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激光檢測(cè)

光學(xué)檢測(cè)平臺(tái)及其選購(gòu)技巧

星之球激光 來(lái)源:激光網(wǎng)2011-12-01 我要評(píng)論(0 )   

光學(xué) 平臺(tái)是一種隔除振動(dòng)的工作平面,它利用自身的固有頻率能有效避開(kāi)環(huán)境振動(dòng)所產(chǎn)生的共振現(xiàn)象,控制振幅放大,減少振動(dòng)傳遞率,消除環(huán)境振動(dòng)對(duì)使用精度的影響,廣泛應(yīng)...

光學(xué)平臺(tái)是一種隔除振動(dòng)的工作平面,它利用自身的固有頻率能有效避開(kāi)環(huán)境振動(dòng)所產(chǎn)生的共振現(xiàn)象,控制振幅放大,減少振動(dòng)傳遞率,消除環(huán)境振動(dòng)對(duì)使用精度的影響,廣泛應(yīng)用于光學(xué)測(cè)試、激光掃描、激光干涉和光學(xué)制造等科研和教學(xué)領(lǐng)域中,適用于全息技術(shù)、光譜實(shí)驗(yàn)技術(shù)、精密檢測(cè)技術(shù)、現(xiàn)代光學(xué)、激光技術(shù)、集成電子學(xué)、醫(yī)療生物及光纖等工程領(lǐng)域。

  1 光學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)

  光學(xué)隔振平臺(tái)外框采用剛性強(qiáng),變形小,焊接性能好的優(yōu)質(zhì)中碳鋼板;隔振層利用固有頻率低,阻振性能強(qiáng)的蜂窩結(jié)構(gòu)材料,能最大限度控制振動(dòng)的響應(yīng)。面板采用高導(dǎo)磁不銹鋼板,精磨后具有實(shí)用、美觀和耐磨等特點(diǎn)。粗糙度0.8~1.6μm,平面度0.05~0.10mm/cm2。

  1 )隔振基礎(chǔ)部分可根據(jù)具體要求。

  2) 調(diào)節(jié)支撐部分:采用耐磨絲桿和平面推力球軸承,使用時(shí)輕松可靠。

  3 )自動(dòng)平衡系統(tǒng):采用空氣伺服系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)整水平。它的突出特點(diǎn)是把系統(tǒng)對(duì)微振的響應(yīng)反饋到系統(tǒng)中,改變隔振特性,提高隔振效果,在超載偏重的實(shí)驗(yàn)條件下瞬間達(dá)到初始的平衡狀態(tài)。

  2 共振峰抑制技術(shù)

     精密光學(xué)儀器運(yùn)行時(shí),機(jī)械振動(dòng)指標(biāo)要求甚高,而載體振動(dòng)環(huán)境卻較惡劣,對(duì)支撐致穩(wěn)系統(tǒng)提出更高的要求。一般來(lái)講,光學(xué)減振平臺(tái)可以有效地衰減高頻振動(dòng)(5 Hz以上),但如果光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境比較惡劣,伴隨著高強(qiáng)度的低頻晃動(dòng),被動(dòng)減振的固有缺陷——低頻共振放大將在此時(shí)明顯地表現(xiàn)出來(lái),因此,必須采取有效的共振峰抑制技術(shù)來(lái)控制。

     空氣彈簧帶有附加氣室以降低垂直剛度,并在空氣彈簧本體和附加氣室之間設(shè)置節(jié)流孔以提供阻尼。當(dāng)空氣彈簧受到激擾而產(chǎn)生變形時(shí),節(jié)流孔兩側(cè)將產(chǎn)生壓力差,空氣彈簧在緩慢變位過(guò)程,其壓力差不大,而在快速變位過(guò)程,則其壓力差較大。壓力空氣流過(guò)節(jié)流孔時(shí),將受到局部阻力作用而產(chǎn)生阻尼,吸收一部分能量,因而起到減振作用。

