En el camp del mesurament de precisió, la plataforma de precisió de granit, amb la seva excel·lent estabilitat, alta duresa i bona resistència al desgast, s'ha convertit en el suport ideal per a molts treballs de mesurament d'alta precisió. Tanmateix, les fluctuacions de temperatura dels factors ambientals, com ara l'"assassí de precisió" amagat a la foscor, tenen un impacte no negligible en la precisió del mesurament de la plataforma de precisió de granit. És de gran importància investigar a fons el llindar d'influència per garantir la precisió i la fiabilitat del treball de mesurament.
Tot i que el granit és conegut per la seva estabilitat, no és immune als canvis de temperatura. Els seus components principals són el quars, el feldespat i altres minerals, que produiran fenòmens d'expansió i contracció tèrmica a diferents temperatures. Quan la temperatura ambient augmenta, la plataforma de precisió de granit s'escalfa i s'expandeix, i la mida de la plataforma canvia lleugerament. Quan la temperatura baixa, es contrau al seu estat original. Els canvis de mida aparentment petits es poden magnificar en factors clau que afecten els resultats de la mesura en escenaris de mesura de precisió.
Prenent com a exemple l'instrument de mesura de coordenades comú que coincideix amb la plataforma de granit, en la tasca de mesura d'alta precisió, els requisits de precisió de la mesura sovint arriben al nivell de micres o fins i tot més alt. Se suposa que a la temperatura estàndard de 20 ℃, els diversos paràmetres dimensionals de la plataforma es troben en un estat ideal i es poden obtenir dades precises mesurant la peça. Quan la temperatura ambient fluctua, la situació és molt diferent. Després d'un gran nombre d'estadístiques de dades experimentals i anàlisis teòriques, en circumstàncies normals, amb una fluctuació de la temperatura ambiental d'1 ℃, l'expansió o contracció lineal de la plataforma de precisió de granit és d'aproximadament 5-7 × 10⁻⁶/℃. Això significa que per a una plataforma de granit amb una longitud de costat d'1 metre, la longitud del costat pot canviar entre 5 i 7 micres si la temperatura canvia 1 °C. En mesures de precisió, aquest canvi de mida és suficient per causar errors de mesura més enllà del rang acceptable.
Per al treball de mesurament requerit per diferents nivells de precisió, el llindar d'influència de la fluctuació de temperatura també és diferent. En el mesurament de precisió ordinari, com ara el mesurament de la mida de les peces mecàniques, si l'error de mesurament permès és de ±20 micres, segons el càlcul del coeficient d'expansió anterior, la fluctuació de temperatura s'ha de controlar dins del rang de ± 3-4 ℃, per tal de controlar l'error de mesurament causat pel canvi de mida de la plataforma a un nivell acceptable. En zones amb requisits d'alta precisió, com ara el mesurament del procés de litografia en la fabricació de xips semiconductors, l'error es permet dins de ±1 micra, i la fluctuació de temperatura s'ha de controlar estrictament dins de ± 0,1-0,2 °C. Un cop la fluctuació de temperatura supera aquest llindar, l'expansió i la contracció tèrmiques de la plataforma de granit poden causar desviacions en els resultats del mesurament, cosa que afectarà el rendiment de la fabricació de xips.
Per tal de fer front a la influència de la fluctuació de la temperatura ambient en la precisió de la mesura de la plataforma de precisió de granit, sovint s'adopten moltes mesures en el treball pràctic. Per exemple, s'instal·la un equip de temperatura constant d'alta precisió a l'entorn de mesura per controlar la fluctuació de la temperatura en un rang molt petit; es realitza una compensació de temperatura sobre les dades de mesura i els resultats de la mesura es corregeixen mitjançant un algoritme de programari segons el coeficient de dilatació tèrmica de la plataforma i els canvis de temperatura en temps real. Tanmateix, independentment de les mesures que es prenguin, la comprensió precisa de l'impacte de les fluctuacions de la temperatura ambient en la precisió de la mesura de la plataforma de precisió de granit és la premissa per garantir un treball de mesura precís i fiable.
Data de publicació: 03 d'abril de 2025