光学气浮平台概述:结构、测量和隔振

1. 光学平台的结构组成

高性能光学平台旨在满足超精密测量、检测和实验室环境的需求。其结构完整性是稳定运行的基础。主要部件包括:

  1. 全钢结构平台
    优质光学平台通常采用全钢结构,包括5毫米厚的上下面板,以及0.25毫米厚的精密焊接钢蜂窝芯。蜂窝芯采用高精度冲压模具制造,并使用焊接垫片来保持几何间距的一致性。

  2. 热对称性与尺寸稳定性
    平台结构沿三个轴向对称,确保其在温度变化时均匀膨胀和收缩。这种对称性有助于即使在热应力下也能保持优异的平整度。

  3. 芯体内部不含塑料或铝
    蜂窝芯材从顶部一直延伸到底部钢表面,没有任何塑料或铝制嵌件。这避免了刚度下降或引入高热膨胀系数。钢制侧板用于保护平台免受湿度引起的变形。

  4. 先进表面加工
    工作台面采用自动化哑光抛光系统进行精细打磨。与传统的表面处理工艺相比,这种方法能够获得更光滑、更均匀的表面。经过表面优化后,平面度保持在每平方米 1 微米以内,非常适合精密仪器的安装。

2. 光学平台测试与测量方法

为确保质量和性能,每个光学平台都要经过详细的机械测试:

  1. 模态锤击试验
    使用经过校准的冲击锤对表面施加已知的外部力。将振动传感器固定在表面上以采集响应数据,并通过专用设备分析这些数据以生成频率响应频谱。

  2. 弯曲顺应性测量
    在研发过程中,需要测量工作台表面多个点的柔顺性。通常,四个角点的柔韧性最高。为了保证数据的一致性,大多数已发表的弯曲数据都是使用平面安装的传感器从这些角点采集的。

  3. 独立测试报告
    每个平台都经过单独测试,并附有详细报告,其中包括测量得到的顺应性曲线。与基于尺寸的通用标准曲线相比,这能更准确地反映平台的性能。

  4. 关键绩效指标
    弯曲曲线和频率响应数据是反映平台在动态负载下(尤其是在不太理想的条件下)行为的关键基准,为用户提供对隔离性能的现实预期。

3. 光学隔振系统的功能

精密平台必须隔离来自外部和内部的振动:

  • 外部振动可能包括地板移动、脚步声、关门声或墙壁撞击声。这些振动通常会被集成在桌腿中的气动或机械隔振器吸收。

  • 仪器电机、气流或循环冷却液等部件会产生内部振动。这些振动会被工作台面内部的阻尼层衰减。

未经控制的振动会严重影响仪器的性能,导致测量误差、不稳定和实验中断。

4. 理解固有频率

系统的固有频率是指系统在不受外力影响时振荡的频率。它在数值上等于系统的共振频率。

决定固有频率的两个关键因素:

  • 运动部件的质量

  • 支撑结构的刚度(弹簧常数)

降低质量或刚度会提高频率,而增加质量或弹簧刚度则会降低频率。保持最佳固有频率对于防止共振问题和确保读数准确至关重要。

花岗岩机械部件

5. 气浮式隔离平台组件

气浮平台采用空气轴承和电子控制系统,实现超平稳、无接触的运动。它们通常分为以下几类:

  • XYZ直线气浮平台

  • 旋转气浮工作台

气浮系统包括:

  • 平面气垫(气浮模块)

  • 线性气垫导轨(气动导轨)

  • 旋转式气动主轴

6. 工业应用中的气浮法

气浮技术也被广泛应用于废水处理系统中。这些设备旨在去除各种工业和市政废水中的悬浮固体、油类和胶体物质。

一种常见的类型是涡流气浮装置,它利用高速叶轮将细小气泡引入水中。这些微气泡会附着在颗粒物上,使颗粒物上升并从系统中去除。叶轮的转速通常为2900转/分,多叶片系统的反复剪切作用可以增强气泡的产生。

应用领域包括:

  • 炼油和石化厂

  • 化学加工工业

  • 食品和饮料生产

  • 屠宰场废物处理

  • 纺织品染色和印花

  • 电镀和金属表面处理

概括

光学气浮平台结合了精密结构、主动隔振和先进的表面工程技术,为高端研究、检测和工业应用提供了无与伦比的稳定性。

我们提供微米级精度的定制解决方案,并拥有完整的测试数据和OEM/ODM支持。如需详细规格、CAD图纸或分销合作,请联系我们。


发布时间:2025年7月30日