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    光學(xué)平臺(tái)相關(guān)的名詞解釋---非常實(shí)用

    光學(xué)平臺(tái)相關(guān)的名詞解釋---非常實(shí)用

    • 分類:公司新聞
    • 作者:
    • 來(lái)源:
    • 發(fā)布時(shí)間:2021-06-21
    • 訪問(wèn)量:0

    【概要描述】平臺(tái)振動(dòng)的周期或頻率與初始( 或外界) 條件無(wú)關(guān),而只與系統(tǒng)的固有特性有關(guān),稱為光學(xué)平臺(tái)的固有頻率或者固有周期。通常來(lái)說(shuō),固有頻率越低,系統(tǒng)的隔振性能就越強(qiáng)。
    外界振動(dòng)同物體的固有頻率相同時(shí),通常會(huì)引起共振,往往不是好事,甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重后果,比如:正常人體的固有頻率為7.5Hz 左右,其中各部分又有自己的固有頻率,如內(nèi)臟為4 ~ 6Hz,頭部為8 ~ 12Hz 等,正是由于這個(gè)原因,次聲波(10-5 ~ 20Hz)對(duì)人體有很大的破壞。

    光學(xué)平臺(tái)相關(guān)的名詞解釋---非常實(shí)用

    【概要描述】平臺(tái)振動(dòng)的周期或頻率與初始( 或外界) 條件無(wú)關(guān),而只與系統(tǒng)的固有特性有關(guān),稱為光學(xué)平臺(tái)的固有頻率或者固有周期。通常來(lái)說(shuō),固有頻率越低,系統(tǒng)的隔振性能就越強(qiáng)。
    外界振動(dòng)同物體的固有頻率相同時(shí),通常會(huì)引起共振,往往不是好事,甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重后果,比如:正常人體的固有頻率為7.5Hz 左右,其中各部分又有自己的固有頻率,如內(nèi)臟為4 ~ 6Hz,頭部為8 ~ 12Hz 等,正是由于這個(gè)原因,次聲波(10-5 ~ 20Hz)對(duì)人體有很大的破壞。

    • 分類:公司新聞
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    • 發(fā)布時(shí)間:2021-06-21
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    詳情

    固有頻率(Natural Frequency):
    平臺(tái)振動(dòng)的周期或頻率與初始( 或外界) 條件無(wú)關(guān),而只與系統(tǒng)的固有特性有關(guān),稱為光學(xué)平臺(tái)的固有頻率或者固有周期。通常來(lái)說(shuō),固有頻率越低,系統(tǒng)的隔振性能就越強(qiáng)。
    外界振動(dòng)同物體的固有頻率相同時(shí),通常會(huì)引起共振,往往不是好事,甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重后果,比如:正常人體的固有頻率為7.5Hz 左右,其中各部分又有自己的固有頻率,如內(nèi)臟為4 ~ 6Hz,頭部為8 ~ 12Hz 等,正是由于這個(gè)原因,次聲波(10-5 ~ 20Hz)對(duì)人體有很大的破壞。
    固有頻率還分為水平方向和豎直方向,但通常來(lái)說(shuō)豎直方向的固有頻率對(duì)整體隔振性能的影響,起到?jīng)Q定性作用,水平方向的固有頻率指標(biāo)通常用于參考。

    振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間(Damping Settling Time):
    也叫衰減周期,是指:某一點(diǎn)上開(kāi)始振動(dòng)到恢復(fù)到初始狀態(tài)所需要的最短時(shí)間。若把光學(xué)平臺(tái)簡(jiǎn)化為彈簧振子,由彈簧振子的回復(fù)力表達(dá)式:計(jì)算可知
    ● 增大彈簧的彈性系數(shù)k。對(duì)于阻尼隔振平臺(tái),可以換用材質(zhì)較硬的阻尼材料;對(duì)于充氣平臺(tái),可以適度增加空氣壓力
    ● 控制光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面的質(zhì)量。在不影響剛度的前提下,臺(tái)面質(zhì)量越輕,振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間越短,使用效果就越好。卓立的光學(xué)平臺(tái),采用優(yōu)質(zhì)鐵磁不銹鋼,上臺(tái)面鋼板厚度為4~6mm,在確保系統(tǒng)剛性的前提下,整體重量適中,可充分發(fā)揮出平臺(tái)優(yōu)秀的隔振性能