     通過(guò)原理驗(yàn)證試驗(yàn)證明了改變節(jié)流孔徑的大小可以有效地抑制共振放大。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)在高頻段的振動(dòng)隔離能力受到了一定的影響。高頻振動(dòng)隔離能力的削弱主要來(lái)自空氣彈簧和附加氣室的整體連接,導(dǎo)致高頻振動(dòng)所產(chǎn)生的微弱壓力差生成的微小氣體量在空氣彈簧和附加氣室間來(lái)回流動(dòng),導(dǎo)致產(chǎn)生阻尼,影響了高頻隔振能力。

 

     在某試驗(yàn)中,測(cè)試設(shè)備采集振動(dòng)臺(tái)和經(jīng)過(guò)隔振后的光學(xué)平臺(tái)的振動(dòng)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)處理后擬合成傳遞曲線。多輪振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證表明在空氣彈簧本體安裝可控阻尼裝置,通過(guò)改變空氣彈簧與附加氣室間節(jié)流孔徑的大小可以有效地控制阻尼,達(dá)到抑制共振的效果(如圖1所示),共振放大倍數(shù)從7~8倍減小到2~3倍,高頻隔振性能不受影響,反而在20 Hz以上頻段性能有所提高,可以有效地保證高頻隔振能力,在振動(dòng)隔離系統(tǒng)中起到積極效用。

  3 光學(xué)平臺(tái)的選購(gòu)和使用技巧

  1) 隨著眾多研究機(jī)構(gòu)對(duì)光學(xué)平臺(tái)質(zhì)量要求的不斷提高和廠商對(duì)產(chǎn)品的不斷完善,目前研制出來(lái)的光學(xué)平臺(tái)款型繁多,質(zhì)量也參差不齊,所以在購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品前,首先要對(duì)企業(yè)進(jìn)行一定的了解,比如企業(yè)的性質(zhì)了解、綜合能力的了解、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝路線、售后服務(wù)能務(wù)和態(tài)度等。其次是對(duì)產(chǎn)品的了解,比如它的材料、加工的精度、隔振效果、產(chǎn)品整體的合理性,平臺(tái)表面是否精細(xì)、表面處理的工藝性、整體的美觀性等。

     2 )不要過(guò)于看重產(chǎn)品某一兩項(xiàng)參數(shù),應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品的整體進(jìn)行了解,并進(jìn)行一定檢驗(yàn)。例如光學(xué)平臺(tái)中的重要參數(shù)如平面度、平臺(tái)不平度、固有頻率、振幅、工作壓力和最大負(fù)載等參數(shù)都要有詳細(xì)的了解并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。這樣才可以根據(jù)產(chǎn)品的一些重要參數(shù)來(lái)選擇自己想要購(gòu)買(mǎi)的光學(xué)平臺(tái)。

     3 )光學(xué)平臺(tái)在購(gòu)買(mǎi)后安裝使用的時(shí)候,安裝調(diào)試務(wù)必由廠家負(fù)責(zé)到位。安裝完畢后首先檢查光學(xué)平臺(tái)的支撐腿連接是否緊固好,整個(gè)平臺(tái)在普通外力下有無(wú)搖晃,平臺(tái)水平調(diào)整到位,接著查看廠家提供的出廠檢測(cè)報(bào)告,有條件的企業(yè)可要求廠家實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。自動(dòng)充氣精密隔振光學(xué)平臺(tái)的固有頻率應(yīng)在:

  垂直方向:空載:1.2~2.0 Hz;滿載:1.0~1.8 Hz;

  水平方向:空載:1.2~1.8 Hz;滿載:0.8-1.6 Hz;

  水平,平臺(tái)臺(tái)面平直公差0.05 ~0.10 mm/ m2;

  平臺(tái)表面有密迪紋理處理,粗糙度小于1.6μm;

  平臺(tái)所有外露表面平整光滑,底面噴防銹油漆,漆面光亮平整,無(wú)凹陷;銳邊倒角;整個(gè)外部整潔美觀大方。另外,平臺(tái)在做實(shí)驗(yàn)使用過(guò)程中,表面勿遺灑落水漬等有腐蝕性的液體,如有要及時(shí)用干凈紙巾和布擦拭干凈,空氣壓縮機(jī)要定期給予檢查加油,平臺(tái)水平在放置每6個(gè)月后都應(yīng)當(dāng)重新調(diào)整。

 

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