CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIAO THOA KẾ
4.1.4. Sai số do môi trường
4.1.4.1. Sai số do rung động
Trong môi trường xung quang của chúng ta, các yếu tố môi trường như nhiệt độ, bụi bẩn,… là một phần ảnh hưởng trực tiếp tới các thiết bị đo tại xưởng hoặc trong phịng thí nghiệm gây ra các sai số đáng kể về đo đạc đặc biệt trong giao thoa kế cần độ chính xác rất cao. Do đó viêc khắc phục hoặc hạn chế bớt những ảnh hưởng của môi trường là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác tới kích thước cần đo.
Các rung động do mọi vật luôn chuyển động và tác động tương hỗ lẫn nhau. Các rung động này lan truyền trên mặt đất, trên nền nhà của các xưởng sản xuất và các phịng thí nghiệm. Các thiết bị đo trong xưởng hoặc phịng thí nghiệm sẽ bị ảnh hưởng rung động này. Các rung động này gây ra sai số về độ chính xác của phép đo và các ngun cơng cơng nghệ chính xác. Khi xảy ra các cộng hưởng cục bộ tại các bộ phận của dụng cụ đo gây nên các biến dạng và dịch chuyển vị trí lớn của các bộ phận, chi tiết thiết bị. Đặc biệt là khi đo các kích thước độ dài cần đạt độ chính xác cao đến cỡ micromet và nhỏ hơn thì rung động của mơi trường gây ra những sai số rất lớn.
* Khắc Phục:
Để giảm ảnh hưởng của rung động tới môi trường đến các thiết bị, thường sử dụng các biện pháp sau:
- Sử dụng các thiết bị giảm chấn trong mối liên kết giữa nền nhà và thân máy như sử dụng đêm cao su, đệm khí,… Thiết bị này sẽ triệt giảm năng lượng của rung động truyền đến máy.
- Thiết kế máy và bệ máy có khả năng chịu ảnh hưởng ít nhất của rung động như tăng khối lượng bệ máy hoặc thân máy để tăng lưc quán tính chống lại được rung động ở tần số cao và tăng độ cứng của thân máy để giảm biến dạng và ảnh hưởng của rung động ở tần số thấp.
- Sử dụng các chất hấp thụ năng lượng rung động bằng ma sát nội như chất dẻo
lịng nhớt hoặc dầu có độ nhớt cao, các vật liệu hạt rời như cát.
4.1.4.2. Sai số do nhiệt độ, độ ẩm, áp suất
Nhiệt độ, độ ẩm, áp suất là các yếu tố ảnh hưởng lớn nhất tới kết quả đo. Trong các phịng thí nghiệm hoặc các xưởng thì nhiệt độ tăng từ dưới lên trên và nó đang thay đổi mọi lúc. Vì vậy mỗi thay đổi nhỏ khác nhau đều sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của máy đo. Kiểm sốt các yếu tố này khơng hợp lí có thể dẫn đến nhiệt độ trong nhà không ổn định dẫn tới máy ở trạng thái khơng ổn định, độ chính xác đo sẽ rất thấp.
* Khắc Phục:
- Trong phần mềm đo chúng ta điều chỉnh ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, áp
suất bằng cách hiệu chỉnh tuyến tính và hiệu chỉnh nhiệt độ, độ ẩm.
- Thiết bị điện, máy tính và các nguồn nhiệt khác nên giữ một khoảng cách với
máy đo.
- Thiết bị hoạt động tốt hơn nếu phịng được bố trí lắp đặt điều hịa có vị trí hợp
lý. Gió từ điều kiện khơng khí thổi trực tiếp vào máy đo, vì có sự khác biệt nhiệt độ trên và dưới chúng ta nên làm hướng khơng khí lên cao tạo thành chu trình lớn, duy trì sự cân bằng ổn định nhiệt độ, độ ẩm trong phịng.
- Phải kiểm sốt nhiệt trong phịng đo. Cửa phịng và của sổ phải đóng lại, tránh
- Cần có hộp, vỏ bảo quản. Chỉ bật máy khi sử dụng và tắt đi khi không cần thiết.
4.1.4.3. Sai số do bụi bẩn
Các thiết bị sau khi để một thời gian dài khơng bảo dưỡng, lau chùi thì bám dính lên bên ngồi các thiết bị đo hay may móc. Bụi bẩn là nguyên nhân gây ra cho việc siết chặt các thiết bị không được chặt. Các thiết bị đồ gá khi không được siết chặt sẽ gây ra rung lắc gây ra những sai số lớn đặc biệt trong q trình đo bằng giao thoa kế cần chính xác cao thì việc sai số lớn do việc siết chặt ảnh hưởng tới kết quả đo đáng kể. Do đó việc kiểm tra thiết bị lau chùi sửa chửa để đảm bảo sự an tồn, ổn định cho máy là vơ cùng cần thiết, tránh gây ra những sai số quá lớn trong quá trình đo đạc.
* Khắc Phục:
- Lau chùi sạch sẽ các thiết bị đo và đồ gá một cách thường xuyên.
- Kiểm tra định kỳ siết chặt các khớp nối, vít, đai ốc,… để các thiết bị đo tránh
gây rung lắc và bị lỏng khi trong quá trình đo đạc.
- Kiểm tra, bảo dưỡng và vệ sinh thường xuyên như bôi trơn bằng dầu nhớt cho
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. EDU-MINT1 EDU-MINT1/M Michelson Interferometer Kit User Guide Nguồn : Thor lab.
[2].. LIGO: The Laser lnterferometer Gravi tational-Wave Observatory.
Tác giả : Alex Abramovici, William E. Althouse, Ronald W. P. Drever, Yekta Gursel, Seiji Kawamura, Frederick J. Raab, David Shoemaker, Lisa Sievers, Robert E. Spero, Kip S. Thorne, Rochus E. Vogt, Rainer Weiss, Stanley E. Whitcomb, Michael E. Zucker.
[3].A Scanning Michelson Interferometer for the Measurement of the Concentration and Temperature Derivative of the Refractive Index of Liquids.
Tác giả : A. Becker, W. Kohler, and B. Miiller Max.
[4]. Scanning Michelson interferometer for imaging surface acoustic wave fields. Tác giả : J. V. Knuuttila, P. T. Tikka and M. M. Salomaa.
[5]. Laser interferometer for measuring high velocities of any reflecting surface. Tác giả : L. M. Barker and R. E. Hollenbach.
[6]. A homodyne Michelson interferometer with sub-picometer resolution. Tác giả : Marco Pisani.
[7]. Optical methods for distance and displacement measurements. Tác giả : Garry Berkovic and Ehud Shafir.
[8].Absolute displacement measurements using modulation of the spectrum of white light in a Michelson interferometer.
Tác giả: L. Montgomery Smith and Chris C. Dobson
[9].Absolute displacement measurements using modulation of the spectrum of white light in a Michelson interferometer