光學(xué)隔振臺(tái)平臺(tái),又稱光學(xué)面包板、光學(xué)桌面、科學(xué)桌面、實(shí)驗(yàn)平臺(tái),供水平、穩(wěn)定的臺(tái)面,一般平臺(tái)都需要進(jìn)行隔振等措施,保證其不受外界因素干擾,使科學(xué)實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行。光學(xué)平臺(tái)追求水平,首先加工的時(shí)候整個(gè)臺(tái)面是極平的。之后臺(tái)面置放與四個(gè)聯(lián)通的氣囊上,以保證臺(tái)面水平。臺(tái)面上布滿成正方形排列的工程螺紋孔,用這些孔和相應(yīng)的螺絲可以固定光學(xué)元件。這樣,當(dāng)你完成光學(xué)設(shè)備的搭建,系統(tǒng)基本不會(huì)受外來擾動(dòng)而產(chǎn)生變化。即使按動(dòng)臺(tái)面,它也會(huì)因?yàn)闅饽叶詣?dòng)回復(fù)水平。
類型
光學(xué)平臺(tái)從功能上分為固定式和可調(diào)式;被動(dòng)或主動(dòng)式。
應(yīng)用
光學(xué)平臺(tái)廣泛應(yīng)用于光學(xué)、電子、精密機(jī)械制造、冶金、航天、航空、航海、精密化工和無損檢測(cè)等領(lǐng)域,以及其他機(jī)械行業(yè)的精密試驗(yàn)儀器、設(shè)備振動(dòng)隔離的關(guān)鍵裝置中。
主要構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)平臺(tái)基本組件包括:1、頂板;2、底板;3、側(cè)面精加工貼臉;4、側(cè)板;5、蜂窩芯;6、密封杯.
鋼的構(gòu)造
優(yōu)質(zhì)平臺(tái)和面包板應(yīng)具有全鋼結(jié)構(gòu),包括厚5毫米的頂板和底板,以及厚0.25毫米的精密加工的焊接鋼制蜂窩芯。蜂窩芯通過精確的壓膜工具制成,通過焊接平墊片保證其幾何間距。平臺(tái)和面包板中的蜂窩芯結(jié)構(gòu)從頂板一直延伸到底板,中間無過渡層,從而構(gòu)成更加堅(jiān)固、熱穩(wěn)定性更強(qiáng)的平臺(tái)產(chǎn)品。
熱穩(wěn)定性
熱穩(wěn)定性的關(guān)鍵之處在于各軸方向上都具有對(duì)稱、各向均勻的鋼制結(jié)構(gòu)。鋼制部件在熱交換過程中的延伸性和收縮性是相似的,可以在溫度變化過程中保持良好的平整度。鋼制的蜂窩芯結(jié)構(gòu)從頂板延伸到底板,中間并無塑料或鋁質(zhì)泄露管理結(jié)構(gòu),因此不會(huì)降低平臺(tái)整體的剛度或是引入更高的熱膨脹系數(shù)。我們采用鋼質(zhì)側(cè)板,而不是木板,這樣就消除了由于濕度而引起的環(huán)境不穩(wěn)定因素。
精密加工
自動(dòng)化加工過程
自動(dòng)化加工系統(tǒng)平臺(tái)和面包板的特殊之處是采用自動(dòng)軌道機(jī)械啞光表面加工,比老舊的平臺(tái)產(chǎn)品更加平滑、平整。這些平臺(tái)經(jīng)過改善的表面拋光處理后,表面平整度在1平方米(11平方英尺)內(nèi)可達(dá)±0.1毫米(±0.004英寸),為安裝部件提供了接觸表面,不需要使用磨具對(duì)頂面進(jìn)行打磨。
大半徑角
平臺(tái)和面包板設(shè)計(jì)還可以采用大半徑圓角,這樣能減少實(shí)驗(yàn)室中的尖銳邊緣,提高安全性。
主要配件
支撐架
光學(xué)平臺(tái)包括剛性、無隔振支撐架,被動(dòng)式隔振支撐架,主動(dòng)式自動(dòng)調(diào)平支撐架。
其他配件
光學(xué)平臺(tái)其他配件還包括貨架、安裝座、桌下擱板、振動(dòng)隔離配件、可安裝支桿的光學(xué)平臺(tái)配件、可調(diào)式光學(xué)爬升架安裝座、地震抑制、光學(xué)面包板罩殼、遮光材料、磁性薄片等等。
生產(chǎn)意義
