知識分享 | 精密測量領(lǐng)域中的振動與隔振

振動與隔振

精密測量依賴可靠的定位穩(wěn)定性，而環(huán)境振動和設(shè)備振動會造成被測樣品與測量系統(tǒng)的相對運(yùn)動，產(chǎn)生一定偏移，大大降低測量結(jié)果的可重復(fù)性。因此需要借助隔振技術(shù)將振動影響降至可接受范圍。

一、振動的來源

測量過程中的振動通常由內(nèi)外兩部分因素引起。

1、內(nèi)部因素

（1）測量儀器配套的電腦主機(jī)工作時(shí)，風(fēng)扇運(yùn)行產(chǎn)生的振動；

（2）測量儀器內(nèi)置的運(yùn)動控制系統(tǒng)在工作時(shí)產(chǎn)生的持續(xù)振動；

（3）測量儀器運(yùn)動部件中的電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動等。

2、外部因素

（1）同一車間內(nèi)的沖床、機(jī)床、空壓機(jī)等重型設(shè)備運(yùn)行；

（2）人員走動、手推車、叉車移動產(chǎn)生的振動；

（3）附近道路車輛行駛、地鐵運(yùn)行、建筑施工等通過地基傳遞的振動等。

二、如何降低振動對測量的影響

針對無處不在的振動，必要的隔振措施必不可少。

1、內(nèi)部措施

（1）高剛性、高阻尼基座：為測量設(shè)備提供一個高慣性、高阻尼的基準(zhǔn)平臺，例如大理石平臺。大理石密度大，熱膨脹系數(shù)低且硬度極高，不易受環(huán)境因素而改變，擁有較好的減振吸振性能。威爾的全系列精密測量設(shè)備均采用優(yōu)質(zhì)天然大理石作為工作臺面 ，充分利用其優(yōu)異的物理特性，確保設(shè)備本體的極致穩(wěn)定。

（2）高剛性機(jī)架：設(shè)備可采用箱式、龍門式等剛性結(jié)構(gòu)，避免自身結(jié)構(gòu)在振動下發(fā)生形變或共振。威爾的FD系列表面形貌測量儀采用的一體式方鋼龍骨機(jī)架，便是此理念的典范，顯著增強(qiáng)了設(shè)備剛性，有效抑制了測量過程中的結(jié)構(gòu)性振動。

2、外部措施

（1）氣浮隔振：通過壓縮空氣形成彈性氣墊來隔離振動；陜西威爾的ITC系列智能實(shí)時(shí)跟蹤測量儀便采用了該隔振措施，能夠有效隔離來自地面的低頻振動。

（2）彈性材料隔振：以橡膠為例，利用材料本身的彈性變形來吸收和消耗振動能力。威爾在其多款設(shè)備的內(nèi)部大理石基座與機(jī)架連接處，均應(yīng)用了高性能橡膠減振元件，以吸收設(shè)備自身產(chǎn)生的中高頻振動。

（3）設(shè)置獨(dú)立地基：為高精度設(shè)備建立獨(dú)立于建筑主結(jié)構(gòu)的地基（如獨(dú)立的混凝土塊），并通過隔振溝與周圍地面隔離，從根本上切斷外部振動傳遞路徑。

（4） 合理選址，合理布局：將測量室設(shè)置在遠(yuǎn)離類似沖壓機(jī)、空壓機(jī)、公路或鐵路等明顯振源。

FD系列

表面形貌測量儀

表面形貌測量，只為更高精度