થર્મલ વિસ્તરણ: ચોકસાઇ ગ્રેનાઈટ માપન પાયા માટે એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ

દરેક પદાર્થ ગરમી સાથે વિસ્તરે છે. ખરેખર એક માટે મહત્વનો પ્રશ્નમાપન આધારતે વિસ્તરે છે કે નહીં તે મહત્વનું નથી - બધું જ થાય છે - પરંતુ તે કેટલું અનુમાનિત, કેટલું ઓછું અને કેટલું સમાનરૂપે વિસ્તરે છે. તે છેલ્લો શબ્દ, સમાનરૂપે, તે છે જેને ખરીદદારો અવગણે છે, અને તે ઘણીવાર દુકાનના ફ્લોર પર સૌથી વધુ મુશ્કેલીનું કારણ બને છે.

ગ્રેનાઈટ માટે ઉલ્લેખિત થાય છેચોકસાઇ માપન પાયામુખ્યત્વે કારણ કે તેનો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (CTE) સ્ટીલ અથવા કાસ્ટ આયર્નની તુલનામાં ઓછો છે - સામાન્ય રીતે સારી ગુણવત્તાવાળા ગ્રેનાઈટ માટે 5 થી 8 x 10⁻⁶ પ્રતિ °C ની રેન્જમાં હોય છે, જ્યારે સ્ટીલ માટે આશરે 11 થી 13 x 10⁻⁶ પ્રતિ °C ની રેન્જમાં હોય છે. કાગળ પર, તે એક સીધી જીત જેવું લાગે છે. વ્યવહારમાં, ડેટાશીટ પરનો આંકડો ફક્ત વાર્તાનો એક ભાગ કહે છે, અને જે ઇજનેરોએ રહસ્યમય માપનનો પીછો કર્યો છે તેઓ તેના સ્ત્રોત તરફ પાછા ફર્યા છે તેઓ સામાન્ય રીતે બાકીનું મુશ્કેલ રીતે શીખે છે.

શા માટે CTE નંબર સંપૂર્ણ ચિત્ર નથી

નીચા, એકસમાન CTE ધરાવતો ગ્રેનાઈટ બેઝ અનુમાનિત રીતે વર્તે છે: તાપમાનમાં ફેરફાર થતાં તે જાણીતી, ઓછી માત્રામાં વધે છે અથવા સંકોચાય છે, અને જો તાપમાનને ટ્રેક કરવામાં આવે તો તે ફેરફાર ઘણીવાર સોફ્ટવેરમાં સરભર કરી શકાય છે. જ્યારે સમગ્ર ભાગમાં વિસ્તરણ એકસમાન ન હોય ત્યારે સમસ્યાઓ શરૂ થાય છે.

ગ્રેનાઈટ એ ક્વાર્ટઝ, ફેલ્ડસ્પાર અને અભ્રકનું કુદરતી મિશ્રણ છે, અને ચોક્કસ ખનિજ ગુણોત્તર ખાણ અને બ્લોક દ્વારા પણ બદલાય છે. અસંગત અનાજની રચના ધરાવતો સ્લેબ સમાન તાપમાનમાં ફેરફાર હેઠળ એક પ્રદેશથી બીજા પ્રદેશમાં થોડો અલગ રીતે વિસ્તરી શકે છે, જે એક નાનો પણ વાસ્તવિક વિકૃતિ લાવે છે જેની આગાહી એક સરેરાશ CTE આંકડો કરી શકશે નહીં. આ એક કારણ છે કે સામગ્રી સોર્સિંગ સુસંગતતા મહત્વપૂર્ણ છે - એક ઉત્પાદક જે તે ક્વાર્ટરમાં જે પણ સપ્લાયર સૌથી સસ્તો હોય તેમાંથી તકવાદી રીતે સોર્સિંગ કરતા થર્મલી અનુમાનિત ઘટકોનું ઉત્પાદન કરે છે.

અસમાન ગરમી આને વધુ મજબૂત બનાવે છે. બારીની નજીક, એક બાજુ સીધા પ્રકાશ હેઠળ, અથવા સ્થાનિક ગરમી ઉત્પન્ન કરતા મશીન ટૂલની નજીક બેઠેલું ગ્રેનાઈટ બેઝ, એકસમાન બ્લોક તરીકે વિસ્તરતું નથી - તે ઠંડી બાજુ તરફ થોડું નમે છે. મોટાભાગના ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે આ વિકૃતિ નહિવત્ છે. સબ-માઈક્રોન મેટ્રોલોજી કાર્ય માટે - CMM, લેસર માપન પ્રણાલીઓ, સેમિકન્ડક્ટર નિરીક્ષણ પ્લેટફોર્મ - તે સહનશીલતાની બહાર વાંચન બદલવા માટે પૂરતું હોઈ શકે છે, અને તેનું નિદાન કરવું કુખ્યાત રીતે મુશ્કેલ છે કારણ કે આધાર હજુ પણ આંખને સપાટ "દેખાવે છે" અને ઝડપી સ્પોટ ચેક માટે પણ.

