Prehľad optických vzduchom plávajúcich platforiem: konštrukcia, meranie a izolácia vibrácií

1. Štrukturálne zloženie optickej platformy

Vysoko výkonné optické stoly sú navrhnuté tak, aby spĺňali požiadavky ultra presného merania, kontroly a laboratórneho prostredia. Ich štrukturálna integrita je základom stabilnej prevádzky. Medzi kľúčové komponenty patria:

1. Plne oceľová plošina
   Kvalitný optický stôl má zvyčajne celooceľovú konštrukciu vrátane 5 mm hrubého horného a spodného plášťa spárovaného s 0,25 mm presne zváraným oceľovým voštinovým jadrom. Jadro sa vyrába pomocou vysoko presných lisovacích foriem a na udržanie konzistentných geometrických rozstupov sa používajú zváracie dištančné podložky.

2. Tepelná symetria pre rozmerovú stabilitu
   Štruktúra plošiny je symetrická vo všetkých troch osiach, čo zabezpečuje rovnomerné rozťahovanie a sťahovanie v reakcii na zmeny teploty. Táto symetria pomáha udržiavať vynikajúcu rovinnosť aj pri tepelnom namáhaní.

3. Žiadny plast ani hliník vo vnútri jadra
   Voštinové jadro siaha úplne od vrchnej až po spodnú oceľovú plochu bez akýchkoľvek plastových alebo hliníkových vložiek. Tým sa zabráni poklesu tuhosti alebo vzniku vysokej tepelnej rozťažnosti. Oceľové bočné panely chránia plošinu pred deformáciou súvisiacou s vlhkosťou.

4. Pokročilé obrábanie povrchov
   Povrchy stolov sú jemne upravené pomocou automatizovaného systému matného leštenia. V porovnaní so zastaranými povrchovými úpravami sa dosahujú hladšie a konzistentnejšie povrchy. Po optimalizácii povrchu sa rovinnosť udržiava v rozmedzí 1 μm na meter štvorcový, čo je ideálne pre presnú montáž prístrojov.

2. Metódy testovania a merania optických platforiem

Pre zaistenie kvality a výkonu sa každá optická platforma podrobuje podrobným mechanickým testom:

1. Modálne kladivové testovanie
   Na povrch sa pomocou kalibrovaného impulzného kladiva aplikuje známa vonkajšia sila. Na povrch sa pripevní vibračný senzor, ktorý zachytáva údaje o odozve, ktoré sa analyzujú pomocou špecializovaného zariadenia na vytvorenie frekvenčného spektra odozvy.

2. Meranie ohybovej poddajnosti
   Počas výskumu a vývoja sa meria zhoda viacerých bodov na povrchu stola. Štyri rohy vo všeobecnosti vykazujú najvyššiu flexibilitu. Kvôli konzistentnosti sa väčšina hlásených údajov o ohybe zhromažďuje z týchto rohových bodov pomocou plochých senzorov.

3. Nezávislé testovacie správy
   Každá platforma je testovaná individuálne a dodáva sa s podrobnou správou vrátane nameranej krivky zhody. To poskytuje presnejšie znázornenie výkonu ako všeobecné štandardné krivky založené na veľkosti.

4. Kľúčové metriky výkonnosti
   Ohybové krivky a údaje o frekvenčnej odozve sú kľúčovými kritériami, ktoré odrážajú správanie platformy pri dynamickom zaťažení – najmä za menej ako ideálnych podmienok – a poskytujú používateľom realistické očakávania týkajúce sa izolačného výkonu.

3. Funkcia optických systémov na izoláciu vibrácií

Presné platformy musia izolovať vibrácie od vonkajších aj vnútorných zdrojov:

• Medzi vonkajšie vibrácie môžu patriť pohyby podlahy, kroky, búchanie dverí alebo nárazy na stenu. Tieto vibrácie sú zvyčajne absorbované pneumatickými alebo mechanickými tlmičmi vibrácií integrovanými do nôh stola.

• Vnútorné vibrácie sú generované komponentmi, ako sú motory prístrojov, prúdenie vzduchu alebo cirkulujúce chladiace kvapaliny. Tieto vibrácie sú tlmené vnútornými tlmiacimi vrstvami samotnej dosky stola.

Nezmiernené vibrácie môžu vážne ovplyvniť výkon prístroja, čo vedie k chybám merania, nestabilite a narušeným experimentom.

4. Pochopenie prirodzenej frekvencie

Prirodzená frekvencia systému je rýchlosť, akou kmitá, keď nie je ovplyvnený vonkajšími silami. Číselne sa rovná jeho rezonančnej frekvencii.

Prirodzenú frekvenciu určujú dva kľúčové faktory:

• Hmotnosť pohybujúcej sa zložky

• Tuhosť (pružnosť) nosnej konštrukcie

Zníženie hmotnosti alebo tuhosti zvyšuje frekvenciu, zatiaľ čo zvýšenie hmotnosti alebo tuhosti pružiny ju znižuje. Udržiavanie optimálnej vlastnej frekvencie je kľúčové pre predchádzanie problémom s rezonanciou a udržanie presných údajov.

5. Komponenty izolačnej platformy s plávajúcou vzduchovou náplňou

Vzduchom plávajúce plošiny používajú vzduchové ložiská a elektronické riadiace systémy na dosiahnutie ultraplynulého a bezkontaktného pohybu. Často sa delia na:

• Lineárne stolíky s pneumatickými ložiskami XYZ

• Otočné stoly s pneumatickými ložiskami

Systém vzduchových ložísk zahŕňa:

• Planárne vzduchové vankúšiky (moduly na vztlakovanie vzduchu)

• Lineárne vzduchové dráhy (vzduchom vedené koľajnice)

• Rotačné vzduchové vretená

6. Vzduchová flotácia v priemyselných aplikáciách

Technológia flotácie vzduchu sa tiež široko používa v systémoch čistenia odpadových vôd. Tieto stroje sú určené na odstraňovanie suspendovaných pevných látok, olejov a koloidných látok z rôznych typov priemyselných a komunálnych odpadových vôd.

Jedným bežným typom je vírová flotačná jednotka, ktorá využíva vysokorýchlostné obežné kolesá na zavádzanie jemných bublín do vody. Tieto mikrobubliny priľnú k časticiam, čo spôsobuje ich stúpanie a odstraňovanie zo systému. Obežné kolesá sa zvyčajne otáčajú rýchlosťou 2900 ot./min. a tvorba bublín sa zvyšuje opakovaným strihaním cez viacčepeľové systémy.

Aplikácie zahŕňajú:

• Rafinačné a petrochemické závody

• Chemický spracovateľský priemysel

• Výroba potravín a nápojov

• Spracovanie odpadu z bitúnkov

• Farbenie a potlač textilu

• Galvanické pokovovanie a povrchová úprava kovov

Zhrnutie

Optické vzduchom plávajúce platformy kombinujú presnú štruktúru, aktívnu izoláciu vibrácií a pokročilé povrchové inžinierstvo, aby poskytovali bezkonkurenčnú stabilitu pre špičkový výskum, kontrolu a priemyselné využitie.

Ponúkame riešenia na mieru s presnosťou na mikrónovú úroveň, podložené kompletnými testovacími údajmi a podporou OEM/ODM. Kontaktujte nás pre podrobné špecifikácie, CAD výkresy alebo spoluprácu s distribútormi.