光學平臺的選購指南
光學平臺,又稱光學面包板、光學桌面、科學桌面、實驗平臺,供水平、穩(wěn)定的臺面,一般平臺都需要進行隔振等措施,保證其不受外界因素干擾,使科學實驗正常進行。光學平...[查看全部]
光學平臺最主要的一個目標是消除平臺上任意兩個以上部件之間的相對位移。大多數(shù)光學實驗都對系統(tǒng)穩(wěn)定性有較高的要求。各種因素造成的振動會導致儀器測量結(jié)果的不穩(wěn)定性和不準確性,所以光學平臺顯得十分重要。
光學平臺隔振原理振動的來源
振動來源主要分為來自系統(tǒng)之外的振動和系統(tǒng)內(nèi)部的振動。地面固有振動,工作人員踩踏地板以及開、關門或墻壁碰撞等通過地面?zhèn)鱽淼恼駝泳鶎傧到y(tǒng)之外的振動,這一類振動需通過光學平臺的隔振腿衰減;而來自系統(tǒng)內(nèi)部的振動包括儀器振動、氣流、冷卻水流等,則需依靠光學平臺的桌面阻尼來隔絕。
振動基本原理
固有頻率:
固有頻率,顧名思義,為系統(tǒng)本身發(fā)生的振動的頻率。數(shù)值上來看,固有頻率等于共振頻率??紤]物塊與彈性懸臂梁組成的系統(tǒng),固有頻率取決于兩個因素——物塊質(zhì)量,以及充當彈簧的彈性懸臂梁的彈性系數(shù)。質(zhì)量減小或彈性系數(shù)減小可增大固有頻率;質(zhì)量增大或懸臂梁彈性系數(shù)增大可降低固有頻率。
實驗室或廠房內(nèi)可能存在的振動源,包括地表的振動(固有頻率10-20Hz),大型建筑的振動(1Hz左右),聲音(20Hz以上),儀器設備(10Hz以上)。用戶應當根據(jù)自身情況,選擇合適的光學平臺以對振動有效隔絕。
阻尼:
如果沒有阻尼,系統(tǒng)將在靜止前振動很長一段時間——至少幾秒鐘。阻尼可消耗系統(tǒng)的機械能,使衰減更迅速。例如,當音叉頂端浸入水中時,振動幾乎立即減弱。同樣,當手指輕觸共振物塊——懸臂梁系統(tǒng)時,該阻尼裝置也會迅速的消耗振動能量。
光學平臺隔振原理
光學平臺系統(tǒng)包括光學臺面和隔振腿。光學平臺可放置儀器并對振動進行控制。光學平臺臺面是隔振系統(tǒng)中重要的一部分,其主要作用是提供一個無相對形變的剛性平臺,當有振動源傳遞到桌面時,桌面蜂窩結(jié)構和阻尼可有效減弱光學平臺振動變形。
光學平臺隔振腿除了支撐,主要作用是隔離來自地面的振動,隔振性能是其最重要指標之一。其他性能還包括:各腿
... 查看全文光學平臺廣泛應用于光學、電子、精密機械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和無損檢測等領域,以及其他機械行業(yè)的精密試驗儀器、設備振動隔離的關鍵裝置中。光學平臺系統(tǒng)由光學實驗平臺(平臺工作臺)、多維調(diào)整架、光源、光學元件組成。
光學平臺的分類目前市場所研制的光學平臺產(chǎn)品如下:
①精密光學平臺;②精密隔振平臺;③光學教學平臺;④自動平衡精密隔振平臺;⑤高阻尼隔振電生理平臺;⑥大理石隔振平臺;⑦電動位移臺;⑧超低固有頻率自動平衡精密隔振平臺;⑨伺服式主動隔振精密平臺。
精密光學平臺和精密隔振平臺為普通性產(chǎn)品。生產(chǎn)設計成本較低,具有典型的原理針對性。適合各大專院校作為教學實驗設備使用。主要面對高校的教育市場。國內(nèi)各個光學生產(chǎn)上等有類似的產(chǎn)品投放高校市場。并憑借價格優(yōu)勢占據(jù)著大多數(shù)的高教市場。
