Жогорку класстагы метрология жаатында жабдуулардын баалуулугун өлчөөнүн негизги критерийи тактык болуп саналат. Акыркы жылдары жогорку класстагы өлчөөчү жабдуулардын 95% салттуу чоюн негиздеринен баш тартып, анын ордуна гранит негиздерин колдонушкан. Бул тармактагы трансформациянын артында гранит негиздеринин нано-деңгээлдеги демпфердик мүнөздөмөлөрүнөн улам келип чыккан технологиялык жетишкендик жатат. Бул макалада гранит негиздеринин уникалдуу артыкчылыктары терең талданып, алардын жогорку класстагы өлчөөчү жабдуулардын "жаңы сүйүктүүсүнө" айлануусунун сыры ачылат.
Чоюн негиздеринин чектөөлөрү: Жогорку класстагы өлчөө талаптарын аткаруу кыйын
Чоюн бир кезде өлчөөчү жабдуулардын негизи үчүн негизги материал болгон жана арзан баасы жана оңой иштетилишинен улам кеңири колдонулган. Бирок, жогорку класстагы өлчөө сценарийлеринде чоюндун чектөөлөрү барган сайын айкын болуп баратат. Бир жагынан, чоюндун жылуулук туруктуулугу начар, жылуулук кеңейүү коэффициенти 11-12 × 10⁻⁶/℃ чейин жетет. Жабдуулар иштөө учурунда жылуулук бөлүп чыгарганда же айлана-чөйрөнүн температурасы өзгөргөндө, ал жылуулук деформациясына дуушар болуп, өлчөө шилтемесинин четтөөсүнө алып келет. Экинчи жагынан, чоюндун ички түзүлүшүндө микроскопиялык тешикчелер бар жана анын термелүүнү басуу көрсөткүчү жетишсиз, бул тышкы термелүүнү натыйжалуу сиңире албайт. Станоктордун иштеши жана устаканадагы унаалардын кыймылы термелүүнү пайда кылганда, чоюндун негизи термелүүнү өлчөөчү жабдууларга өткөрүп, өлчөө маалыматтарында өзгөрүүлөрдү жаратып, нанометрдик жана микрометрдик деңгээлде жогорку тактыктагы өлчөө талаптарын аткарууну кыйындатат.
Гранит негиздеринин наноөлчөмдөгү демпфердик мүнөздөмөлөрү: так өлчөө үчүн өзөк кепилдиги
Гранит – жүздөгөн миллиондогон жылдар бою геологиялык процесстер аркылуу пайда болгон табигый таш. Анын ички минералдык кристаллдары компакттуу жана түзүлүшү тыгыз жана бирдей, бул ага эң сонун нано масштабдуу демпфердик касиеттерди берет. Сырткы термелүүлөр гранит негизине берилгенде, анын ички микроструктурасы термелүү энергиясын тез арада жылуулук энергиясына айландырып, натыйжалуу басаңдатууга жетише алат. Чоюнга салыштырмалуу, гранит негиздердин термелүү убактысы 80% дан ашык кыскарат жана алар өтө кыска убакыттын ичинде туруктуу абалга кайтып келе алышат, бул термелүүнүн өлчөө жабдууларынын өлчөө тактыгына тийгизген таасиринен натыйжалуу качууга мүмкүндүк берет.
Микроскопиялык көз караштан алганда, граниттин кристаллдык түзүлүшү көптөгөн майда бүртүкчөлөрдүн чек араларын жана минералдык бөлүкчөлөрдү камтыйт жана бул структуралык өзгөчөлүктөр табигый "вибрацияны жутуу тармагын" түзөт. Вибрация толкундары граниттин ичинде тараганда, алар бул бүртүкчөлөрдүн чек аралары жана бөлүкчөлөрү менен бир нече жолу кагылышып, чагылып, чачырап кетет. Бул процессте титирөө энергиясы тынымсыз сарпталат, ошону менен титирөөнү басуу эффектине жетишилет. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, гранит негизи титирөө амплитудасын баштапкынын ондон бир бөлүгүнөн азыраакка чейин азайтып, өлчөө жабдуулары үчүн туруктуу өлчөө чөйрөсүн камсыздай алат.
Гранит негиздеринин башка артыкчылыктары: Жогорку класстагы талаптарды толук канааттандыруу
Наноөлчөмдөгү демпфердик касиеттеринен тышкары, гранит негизи бир катар артыкчылыктарга ээ, бул аны жогорку класстагы өлчөөчү жабдуулар үчүн идеалдуу тандоо кылат. Анын жылуулук кеңейүү коэффициенти өтө төмөн, болгону 5-7 × 10⁻⁶/℃ жана температуранын өзгөрүшүнөн дээрлик жабыркабайт. Ал ар кандай экологиялык шарттарда туруктуу өлчөмдү жана форманы сактай алат, бул өлчөө шилтемесинин тактыгын камсыздайт. Ошол эле учурда, гранит жогорку катуулукка (Могс катуулугу 6-7) жана күчтүү эскирүүгө туруктуулукка ээ. Узак мөөнөттүү колдонулгандан кийин да, анын бети жогорку тактыктагы тегиздик абалын сактай алат, бул жабдууларды тейлөө жана калибрлөө жыштыгын азайтат. Мындан тышкары, гранит туруктуу химиялык касиеттерге ээ жана кислоталуу же щелочтуу заттар менен оңой менен дат баспайт, бул аны ар кандай татаал өнөр жай чөйрөлөрүнө ылайыктуу кылат.
Өнөр жай практикасы гранит негиздеринин өзгөчө баалуулугун тастыктады
Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү тармагында чиптердин өлчөмү наноөлчөмдүү доорго кирди жана метрологиялык жабдууларга коюлган тактык талаптары өтө жогору. Белгилүү эл аралык жарым өткөргүч ишканасы өлчөөчү жабдууларды гранит негизи бар чоюн негизге алмаштыргандан кийин, өлчөө катасы ±5 мкмден ±0,5 мкмге чейин төмөндөдү жана продукциянын чыгуу ылдамдыгы 12% га жогорулады. Аэрокосмос тармагында гранит негиздерди кабыл алгандан кийин, компоненттердин формасын жана абалын аныктоо үчүн колдонулган жогорку класстагы метрологиялык жабдуулар титирөөнүн тоскоолдуктарын натыйжалуу түрдө болтурбай, учак кыймылдаткычынын калактары жана фюзеляждын рамалары сыяктуу негизги компоненттердин иштетүү тактыгын камсыз кылат жана аэрокосмостук продукциялардын коопсуздугуна жана ишенимдүүлүгүнө күчтүү кепилдик берет.
Жогорку класстагы өндүрүш тармагында өлчөө тактыгына коюлган талаптардын тынымсыз жакшырып жаткандыгына байланыштуу, нано масштабдуу демпфердик мүнөздөмөлөрү жана комплекстүү иштөө артыкчылыктары менен гранит негиздери өлчөө жабдууларынын техникалык стандарттарын өзгөртүп жатат. Чоюндан гранитке өтүү жөн гана материалдарды жаңыртуу эмес; бул ошондой эле так өлчөө технологиясын жаңы бийиктиктерге көтөргөн тармактык революция.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 13-майы