نظرة عامة على المنصات البصرية العائمة في الهواء: الهيكل، والقياس، وعزل الاهتزازات

1. التركيب الهيكلي لمنصة بصرية

صُممت الطاولات البصرية عالية الأداء لتلبية متطلبات القياس والفحص والبيئات المختبرية فائقة الدقة. وتُعدّ سلامتها الهيكلية أساسًا للتشغيل المستقر. وتشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

1. منصة مبنية بالكامل من الفولاذ
   تتميز طاولة البصريات عالية الجودة عادةً بهيكل فولاذي بالكامل، بما في ذلك طبقة علوية وسفلية بسماكة 5 مم، بالإضافة إلى قلب فولاذي ملحوم بدقة على شكل قرص العسل بسماكة 0.25 مم. يُصنع القلب باستخدام قوالب ضغط عالية الدقة، وتُستخدم فواصل لحام للحفاظ على تباعد هندسي متناسق.

2. التناظر الحراري من أجل الاستقرار البُعدي
   يتميز هيكل المنصة بتناظره على المحاور الثلاثة، مما يضمن تمددًا وانكماشًا منتظمين استجابةً لتغيرات درجة الحرارة. ويساعد هذا التناظر في الحفاظ على استواء ممتاز حتى في ظل الإجهاد الحراري.

3. لا يحتوي القلب الداخلي على البلاستيك أو الألومنيوم
   يمتد قلب الهيكل على شكل خلية نحل بالكامل من السطح الفولاذي العلوي إلى السفلي دون أي حشوات بلاستيكية أو ألومنيوم. وهذا يمنع انخفاض الصلابة أو حدوث تمدد حراري كبير. وتُستخدم ألواح جانبية فولاذية لحماية المنصة من التشوه الناتج عن الرطوبة.

4. التصنيع السطحي المتقدم
   تُصقل أسطح الطاولات بدقة متناهية باستخدام نظام تلميع آلي غير لامع. وبالمقارنة مع طرق معالجة الأسطح القديمة، يوفر هذا النظام أسطحًا أكثر نعومة وتجانسًا. بعد تحسين السطح، تُحافظ على استوائه ضمن نطاق 1 ميكرومتر لكل متر مربع، مما يجعله مثاليًا لتركيب الأجهزة بدقة عالية.

2. طرق اختبار وقياس المنصات البصرية

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

1. اختبار المطرقة النموذجية
   تُطبَّق قوة خارجية معروفة على السطح باستخدام مطرقة صدمية معايرة. يُثبَّت مستشعر اهتزاز على السطح لالتقاط بيانات الاستجابة، والتي تُحلَّل بواسطة معدات متخصصة لإنتاج طيف استجابة التردد.

2. قياس مرونة الانحناء
   أثناء البحث والتطوير، تُقاس نقاط متعددة على سطح الطاولة للتأكد من مرونتها. وتُظهر الزوايا الأربع عمومًا أعلى مستويات المرونة. ولضمان الاتساق، تُجمع معظم بيانات الانحناء المُبلغ عنها من هذه النقاط الزاوية باستخدام مجسات مثبتة على سطح مستوٍ.

3. تقارير اختبار مستقلة
   يتم اختبار كل منصة على حدة، ويأتي معها تقرير مفصل يتضمن منحنى الامتثال المقاس. وهذا يوفر تمثيلاً أكثر دقة للأداء مقارنةً بالمنحنيات القياسية العامة القائمة على الحجم.

4. مؤشرات الأداء الرئيسية
   تُعد منحنيات الانحناء وبيانات استجابة التردد معايير أساسية 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 أن تعزل المنصات الدقيقة الاهتزازات عن المصادر الخارجية والداخلية على حد سواء:

• قد تشمل الاهتزازات الخارجية حركات الأرضية، وخطوات الأقدام، وإغلاق الأبواب بقوة، أو اصطدامات الجدران. وعادةً ما يتم امتصاص هذه الاهتزازات بواسطة عوازل الاهتزازات الهوائية أو الميكانيكية المدمجة في أرجل الطاولة.

• تتولد الاهتزازات الداخلية من مكونات مثل محركات الأجهزة، وتدفق الهواء، أو سوائل التبريد المتداولة. ويتم تخفيف هذه الاهتزازات بواسطة طبقات التخميد الداخلية لسطح الطاولة نفسه.

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

4. فهم التردد الطبيعي

التردد الطبيعي للنظام هو معدل تذبذبه عندما لا يتأثر بقوى خارجية. وهو يساوي عدديًا تردد الرنين الخاص به.

هناك عاملان رئيسيان يحددان التردد الطبيعي:

• كتلة المكون المتحرك

• صلابة (ثابت الزنبرك) هيكل الدعم

يؤدي تقليل الكتلة أو الصلابة إلى زيادة التردد، بينما يؤدي زيادة الكتلة أو صلابة الزنبرك إلى خفضه. ويُعد الحفاظ على التردد الطبيعي الأمثل أمرًا بالغ الأهمية لمنع 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 وخالية من التلامس. ويمكن تصنيفها عادةً إلى:

• مراحل XYZ الخطية ذات المحامل الهوائية

• طاولات دوارة ذات محامل هوائية

يتضمن نظام المحامل الهوائية ما يلي:

• وسادات هوائية مستوية (وحدات طفو هوائية)

• مسارات هوائية خطية (سكك حديدية موجهة بالهواء)

• مغازل هوائية دوارة

6. الطفو الهوائي في التطبيقات الصناعية

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

أحد الأنواع الشائعة هو وحدة التعويم الهوائي الدوامي، التي تستخدم مراوح عالية السرعة لإدخال فقاعات دقيقة في الماء. تلتصق هذه الفقاعات الدقيقة بالجسيمات، مما يؤدي إلى صعودها وإزالتها من النظام. تدور المراوح عادةً بسرعة 2900 دورة في الدقيقة، ويتم تعزيز توليد الفقاعات من خلال القص المتكرر عبر أنظمة متعددة الشفرات.

تشمل التطبيقات ما يلي:

• مصانع التكرير والبتروكيماويات

• صناعات المعالجة الكيميائية

• إنتاج الأغذية والمشروبات

• معالجة نفايات المسالخ

• صباغة وطباعة المنسوجات

• الطلاء الكهربائي وتشطيب المعادن

ملخص

تجمع المنصات البصرية العائمة في الهواء بين البنية الدقيقة، والعزل النشط للاهتزازات، والهندسة السطحية المتقدمة لتوفير استقرار لا مثيل له للأبحاث المتطورة، والتفتيش، والاستخدام الصناعي.

نقدم حلولاً مخصصة بدقة تصل إلى مستوى الميكرون، مدعومة ببيانات اختبار شاملة ودعم من مصنعي المعدات الأصلية/مصممي التصميم الأصلي. تواصلوا معنا للحصول على المواصفات التفصيلية، ورسومات التصميم بمساعدة الحاسوب، أو للتعاون مع الموزعين.