當(dāng)今科學(xué)界的科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要越來越精密的計(jì)算和測(cè)量,因此一個(gè)能與外界環(huán)境和干擾相對(duì)隔離的設(shè)備儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果測(cè)量時(shí)非常重要的。能夠固定各種光學(xué)元件以及顯微鏡成像設(shè)備等的光學(xué)平臺(tái)也成為科研實(shí)驗(yàn)中必備的產(chǎn)品。光學(xué)平臺(tái)最主要的一個(gè)目標(biāo)是消除平臺(tái)上任意兩個(gè)以上部件之間的相對(duì)位移。
測(cè)試方法
阻尼
光學(xué)平臺(tái)或面包板最重要的特性為其共振頻率。共振頻率和振幅是負(fù)相關(guān)的,因此共振頻率應(yīng)盡可能地增大,從而將振動(dòng)強(qiáng)度最小化。平臺(tái)和面包板會(huì)在一個(gè)特定的頻率范圍內(nèi)發(fā)生振動(dòng)。為了改善性能,每種尺寸的平臺(tái)和面包板的阻尼效果都需要進(jìn)行優(yōu)化。
平臺(tái)阻尼需要進(jìn)行各種測(cè)試,對(duì)其厚度/面積的比值進(jìn)行優(yōu)化。更大面積的平臺(tái)(邊長(zhǎng)至少為10英尺或3米)具有厚度為12.2英寸(310毫米)的標(biāo)準(zhǔn)厚度,這樣可以提高穩(wěn)定性。對(duì)于更小面積的平臺(tái),厚度可以是8.3英寸(210毫米)或12.2英寸(310毫米),也可定制更大尺寸。
柔量
光學(xué)平臺(tái)最廣泛使用的振動(dòng)響應(yīng)傳遞函數(shù)為柔量。在恒定(靜態(tài))力的情況下,柔量可以定義為線性或角度錯(cuò)位與所施加外力的比值。在動(dòng)態(tài)變化力(振動(dòng))的情況下,柔量則可以定義為受激振幅(角度或線性錯(cuò)位)與振動(dòng)力振幅的比值。平臺(tái)的任意撓度都可以通過安裝在平臺(tái)表面的部件相對(duì)位置變化表現(xiàn)出來。因此,根據(jù)定義,柔量值越小,光學(xué)平臺(tái)就越接近設(shè)計(jì)的首要目標(biāo):將撓度最小化。柔量是與頻率相關(guān)的,其測(cè)量單位為沒單位力的錯(cuò)位量(米/牛頓)。
測(cè)量方法
使用脈沖錘對(duì)平臺(tái)或面包板的表面施加一個(gè)已測(cè)量的外力,并將一個(gè)傳感器貼合在平臺(tái)或面包板表面對(duì)合成振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。
探測(cè)器發(fā)出的信號(hào)通過分析儀進(jìn)行讀取,并用于產(chǎn)生頻率響應(yīng)譜(即柔量曲線)。在光學(xué)平臺(tái)的研發(fā)過程中,對(duì)平臺(tái)表面上很多點(diǎn)的柔量曲線進(jìn)行記錄;但是,平臺(tái)四個(gè)角上的柔量往往都是最大的。因此公司發(fā)布的柔量曲線和數(shù)據(jù)都是通過平傳感器在臺(tái)四個(gè)角上測(cè)得的,因此說明了最不理想情況下的數(shù)據(jù)結(jié)果。
單測(cè)數(shù)據(jù)
產(chǎn)品都需經(jīng)過獨(dú)立測(cè)試,并附帶一份單獨(dú)的測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)告和柔量曲線。這樣一來,就可以提供比采用單一尺寸柔量曲線表示所有產(chǎn)品特性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更數(shù)據(jù)。柔量曲線和數(shù)據(jù)都是通過平傳感器在臺(tái)四個(gè)角上測(cè)得的,因此說明了最不理想情況下的數(shù)據(jù)結(jié)果。