某隔振平台性能测试

2015-01-01 15:38:49 阅读次数:33878

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摘要: 通过对某精密仪器隔振平台的隔振性能、固有频率及被隔振物体的固有频率测试,通过分析找出位于隔振平台之上的精密仪器振动量过大的具体原因,为之后的问题解决提供依据。

关键词:光学平台,隔振性能,固有频率



概述

    中科院物理研究所的一台实验装置安装在一个隔振平台上,隔振平台直接和地面接触。在实验过程中发现该实验装置上的样品台振动位移较大,影响了实验的正常进行。

本次测试的目的就是通过测试及数据分析明确该实验装置产生振动的可能原因。


试验仪器

    本次试验采用北京东方振动和噪声技术研究所研制的DASPV10便携式模态测试系统,试验设备具体配置如下:

1)DASP V10专业版数据采集与信号处理软件;

2)INV3018C型24位智能信号采集处理分析仪;

3)MSC-3弹性力锤;

4)INV9828 ICP型加速度传感器; 

5)941B拾振器。


试验方法

1、隔振平台隔振性能测试

测点位置:地面、隔振平台平面、实验装置的“小桌子”平面共三个位置,每个点具有X、Y两个测量方向(其中X方向为东西方向,Y方向为南北方向);

测量方式:分别在实验室风机“开”和“关”两种工况下作了测试。使用DASP软件的AVD功能通过积分将941B传感器速度信号积分为位移信号,从而可以直观的反映出不同测点的振动位移大小。

另外,使用软件的“自由触发”及“定时启动”功能功能,在风机开的工况下测量10次,每次采集60s,间隔5s,;在风机开的工况下测量5次,每次采集60s,间隔5s,;

测试结果:给出X、Y向不同部位的振动量值、波形、频谱,衰减性能对比。


2、精密仪器系统固有频率测试

测试方式:将INV9828加速度传感器通过双面胶水平贴在“小桌子”上,用带有橡胶头的东方所MSC-3弹性力锤,分别从X、Y两个方向敲击显微镜支座的不同位置,测得其响应信号,通过自谱分析得到结构振动固有频率。

测试结果:X向、Y向结构的固有频率。


3、隔振平台的固有频率测试

测试方式:使用941B速度传感器,用带有橡胶头的东方所MSC-3弹性力锤,分别从X、Y两个方向敲击隔振平台中部位置,测得其响应信号,通过自谱分析得到结构振动固有频率。

测试结果:X向、Y向结构的固有频率。


分析结果

经过试验,得出了相关的结论并提出了相应的改进意见,测试系统运用于特殊实验室内微小振动的测量,得到了对方实验室的认可。

1) 测试房间内,风机的开、关对振动量值测量影响不大;

2) 操作台的振动量远远高于地面隔振前的振动量;

3) 操作台的实际振动频率,和操作台本身固有频率相差较远。

4) 操作台的的实际振动频率,和隔振平台的固有频率几乎吻合;

由以上四点可知,实验装置(操作台)在X、Y两个方向上的实际振动频率与隔振平台X、Y向的固有频率几乎完全吻合。所以判断,实验系统的振动是由于隔振平台本身的共振问题所引起。

在没有外界强振源的情况下,可考虑去掉隔振器,将可以显著降低实验装置(操作台)的振动量。在隔振平台设计过程中,不但要考虑高频的隔振问题,也需要考虑低频的共振问题。