Металлическая пружина теплового расширения

Я пытаюсь выяснить, почему инструмент лазерного макета у меня дрейфует со временем. Он был разработан с небольшим регулировочным механизмом, который опирается на пружину для приложения давления к опоре, которая вращает весь лазер. Винт используется для приложения и сброса давления на пружину, перемещая таким образом небольшое количество лазера влево и вправо.

Я получаю дрейф в горизонтальном положении лазеров около 1/2 дюйма на 100 футов в течение нескольких часов. Я делаю этот тест ночью, и температура около 15 градусов по Фаренгейту с момента начала теста до его завершения.

Я сделал модель устройства Sketch-Up и определил, что изменение положения на 5 микрон (в конце точки опоры) - это все, что потребуется для перемещения лазера на 1/2 дюйма при 100 футах.

Мой вопрос: возможно ли, что моя пружина расширяется и сжимается на 5 микрон при изменении температуры на 15 градусов?

Я не инженер и ищу какие-то предположения, чтобы исключить или исключить общую возможность.

Весна выглядит примерно так:

Диаметр всей пружины составляет около 1/4 дюйма. Диаметр рулонной металлической проволоки составляет около 1/6 дюйма. Длина пружины составляет около 1/2 "без сжатия. Она состоит из около 8 петель.

Я не знаю металл, из которого он сделан, спекуляции на различных сценариях были бы полезны, поскольку, опять же, я просто пытаюсь исключить или исключить возможность.

Предполагая, что пружина не полностью сжата / опущена, не имеет значения, расширяется ли пружинный материал или нет, потому что это пружина - он деформируется, заполняя пространство между витками.

Вместо увеличения расстояния это увеличит сила весна действует на вашу опору. Это не должно быть проблемой, если регулировка заблокирована установочным винтом или чем-то подобным

То, что могло случиться, - то, что дрейф не из-за весны, а некоторой другой части. Этот стол дает некоторые линейные коэффициенты расширения. Единицы метрической стороны можно прочитать как «микрон расширения на метр исходной длины, на градус Кельвина».

Итак, если у вас есть алюминиевый винт длиной 1 метр и вы нагреваете его на 1 КБ, он расширяется на 22 микрона. 0,5 см в исходной длине, он расширяется на 0,11 мкм. Если повышение температуры составило 8,3 К, около 15 F, то винт 0,5 см расширился бы примерно на 0,9 мкм.

Я бы сказал, что эффект, который вы видите, может быть тепловым расширением, но я бы также проверил другие места на предмет дрейфа, например, не блокировку настройки после выполнения регулировки.

Да, это пружина, которая скручивается по мере того, как сокращается и расширяется из-за температуры. Измените настройку, другого решения нет. Причин может быть одна или две: одна - это форма пружины при изотропном расширении, вторая - потому что пружина сделана из прямой проволоки, и она может больше не быть изотропной. На самом деле оба эффекта действуют вместе.