В таких передовых областях, как производство полупроводниковых кристаллов и прецизионная оптическая инспекция, высокоточные датчики являются ключевыми устройствами для получения ключевых данных. Однако сложная электромагнитная обстановка и нестабильные физические условия часто приводят к неточным результатам измерений. Гранитное основание, обладающее немагнитными, экранирующими свойствами и превосходной физической стабильностью, обеспечивает надежную измерительную среду для датчика.
Немагнитная природа отсекает источник помех
Высокоточные датчики, такие как индуктивные датчики перемещения и магнитные весы, чрезвычайно чувствительны к изменениям магнитного поля. Собственный магнетизм традиционных металлических оснований (например, стали и алюминиевого сплава) может создавать вокруг датчика интерферирующее магнитное поле. Во время работы датчика внешнее интерферирующее магнитное поле взаимодействует с внутренним магнитным полем, что может легко привести к искажению данных измерений.
Гранит, как природная магматическая порода, состоит из таких минералов, как кварц, полевой шпат и слюда. Его внутренняя структура обуславливает полное отсутствие магнитных свойств. Установите датчик на гранитное основание, чтобы исключить магнитные помехи, создаваемые основанием. В прецизионных приборах, таких как электронные микроскопы и ядерно-магнитный резонанс, гранитное основание обеспечивает точную регистрацию датчиком даже самых незначительных изменений в исследуемом объекте, предотвращая ошибки измерения, вызванные магнитными помехами.
Конструктивные характеристики согласованы с электромагнитным экранированием.
Хотя гранит не обладает проводящей способностью экранировать, как металлы, его уникальная физическая структура также может ослаблять электромагнитные помехи. Гранит имеет твёрдую текстуру и плотную структуру. Переплетённое расположение минеральных кристаллов образует физический барьер. При распространении внешних электромагнитных волн к основанию часть энергии поглощается кристаллом и преобразуется в тепловую энергию, а часть отражается и рассеивается на поверхности кристалла, тем самым снижая интенсивность электромагнитных волн, достигающих датчика.
На практике гранитные основания часто комбинируются с металлическими экранирующими сетками, образуя композитные конструкции. Металлическая сетка блокирует высокочастотные электромагнитные волны, а гранит дополнительно ослабляет остаточные помехи, обеспечивая при этом надежную опору. В промышленных цехах, заполненных преобразователями частоты и двигателями, такое сочетание обеспечивает стабильную работу датчиков даже в условиях сильного электромагнитного поля.
Стабилизировать физические свойства и повысить надежность измерений
Коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок (всего (4-8) × 10⁻⁶/℃), а его размеры практически не меняются при колебаниях температуры, что обеспечивает стабильность положения датчика. Превосходные демпфирующие свойства гранита позволяют быстро поглощать вибрации окружающей среды и снижать влияние механических помех на результаты измерений. При прецизионных оптических измерениях гранитное основание предотвращает смещение оптического пути, вызванное тепловой деформацией и вибрацией, обеспечивая точность и повторяемость результатов измерений.
В случае измерения толщины полупроводниковых пластин, после внедрения гранитного основания на одном из предприятий, погрешность измерения снизилась с ±5 мкм до ±1 мкм. При контроле допусков формы и положения компонентов аэрокосмической техники измерительная система с гранитным основанием улучшила повторяемость данных более чем на 30%. Эти примеры наглядно демонстрируют, что гранитное основание значительно повышает надёжность измерений высокоточных датчиков, устраняя электромагнитные помехи и стабилизируя физическую среду, что делает его незаменимым компонентом в области современных прецизионных измерений.
Время публикации: 20 мая 2025 г.