У галіне дакладных вымярэнняў гранітная дакладная платформа, якая мае выдатную стабільнасць, высокую цвёрдасць і добрую зносаўстойлівасць, стала ідэальнай апорай для многіх высокадакладных вымяральных работ. Аднак ваганні тэмпературы і фактараў навакольнага асяроддзя, як схаваны ў цемры "забойца дакладнасці", аказваюць немалы ўплыў на дакладнасць вымярэнняў гранітнай дакладнай платформы. Для забеспячэння дакладнасці і надзейнасці вымяральных работ вельмі важна глыбока даследаваць парог уплыву.
Нягледзячы на тое, што граніт вядомы сваёй стабільнасцю, ён не ўстойлівы да перападаў тэмпературы. Яго асноўнымі кампанентамі з'яўляюцца кварц, палявы шпат і іншыя мінералы, якія пры розных тэмпературах выклікаюць цеплавое пашырэнне і сцісканне. Пры павышэнні тэмпературы навакольнага асяроддзя гранітная дакладная платформа награваецца і пашыраецца, і яе памер нязначна змяняецца. Пры зніжэнні тэмпературы яна вяртаецца да першапачатковага стану. Здавалася б, невялікія змены памеру могуць ператварыцца ў ключавыя фактары, якія ўплываюць на вынікі вымярэнняў у дакладных сцэнарыях вымярэнняў.
У якасці прыкладу возьмем звычайны каардынатна-вымяральны прыбор, які адпавядае гранітнай платформе. У задачы высокадакладных вымярэнняў патрабаванні да дакладнасці вымярэнняў часта дасягаюць мікроннага ўзроўню і нават вышэй. Мяркуецца, што пры стандартнай тэмпературы 20℃ розныя памерныя параметры платформы знаходзяцца ў ідэальным стане, і шляхам вымярэння апрацоўванай дэталі можна атрымаць дакладныя дадзеныя. Пры ваганнях тэмпературы навакольнага асяроддзя сітуацыя вельмі адрозніваецца. Пасля вялікай колькасці эксперыментальных, статыстычных і тэарэтычных аналізаў, пры нармальных умовах ваганні тэмпературы навакольнага асяроддзя на 1℃ лінейнае пашырэнне або сцісканне гранітнай дакладнай платформы складае каля 5-7 ×10⁻⁶/℃. Гэта азначае, што для гранітнай платформы з даўжынёй боку 1 метр даўжыня боку можа змяніцца на 5-7 мікронаў пры змене тэмпературы на 1°C. Пры дакладных вымярэннях такога змянення памеру дастаткова, каб выклікаць памылкі вымярэння, якія выходзяць за межы дапушчальнага дыяпазону.
Для вымяральных работ, якія патрабуюцца для розных узроўняў дакладнасці, парог уплыву ваганняў тэмпературы таксама адрозніваецца. Пры звычайных дакладных вымярэннях, такіх як вымярэнне памераў механічных дэталяў, калі дапушчальная памылка вымярэння знаходзіцца ў межах ±20 мікрон, згодна з вышэйзгаданым разлікам каэфіцыента пашырэння, ваганні тэмпературы неабходна кантраляваць у межах ±3-4 ℃, каб кантраляваць памылку вымярэння, выкліканую змяненнем памеру платформы, на прымальным узроўні. У галінах з высокімі патрабаваннямі да дакладнасці, такіх як вымярэнні ў працэсе літаграфіі ў вытворчасці паўправадніковых чыпаў, дапушчальная памылка складае ±1 мікрон, а ваганні тэмпературы неабходна строга кантраляваць у межах ±0,1-0,2 °C. Пасля таго, як ваганні тэмпературы перавышаюць гэты парог, цеплавое пашырэнне і сцісканне гранітнай платформы можа выклікаць адхіленні ў выніках вымярэнняў, што паўплывае на прыбытак вытворчасці чыпаў.
Каб справіцца з уплывам ваганняў тэмпературы навакольнага асяроддзя на дакладнасць вымярэнняў гранітнай платформы, на практыцы часта прымаецца мноства мер. Напрыклад, у вымяральным асяроддзі ўсталёўваецца высокадакладнае абсталяванне для падтрымання пастаяннай тэмпературы, каб кантраляваць ваганні тэмпературы ў вельмі малым дыяпазоне; на дадзеных вымярэнняў ажыццяўляецца тэмпературная кампенсацыя, і вынікі вымярэнняў карэктуюцца праграмным алгарытмам у адпаведнасці з каэфіцыентам цеплавога пашырэння платформы і зменамі тэмпературы ў рэжыме рэальнага часу. Аднак, незалежна ад таго, якія меры прымаюцца, дакладнае разуменне ўплыву ваганняў тэмпературы навакольнага асяроддзя на дакладнасць вымярэнняў гранітнай платформы з'яўляецца перадумовай забеспячэння дакладнай і надзейнай вымяральнай працы.
Час публікацыі: 03 красавіка 2025 г.