หินแกรนิต เทียบกับเหล็กหล่อ: การเปิดเผยความแตกต่างของการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของฐานของเครื่องวัดสามพิกัดด้วยเครื่องถ่ายภาพความร้อน

ในด้านการวัดที่แม่นยำ เครื่องวัดสามพิกัดถือเป็นอุปกรณ์หลักในการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ และฐานเครื่องเป็นรากฐานสำหรับการทำงานที่มั่นคง ประสิทธิภาพการเสียรูปเนื่องจากความร้อนเป็นตัวกำหนดความแม่นยำในการวัดโดยตรง หินแกรนิตและเหล็กหล่อ ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานหลักสองชนิด ได้รับความสนใจอย่างมากจากความแตกต่างในการเสียรูปเนื่องจากความร้อน ด้วยเทคโนโลยีการตรวจจับภาพของกล้องถ่ายภาพความร้อน เราสามารถเผยให้เห็นความแตกต่างที่สำคัญในด้านเสถียรภาพทางความร้อนระหว่างทั้งสองชนิดได้โดยตรง ซึ่งเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเลือกใช้อุปกรณ์ในอุตสาหกรรมการผลิตที่มีความแม่นยำ

การเสียรูปจากความร้อน: "ฆาตกรที่มองไม่เห็น" ที่ส่งผลต่อความแม่นยำของการวัดแบบสามพิกัด
เครื่องวัดสามพิกัดจะรับข้อมูลสามมิติผ่านการสัมผัสระหว่างหัววัดกับวัตถุที่ต้องการวัด การเสียรูปเนื่องจากความร้อนของฐานจะทำให้ค่าอ้างอิงในการวัดเปลี่ยนแปลงไป ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม ปัจจัยต่างๆ เช่น การเกิดความร้อนระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ และความผันผวนของอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ล้วนเป็นสาเหตุของการขยายตัวหรือหดตัวเนื่องจากความร้อนของฐาน การเสียรูปเนื่องจากความร้อนเพียงเล็กน้อยอาจทำให้ตำแหน่งหัววัดเบี่ยงเบน ซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัดในที่สุด สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและเซมิคอนดักเตอร์ ข้อผิดพลาดที่เกิดจากความเสียรูปเนื่องจากความร้อนอาจนำไปสู่การทิ้งผลิตภัณฑ์หรือประสิทธิภาพลดลง ดังนั้น เสถียรภาพทางความร้อนของฐานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
กล้องถ่ายภาพความร้อน: แสดงภาพความแตกต่างของการเสียรูปจากความร้อน
กล้องถ่ายภาพความร้อนสามารถแปลงการกระจายตัวของอุณหภูมิบนพื้นผิวของวัตถุให้เป็นภาพได้ ด้วยการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในพื้นที่ต่างๆ กล้องสามารถแสดงสถานการณ์การเสียรูปเนื่องจากความร้อนได้อย่างชัดเจน ในการทดลองนี้ เราเลือกใช้ฐานเครื่องวัดสามพิกัดที่ทำจากหินแกรนิตและเหล็กหล่อที่มีข้อกำหนดเดียวกัน จำลองการเกิดความร้อนระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมเดียวกัน และใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนเพื่อบันทึกการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและกระบวนการเสียรูปเนื่องจากความร้อนของทั้งสอง
ฐานเหล็กหล่อ: การเสียรูปเนื่องจากความร้อนอย่างมีนัยสำคัญและเสถียรภาพที่น่ากังวล
ภาพจากการถ่ายภาพความร้อนแสดงให้เห็นว่าหลังจากฐานเหล็กหล่อทำงานเป็นเวลา 30 นาที อุณหภูมิพื้นผิวจะกระจายตัวไม่สม่ำเสมออย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากเหล็กหล่อมีค่าการนำความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ อุณหภูมิในบริเวณฐานจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดอาจสูงถึง 8-10 องศาเซลเซียส ภายใต้อิทธิพลของความร้อน ฐานเหล็กหล่อจะเกิดการเสียรูปเล็กน้อยที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า อุปกรณ์วัดความแม่นยำสูงตรวจพบการเปลี่ยนแปลงขนาดเชิงเส้นของฐานเหล็กหล่อที่ 0.02-0.03 มม. การเสียรูปนี้จะทำให้ค่าความคลาดเคลื่อนในการวัดเพิ่มขึ้นเป็น ±5 ไมโครเมตร ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความแม่นยำในการวัด นอกจากนี้ หลังจากฐานเหล็กหล่อหยุดทำงาน ความร้อนจะค่อยๆ กระจายตัวและใช้เวลานานถึง 1-2 ชั่วโมงจึงจะกลับสู่สภาวะเริ่มต้น ซึ่งเป็นข้อจำกัดอย่างมากต่อความสามารถในการทำงานอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์
ฐานหินแกรนิต: เสถียรภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมช่วยให้การวัดมีความแม่นยำ
ในทางตรงกันข้าม ฐานหินแกรนิตมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยมระหว่างการใช้งาน ภาพจากกล้องถ่ายภาพความร้อนแสดงให้เห็นว่าการกระจายอุณหภูมิพื้นผิวมีความสม่ำเสมอ หลังจากใช้งานไปหนึ่งชั่วโมง ความแตกต่างของอุณหภูมิสูงสุดบนพื้นผิวฐานอยู่ที่เพียง 1-2 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นผลมาจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของหินแกรนิตที่ต่ำมาก (5-7 × 10⁻⁶/℃) และค่าการนำความร้อนที่สม่ำเสมอ หลังจากการทดสอบพบว่าความแปรผันเชิงเส้นของฐานหินแกรนิตภายใต้สภาวะการทำงานเดียวกันน้อยกว่า 0.005 มม. และสามารถควบคุมความคลาดเคลื่อนในการวัดได้ภายใน ±1 ไมโครเมตร แม้หลังจากใช้งานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน ฐานหินแกรนิตก็ยังคงรักษารูปทรงให้คงที่ และหลังจากหยุดใช้งาน อุณหภูมิจะกลับสู่สภาวะคงที่อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นข้อมูลอ้างอิงที่เชื่อถือได้สำหรับการวัดครั้งต่อไป

ด้วยการนำเสนอที่ใช้งานง่ายและการเปรียบเทียบข้อมูลของกล้องถ่ายภาพความร้อน ทำให้เห็นข้อได้เปรียบของหินแกรนิตในด้านเสถียรภาพทางความร้อนอย่างชัดเจน สำหรับบริษัทผู้ผลิตที่ต้องการการวัดที่มีความแม่นยำสูง การเลือกเครื่องวัดสามพิกัดที่มีฐานเป็นหินแกรนิตจะช่วยลดข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพของการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ ด้วยอุตสาหกรรมการผลิตที่กำลังมุ่งสู่ความแม่นยำสูงและอัจฉริยะ ฐานหินแกรนิตซึ่งมีเสถียรภาพทางความร้อนที่โดดเด่น จะกลายเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมสำหรับเครื่องวัดสามพิกัดและอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงยิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยยกระดับการควบคุมคุณภาพของอุตสาหกรรมให้สูงขึ้นไปอีกขั้น