Paklauskite bet kurio metrologijos inžinieriaus, koks yra didžiausias paslėptas matavimo paklaidos šaltinis, ir daugelis visai nenurodys į prietaisą - nukreips į kambarį. Nanometrų tikslumas lazerinis interferometras yra toks pat geras, kaip ir aplinka, kurioje jis veikia. Temperatūros svyravimai, grindų vibracija ir ore sklindančios dalelės gali tyliai sumažinti matavimo pakartojamumą dar ilgai, kol pati įranga tampa ribojančiu veiksniu.
Kodėl pusė laipsnio gali būti svarbi
Dauguma kietųjų medžiagų plečiasi ir susitraukia priklausomai nuo temperatūros, irtikslūs komponentainėra išimtis. Granito arba metalo matavimo bazė, kuri parduotuvės aukšte pasislenka net Celsijaus laipsnio dalimi, gali pakeisti matmenis mikronų tvarka -, o tai yra būtent tolerancijos juosta, kurią bando išmatuoti puslaidininkinė įranga, CMM ir optinės tikrinimo sistemos. Štai kodėl rimtos tikslios gamybos patalpos ne tik kondicionuoja-kambarį; jie suprojektavo jį kaip kontroliuojamą sistemą su griežtu, nuolatiniu temperatūros ir drėgmės reguliavimu.
Kaip atrodo tinkamai suprojektuota metrologijos aplinka
Yra reikšmingas skirtumas tarp kambario, kuris yra „vėsinamas“, ir kambario, kurio temperatūra{0}} ir drėgmė-tikrai kontroliuojama metrologijos tikslais. Itin tiksliam-darbui sukurtos patalpos paprastai vienu metu atsižvelgia į kelis veiksnius:
Grindų konstrukcija. Pačios grindys turi būti stabilios, ne-rezonansinės masės. Itin kietos betoninės grindys, išlietos iki metro ar didesnio storio, naudojamos tam skirtuose pastovios-temperatūros, pastovios-drėgmės dirbtuvėse, nes plonesnės ar mažesnio{6}}tankio grindys daug lengviau perduoda aplinkos vibraciją.
Vibracijos izoliacija. Net ir gerai-paklotos grindys vis tiek gali perduoti vibraciją nuo netoliese esančios įrangos, pėsčiųjų eismo ar veiklos lauke. Antivibraciniai grioviai - izoliaciniai kanalai, išpjauti aplink matavimo grindų perimetrą, paprastai maždaug 500 mm pločio ir iki 2 metrų gylio - fiziškai atskiria matavimo sritį nuo aplinkinių konstrukcinių vibracijos šaltinių.
Medžiagų krovimo įranga. Pakabinami kranai dažnai reikalingi sunkiems granitiniams ar metaliniams komponentams perkelti į dirbtuves ir iš jo, tačiau įprasti kranai sukelia triukšmą ir savo mechaninę vibraciją. Tyliai-veikiančios viršutinių kranų sistemos naudojamos didelio tikslumo- dirbtuvėse, kad būtų išvengta matavimo aplinkos trikdymo eksploatacijos metu.
Švarus kambarys-gretimas mazgas. Granito komponentų, skirtų puslaidininkinei įrangai, galutinis surinkimas vis dažniau vyksta tam skirtose pastovios-temperatūrinės, dulkių-kontroliuojamose patalpose, pastatytose pagal standartus, panašius į puslaidininkių švariąsias patalpas, - sumažinant kietųjų dalelių užterštumą, kuris kitaip gali trukdyti sub-mikronų paviršiaus apdailai ir surinkimui.
Kodėl tai svarbu už gamyklos grindų
Tikslaus granito ir metalo komponentų pirkėjams aplinka, kurią tiekėjas gamina ir matuoja, nėra išorinė detalė - tai yra specifikacijos dalis. Nekontroliuojamoje patalpoje išmatuota ir sertifikuota kaip plokščia mikrono dalies tikslumu, išvežus iš gamyklos, tos paklaidos gali nebebūti, nes pats matavimas buvo atliktas nestabiliomis sąlygomis. Štai kodėl svarbūs akredituotų metrologijos institutų kalibravimo sertifikatai ir kodėl atsekamumas iki nacionalinio metrologijos instituto yra laikomas pagrindiniu reikalavimu, o ne papildoma funkcija atliekant rimtus pramoninius pirkimus.
Aplinkos kontrolė yra procesas, o ne funkcija
Specifikacijų lape lengva teigti, kad „gamyba kontroliuojama klimato{0}}“. Daug sunkiau iš tikrųjų sukurti grindų sistemą, vibraciją izoliuojančią konstrukciją ir švarios patalpos{2}}greta surinkimo procesą, kuris atlaikytų nuolatinį pramoninį naudojimą. Puslaidininkių, aviacijos ir pažangiosios metrologijos įrangai ir toliau siekiant griežtesnių leistinų nuokrypių, įrenginiai, gaminantys jų pagrindinius komponentus, vis dažniau bus vertinami ne tik pagal jų mašinų tikslumą, bet ir pagal fizinę aplinką, kurioje tos mašinos veikia.