高阻尼隔振電生理平臺也可很好地用于高分辨率基及高倍顯微鏡定位操作來滿足任何環(huán)境下的實驗活動。
超低同有頻率自動平衡隔振平臺是在精密檢測和加工過程中用于消除環(huán)境振動對加工精度和測試影響的最新產(chǎn)品。首創(chuàng)自定心準無摩擦球頭擺桿技術,有效降低了系統(tǒng)垂直和水平方向的固有頻率。
光學平臺測試方法優(yōu)質(zhì)的光學平臺不僅需要高精度的機器設備來加工,更需要有高科技精度的檢測手段與檢測儀器來保證,也只有優(yōu)質(zhì)的光學平臺才能保證高精度的科學實驗、科學研究的正常進行。
光學平臺阻尼測試:
光學平臺最重要的特性為其共振頻率。共振頻率和振幅是負相關的,因此共振頻率應盡可能地增大,從而將振動強度最小化。平臺和面包板會在一個特定的頻率范圍內(nèi)發(fā)生振動。為了改善性能,每種尺寸的平臺和面包板的阻尼效果都需要進行優(yōu)化。
光學平臺阻尼需要進行各種測試,對其厚度/面積的比值進行優(yōu)化。大面積的光學平臺(邊長至少為10英尺或3米)具有厚度為12.2英寸(310毫米)的標準厚度,這樣可以提高穩(wěn)定性。對于小面積的光學平臺,厚度
... 查看全文光學平臺,又稱光學面包板、光學桌面、科學桌面、實驗平臺,供水平、穩(wěn)定的臺面,一般平臺都需要進行隔振等措施,保證其不受外界因素干擾,使科學實驗正常進行。
光學平臺的選購指標為了提高光學平臺使用者對產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的鑒別能力,購買光學平臺的注意事項以及各項指標的意義和檢測方法。
1、外觀
光學平臺外觀應美觀,各部位都應無影響安全的銳角及銳邊,更重要的是檢查孔口倒角是否均勻一致(螺孔旋入后應垂直平臺面),四邊及其倒角是否平直一致。如果臺面未經(jīng)過機械加工而是人工打磨出來的孔口倒角是大小不一致的,沿臺面四周邊用目測即可看出臺面倒角處是彎曲的。
2、固有頻率(≤2Hz)
固有頻率也稱自然頻率、自振頻率,只有在環(huán)境擾動力頻率(f)與光學平臺的固有頻率(fo)的比值f/fo>√2時系統(tǒng)才有隔振作用。所以光學平臺的固有頻率越低,隔振效果效果就越好。
該指標的檢測一般采用振動頻譜分析儀及便攜式振動分析儀來進行多點測量,如供應商不具備儀器測量,也可用以下方法:用手用力壓下(或側(cè)推)平臺,然后迅速松開,讓其大幅度上下振動(或左右、前后擺動)起來,如一秒鐘內(nèi)往復一次即為1Hz,二次即為2Hz,依此類推。須可粗略測得光學平臺的固有頻率。
3、平面度(≤0.05mm/m2)
該指標越小即表明臺面越平整,調(diào)整光路就越容易。一般出廠要求平面度小于0.05mm/m2,檢測方法一般有:光電自準直儀法、光學平面度檢查儀檢測法、水平儀檢測法、激光平面度檢測儀等等。對安裝在實驗室的光學平臺平面度一般采用光電直準儀和光學平直度檢查儀檢測,經(jīng)計算后得出。
4、表面密迪紋理及粗糙度(Ra≤0.8μm)
該指標的意義在于保證光學平臺有一個光滑但無反射的工作表面。良好的表面粗糙度有利對實驗儀器的保護,光學平臺出廠要求一般在Ra≤0.8μm以下,粗糙度完成可采用對比樣板目測和粗糙度儀檢測,如果是現(xiàn)場檢測可采用
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