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振动对精密仪器设备有哪些影响?

2022-01-24 16:44:37

在所有敏感目标中,精密仪器设备的振动标准是相对最客观和可量化的。人的个体差异导致对振动敏感程度不同,但对具体某一台仪器来说,何种程度的振动会影响其正常工作毋庸置疑是确定的。详细介绍了振动对精密仪器设备的影响;本文主要讨论国内外针对精密仪器的振动标准及这些标准的确定方法。

一般来说,机械转台精密仪器设备的生产厂家应该在说明书中说明该仪器设备的允许振动值,如果没有,使用者一般是通过试验来确定,也有一些仪器设备是通过长期的工作实践和普查得到的。少数设备如单晶炉,影响其正常工作的因素很多,容许振动限值难以测定,只能从多方面进行观察分析。工程实践中,对仪器给出统一的振动标准是很困难的,实际规范和文献包含的规定通常是一般限值或者一定使用范围内的限值。另外,精密仪器本身具有一定的固有振动特性,所以不同频率的振动对精密仪器的影响程度是不一样的。通常情况下,精度要求越高,容许振动限值越严。

近年来,随着仪器精度提高和对振动要求加强,VC-F和VC-G也相继提出,但后两级只作为环境振动的一种评估,不作为为精密仪器强行制定的标准。同时,对于比VC-C更严格的级别,在8Hz以下不再使用加速度标准放宽振动要求,而统一采用同一速度来限定;不仅如此,还将低频范围一直延伸到1Hz,(图3)。之所以低频更加严格,是考虑到近20年来,超精密仪器大多内部采取自身隔振系统(内部被动隔振),这使得在降低高频敏感度的同时,加大了低频的敏感度。因此为了适应这种仪器被动隔振的发展趋势,一些曲线对1~8Hz的低频要求更严。

机械转台

机械转台振动极其敏感的电子显微镜的振动标准与VC曲线的比较。可以发现,这些超精密仪器对低频有着更为严格的要求,因此修正后的VC曲线更接近实际曲线。近年来,在评价交通振动对精密仪器影响时,新版VC标准被广泛选用[13-14]。目前,新版VC标准已经作为精密仪器、设备的通用振动标准列入了我国《电子工业防微振动技术规范》(征求意见稿)[12]中。表1是图3中曲线对应的数据和适用范围。


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