نظرة عامة على منصات الهواء الضوئية العائمة: الهيكل والقياس وعزل الاهتزاز

1. التركيب الهيكلي لمنصة بصرية

صُممت طاولات البصريات عالية الأداء لتلبية متطلبات القياس الدقيق للغاية والفحص وبيئات المختبرات. وتُعدّ سلامتها الهيكلية أساسًا لاستقرار تشغيلها. وتشمل مكوناتها الرئيسية ما يلي:

1. منصة مصنوعة بالكامل من الفولاذ
   عادةً ما تتميز طاولة البصريات عالية الجودة بهيكل فولاذي بالكامل، يشمل سطحًا علويًا وسفليًا بسمك 5 مم، بالإضافة إلى قلب فولاذي على شكل قرص العسل ملحوم بدقة بسمك 0.25 مم. يُصنع القلب باستخدام قوالب ضغط عالية الدقة، وتُستخدم فواصل لحام للحفاظ على تباعد هندسي ثابت.

2. التناظر الحراري للاستقرار الأبعادي
   هيكل المنصة متماثل على جميع المحاور الثلاثة، مما يضمن تمددًا وانكماشًا متساويين استجابةً لتغيرات درجة الحرارة. يساعد هذا التماثل على الحفاظ على استواء ممتاز حتى في ظل الإجهاد الحراري.

3. لا يوجد بلاستيك أو ألومنيوم داخل القلب
   يمتد قلب قرص العسل بالكامل من أعلى إلى أسفل السطح الفولاذي دون أي إضافات بلاستيكية أو ألومنيوم. هذا يمنع انخفاض الصلابة أو ارتفاع معدلات التمدد الحراري. تُستخدم ألواح جانبية فولاذية لحماية المنصة من التشوه الناتج عن الرطوبة.

4. تشغيل الأسطح المتقدمة
   أسطح الطاولات مصقولة بدقة باستخدام نظام تلميع آلي غير لامع. مقارنةً بمعالجات الأسطح القديمة، يوفر هذا النظام أسطحًا أكثر نعومةً وتناسقًا. بعد تحسين السطح، يتم الحفاظ على استواء السطح في حدود ميكرومتر واحد لكل متر مربع، مما يجعله مثاليًا لتركيب دقيق للأدوات.

2. طرق اختبار وقياس المنصة البصرية

لضمان الجودة والأداء، تخضع كل منصة بصرية لاختبارات ميكانيكية مفصلة:

1. اختبار المطرقة النموذجية
   تُطبَّق قوة خارجية معروفة على السطح باستخدام مطرقة نبضية مُعايرة. ويُثبَّت مستشعر اهتزاز على السطح لالتقاط بيانات الاستجابة، التي تُحلَّل باستخدام معدات متخصصة لإنتاج طيف استجابة ترددية.

2. قياس الامتثال للانحناء
   أثناء البحث والتطوير، تُقاس عدة نقاط على سطح الطاولة للتحقق من مدى ملاءمتها. عادةً ما تُبدي الزوايا الأربع أعلى مرونة. وللحفاظ على الاتساق، تُجمع معظم بيانات الانحناء المُبلغ عنها من هذه النقاط باستخدام مستشعرات مُثبتة بشكل مسطح.

3. تقارير الاختبار المستقلة
   يتم اختبار كل منصة على حدة، وتأتي مع تقرير مفصل، يتضمن منحنى الامتثال المُقاس. يوفر هذا تمثيلًا أكثر دقة للأداء مقارنةً بالمنحنيات القياسية العامة القائمة على الحجم.

4. مقاييس الأداء الرئيسية
   تمثل منحنيات الانحناء وبيانات استجابة التردد معايير مهمة تعكس سلوك المنصة تحت الأحمال الديناميكية - وخاصة في ظل ظروف أقل من المثالية - مما يوفر للمستخدمين توقعات واقعية لأداء العزل.

