Przegląd optycznych platform unoszących się w powietrzu: struktura, pomiary i izolacja wibracji

1. Struktura platformy optycznej

Wysokowydajne stoły optyczne zostały zaprojektowane tak, aby sprostać wymaganiom ultraprecyzyjnych pomiarów, inspekcji i warunków laboratoryjnych. Ich integralność konstrukcyjna stanowi podstawę stabilnej pracy. Kluczowe elementy obejmują:

1. Platforma w całości wykonana ze stali
   Wysokiej jakości stół optyczny zazwyczaj ma konstrukcję całkowicie stalową, w tym 5-milimetrową górną i dolną powłokę połączoną z precyzyjnie spawanym stalowym rdzeniem o strukturze plastra miodu o grubości 0,25 mm. Rdzeń jest wytwarzany za pomocą precyzyjnych form do tłoczenia, a spawane przekładki zapewniają stały odstęp geometryczny.

2. Symetria termiczna dla stabilności wymiarowej
   Struktura platformy jest symetryczna we wszystkich trzech osiach, co zapewnia równomierne rozszerzanie i kurczenie się w odpowiedzi na zmiany temperatury. Ta symetria pomaga zachować doskonałą płaskość nawet pod wpływem naprężeń termicznych.

3. Brak rdzenia z tworzywa sztucznego lub aluminium
   Rdzeń o strukturze plastra miodu rozciąga się od górnej do dolnej powierzchni stalowej, bez żadnych wkładek z tworzywa sztucznego ani aluminium. Pozwala to uniknąć spadku sztywności i wysokich współczynników rozszerzalności cieplnej. Stalowe panele boczne chronią platformę przed odkształceniami spowodowanymi wilgocią.

4. Zaawansowana obróbka powierzchni
   Powierzchnie stołu są precyzyjnie wykończone za pomocą automatycznego systemu matowego polerowania. W porównaniu z przestarzałymi metodami obróbki powierzchni, zapewnia to gładsze i bardziej jednolite powierzchnie. Po optymalizacji powierzchni, płaskość utrzymuje się z dokładnością do 1 μm na metr kwadratowy, co jest idealne do precyzyjnego montażu instrumentów.

2. Metody testowania i pomiaru platformy optycznej

Aby zagwarantować jakość i wydajność, każda platforma optyczna przechodzi szczegółowe testy mechaniczne:

1. Testowanie młotkiem modalnym
   Znana siła zewnętrzna jest przykładana do powierzchni za pomocą skalibrowanego młota impulsowego. Do powierzchni przymocowany jest czujnik drgań, który rejestruje dane reakcji, a następnie analizuje je za pomocą specjalistycznego sprzętu w celu uzyskania widma częstotliwościowego.

2. Pomiar podatności na zginanie
   Podczas prac badawczo-rozwojowych mierzy się zgodność w wielu punktach na powierzchni stołu. Cztery narożniki wykazują zazwyczaj największą elastyczność. Dla zapewnienia spójności, większość raportowanych danych dotyczących zginania jest zbierana z tych narożników za pomocą czujników montowanych na płasko.

3. Niezależne raporty z testów
   Każda platforma jest testowana indywidualnie i dostarczana ze szczegółowym raportem, zawierającym zmierzoną krzywą zgodności. Zapewnia to dokładniejsze odwzorowanie wydajności niż standardowe krzywe oparte na rozmiarze.

4. Kluczowe wskaźniki wydajności
   Krzywe zginania i dane dotyczące odpowiedzi częstotliwościowej to kluczowe wskaźniki odzwierciedlające zachowanie platformy pod obciążeniami dynamicznymi, zwłaszcza w warunkach odbiegających od idealnych, dzięki czemu użytkownicy mają realistyczne oczekiwania co do wydajności izolacji.

