概述

应用在隔离振动方面的需求各不相同,需要考虑三个主要因素:1)对低频振动噪声的相对敏感性;2)考虑主动系统与被动系统时的成本效益分析;3)仪器的周围环境。

下面是一个简要的检查的优点和缺点的主动和被动隔离。鉴于主动振动控制系统在技术和性能上的可变性,我们将限制我们对主动系统的讨论表稳定金博宝app产品。

锚被动与主动-对照表

功能

被动 活性
隔离范围 > 5赫兹 > .7Hz
低频共振 2 - 5赫兹 没有一个
在共振放大 第4 - 9倍 N/A
负载敏感 是的 没有
高重心
效率下降
是的 没有
刚度 比被动硬500倍
六处隔离
自由度
没有 是的
空气供给需求 手动泵或气源 没有一个
交流电源 没有一个 110 - 240年休假
建立时间 2 - 10秒 10 - 20毫秒
自动负载调整

- m -没有

————是的

AVI -没有

TS -是的

噪音隔离 地面传播的振动 地面振动,一些仪器和声学噪音
价钱 低到中度

中度到高


锚低频共振共振和非共振

被动隔离系统由于是简单的机械结构,具有自然共振。为了使它们能在较低的频率处开始隔离,无源系统被设计成将它们的自然共振移到尽可能低的频率。通过这种方式,系统可以在较低的频率开始隔离,从而在较宽的频率带宽上提供阻尼。但是在低频,通常是一到三赫兹,共振仍然存在。因此,如果存在低频噪音的来源,比如高层建筑的水平摇摆,那么隔离系统将放大而不是减弱这种噪音。这对于那些对低频振动敏感的仪器来说尤其麻烦afm要么中小企业

谐振系统

表稳定活性隔离系统,在另一方面,有一个内部反馈环路,它消除了系统低频共振。这使他们能够在开始子赫兹频率隔离。反馈回路也执行在更高的频率“管家”在所有频率确保可预见的高隔离级别。缺乏共振的是一个明确的好处那些谁拥有原子力显微镜或中小型企业或谁在他们的环境中低频噪声。


锚性能比较

由于被动隔离系统的低频共振,它们不提供在较低的频率衰减。然而,一旦他们开始阻尼(通常在四到五个赫兹范围)的性能迅速回升,并可以开始几赫兹内提供显著的衰减。例如,基于空气的缟玛瑙系列在四个赫兹开始分离和6.5赫兹提供百分之九十的衰减。进一步沿着光谱中,可以有一个被动的系统,降低阻尼水平其它机械共振。这些通常只在少数情况下显著;基于空气的被动隔离系统提供在较高频率的大致高的性能水平。

如上所述,表稳定主动隔离系统有一个反馈回路,消除了它的谐振,所以他们有一个平滑的滚到更高的频率。一旦有源系统达到其峰值性能在10赫兹,这种高水平的降低是保持到更高的频率。排除偶然谐振的问题,无源系统和有源系统都提供98 - 99%的衰减超过30hz。


锚对仪器尺寸的灵敏度

被动隔离系统的性能取决于安装在顶部的仪器的尺寸、重量和重心。加载在被动系统顶部的仪表改变了系统的机械结构。由于无源系统的隔离性能依赖于其机械结构,设备的增加会改变系统的共振,从而改变隔离系统的性能。无源系统通常在负载约为系统负载能力的80 - 90%时达到峰值性能。任何偏离理想重量的情况都会降低性能。

此外,安装平台的大小需要与仪器的重心位置成比例。也就是说,重心相对于支撑结构的宽度不能太高。系统的传输率图通常是由峰值性能条件下的数据得出的。因此,除非仪表符合特定系统的理想尺寸、重量和负载分布,否则您可能会获得比宣传的更低的性能。

工作台稳定主动隔离系统的反馈环补偿了机械变化。因此,只要仪器设备在系统的负载能力和占用空间之内,系统将提供active系统预期的高水平性能。


锚AFM性能的比较

TS-150 Veeco多模式性能比较


锚多轴隔离

被动隔振系统通常设计为仅隔振Z轴振动。所以它们无法处理水平振动。在还能隔离水平振动的情况下,通常采用不同的隔离机制。例如,空气工作台可以使用空气弹簧来隔离Z轴振动,使用橡胶阻尼来隔离水平振动。当采用不同的隔离机制时,系统无法充分补偿非纯X、Y或z的振动遗传性图,你应该注意哪个轴被测量。令人烦恼的振动很少只发生在一个轴上,所以这是被动隔离系统的一个重要缺点。

工作台稳定主动隔离系统使用相同的传感和阻尼机制,以隔离在六个自由度(X, Y, Z,滚动,俯仰,和偏航)和传感器相互通信。这使得它能够跨所有轴提供相同级别的隔离。


锚刚度

解决时间- TS与被动
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在设计被动隔离系统,工程师希望推动该系统的低频共振尽可能低。实现这一目标的最常用的方法是使系统非常柔软。软系统需要较长的时间来解决一个重大的干扰来通过该系统后,通常以秒计,但有时系统再次分离才可以采取分钟。这可以减缓进行测量的过程中,需要很长的扫描重新开始。软系统也由负载的变化,用户暴沸,或气流比更硬的系统的干扰更敏感。

因为表稳定的系统有其低频共振衰减掉,他们能够采用非常坚硬的弹簧。这些弹簧比标准空气为基础的系统更硬大致500倍。这意味着该系统是不太可能被悬空,当他们有一个非常短的稳定时间,在毫秒数量级上。而不是需要等待几秒钟或几分钟重新开始测量,该表稳定系统的稳定时间几乎难以察觉。


锚价钱

无源系统比有源系统的主要优势是价格便宜。橡胶垫和坐垫可以提供一个总体水平的隔离,这是足够的不太敏感的应用只需几美元。蹦极系统,有适当的调整和几何形状,可以提供一个非常高的隔离水平,低于100美元。基于空气的隔离系统可以提供足够的隔离,用于广泛的研究仪器,只需要几千美元。主动隔离系统通常花费超过5000美元。对于某些应用,例如本身只需要1000美元的仪器,主动隔离根本不是一个经济有效的解决方案。


仪器水平隔离

表稳定主动隔离感和阻尼振动水平的仪器。这使得系统可以阻尼一些发生在仪器上的噪音,包括噪声连接到外壳,空气运动,寄生噪声从电缆,甚至一些噪声产生的仪器本身。被动隔离系统只能阻尼地面振动。


锚场地及维修要求

被动系统通常需要一个清洁的空气供应或空气压缩机在安装位置。如果是手动充气的系统,则需要使用手动泵定期再充气。在使用数年后,基于空气的隔离系统通常需要更换其空气隔膜。

表稳定的主动振动控制系统的设计,以连续多年没有维护运行。这些系统不需要空气;他们唯一的要求是110 - 240伏交流电源。如果系统在密闭空间使用和散热是一个问题,则应该使用通风。