    平面度(Surface Flatness):
    光學(xué)平臺(tái)的平面度,通常是指單位面積內(nèi),被測(cè)實(shí)際表面相對(duì)其理想平面的變動(dòng)量。通常國(guó)外光學(xué)平臺(tái)的平面度指標(biāo)為:±0.1mm/600mm×600mm,中航世紀(jì)的光學(xué)平臺(tái),通過(guò)精密磨削工藝,將平面度指標(biāo)提高到0.02 ~ 0.05mm/600mm×600mm。
    但嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),光學(xué)平臺(tái)平面度,對(duì)于隔振性能,沒(méi)有任何影響,甚至若為了追求高平面度,往往會(huì)犧牲掉光學(xué)平臺(tái)的隔振性能,原因如下:
    ● 我們知道,光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面,若為達(dá)到高平面度,通常需要反復(fù)磨削,在加工過(guò)程中,多次磨削容易使材料產(chǎn)生形變,為了減少形變,通常要加厚臺(tái)面,但我們通過(guò)振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間的說(shuō)明已經(jīng)知道,臺(tái)面加厚質(zhì)量增加,平臺(tái)的振動(dòng)恢復(fù)時(shí)間往往成倍(甚至幾倍)增加,在很多精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)中,這是不可接受的;
    ● 光學(xué)平臺(tái)的磨削是有極限的,這個(gè)加工的極限一般是在±0.01mm/600mm×600mm左右,換算成平方米大約為:±0.03mm/m2,但這個(gè)平面度,同大理石平臺(tái)的平面度相差甚遠(yuǎn)。大理石平臺(tái)根據(jù)平面度指標(biāo)一般分為:000級(jí)(平面度≤3μm/m2)、00級(jí)(平面度≤5μm/m2)、0級(jí)(平面度≤10μm/m2)。換句話說(shuō),平面度最好的光學(xué)平臺(tái),同最低等級(jí)的大理石平臺(tái)相比,平面度還差數(shù)倍甚至一個(gè)數(shù)量級(jí),所以若您需要高平面度的臺(tái)面,強(qiáng)烈建議您選購(gòu)大理石平臺(tái);
    ● 光學(xué)平臺(tái)的平面度在使用時(shí),實(shí)際意義不大。我們以絕對(duì)平整的臺(tái)面(實(shí)際上是不可能的)來(lái)看,若長(zhǎng)×寬×厚為:2000×1000×200mm,通常調(diào)整水平時(shí),水平儀的最小刻度為±30′,若假設(shè)實(shí)際過(guò)程中,水平方向調(diào)整精度若為5′,長(zhǎng)度方向取2000mm,那么,臺(tái)面長(zhǎng)度方向兩端的高度差=2000×tan(5′)2.9mm,也就是說(shuō),就算絕對(duì)平整的臺(tái)面,調(diào)整水平后,臺(tái)面長(zhǎng)度方向兩端的高度差很有可能達(dá)到3mm,所以實(shí)際使用情況中,平面度的指標(biāo)意義不大;
    ● 對(duì)于平臺(tái)上的光學(xué)元件來(lái)說(shuō),平面度引起的高度差,通常可以忽略不計(jì),若確有必要考慮高度差,則完全可以通過(guò)卓立精密調(diào)整的位移臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。綜上所述,光學(xué)平臺(tái)的平面度,同光學(xué)平臺(tái)的隔振性能不相關(guān),只能做為光學(xué)平臺(tái)的一個(gè)輔助指標(biāo),供參考。

    振幅(Amplitude):
    振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離叫振動(dòng)的振幅。
    振幅在數(shù)值上等于最大位移的大小。對(duì)于光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng),臺(tái)面受外力作用時(shí),離開(kāi)平衡位置的最大距離,同光學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、受力大小、受力的位置、瞬時(shí)加速度、速度、持續(xù)時(shí)間、臺(tái)面的剛性、隔振系統(tǒng)的阻尼比等諸多因素有著非常復(fù)雜的非線性函數(shù)關(guān)系,如果標(biāo)稱振幅的具體指標(biāo),需要注明上述特定的實(shí)驗(yàn)條件,否則振幅的指標(biāo),變得沒(méi)有意義。對(duì)于阻尼隔振的光學(xué)平臺(tái),振幅通常在微米量級(jí),而氣浮式隔振平臺(tái),振幅通常為毫米量級(jí)甚至是厘米量級(jí)。中航世紀(jì)及國(guó)外廠商的光學(xué)平臺(tái)并未標(biāo)稱光學(xué)平臺(tái)振幅的指標(biāo)。

