationen överstiger detta tröskelvärde kan termisk expansion och kontraktion av granitplattformen orsaka avvikelser i mätresultaten, vilket kommer att påverka utbytet av chiptillverkningen.
För att hantera påverkan av omgivningstemperaturfluktuationer på mätnoggrannheten hos granitprecisionsplattformar vidtas ofta många åtgärder i praktiken. Till exempel installeras högprecisionsutrustning för konstant temperatur i mätmiljön för att kontrollera temperaturfluktuationerna inom ett mycket litet område. Temperaturkompensation utförs på mätdata, och mätresultaten korrigeras av en programvarualgoritm enligt plattformens värmeutvidgningskoefficient och temperaturförändringar i realtid. Oavsett vilka åtgärder som vidtas är dock en noggrann förståelse av effekten av omgivningstemperaturfluktuationer på mätnoggrannheten hos granitprecisionsplattformar förutsättningen för att säkerställa noggrant och tillförlitligt mätarbete.
Publiceringstid: 3 april 2025