Estudo sobre o limiar de influência da flutuação da temperatura ambiente na precisão da medição de plataformas de precisão em granito.

No campo da medição de precisão, a plataforma de precisão em granito, com sua excelente estabilidade, alta dureza e boa resistência ao desgaste, tornou-se o suporte ideal para diversos trabalhos de medição de alta precisão. No entanto, as flutuações de temperatura e os fatores ambientais, como o "assassino da precisão" oculto no escuro, têm um impacto significativo na precisão da medição da plataforma de precisão em granito. É de grande importância investigar profundamente o limiar de influência para garantir a precisão e a confiabilidade do trabalho de medição.

Embora o granito seja conhecido por sua estabilidade, ele não é imune a variações de temperatura. Seus principais componentes são quartzo, feldspato e outros minerais, que produzem fenômenos de expansão e contração térmica em diferentes temperaturas. Quando a temperatura ambiente aumenta, a plataforma de precisão de granito é aquecida e expandida, e seu tamanho muda ligeiramente. Quando a temperatura cai, ela encolhe de volta ao seu estado original. Mudanças de tamanho aparentemente pequenas podem ser amplificadas e se tornar fatores-chave que afetam os resultados da medição em cenários de medição de precisão.

Tomando como exemplo o instrumento de medição de coordenadas comum correspondente à plataforma de granito, na tarefa de medição de alta precisão, os requisitos de precisão de medição frequentemente atingem o nível de mícron ou até mais. Supõe-se que na temperatura padrão de 20 ℃, os vários parâmetros dimensionais da plataforma estejam em um estado ideal e dados precisos possam ser obtidos medindo a peça de trabalho. Quando a temperatura ambiente flutua, a situação é muito diferente. Após um grande número de estatísticas de dados experimentais e análises teóricas, em circunstâncias normais, a flutuação da temperatura ambiente de 1 ℃, a expansão ou contração linear da plataforma de precisão de granito é de cerca de 5-7 ×10⁻⁶/℃. Isso significa que, para uma plataforma de granito com um comprimento lateral de 1 metro, o comprimento lateral pode mudar em 5-7 mícrons se a temperatura mudar em 1 °C. Em medições de precisão, tal mudança no tamanho é suficiente para causar erros de medição além da faixa aceitável.
Para o trabalho de medição exigido por diferentes níveis de precisão, o limite de influência da flutuação de temperatura também é diferente. Em medições de precisão comuns, como a medição do tamanho de peças mecânicas, se o erro de medição permitido estiver dentro de ± 20 mícrons, de acordo com o cálculo do coeficiente de expansão acima, a flutuação de temperatura precisa ser controlada dentro da faixa de ± 3-4 ℃, a fim de controlar o erro de medição causado pela mudança no tamanho da plataforma em um nível aceitável. Em áreas com requisitos de alta precisão, como a medição do processo de litografia na fabricação de chips semicondutores, o erro é permitido dentro de ± 1 mícron, e a flutuação de temperatura precisa ser rigorosamente controlada dentro de ± 0,1-0,2 °C. Uma vez que a flutuação de temperatura exceda esse limite, a expansão e a contração térmicas da plataforma de granito podem causar desvios nos resultados da medição, o que afetará o rendimento da fabricação de chips.
Para lidar com a influência da flutuação da temperatura ambiente na precisão da medição da plataforma de precisão de granito, muitas medidas são frequentemente adotadas em trabalhos práticos. Por exemplo, equipamentos de temperatura constante de alta precisão são instalados no ambiente de medição para controlar a flutuação de temperatura em uma faixa muito pequena; a compensação de temperatura é realizada nos dados de medição, e os resultados da medição são corrigidos por algoritmos de software de acordo com o coeficiente de expansão térmica da plataforma e as mudanças de temperatura em tempo real. No entanto, independentemente das medidas tomadas, a compreensão precisa do impacto das flutuações da temperatura ambiente na precisão da medição da plataforma de precisão de granito é a premissa para garantir um trabalho de medição preciso e confiável.