    表面粗糙度(Surface Roughness):
    有部分廠家,在光學(xué)平臺(tái)的指標(biāo)中,標(biāo)稱表面粗糙度的概念,往往存在一些誤導(dǎo)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3505-2000 中規(guī)定了評(píng)定表面粗糙度的各種參數(shù),其中常用的是輪廓算術(shù)平均偏差Ra。輪廓算術(shù)平均偏差Ra 是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi),沿測(cè)量方向(z 方向) 的輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線之間距離絕對(duì)值的算術(shù)平均值。
    若只標(biāo)稱Ra 的數(shù)值,但并未公布取樣長(zhǎng)度,這樣的數(shù)值標(biāo)稱變得毫無(wú)意義,而且有誤導(dǎo)消費(fèi)者的可能。比如說(shuō),標(biāo)稱表面粗糙度為:0.5 ~ 0.8μm,但若取樣長(zhǎng)度分別為10mm、1mm 和0.1mm,實(shí)際上表面粗糙度的差別可達(dá)百倍!根據(jù)GB1031 的推薦值:取樣長(zhǎng)度若取0.25mm 時(shí),精密及超精密加工表面的表面粗糙度Ra > 0.02 ~ 0.1μm ;當(dāng)取樣長(zhǎng)度取0.8mm 時(shí),普通精加工表面Ra > 0.1 ~ 2μm。
    根據(jù)上述說(shuō)明,取樣長(zhǎng)度為0.8mm,表面粗糙度為0.5 ~ 0.8μm 時(shí),表面加工精度屬于一般水平。卓立的光學(xué)平臺(tái),表面粗糙度實(shí)測(cè)指標(biāo)均符合GB1031 中推薦標(biāo)準(zhǔn)。
    另外,表面粗糙度通常是評(píng)定(小型)零件表面質(zhì)量的指標(biāo),屬于微觀幾何形狀誤差。加工表面的粗糙度是加工過(guò)程中多種因素( 機(jī)床刀具工件系統(tǒng)、加工方法、切削用量、冷卻潤(rùn)滑液) 共同作用的結(jié)果。這些因素的作用過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,而且是不斷變化的。
    所以用不同加工方法或在同樣加工方法、同樣加工條件下加工出來(lái)的同一批零件,不同表面不同部位其粗糙度值也不完全相同。而且同上面介紹的平面度概念一樣,它同光學(xué)平臺(tái)的隔振效果沒(méi)有關(guān)系,中航世紀(jì)及國(guó)外廠商的光學(xué)平臺(tái)并未標(biāo)稱表面粗糙度的指標(biāo)。

    撓度(Flexibility):
    撓度是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸線或中面由于彎曲引起垂直于軸線或中面方向的線位移。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)物體或薄物體,撓度是在受力后彎曲變形程度的度量。細(xì)長(zhǎng)物體(如梁或柱)的撓度是指在變形時(shí)其軸線上各點(diǎn)在該點(diǎn)處軸線法平面內(nèi)的位移量。薄板或薄殼的撓度是
    指中面上各點(diǎn)在該點(diǎn)處中面法線上的位移量。通俗地講,撓度就是構(gòu)件的豎向變形。
    撓度系數(shù)同剛性系數(shù)、抗拉強(qiáng)度、楊氏彈性模量等類似,是標(biāo)稱材料特性的一個(gè)常數(shù),對(duì)于光學(xué)平臺(tái)而言,其它因素相同只有厚度不同的情況下,鋼板越厚,撓度越小。

    最大相對(duì)位移(Maximum Relative Motion Value):
    光學(xué)平臺(tái)中提到的最大相對(duì)位移有別于精密位移臺(tái)中的相關(guān)概念,通常光學(xué)平臺(tái)的最大相對(duì)位移指標(biāo),是指在特定的測(cè)試條件和環(huán)境中,臺(tái)面本身的變形量。比如在一個(gè)隔離了外界振動(dòng)的環(huán)境中,放置負(fù)載和空載情況下,通過(guò)平面度檢測(cè)儀測(cè)量臺(tái)面的變形。臺(tái)面的尺寸,通常取300mm×300mm,負(fù)載安置在此面積的中心位置,負(fù)載也有一定的要求(比如取114 公斤)。
    光學(xué)平臺(tái)的最大相對(duì)位移值,主要同平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和材料剛性相關(guān),在同樣測(cè)試條件,且光學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和材料相近的情況下,最大相對(duì)位移的值相差不大。中航世紀(jì)的光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面,采用三層夾心結(jié)構(gòu),上臺(tái)面厚度4 ~ 6mm,采用鐵磁不銹鋼材質(zhì),此時(shí)測(cè)試的最大相對(duì)位移,在10-7mm 量級(jí),同國(guó)外同類產(chǎn)品指標(biāo)相近。

    重復(fù)定位精度(Repeatability):
    光學(xué)平臺(tái)中的重復(fù)定位精度同精密位移臺(tái)中概念不同,光學(xué)平臺(tái)的重復(fù)定位精度,是指在空載和在一定條件下加上負(fù)載并去除負(fù)載,光學(xué)平臺(tái)最終穩(wěn)定后的高度差。這個(gè)指標(biāo)同負(fù)載的大小、加載的位置、加載時(shí)的速度、加速度、卸載時(shí)的速度、加速度等等指標(biāo)有很大的關(guān)系,對(duì)于充氣式平臺(tái),還有一個(gè)重要前提,就是加載前后,氣囊中空氣的壓力、溫度和質(zhì)量不發(fā)生變化。武漢中航世紀(jì)隔振設(shè)備有限公司的光學(xué)平臺(tái),在上述各種條件符合特定要求時(shí),測(cè)試出阻尼式平臺(tái)的重復(fù)定位精度,為微米量級(jí),而氣浮式平臺(tái)的重復(fù)定位精度一般為亞毫米量級(jí)。

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