Von elektromagnetischer Abschirmung bis hin zu nichtmagnetischen Eigenschaften: Wie schützt der Granitsockel die Messumgebung von Hochpräzisionssensoren?

In zukunftsweisenden Bereichen wie der Halbleiterfertigung und der optischen Präzisionsprüfung sind hochpräzise Sensoren die Schlüsselelemente zur Erfassung wichtiger Daten. Komplexe elektromagnetische Umgebungen und instabile physikalische Bedingungen führen jedoch häufig zu ungenauen Messergebnissen. Der Granitsockel mit seinen nichtmagnetischen, abschirmenden Eigenschaften und seiner hervorragenden physikalischen Stabilität schafft eine zuverlässige Messumgebung für den Sensor.

Durch seine nichtmagnetische Eigenschaft wird die Störquelle ausgeschaltet.
Hochpräzisionssensoren wie induktive Wegsensoren und magnetische Waagen reagieren äußerst empfindlich auf Änderungen des Magnetfelds. Der Eigenmagnetismus herkömmlicher Metallgehäuse (z. B. Stahl und Aluminiumlegierungen) kann ein Störfeld um den Sensor erzeugen. Im Betrieb interagiert dieses externe Störfeld mit dem internen Magnetfeld des Sensors, was leicht zu Messfehlern führen kann.

Granit ist ein natürliches magmatisches Gestein, das aus Mineralien wie Quarz, Feldspat und Glimmer besteht. Aufgrund seiner inneren Struktur ist es nicht magnetisch. Um magnetische Störungen durch den Sockel zu eliminieren, wird der Sensor auf diesem Sockel montiert. In Präzisionsinstrumenten wie Elektronenmikroskopen und Kernspinresonanzgeräten gewährleistet der Granitsockel, dass der Sensor selbst feinste Veränderungen des Messobjekts präzise erfasst und Messfehler durch magnetische Interferenzen vermieden werden.
Die strukturellen Eigenschaften sind auf die elektromagnetische Abschirmung abgestimmt.
Obwohl Granit nicht über die leitfähige Abschirmwirkung von Metallen verfügt, kann seine einzigartige physikalische Struktur elektromagnetische Störungen dennoch abschwächen. Granit ist hart und dicht. Die verschränkte Anordnung der Mineralkristalle bildet eine physikalische Barriere. Wenn externe elektromagnetische Wellen auf den Untergrund treffen, wird ein Teil der Energie vom Kristall absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt, während ein anderer Teil an der Kristalloberfläche reflektiert und gestreut wird. Dadurch wird die Intensität der den Sensor erreichenden elektromagnetischen Wellen reduziert.

In der Praxis werden Granitfundamente häufig mit Metallabschirmungsnetzen zu Verbundkonstruktionen kombiniert. Das Metallgewebe blockiert hochfrequente elektromagnetische Wellen, während der Granit die verbleibenden Störungen weiter reduziert und gleichzeitig für einen stabilen Halt sorgt. In Industriehallen mit Frequenzumrichtern und Motoren ermöglicht diese Kombination den stabilen Betrieb von Sensoren selbst in starker elektromagnetischer Umgebung.
Physikalische Eigenschaften stabilisieren und Messzuverlässigkeit verbessern
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Granit ist extrem niedrig (nur (4–8) × 10⁻⁶/℃), und seine Größe ändert sich bei Temperaturschwankungen kaum. Dies gewährleistet die Stabilität der Sensorposition. Dank seiner hervorragenden Dämpfungseigenschaften werden Umgebungsschwingungen schnell absorbiert und der Einfluss mechanischer Störungen auf die Messungen reduziert. Bei optischen Präzisionsmessungen verhindert die Granitbasis eine durch thermische Verformung und Vibrationen verursachte Verschiebung des optischen Pfades und sichert so die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Messdaten.

Bei der Dickenmessung von Halbleiterwafern konnte ein Unternehmen durch die Verwendung einer Granitbasis den Messfehler von ±5 µm auf ±1 µm reduzieren. Auch bei der Form- und Lagetoleranzprüfung von Luft- und Raumfahrtkomponenten verbesserte ein Messsystem mit Granitbasis die Datenwiederholgenauigkeit um mehr als 30 %. Diese Beispiele belegen eindeutig, dass die Granitbasis die Messzuverlässigkeit hochpräziser Sensoren durch die Eliminierung elektromagnetischer Störungen und die Stabilisierung der physikalischen Umgebung deutlich erhöht und somit eine unverzichtbare Schlüsselkomponente in der modernen Präzisionsmesstechnik darstellt.