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【贝尔金】精密仪器微振动如何有效隔离?
【贝尔金】精密仪器微振动如何有效隔离?

发布时间:2022-05-20 08:18:15


减振技术作为振动控制的重要应用之一,其主要目的是抑制振动的传递,按照减振方式是否有外部能量的输入分为被动减振和主动减振。


被动减振技术不需要从外界摄入任何的能量,只需要依靠被动减振元件例如弹簧、空气弹簧、橡胶等就能实现对振动的隔离。

被动减振操控方便、耐用性强,是应用***的减振方式,而对于一些精密仪器设备的低频减振,例如透射电子显微镜、扫描电子显微镜、成像设备、车载光电瞄准平台、光刻机、航天器等精密设备则需要用到主动减振系统。


主动减振是近些年随着控制技术、致动器和传感器的发展兴起的新的振动隔离方式。随着控制理论、集成电路、传感器、执行机构等领域的技术进步,主动减振进入蓬勃发展阶段,并在航空、航天、测量仪器、精密机械、船舶等多个领域取得了较好的应用效果。




主动减振的工业应用


相对于被动减振,主动减振在低频振动的隔离方面具有明显的优势,因此主动减振技术多用于航空航天、超精密加工、精密检测、光学实验等对基座稳定性要求较高的场合。



主动减振器



主动减振技术原理

主动减振器通常包括有上工作气室、水平调节气阀、气阀连接板、气缸本体等几个常见的部分组成。


主动减振控制系统原理示意图


下图所示的就是主动减振系统形式。主动减振系统通过振动传感器采集振动状态信息,然后反馈给控制器,控制器根据反馈运算得到控制信号,对主动执行器进行控制,从而实现对振动的隔离。


振动信号根据不同的传感器类型以及应用场景,可以测量振动的位移、速度、加速度等信号。其中一种反馈方式,就是反馈负载平台的振动信号,如下图(a)所示。


(a)单一反馈主动减振系统模型图  

另一种则是同时测量负载平台和基础的振动信号,前者用于反馈控制,后者则用于前馈控制,即如下图(b)所示。




(b)前馈+反馈主动减振系统模型图


主动减振的思想就是根据系统的振动状态信息,给负载平台提供一个相反方向的加速度或者驱动力,以抵消负载平台的振动。


主动减振技术的优点是动态响应快、减振带宽高、性能稳定且***。现如今,国内外一些主流的减振产品生产商都把研发制造的重点置于主动减振设备上。


BK-PA型气浮式减振器、光学平台减振系统(贝尔金减振)
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