3. Funkcja systemów izolacji drgań optycznych

Platformy precyzyjne muszą izolować drgania pochodzące zarówno ze źródeł zewnętrznych, jak i wewnętrznych:

• Drgania zewnętrzne mogą obejmować ruchy podłogi, kroki, trzaskanie drzwiami lub uderzenia w ściany. Zazwyczaj są one absorbowane przez pneumatyczne lub mechaniczne izolatory drgań zintegrowane z nogami stołu.

• Drgania wewnętrzne generowane są przez takie elementy, jak silniki instrumentów, przepływ powietrza czy krążące płyny chłodzące. Są one tłumione przez wewnętrzne warstwy tłumiące samego blatu stołu.

Niekontrolowane drgania mogą poważnie wpłynąć na działanie przyrządu, powodując błędy pomiarowe, niestabilność i zakłócanie eksperymentów.

4. Zrozumienie częstotliwości naturalnej

Częstotliwość własna układu to częstotliwość, z jaką oscyluje on, gdy nie działa na niego żadna siła zewnętrzna. Jest ona liczbowo równa jego częstotliwości rezonansowej.

Dwa kluczowe czynniki determinują częstotliwość własną:

• Masa ruchomego elementu

• Sztywność (stała sprężystości) konstrukcji nośnej

Zmniejszenie masy lub sztywności zwiększa częstotliwość, a zwiększenie masy lub sztywności sprężyny ją obniża. Utrzymanie optymalnej częstotliwości drgań własnych jest kluczowe dla zapobiegania problemom z rezonansem i utrzymania dokładnych odczytów.

5. Komponenty platformy izolacyjnej unoszącej się w powietrzu

Platformy unoszące się w powietrzu wykorzystują łożyska powietrzne i elektroniczne systemy sterowania, aby zapewnić niezwykle płynny i bezkontaktowy ruch. Platformy te często dzieli się na:

• Liniowe stoliki powietrzne XYZ

• Stoły obrotowe na łożyskach powietrznych

W skład systemu łożysk powietrznych wchodzą:

• Płaskie poduszki powietrzne (moduły unoszące się w powietrzu)

• Liniowe tory powietrzne (szyny prowadzone powietrzem)

• Wrzeciona obrotowe pneumatyczne

6. Flotacja powietrzna w zastosowaniach przemysłowych

Technologia flotacji powietrznej jest również powszechnie stosowana w systemach oczyszczania ścieków. Urządzenia te są przeznaczone do usuwania zawiesin, olejów i substancji koloidalnych z różnego rodzaju ścieków przemysłowych i komunalnych.

Jednym z popularnych typów jest jednostka flotacji powietrznej Vortex Air Flotation, która wykorzystuje wysokoobrotowe wirniki do wprowadzania drobnych pęcherzyków powietrza do wody. Te mikropęcherzyki przylegają do cząsteczek, powodując ich unoszenie się i usuwanie z systemu. Wirniki zazwyczaj obracają się z prędkością 2900 obr./min, a generowanie pęcherzyków jest wzmacniane przez wielokrotne ścinanie przez układy wielołopatkowe.

Zastosowania obejmują:

• Zakłady rafineryjne i petrochemiczne

• Przemysł przetwórstwa chemicznego

• Produkcja żywności i napojów

• Przetwarzanie odpadów rzeźniczych

• Barwienie i drukowanie tekstyliów

• Galwanizacja i wykańczanie metali

Streszczenie

Optyczne platformy unoszące się w powietrzu łączą w sobie precyzyjną konstrukcję, aktywną izolację wibracji i zaawansowaną inżynierię powierzchni, zapewniając niezrównaną stabilność w zaawansowanych badaniach, inspekcjach i zastosowaniach przemysłowych.

Oferujemy rozwiązania niestandardowe z dokładnością na poziomie mikronów, poparte pełnymi danymi testowymi i wsparciem OEM/ODM. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać szczegółową specyfikację, rysunki CAD lub nawiązać współpracę z dystrybutorem.