Обзор оптических плавающих платформ: конструкция, измерения и виброизоляция.

1. Структурный состав оптической платформы

Высокопроизводительные оптические столы разработаны для удовлетворения требований сверхточных измерений, контроля и лабораторных условий. Их структурная целостность является основой для стабильной работы. Ключевые компоненты включают в себя:

1. Полностью стальная платформа
   Качественный оптический стол обычно имеет цельностальную конструкцию, включающую верхнюю и нижнюю панели толщиной 5 мм в сочетании с прецизионно сваренным стальным сотовым сердечником толщиной 0,25 мм. Сердечник изготавливается с использованием высокоточных пресс-форм, а для поддержания постоянного геометрического расстояния используются сварочные прокладки.

2. Термическая симметрия для обеспечения размерной стабильности
   Конструкция платформы симметрична по всем трем осям, что обеспечивает равномерное расширение и сжатие в ответ на изменения температуры. Эта симметрия помогает поддерживать превосходную плоскостность даже при термических нагрузках.

3. Внутри сердечника нет пластика или алюминия.
   Сотовый сердечник простирается от верхней до нижней стальной поверхности без каких-либо пластиковых или алюминиевых вставок. Это позволяет избежать снижения жесткости или возникновения высоких коэффициентов теплового расширения. Стальные боковые панели используются для защиты платформы от деформации, вызванной влажностью.

4. Передовые методы обработки поверхностей
   Поверхности стола тщательно обрабатываются с помощью автоматизированной системы матовой полировки. По сравнению с устаревшими методами обработки поверхности, это обеспечивает более гладкие и однородные поверхности. После оптимизации поверхности плоскостность поддерживается в пределах 1 мкм на квадратный метр, что идеально подходит для точной установки приборов.

2. Методы тестирования и измерения оптических платформ

Для обеспечения качества и производительности каждая оптическая платформа проходит детальные механические испытания:

1. Модальные испытания молотком
   К поверхности прикладывается известная внешняя сила с помощью калиброванного импульсного молотка. На поверхность крепится датчик вибрации для регистрации данных отклика, которые анализируются с помощью специализированного оборудования для получения спектра частотной характеристики.

2. Измерение податливости при изгибе
   В ходе исследований и разработок измеряется податливость в нескольких точках на поверхности стола. Как правило, наибольшую гибкость демонстрируют четыре угла. Для обеспечения единообразия большинство сообщаемых данных по изгибу собирается именно в этих угловых точках с помощью датчиков, установленных на плоской поверхности.

3. Независимые протоколы испытаний
   Каждая платформа тестируется индивидуально и сопровождается подробным отчетом, включая измеренную кривую соответствия. Это обеспечивает более точное представление производительности, чем общие стандартные кривые, основанные на размерах.

4. Ключевые показатели эффективности
   Кривые изгиба и данные частотной характеристики являются важнейшими показателями, отражающими поведение платформы при динамических нагрузках, особенно в условиях, далеких от идеальных, и позволяющими пользователям иметь реалистичные представления об эффективности звукоизоляции.

3. Функции оптических систем виброизоляции

Высокоточные платформы должны изолировать вибрацию как от внешних, так и от внутренних источников:

• Внешние вибрации могут включать в себя движения пола, шаги, хлопки дверей или удары о стены. Как правило, они поглощаются пневматическими или механическими виброизоляторами, встроенными в ножки стола.

• Внутренние вибрации генерируются такими компонентами, как двигатели приборов, поток воздуха или циркулирующая охлаждающая жидкость. Они ослабляются внутренними демпфирующими слоями самой столешницы.

Неконтролируемая вибрация может серьезно повлиять на работу прибора, приводя к ошибкам измерений, нестабильности и срыву экспериментов.

4. Понимание собственной частоты

Собственная частота системы — это частота её колебаний в отсутствие внешних воздействий. Она численно равна её резонансной частоте.

Собственная частота определяется двумя ключевыми факторами:

• Масса подвижного компонента

• Жесткость (постоянная упругости) опорной конструкции

Уменьшение массы или жесткости увеличивает частоту, в то время как увеличение массы или жесткости пружины снижает ее. Поддержание оптимальной собственной частоты имеет решающее значение для предотвращения проблем с резонансом и обеспечения точности показаний.

5. Компоненты воздушно-плавающей изоляционной платформы

В воздушных платформах используются воздушные подшипники и электронные системы управления для обеспечения сверхплавного бесконтактного движения. Их часто подразделяют на следующие категории:

• Линейные воздушные подшипниковые платформы XYZ

• Вращающиеся столы на воздушных подшипниках

Система воздушных подшипников включает в себя:

• Плоские воздушные подушки (модули для плавания на воздухе)

• Линейные пневматические направляющие (рельсы с пневматическим приводом)

• Вращающиеся пневматические шпиндели

6. Воздушная флотация в промышленных условиях

Технология флотации с использованием воздуха также широко применяется в системах очистки сточных вод. Эти установки предназначены для удаления взвешенных твердых частиц, масел и коллоидных веществ из различных типов промышленных и бытовых сточных вод.

Один из распространенных типов — вихревая воздушно-флотационная установка, в которой высокоскоростные импеллеры вводят в воду мелкие пузырьки. Эти микропузырьки прилипают к частицам, заставляя их подниматься и удаляться из системы. Импеллеры обычно вращаются со скоростью 2900 об/мин, а образование пузырьков усиливается за счет многократного сдвига через многолопастные системы.

В число приложений входят:

• Нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы

• химическая перерабатывающая промышленность

• Производство продуктов питания и напитков

• Обработка отходов скотобойни

• Окрашивание и печать текстиля

• Гальваническое покрытие и обработка металлов

Краткое содержание

Оптические платформы на воздушной подушке сочетают в себе высокоточную конструкцию, активную виброизоляцию и передовые технологии обработки поверхности, обеспечивая непревзойденную стабильность для высокотехнологичных исследований, инспекций и промышленного применения.

Мы предлагаем индивидуальные решения с точностью до микрона, подкрепленные полными данными испытаний и поддержкой OEM/ODM. Свяжитесь с нами для получения подробных технических характеристик, чертежей САПР или информации о сотрудничестве с дистрибьюторами.