认识光学平台发表时间:2022-10-26 11:51 光学平台是一种隔除振动的工作平面,利用自身的低固有频率能有效避开环境振动所产生的共振现象,控制振幅放大,减少振动传递率,消除环境振动对使用精度的影响,广泛应用于光学测试、激光扫描、激光干涉和光学制造等科研和教学领域中,适用于全息技术、光谱实验技术、精密检测技术、现代光学、激光技术、集成电子学、医疗生物及光纤等工程领域。 振动,指物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。振动的强弱用振动量来衡量,振动量可以是振动体的位移、速度或加速度。振动干扰是无处不在的,有地面传来的振动(0.1~ 10 Hz),还有台面仪器设备的运动干扰(10~500 Hz),声音的振动(小于20 Hz),室外街道交通的干扰(5 ~100 Hz),实验室人员的走动(1~ 3Hz),等等。 外界振动会使精密光学试验部件发生相对位移,使采集的图像模糊,光路偏移等,所以应尽可能减少甚至消除振动。为了防止外界振动对光学测量的精度造成影响,精密设备往往安装在光学隔振平台上。 抑制振动的一个重要方法就是隔振。隔振就是将振源与需要隔振的物体之间用弹性元件和阻尼元件进行隔离,使振源产生的大部分能量由隔振装置吸收,以减小振源对设备的干扰。按隔振对象,隔振可以分为两类: ①主动隔振:对作为振动源的机械设备采取隔振措施,防止振动源产生的振动向外传播。 ②被动隔振:对怕受振动干扰的设备采取隔振措施,以减弱或消除外来振动对设备带来的不利影响。 因此光学平台根据隔振控制系统可以分为主动隔振和被动隔振两大类: ①被动控制隔振是在振动传播途径中加入被动元件,如弹簧,橡胶,空气弹簧等,以减小传递到接受结构的振动幅度。被动控制隔振装置结构简单、易于实现工作可靠、不需要额外增加控制系统,且能很好地隔离振动,是被动隔振的突出优点,所以被动控制隔振在工程中得到了广泛的应用。 ②主动控制隔振是在被动隔振的基础上,加入能满足一定要求的隔振器,从而达到抑制并消除振动的目的。与被动控制隔振的主要区别是有源控制,具有明显的反馈控制回路。 主动控制隔振会用到的隔振器常用的为橡胶隔振器和空气弹簧隔振器: ①橡胶隔振器:最大的优点是本身具有一定的阻尼,在共振点附近还有较好的抑制共振效果,对中高频的振动有较好的隔振效果,适合于中小设备和仪器的隔振,适用频率范围15~200 Hz,橡胶隔振器不仅在轴向,而且在横向及回转方向上均具有很好隔振性能。橡胶内部阻力比金属大得多,高频振动隔离性能好,阻尼比为 0.05~0.2。由于橡胶成型容易,与金属也可牢固粘接,因此可以设计制造各种形状的隔振器,而且重量轻,体积小,价格低, 安装方便,更换容易。其主要缺点是 耐高温、耐低温性能差,普通橡胶隔振器使用的温度为 0~70℃。 ②空气弹簧隔振器:橡胶空气弹簧工作时,内腔充入压缩空气,形成一个压缩空气气柱。依靠橡胶气囊中的压缩空气的压力变化取得隔振效果,其工作固有频率在 0.5 ~ 3 Hz ,共 振阻力性能好,响应灵敏。空气弹簧带有附加气室以降低垂直刚度,并在空气弹簧本体和附加气室之间设置节流孔,以提供阻尼。当空气弹簧受到激扰而产生变形时,节流孔两侧将产生压力差, 空气弹簧在缓慢变位过程,其压力差不大,而在快速变位过程, 则其压力差较大,压缩空气流过节流孔时,将受到局部阻力作用而产生阻尼, 吸收一部分能量,因而起到减振作用。 光学平台,又称光学面包板,是为光学实验提供结构稳固可靠、隔震性能好的专业工作平台,隔绝振动对实验的影响。这些在中小型光学实验组合或作为小型精密仪器的使用平台,可供光学试验、检测等领域使用,对环境温度敏感性小,刚性好,蜂窝结构隔震层面,固有频率低、隔振性能好,有助于光路的稳定。光学平台根据隔振控制系统可以分为主动隔振和被动隔振两大类:①被动控制隔振是在振动传播途径中加入被动元件,如弹簧,橡胶,...
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