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光學(xué)平臺所涉及到的專業(yè)名詞解釋
2022年05月31日 08:38點擊：944來源：深圳市銀鑫吉華科技有限公司>>進入該公司展臺
固有頻率（Natural Frequency）： 平臺振動的周期或頻率與初始( 或外界) 條件無關(guān)，而只與系統(tǒng)的固有特性有關(guān)，稱為光學(xué)平臺的固有頻率或者固有周期。通常來說，固有頻率越低，系統(tǒng)的隔振性能就越強。 外界振動同物體的固有頻率相同時，通常會引起共振，往往不是好事，甚至?xí)a(chǎn)生嚴重后果，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，正是由于這個原因，次聲波（10-5 ～ 20Hz）對人體有很大的破壞。 固有頻率還分為水平方向和豎直方向，但通常來說豎直方向的固有頻率對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通常用于參考。 振動恢復(fù)時間（Damping Settling Time）: 也叫衰減周期，是指：某一點上開始振動到恢復(fù)到初始狀態(tài)所需要的最短時間。若把光學(xué)平臺簡化為彈簧振子，由彈簧振子的回復(fù)力表達式： 計算可知，彈簧振子的周期公式為： 55555.jpg 從上式分析可知：若要縮短光學(xué)平臺的振動恢復(fù)時間，通常有兩個辦法： ● 增大彈簧的彈性系數(shù)k。對于阻尼隔振平臺，可以換用材質(zhì)較硬的阻尼材料；對于充氣平臺，可以適度增加空氣壓力 ● 控制光學(xué)平臺臺面的質(zhì)量。在不影響剛度的前提下，臺面質(zhì)量越輕，振動恢復(fù)時間越短，使用效果就越好。 平面度（Surface Flatness）： 光學(xué)平臺的平面度，通常是指單位面積內(nèi)，被測實際表面相對其理想平面的變動量。通常國外光學(xué)平臺的平面度指標為：±0.1mm/600mm×600mm，我公司的光學(xué)平臺，通過精密磨削工藝，將平面度指標提高到0.02 ～ 0.05mm/600mm×600mm。 但嚴格意義上來說，光學(xué)平臺平面度，對于隔振性能，沒有任何影響，甚至若為了追求高平面度，往往會犧牲掉光學(xué)平臺的隔振性能，原因如下： ● 我們知道，光學(xué)平臺臺面，若為達到高平面度，通常需要反復(fù)磨削，在加工過程中，多次磨削容易使材料產(chǎn)生形變，為了減少形變，通常要加厚臺面，但我們通過振動恢復(fù)時間的說明已經(jīng)知道，臺面加厚質(zhì)量增加，平臺的振動恢復(fù)時間往往成倍（甚至幾倍）增加，在很多精密光學(xué)實驗中，這是不可接受的； ● 光學(xué)平臺的磨削是有極限的，這個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，但這個平面度，同大理石平臺的平面度相差甚遠。大理石平臺根據(jù)平面度指標一般分為：000級（平面度≤3μm/m2）、00級（平面度≤5μm/m2）、0級（平面度≤10μm/m2）。換句話說，平面度光學(xué)平臺，同等級的大理石平臺相比，平面度還差數(shù)倍甚至一個數(shù)量級，所以若您需要高平面度的臺面，強烈建議您選購大理石平臺； ● 光學(xué)平臺的平面度在使用時，實際意義不大。我們以平整的臺面（實際上是不可能的）來看，若長×寬×厚為：2000×1000×200mm，通常調(diào)整水平時，水平儀的最小刻度為±30′，若假設(shè)實際過程中，水平方向調(diào)整精度若為5′，長度方向取2000mm，那么，臺面長度方向兩端的高度差=2000×tan（5′）2.9mm，也就是說，就算平整的臺面，調(diào)整水平后，臺面長度方向兩端的高度差很有可能達到3mm，所以實際使用情況中，平面度的指標意義不大； ● 對于平臺上的光學(xué)元件來說，平面度引起的高度差，通常可以忽略不計，若確有必要考慮高度差，則*可以通過精密調(diào)整的位移臺來實現(xiàn)。綜上所述，光學(xué)平臺的平面度，同光學(xué)平臺的隔振性能不相關(guān)，只能做為光學(xué)平臺的一個輔助指標，供參考。 振幅（Amplitude）： 振動物體離開平衡位置的距離叫振動的振幅。 振幅在數(shù)值上等于位移的大小。