Pajautājiet metrologam, kāds ir lielākais mērījumu kļūdu avots tipiskā rūpnīcā, un lielākā daļa neteiks instrumentu. Viņi teiks istabu.
Kāpēc temperatūra ir precizitātes klusais ienaidnieks?
Gandrīz katrs precīzajā ražošanā izmantotais materiāls - tērauds, granīts, keramika, alumīnijs - izplešas un saraujas temperatūras ietekmē. Ietekme uz vienu grādu ir neliela, taču paredzams, ka mūsdienu aprīkojuma pielaides izturēs (bieži vien cipara mikrometri vai mazāk), pat 1–2 grādu svārstības darba dienā var radīt izmērāmu izmēru kļūdu.
Tāpēc nopietnas precīzas ražošanas iekārtas nepaļaujas tikai uz gaisa kondicionēšanu, - tās būvē īpašas pastāvīgas-temperatūras un nemainīgas-mitruma darbnīcas kā kontrolētu vidi, kas ir nošķirta no vispārējām ražošanas zonām.
Patiesi nemainīgas temperatūras{0}}temperatūras darbnīca
Īpaši precīziem{0}}darbiem būvēta darbnīca no standarta klimata{1}}vadāmas rūpnīcas grīdas atšķiras vairākos īpašos veidos:
Grīdas konstrukcija. Standarta betona vietā šajās darbnīcās parasti tiek izmantots augstas -stiprības dzelzsbetona grīdas segums, kas izliets līdz ievērojamam biezumam -, bieži vien metram vai vairāk -, lai samazinātu elastību un nodrošinātu stabilu masu, kas iztur vibrācijas pārnesi no apkārtējā aprīkojuma vai gājēju satiksmes.
Izolācijas tranšejas. Ap kontrolētās zonas perimetru ir izbūvētas izolācijas tranšejas (dažreiz vairākus simtus milimetru platas un pāris metru dziļas), lai fiziski atdalītu darbnīcas grīdu no vibrācijas, ko rada tuvumā esošā tehnika, transportlīdzekļu satiksme vai pat zemes vibrācija no ārpuses.
Klusie augšējie celtņi. Standarta paceļamie celtņi, ko izmanto smagu granīta vai metāla detaļu pārvietošanai, var radīt vibrāciju un troksni, kas traucē jutīgiem mērījumu darbiem. Precīzijas iekārtās bieži tiek uzstādītas zema-trokšņa, vibrācijas-slāpētas celtņu sistēmas, kas īpaši paredzētas izmantošanai šajās kontrolētajās zonās.
Temperatūras un mitruma kontroles sistēmas. Papildus pamata HVAC šajās telpās parasti tiek uzturētas stingras uzdotās vērtības (bieži vien ±0,5 grādi vai labākas) ar nepārtrauktu uzraudzību, jo pat lokalizēti karstie punkti no aprīkojuma vai apgaismojuma var radīt termiskus gradientus pāri sagatavei.
Tīrā telpa-Blakus esošās montāžas zonas
Dažiem komponentiem -, jo īpaši tiem, kas paredzētipusvadītāju iekārtas- ir nepieciešams papildu vadības līmenis. Dažās iekārtās tiek uzturēta īpaša konstanta -temperatūra, putekļu-kontrolēta montāžas zona, kas brīvi veidota pēc pusvadītāju tīrās telpas principiem, īpaši granīta konstrukciju komponentu galīgajai montāžai. Tas samazina daļiņu piesārņojumu montāžas laikā un palīdz nodrošināt, ka metroloģijas telpā izmērītās un saskaņotās sastāvdaļas saglabā savu sertificēto precizitāti, tiklīdz tās ir integrētas gatavā sistēmā.
Kāpēc šis ieguldījums infrastruktūrā ir svarīgs pircējiem?
Aprīkojuma ražotājam, kurš iegādājas granīta pamatnes vai precīzas sastāvdaļas, vide, kurā piegādātājs mēra un apstrādā detaļas, ir tikpat svarīga kā izejvielu kvalitāte. Granīta pamatne, kas ir nolobīta un sertificēta nekontrolētā telpā, uz papīra var uzrādīt precizitāti, kas neiztur, tiklīdz tā nonāk klienta vidē - vai, vēl ļaunāk, sākotnēji nekad nav bijusi norādītajā pielaidē, jo pats mērījums tika veikts nestabilos apstākļos.
Daži praktiski jautājumi, ko vērts uzdot piegādātājam:
Kāda temperatūras pielaide tiek uzturēta jūsu metroloģijas telpā?
Vai un kā telpa ir izolēta no vibrācijas avotiem?
Vai kalibrēšanas mērījumi tiek veikti tādā pašā kontrolētā vidē kā galīgā pārbaude?
Vai pusvadītāju{1}}detaļu montāžai ir atsevišķa putekļu -kontrolēta zona?
Lielāka bilde
Īpaši precīza ražošana bieži tiek apspriesta saistībā ar iekārtu pielaidēm un instrumentu izšķirtspēju, taču telpa, kurā atrodas šīs iekārtas un instrumenti, ir pelnījusi līdzvērtīgu pārbaudi. Vibrācijas-izolēta, temperatūras-stabila darbnīca nav greznība-uz -, bet gan vides pamats, kas padara ticamus visas pārējās precizitātes prasības šajā procesā.
FAQ
J: Cik lielas temperatūras svārstības faktiski ietekmē mērījumu precizitāti? Tas ir atkarīgs no materiāla un detaļas izmēra, taču parasti 1 grāda maiņa var novirzīt 1 -metru tērauda daļas garumu par aptuveni 12 mikrometriem termiskās izplešanās dēļ -, kas ir pietiekami svarīga, lai strādātu ar pielaidi, kas ir mazāka par mikronu.
J: Vai visiem granīta izstrādājumiem ir nepieciešama pastāvīga{0}}temperatūra? Ne katram produktam - vispārēja pielietojuma-granīta pamatnēm ar mazākām pielaidēm tas var nebūt vajadzīgs. Tas kļūst būtisks atsauces-virsmas plāksnēm, pusvadītāju pakāpes komponentiem un jebkurai detaļai ar sub-mikronu līdzenuma vai paralēlisma prasībām.
J: Kā faktiski tiek pārbaudīta vibrācijas izolācija? Iekārtās parasti tiek izmantoti vibrācijas sensori vai akselerometri, lai izmērītu zemes vibrācijas līmeni kontrolētajā zonā un salīdzinātu tos ar atbilstošiem nozares vibrācijas kritērijiem (piemēram, VC-A–VC{2}}E līknes, ko izmanto pusvadītāju un laboratorijas iekārtu projektēšanā).