Обзор оптических плавучих 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 — основа стабильной работы. Ключевые компоненты включают в себя:

1. Платформа полностью изготовлена из стали
   Качественный оптический стол обычно имеет цельностальную конструкцию, состоящую из верхней и нижней обшивки толщиной 5 мм и сотового сердечника из стали толщиной 0,25 мм, сваренного методом прецизионной сварки. Сердечник изготавливается с помощью высокоточных пресс-форм, а для обеспечения постоянного геометрического расстояния между элементами используются сварные дистанционные шайбы.

2. Тепловая симметрия для размерной стабильности
   Структура платформы симметрична по всем трём осям, что обеспечивает равномерное расширение и сжатие при изменении температуры. Эта симметрия помогает сохранять идеальную плоскостность даже при термических нагрузках.

3. Внутри нет пластика или алюминия
   Сотовый сердечник полностью простирается от верхней части до нижней стальной поверхности без каких-либо пластиковых или алюминиевых вставок. Это позволяет избежать снижения жёсткости и возникновения высоких коэффициентов теплового расширения. Стальные боковые панели защищают платформу от деформации под воздействием влаги.

4. Усовершенствованная обработка поверхностей
   Поверхности стола обработаны с помощью автоматизированной системы матовой полировки. По сравнению с устаревшими методами обработки поверхности, это обеспечивает более гладкую и однородную поверхность. После оптимизации поверхности плоскостность поддерживается на уровне 1 мкм на квадратный метр, что идеально подходит для точной установки инструментов.

2. Методы тестирования и измерения оптической платформы

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

1. Модальное испытание молотком
   К поверхности прикладывается известная внешняя сила с помощью калиброванного импульсного молотка. Датчик вибрации крепится к поверхности для регистрации данных, которые анализируются специальным оборудованием для построения частотного спектра.

2. Измерение податливости при изгибе
   В ходе НИОКР измеряется податливость стола в нескольких точках. Четыре угла, как правило, демонстрируют наибольшую гибкость. Для обеспечения единообразия данных большинство данных об изгибе собираются в этих угловых точках с помощью датчиков, установленных на плоской поверхности.

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

4. Ключевые показатели эффективности
   Кривые изгиба и данные частотной характеристики являются важнейшими контрольными показателями, которые отражают поведение платформы при динамических нагрузках, особенно в условиях, далеких от идеальных, и предоставляют пользователям реалистичные ожидания относительно эффективности изоляции.

3. Функция оптических систем виброизоляции

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

• Внешние вибрации могут включать движение пола, шаги, хлопанье дверью или удары о стену. Обычно они поглощаются пневматическими или механическими виброизоляторами, встроенными в ножки стола.

• Внутренние вибрации возникают из-за работы таких компонентов, как двигатели инструментов, поток воздуха или циркулирующие охлаждающие жидкости. Они гасятся внутренними демпфирующими слоями столешницы.

Неконтролируемая вибрация может серьезно повлиять на работу прибора, что приведет к ошибкам измерений, нестабильности и сбоям в экспериментах.

4. Понимание собственной частоты

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

Собственную частоту определяют два ключевых фактора:

• Масса движущегося компонента

• Жесткость (постоянная упругости) опорной конструкции

Уменьшение массы или жёсткости увеличивает частоту, а увеличение массы или жёсткости пружины — снижает. Поддержание оптимальной собственной частоты имеет решающее значение для предотвращения резонансных проблем и обеспечения точности показаний.

5. Компоненты плавучей изоляционной платформы

Воздушные плавающие платформы используют воздушные подшипники и электронные системы управления для обеспечения сверхплавного, бесконтактного движения. Их часто подразделяют на:

• Линейные ступени XYZ на воздушных подшипниках

• Поворотные столы на воздушных подшипниках

Система воздушных подшипников включает в себя:

• Плоские воздушные подушки (воздушные плавающие модули)

• Линейные воздушные пути (воздушные рельсы)

• Ротационные воздушные шпиндели

6. Воздушная флотация в промышленных применениях

Технология воздушной флотации также широко применяется в системах очистки сточных вод. Эти установки предназначены для удаления взвешенных частиц, масел и коллоидных веществ из различных типов промышленных и муниципальных сточных вод.

Одним из распространённых типов является вихревой воздушный флотатор, в котором высокоскоростные импеллеры создают в воде мелкие пузырьки. Эти микропузырьки прилипают к частицам, поднимая их и удаляя из системы. Импеллеры обычно вращаются со скоростью 2900 об/мин, а образование пузырьков усиливается многократным сдвигом через многолопастную систему.

Приложения включают в себя:

• Нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы

• Химическая перерабатывающая промышленность

• Производство продуктов питания и напитков

• Переработка отходов скотобойни

• Окрашивание и печать текстиля

• Гальваника и отделка металлов

Краткое содержание

Оптические плавающие платформы сочетают в себе прецизионную структуру, активную виброизоляцию и передовые технологии обработки поверхности, обеспечивая непревзойденную устойчивость для высокотехнологичных исследований, проверок и промышленного использования.

Мы предлагаем индивидуальные решения с точностью до микрона, подтверждённые полными данными испытаний и поддержкой OEM/ODM. Свяжитесь с нами для получения подробных спецификаций, чертежей CAD или сотрудничества с дистрибьюторами.