對于光學(xué)平臺系統(tǒng)，臺面受外力作用時，離開平衡位置的距離，同光學(xué)平臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、受力大小、受力的位置、瞬時加速度、速度、持續(xù)時間、臺面的剛性、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，如果標稱振幅的具體指標，需要注明上述特定的實驗條件，否則振幅的指標，變得沒有意義。對于阻尼隔振的光學(xué)平臺，振幅通常在微米量級，而氣浮式隔振平臺，振幅通常為毫米量級甚至是厘米量級。 表面粗糙度（Surface Roughness）： 有部分廠家，在光學(xué)平臺的指標中，標稱表面粗糙度的概念，往往存在一些誤導(dǎo)。國家標準GB/T3505-2000 中規(guī)定了評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 是指在取樣長度內(nèi)，沿測量方向(z 方向) 的輪廓線上的點與基準線之間距離值的算術(shù)平均值。 若只標稱Ra 的數(shù)值，但并未公布取樣長度，這樣的數(shù)值標稱變得毫無意義，而且有誤導(dǎo)消費者的可能。比如說，標稱表面粗糙度為：0.5 ～ 0.8μm，但若取樣長度分別為10mm、1mm 和0.1mm，實際上表面粗糙度的差別可達百倍！根據(jù)GB1031 的推薦值：取樣長度若取0.25mm 時，精密及超精密加工表面的表面粗糙度Ra ＞ 0.02 ～ 0.1μm ；當取樣長度取0.8mm 時，普通精加工表面Ra ＞ 0.1 ～ 2μm。 另外，表面粗糙度通常是評定（小型）零件表面質(zhì)量的指標，屬于微觀幾何形狀誤差。加工表面的粗糙度是加工過程中多種因素( 機床刀具工件系統(tǒng)、加工方法、切削用量、冷卻潤滑液) 共同作用的結(jié)果。這些因素的作用過程相當復(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的同一批零件，不同表面不同部位其粗糙度值也不*相同。而且同上面介紹的平面度概念一樣，它同光學(xué)平臺的隔振效果沒有關(guān)系，目前國外廠商的光學(xué)平臺并未標稱表面粗糙度的指標。 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。對于細長物體或薄物體，撓度是在受力后彎曲變形程度的度量。細長物體（如梁或柱）的撓度是指在變形時其軸線上各點在該點處軸線法平面內(nèi)的位移量。薄板或薄殼的撓度是 指中面上各點在該點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)、抗拉強度、楊氏彈性模量等類似，是標稱材料特性的一個常數(shù)，對于光學(xué)平臺而言，其它因素相同只有厚度不同的情況下，鋼板越厚，撓度越小。 相對位移（Maximum Relative Motion Value）： 光學(xué)平臺中提到的相對位移有別于精密位移臺中的相關(guān)概念，通常光學(xué)平臺的相對位移指標，是指在特定的測試條件和環(huán)境中，臺面本身的變形量。比如在一個隔離了外界振動的環(huán)境中，放置負載和空載情況下，通過平面度檢測儀測量臺面的變形。臺面的尺寸，通常取300mm×300mm，負載安置在此面積的中心位置，負載也有一定的要求（比如取114 公斤）。 光學(xué)平臺的相對位移值，主要同平臺的結(jié)構(gòu)和材料剛性相關(guān)，在同樣測試條件，且光學(xué)平臺的結(jié)構(gòu)和材料相近的情況下，相對位移的值相差不大。 重復(fù)定位精度（Repeatability）： 光學(xué)平臺中的重復(fù)定位精度同精密位移臺中概念不同，光學(xué)平臺的重復(fù)定位精度，是指在空載和在一定條件下加上負載并去除負載，光學(xué)平臺最終穩(wěn)定后的高度差。這個指標同負載的大小、加載的位置、加載時的速度、加速度、卸載時的速度、加速度等等指標有很大的關(guān)系，對于充氣式平臺，還有一個重要前提，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。 |
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