في مجال القياس الدقيق، يُعدّ جهاز قياس الملامح (Profilometer) الجهاز الأساسي للحصول على بيانات عالية الدقة، أما القاعدة، فهي مكون أساسي فيه، وتؤثر قدرتها على مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي بشكل مباشر على دقة نتائج القياس. من بين مواد القاعدة المختلفة، يُعدّ الجرانيت والحديد الزهر خيارات شائعة نسبيًا. بالمقارنة مع قواعد قياس الملامح المصنوعة من الحديد الزهر، أظهرت قواعد الجرانيت مزايا كبيرة في إزالة التداخل الكهرومغناطيسي، وأصبحت خيارًا مثاليًا للقياسات عالية الدقة.
تأثير التداخل الكهرومغناطيسي على قياسات مقاييس الانحدار
في البيئة الصناعية الحديثة، ينتشر التداخل الكهرومغناطيسي في كل مكان. بدءًا من الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن المعدات الكبيرة العاملة في الورشة، وصولًا إلى تداخل إشارات الأجهزة الإلكترونية المحيطة. بمجرد أن تؤثر إشارات التداخل هذه على جهاز قياس الزوايا، فإنها تُسبب انحرافات وتقلبات في بيانات القياس، بل وقد تؤدي إلى سوء تقدير نظام القياس. بالنسبة لقياسات الكنتور التي تتطلب دقة على مستوى الميكرومتر أو حتى النانومتر، قد يُؤدي التداخل الكهرومغناطيسي الضعيف، حتى لو كان ضعيفًا، إلى فقدان موثوقية نتائج القياس، مما يؤثر على جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.
مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي لقاعدة مقياس الارتفاع المصنوع من الحديد الزهر
يُعدّ الحديد الزهر مادةً تقليديةً تُستخدم في قواعد التصنيع، ويُستخدم على نطاق واسع نظرًا لتكلفته المنخفضة نسبيًا ونضج عملية الصب. ومع ذلك، يتميز الحديد الزهر بموصلية كهربائية جيدة، مما يجعله عرضة للتحريض الكهرومغناطيسي في البيئة الكهرومغناطيسية. فعندما يؤثر المجال الكهرومغناطيسي المنبعث من مصدر تداخل كهرومغناطيسي خارجي على قاعدة الحديد الزهر، يتولد تيار مستحث داخل القاعدة، مشكلًا تيارًا دواميًا كهرومغناطيسيًا. لا تُولّد هذه التيارات الدوامية الكهرومغناطيسية مجالات كهرومغناطيسية ثانوية فحسب، مما يتداخل مع إشارات قياس جهاز قياس الملامح، بل يُسبب أيضًا ارتفاع درجة حرارة القاعدة، مما يُؤدي إلى تشوه حراري ويؤثر بشكل أكبر على دقة القياس. بالإضافة إلى ذلك، فإن بنية الحديد الزهر فضفاضة نسبيًا ولا يمكنها حجب الإشارات الكهرومغناطيسية بفعالية، مما يسمح للتداخل الكهرومغناطيسي باختراق القاعدة بسهولة والتسبب في تداخل مع دوائر القياس الداخلية.
ميزة إزالة التداخل الكهرومغناطيسي لقاعدة مقياس الجرانيت
خصائص العزل الطبيعية
الجرانيت نوع من الأحجار الطبيعية. بلوراته المعدنية الداخلية متقاربة التبلور، وبنيته كثيفة. وهو عازل جيد. على عكس الحديد الزهر، يكاد يكون الجرانيت غير موصل للكهرباء، مما يعني أنه لا يُولّد تيارات إيدي كهرومغناطيسية في بيئة كهرومغناطيسية، مما يُجنّبه مشاكل التداخل الناتجة عن الحث الكهرومغناطيسي. عندما يؤثر المجال الكهرومغناطيسي الخارجي على قاعدة الجرانيت، وبفضل خصائصه العازلة، لا يُمكن للمجال الكهرومغناطيسي أن يُشكّل حلقة داخل القاعدة، مما يُقلّل بشكل كبير من التداخل مع نظام قياس البروفيلوميتر.
أداء حماية ممتاز
يمنح الهيكل الكثيف للجرانيت قدرةً معينةً على حجب الإشارات الكهرومغناطيسية. على الرغم من أن الجرانيت لا يستطيع حجب الإشارات الكهرومغناطيسية تمامًا، كما هو الحال مع مواد الحجب المعدنية، إلا أنه قادرٌ على تشتيت الإشارات الكهرومغناطيسية وامتصاصها من خلال هيكله الخاص، مما يُضعف شدة التداخل الكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، في التطبيقات العملية، يمكن أيضًا دمج قاعدة مقياس الجرانيت مع تصاميم حجب كهرومغناطيسية مخصصة، مثل إضافة طبقة حجب معدنية، وما إلى ذلك، لتعزيز تأثير الحجب الكهرومغناطيسي وتوفير بيئة عمل أكثر استقرارًا لنظام القياس.
الخصائص الفيزيائية المستقرة
بالإضافة إلى منع التداخل الكهرومغناطيسي بشكل مباشر، تُسهم الخصائص الفيزيائية المستقرة للجرانيت بشكل غير مباشر في تعزيز قدرة جهاز قياس الملامح على مقاومة التداخل. يتميز الجرانيت بمعامل تمدد حراري منخفض للغاية، ولا يتعرض لتشوهات أبعادية تُذكر عند تغير درجة الحرارة. هذا يعني أنه في الحالات التي قد يُسبب فيها التداخل الكهرومغناطيسي تغيرات موضعية في درجة الحرارة، تحافظ قاعدة الجرانيت على ثبات شكلها وحجمها، مما يضمن دقة مرجع القياس ويتجنب أخطاء القياس الإضافية الناتجة عن تشوه القاعدة.
اليوم، في إطار السعي نحو قياسات عالية الدقة، تتفوق قواعد مقياس الجرانيت، بفضل خصائص العزل الطبيعي، والأداء الممتاز في الحماية، والخصائص الفيزيائية المستقرة، بشكل ملحوظ على قواعد مقياس الحديد الزهر في إزالة التداخل الكهرومغناطيسي. يُمكّن اختيار مقياس بقاعدة من الجرانيت من الحفاظ على قياسات مستقرة ودقيقة في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة، مما يوفر ضمانات قياس موثوقة للصناعات ذات متطلبات الدقة العالية للغاية، مثل التصنيع الإلكتروني، والمعالجة الميكانيكية الدقيقة، والفضاء الجوي، ويساعد الشركات على تحسين جودة المنتجات وقدرتها التنافسية.
وقت النشر: ١٢ مايو ٢٠٢٥