จุดเจ็บปวดและทางแก้ไขของอุตสาหกรรมอุปกรณ์ตรวจสอบทางแสงสำหรับหินแกรนิต

จุดเจ็บปวดของอุตสาหกรรม
ข้อบกพร่องทางจุลภาคบนพื้นผิวส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในการติดตั้งส่วนประกอบออปติก
แม้ว่าพื้นผิวของหินแกรนิตจะแข็ง แต่ในกระบวนการแปรรูป พื้นผิวของหินแกรนิตอาจยังเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก รูทราย และข้อบกพร่องอื่นๆ ได้ ข้อบกพร่องเล็กน้อยเหล่านี้ไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยตาเปล่า แต่สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อการติดตั้งส่วนประกอบออปติกได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตั้งเลนส์ออปติกที่มีความแม่นยำสูงบนแพลตฟอร์มหินแกรนิตที่มีข้อบกพร่องขนาดเล็ก จะไม่สามารถทำให้เลนส์และแพลตฟอร์มมีความพอดีกันพอดีได้อย่างเหมาะสม ส่งผลให้จุดศูนย์กลางออปติกของเลนส์ออปติกถูกเลื่อนออกไป ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำของเส้นทางออปติกของอุปกรณ์ตรวจจับออปติกทั้งหมด และสุดท้ายก็ทำให้ความแม่นยำในการตรวจจับลดลง
การปลดปล่อยความเครียดภายในในวัสดุทำให้แพลตฟอร์มเกิดการเสียรูป
แม้ว่าหินแกรนิตจะผ่านการบ่มตามธรรมชาติเป็นเวลานาน แต่ในกระบวนการขุดและแปรรูป ความเครียดภายในจะยังคงเปลี่ยนแปลงไป เมื่อเวลาผ่านไป ความเครียดเหล่านี้จะค่อยๆ คลายออก ซึ่งอาจทำให้แพลตฟอร์มหินแกรนิตเสียรูปได้ ในอุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสงที่มีความต้องการความแม่นยำสูง แม้แต่การเสียรูปเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เส้นทางตรวจจับแสงเบี่ยงเบนได้ ตัวอย่างเช่น ในเครื่องมือตรวจจับด้วยแสงที่มีความแม่นยำ เช่น อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เลเซอร์ การเสียรูปเพียงเล็กน้อยของแพลตฟอร์มจะทำให้ขอบรบกวนเคลื่อนตัว ส่งผลให้ผลการวัดผิดพลาด และส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อความน่าเชื่อถือของข้อมูลการตรวจจับ
เป็นการยากที่จะจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนขององค์ประกอบออปติก
อุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสงมักจะทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่างกัน ในเวลานี้ ความแตกต่างระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตและส่วนประกอบออปติกกลายเป็นความท้าทายที่สำคัญ เมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนระหว่างทั้งสองมีค่าไม่สอดคล้องกัน จะทำให้เกิดการขยายตัวในระดับที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจทำให้เกิดการเคลื่อนตัวหรือความเครียดสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบออปติกและแพลตฟอร์มหินแกรนิต จึงส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในการจัดตำแหน่งและความเสถียรของระบบออปติก ตัวอย่างเช่น ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ระดับการหดตัวของหินแกรนิตจะแตกต่างจากของกระจกออปติก ซึ่งอาจนำไปสู่การคลายตัวของส่วนประกอบออปติกและส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์ตรวจจับ
สารละลาย
กระบวนการปรับสภาพพื้นผิวที่มีความแม่นยำสูง
การใช้เทคโนโลยีการเจียรและขัดขั้นสูงทำให้พื้นผิวหินแกรนิตได้รับการประมวลผลด้วยความแม่นยำสูง ผ่านกระบวนการเจียรละเอียดจำนวนหนึ่งด้วยอุปกรณ์ CNC ที่มีความแม่นยำสูง สามารถขจัดข้อบกพร่องในระดับจุลภาคบนพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้พื้นผิวหินแกรนิตมีความเรียบถึงระดับนาโนเมตร ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น การขัดด้วยลำแสงไอออน ถูกนำมาใช้เพื่อปรับคุณภาพพื้นผิวให้เหมาะสมยิ่งขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถติดตั้งส่วนประกอบออปติกได้อย่างแม่นยำ ลดการเบี่ยงเบนของเส้นทางแสงที่เกิดจากข้อบกพร่องบนพื้นผิว และปรับปรุงความแม่นยำโดยรวมของอุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสง
กลไกการบรรเทาความเครียดและการติดตามระยะยาว
ก่อนการประมวลผลหินแกรนิต จะต้องผ่านกระบวนการอบด้วยความร้อนและการสั่นสะเทือนเพื่อปลดปล่อยความเครียดภายในให้มากที่สุด หลังจากการประมวลผลเสร็จสิ้นแล้ว จะใช้เทคโนโลยีตรวจจับความเครียดขั้นสูงเพื่อดำเนินการตรวจสอบความเครียดอย่างครอบคลุมบนแท่น ในเวลาเดียวกัน ให้สร้างไฟล์การบำรุงรักษาอุปกรณ์ระยะยาว และตรวจจับการเสียรูปของแท่นหินแกรนิตเป็นประจำ เมื่อพบการเสียรูปเล็กน้อยที่เกิดจากการปลดปล่อยความเครียด จะได้รับการแก้ไขในเวลาที่เหมาะสมผ่านกระบวนการปรับความแม่นยำ เพื่อให้แน่ใจว่าแท่นมีความเสถียรระหว่างการใช้งานในระยะยาว และให้รากฐานที่เชื่อถือได้สำหรับอุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสง
การจัดการความร้อนและการเพิ่มประสิทธิภาพการจับคู่วัสดุ
เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน ในแง่หนึ่ง ระบบการจัดการความร้อนแบบใหม่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิภายในอุปกรณ์ตรวจจับออปติกให้อยู่ในช่วงที่ค่อนข้างเสถียรโดยควบคุมอย่างแม่นยำ ลดการขยายตัวของวัสดุที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ในอีกแง่หนึ่ง ในการเลือกวัสดุ ให้พิจารณาการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของหินแกรนิตและส่วนประกอบออปติก เลือกหินแกรนิตที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนใกล้เคียงกัน และดำเนินการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพส่วนประกอบออปติกที่สอดคล้องกัน นอกจากนี้ ยังสามารถใช้วัสดุบัฟเฟอร์กลางหรือโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นเพื่อบรรเทาความเครียดที่เกิดจากความแตกต่างของการขยายตัวเนื่องจากความร้อนระหว่างทั้งสอง เพื่อให้แน่ใจว่าระบบออปติกสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่างกัน และเพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมและความแม่นยำในการตรวจจับของอุปกรณ์ตรวจจับ