У многих инженеров-метрологов и специалистов по закупкам возникает общий вопрос. Гранитная поверхностная пластина обеспечивает превосходную точность в лаборатории с постоянной-температурой, однако показания измерений колеблются, когда ее перемещают в обычный производственный цех. Многие просто связывают проблему с изменениями температуры. На самом деле разница между лабораториями с постоянной-температурой и обычными мастерскими включает в себя гораздо больше, чем просто значения температуры. Наложенные температурные градиенты, пылевые воздействия, уровни вибрации и колебания влажности напрямую изменят исходное состояние поверхности гранитной плиты. Благодаря многочисленным метрологическим проектам группа UNPARALLELED обнаружила, что свойство низкого теплового расширения гранита может смягчить деформацию, но не может полностью устранить отклонения измерений, вызванные различиями в окружающей среде между двумя сценариями. Дифференцированный выбор и применение решений должны быть разработаны в соответствии с условиями работы.
1. Температура: деформация, вызванная температурными градиентами, а не средней температурой.
Основным преимуществом лаборатории с постоянной-температурой является не просто поддержание стандартной метрологической температуры в 20 градусов, но и достижение равномерной температуры во всем пространстве. Вся пластина достигает теплового равновесия практически без локальной разницы температур. В таких условиях показатели, в том числе плоскостность и прямолинейность, могут стабильно оставаться с заводской точностью, что подходит для сравнения координат, калибровки концевых мер и выборочного контроля точных деталей.
Равномерная постоянная температура редко достижима в обычных цехах. Тепло, выделяемое оборудованием, движением персонала, вентиляцией и сварочными двигателями, создает локальные перепады температур на поверхности плиты. Даже если средняя температура в цеху близка к 20 градусам, одна сторона тарелки может быть теплее другой. Хотя гранит имеет низкий коэффициент теплового расширения, местные перепады температур все же вызывают незначительную деформацию изгиба. Этого невидимого искажения достаточно, чтобы подорвать повторяемость обнаружения на микронном-уровне. Это объясняет, почему одна и та же гранитная плита проходит проверку в лаборатории с контролируемой температурой, но дает нестабильные показания в мастерской.
2. Вибрация и возмущения грунта: различные величины помех в двух сценариях.
Лаборатории с постоянной-температурой обычно располагаются вдали от штамповочных и режущих станков, а их полы-поглощают вибрации. Уровень внешней микро-вибрации остается низким. Благодаря демпфированию массы и материала гранитная поверхностная пластина легко подавляет малейшие вибрации, обеспечивая стабильные показания при соприкосновении датчиков с заготовками.
В обычных производственных цехах воздействия станков, работы конвейеров и движения вилочных погрузчиков постоянно передают вибрацию через землю к основанию поверхностной пластины, вызывая мгновенное относительное смещение между заготовками и датчиками. Хотя гранит превосходит чугун по показателям гашения вибраций, постоянная низкочастотная-вибрация в мастерских увеличивает время ожидания стабилизации и может даже вызвать скачки данных. Гранитные поверхностные плиты, используемые в мастерских, обычно требуют соответствующих виброизоляционных опор, тогда как в лабораториях с постоянной-температурой требуются только стандартные выравнивающие опоры.
3. Пыль, масло и влажность: влияние на долгосрочную-стабильность эталонных поверхностей
В лабораториях с постоянной-температурой обычно используются чистые помещения с контролируемой влажностью. На рабочей поверхности гранита редко скапливается металлическая стружка или смазочно-охлаждающая жидкость, поэтому опорная поверхность остается неповрежденной при минимальной нагрузке на техническое обслуживание.
Пыль от резки, туман охлаждающей жидкости и масляный туман являются обычным явлением в производственных цехах. Гранит – минеральный камень с микроскопическими порами на поверхности. При длительном воздействии в мастерской мелкая пыль и масло могут прилипать к порам или просачиваться в них. Это не только царапает рабочую поверхность, но и изменяет условия контакта с ней. Загрязнение масла усиливается при нестабильной влажности. Такое загрязнение не ухудшит общую точность пластины в краткосрочной перспективе, однако накопленное загрязнение изнашивает эталонную поверхность и сокращает циклы повторной калибровки. Стабильная влажность в лабораториях с-контролируемой температурой позволяет избежать такой эрозии.
4. Выбор пластины и предварительная обработка с учетом сценариев применения
Для лабораторий с постоянной-температурой предпочтительны гранитные поверхностные пластины сверх-высокой точности, при этом особое внимание уделяется плоскостности и качеству поверхности нано-уровня. Слябы подвергаются тщательному снятию напряжений для обеспечения передачи эталонных значений в метрологических кабинетах.
При использовании в обычных мастерских не рекомендуется использовать ту же самую-прецизионную пластину, предназначенную для лабораторий с постоянной-температурой. UNPARALLELED оптимизирует продукцию, ориентированную на мастерские-: необработанные плиты подвергаются вторичному снятию напряжений, чтобы уменьшить медленную деформацию при циклических изменениях температуры; более толстое поперечное-сечение повышает устойчивость к изгибу, вызванному перепадом температур; рабочие поверхности герметизированы для уменьшения проникновения масла и пыли; Для изоляции вибрации грунта от цехов оборудованы независимые виброизоляционные и выравнивающие узлы. Вместо достижения максимальной заводской точности этот процесс оставляет достаточный запас прочности, чтобы гарантировать надежные эталонные измерения в суровых условиях мастерской.
5. Часто упускаемые из виду различия в управлении операциями
Гранитные поверхностные пластины в лабораториях с постоянной-температурой фиксируются на месте с минимальным риском обращения и столкновения и требуют ежегодной повторной-проверки.
Поверхности мастерских часто размещаются рядом с производственными станциями, что сопряжено с повышенным риском манипуляций с заготовками и столкновения инструментов. При использовании в мастерской рабочая поверхность требует регулярной очистки, чтобы на пластине не оставалось твердых частиц. Пластины следует хранить вдали от источников тепла, таких как печи и вытяжные вентиляторы машин. Статус нивелировки необходимо периодически проверять, а циклы метрологической повторной-калибровки сокращаются. Во многих случаях неточные результаты измерений возникают не из-за неточности пластины, а из-за неадекватных эксплуатационных характеристик в мастерских.
Заключение
Гранитные поверхности в лабораториях с постоянной-температурой работают совершенно иначе, чем в обычных мастерских. Идеальная среда внутри лаборатории с-контролируемой температурой обеспечивает максимальную точность гранитных пластин. Напротив, обычные мастерские сталкиваются с многочисленными нарушениями, включая температурные градиенты, постоянную вибрацию, пыль и загрязнение маслом, что предъявляет более строгие требования к конструкции пластин, обработке поверхности, снижению вибрации и ежедневному техническому обслуживанию. Достоинства гранита, заключающиеся в низком тепловом расширении и высокой стабильности, могут лишь уменьшить воздействие на окружающую среду, а не полностью устранить его. Группа UNPARALLELED различает гранитные поверхностные плиты лабораторного образца-и мастерских-классов в соответствии с фактическими условиями работы клиентов. Допуск на точность и опорные конструкции правильно настроены для обеспечения надежных эталонных измерений в соответствующих операционных средах.