વાસ્તવિક પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં આનો અર્થ શું થાય છે

સપાટી પ્લેટ ચકાસણી માટે ISO અને ASME સંદર્ભો સહિત મોટાભાગના કેલિબ્રેશન ધોરણો, 20°C ના સંદર્ભ તાપમાનનો ઉલ્લેખ આ જ કારણસર કરે છે - એટલા માટે નહીં કે 20°C ખાસ છે, પરંતુ એટલા માટે કે તે દરેકને સરખામણી કરવા માટે એક સામાન્ય આધારરેખા આપે છે. 20°C પર પ્રમાણિત પ્લેટ અને 28°C પર ચાલતી દુકાનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી પ્લેટ, સુધારણા વિના, જરૂરી નથી કે તે સ્પષ્ટીકરણની બહાર હોય, પરંતુ જો પ્રક્રિયામાં ક્યાંક તાપમાનનો હિસાબ ન હોય તો ઓપરેટર આંધળું માપન કરે છે.

કેટલીક પદ્ધતિઓ ક્ષેત્રમાં થર્મલ ભૂલને સતત ઘટાડે છે:

• ગ્રેનાઈટ ઘટકોને માપન વાતાવરણમાં કેટલાક કલાકો સુધી અનુકૂળ થવા દો - ક્યારેક મોટા પાયા માટે રાતોરાત - મહત્વપૂર્ણ માપન પહેલાં, કારણ કે જાડા સ્લેબનો મુખ્ય ભાગ તેની સપાટી સૂચવે છે તેના કરતા વધુ ધીમેથી સંતુલિત થાય છે.
• દિવાલના થર્મોસ્ટેટ પર આસપાસના ઓરડાનું તાપમાન યોગ્ય રીતે વાંચતું હોય તો પણ, માપન પાયાને સીધા સૂર્યપ્રકાશ, HVAC વેન્ટ્સ અને ગરમી ઉત્પન્ન કરતા સાધનોથી દૂર રાખો.
• ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા કાર્ય માટે માપન ડેટા સાથે આસપાસના તાપમાનનો રેકોર્ડ બનાવો, એવું માનવાને બદલે કે "ક્લાઇમેટ કંટ્રોલ્ડ રૂમ" સમગ્ર જગ્યાએ થર્મલી એકસમાન છે.
• ગ્રેનાઈટ એવા ઉત્પાદકો પાસેથી મેળવો જેઓ અનાજની સુસંગતતા અને ખાણના સોર્સિંગ વિશે ખાસ વાત કરી શકે છે, ફક્ત મટીરીયલ હેન્ડબુકમાંથી લેવામાં આવેલ સામાન્ય CTE આકૃતિ જ નહીં.

ગ્રાઇન્ડીંગ ફ્લોરમાંથી એક વ્યવહારુ નોંધ

અમે અમારા પોતાના તાપમાન અને ભેજ-નિયંત્રિત રૂમ ખાસ કરીને આ કારણે રાખીએ છીએ - મુખ્યત્વે આરામ માટે નહીં, પરંતુ કારણ કે સ્થિર, જાણીતા તાપમાને ગ્રાઇન્ડીંગ અને અંતિમ નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે, જેનાથી એવા ઘટકો ઉત્પન્ન થાય છે જેમની પ્રમાણિત સપાટતા ખરેખર ઇમારત છોડ્યા પછી જાળવી રાખે છે. સેમિકન્ડક્ટર નિરીક્ષણ પ્લેટફોર્મ અથવા CMM માળખાં બનાવતા ગ્રાહકોએ, એક કરતા વધુ વખત, અંતિમ માપન દરમિયાન આસપાસના તાપમાનને લોગ કરવા અને તેને સપાટતા પ્રમાણપત્ર સાથે શામેલ કરવા કહ્યું છે, જેથી તેમની પોતાની મેટ્રોલોજી ટીમ પાસે પછીથી કામ કરવા માટે દસ્તાવેજીકૃત સંદર્ભ બિંદુ હોય.

ગ્રેનાઈટમાં થર્મલ વિસ્તરણ એ ખામી નથી જેને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવી પડે - તે એક ભૌતિક ગુણધર્મ છે જેને મેનેજ કરવાની જરૂર છે, જેમ કંપન અથવા ભેજનું મેનેજ કરવાની જરૂર છે. જે ઉત્પાદકો અને પ્રયોગશાળાઓ માપન ખોટું દેખાય પછી પાછળથી વિચાર કરવાને બદલે તેને જાણીતા ચલ તરીકે ગણે છે, તેઓ એવી ભૂતિયા ભૂલોનો પીછો કરવામાં ઘણો ઓછો સમય વિતાવે છે જે ખરેખર ક્યારેય સાધન વિશે નહોતી.