3. وظيفة أنظمة عزل الاهتزازات البصرية

يجب على المنصات الدقيقة عزل الاهتزازات من المصادر الخارجية والداخلية:

• قد تشمل الاهتزازات الخارجية حركات الأرضية، أو خطوات الأقدام، أو ارتطام الأبواب، أو اصطدامات الجدران. وعادةً ما يتم امتصاصها بواسطة عوازل الاهتزاز الهوائية أو الميكانيكية المدمجة في أرجل الطاولة.

• تُولّد الاهتزازات الداخلية من مكونات مثل محركات الأجهزة، أو تدفق الهواء، أو سوائل التبريد الدائرية. وتُخفّف طبقات التخميد الداخلية لسطح الطاولة نفسها من هذه الاهتزازات.

يمكن أن يؤثر الاهتزاز غير المخفف بشدة على أداء الجهاز، مما يؤدي إلى أخطاء القياس وعدم الاستقرار وتعطيل التجارب.

4. فهم التردد الطبيعي

التردد الطبيعي لنظام ما هو معدل تذبذبه عند عدم تأثره بقوى خارجية. وهو يساوي عدديًا تردد رنينه.

هناك عاملان رئيسيان يحددان التردد الطبيعي:

• كتلة المكون المتحرك

• صلابة (ثابت الزنبرك) لهيكل الدعم

يؤدي تقليل الكتلة أو الصلابة إلى زيادة التردد، بينما تؤدي زيادة الكتلة أو صلابة الزنبرك إلى خفضه. يُعد الحفاظ على التردد الطبيعي الأمثل أمرًا بالغ الأهمية لتجنب مشاكل الرنين والحفاظ على دقة القراءات.

5. مكونات منصة العزل العائمة بالهواء

تستخدم المنصات الهوائية العائمة محامل هوائية وأنظمة تحكم إلكترونية لتحقيق حركة فائقة السلاسة دون تلامس. وتُصنف هذه المنصات عادةً إلى:

• مراحل تحمل الهواء الخطية XYZ

• طاولات دوارة محملة بالهواء

يتضمن نظام تحمل الهواء ما يلي:

• وسائد هوائية مستوية (وحدات تعويم هوائية)

• المسارات الهوائية الخطية (القضبان الموجهة بالهواء)

• المغازل الهوائية الدورانية

6. التعويم الهوائي في التطبيقات الصناعية

تُستخدم تقنية التعويم الهوائي على نطاق واسع في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي. صُممت هذه الأجهزة لإزالة المواد الصلبة العالقة والزيوت والمواد الغروية من أنواع مختلفة من مياه الصرف الصناعي والبلدي.

من الأنواع الشائعة وحدة التعويم الهوائي الدوامي، التي تستخدم دوافع عالية السرعة لإدخال فقاعات دقيقة في الماء. تلتصق هذه الفقاعات الدقيقة بالجسيمات، مما يؤدي إلى ارتفاعها وخروجها من النظام. تدور الدوافع عادةً بسرعة 2900 دورة في الدقيقة، ويعزز القص المتكرر عبر أنظمة متعددة الشفرات توليد الفقاعات.

تشمل التطبيقات:

• مصانع التكرير والبتروكيماويات

• صناعات المعالجة الكيميائية

• إنتاج الأغذية والمشروبات

• معالجة نفايات المسالخ

• صباغة وطباعة المنسوجات

• الطلاء الكهربائي وتشطيب المعادن

ملخص

تجمع منصات الهواء الضوئية العائمة بين البنية الدقيقة وعزل الاهتزاز النشط والهندسة السطحية المتقدمة لتوفير استقرار لا مثيل له للبحث المتقدم والتفتيش والاستخدام الصناعي.

نقدم حلولاً مخصصة بدقة متناهية، مدعومة ببيانات اختبار كاملة ودعم OEM/ODM. تواصل معنا للحصول على مواصفات مفصلة، أو رسومات CAD، أو للتعاون مع الموزعين.