Lämpölaajenemisen määrittäminen ääriolosuhteissa

09.10.2018

Micro-Epsilonin kapasitiiviset anturit tunnistavat tähtianturin kannattimien lämpölaajenemisen. KRP Mechatec kehitti tämän mittausalustan yhteistyössä Micro-Epsilonin kansa. Tähtianturit ovat optisia mittauslaitteita, joiden toiminta perustuu CCD-elementteihin tai muihin optisiin antureihin. Ne ovat äärimmäisen tärkeitä avaruuslentojen korkeuden ja sijainnin hallinnan kannalta.
Niiden on pystyttävä tarjoamaan mikrometrin tarkat mittaustulokset, jotta sijainti avaruudessa voidaan määrittää riittävän tarkasti. Siksi tuet, joille tähtianturit on asennettu eivät saa altistua lämpölaajenemiselle. Tämän vuoksi käytetyn materiaalin reagoimista tutkitaan Micro-Epsilonin tarkoilla kapasitiivisilla siirtymäantureilla.
Kannattimet ovat suuren M-kirjaimen muotoisia. Yksi tähtianturi on asennettu vasemmalle, yksi oikealle ja yksi keskelle. Nämä anturit on kallistettu vasemmalle tai oikealle. Keskellä oleva anturi osoittaa pystysuoraan ylöspäin. Tarkistustestissä käytetään viittä kapasitiivista anturia kussakin tuessa. Ne tunnistavat tasojen kiertymisen X-, Y- ja Z-akselilla mikroradiaanin tarkkuudella (esimerkiksi: 1 μrad vastaa 1m:n vipuvarren 1μm:n siirtymää). Mittausalustan testit näyttivät referenssipinnoilla kiertomittauksen vakaudeksi <0.1μrad/K.
Kapasitiiviset anturit soveltuvat erityisen hyvin suurta tarkkuutta vaativiin tehtäviin. Niillä saadaan jopa nanometrin tarkkoja mittaustuloksia myös äärimmäisen suurissa lämpötilavaihteluissa. Anturit sopivat sovelluksiin, joissa olosuhteet vaihtelevat kryogeenisistä lämpötiloista tai erittäin korkeista alipaineista pölyisiin teollisuusympäristöihin tai siisteihin huonesovelluksiin. Micro-Epsilonin kapasitiiviset anturit tarjoavat myös pitkäaikaista vakautta, sillä niissä ei ole integroituja komponentteja, jotka voisivat lyhentää käyttöikää. Niiden toinen vahvuus on monipuolinen yhdistettävyys. Kaikkia kapasitiivisia antureita voidaan käyttää millä tahansa Micro-Epsilonin ohjauselektroniikalla ilman monimutkaisia kalibrointeja.

MICRO-EPSILON SENSOTEST AB
Vantaankoskentie 14
01670 Vantaa, Finland
jouko.kuosmanen@micro-epsilon.fi
+358 40 8484 109