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在所有敏感目標(biāo)中,精密儀器設(shè)備的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)最客觀(guān)和可量化的。人的個(gè)體差異導(dǎo)致對(duì)振動(dòng)敏感程度不同,但對(duì)具體某一臺(tái)儀器來(lái)說(shuō),何種程度的振動(dòng)會(huì)影響其正常工作毋庸置疑是確定的。詳細(xì)介紹了振動(dòng)對(duì)精密儀器設(shè)備的影響;本文主要討論國(guó)內(nèi)外針對(duì)精密儀器的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)及這些標(biāo)準(zhǔn)的確定方法。
一般來(lái)說(shuō),機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)精密儀器設(shè)備的生產(chǎn)廠(chǎng)家應(yīng)該在說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明該儀器設(shè)備的允許振動(dòng)值,如果沒(méi)有,使用者一般是通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定,也有一些儀器設(shè)備是通過(guò)長(zhǎng)期的工作實(shí)踐和普查得到的。少數(shù)設(shè)備如單晶爐,影響其正常工作的因素很多,容許振動(dòng)限值難以測(cè)定,只能從多方面進(jìn)行觀(guān)察分析。工程實(shí)踐中,對(duì)儀器給出統(tǒng)一的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)是很困難的,實(shí)際規(guī)范和文獻(xiàn)包含的規(guī)定通常是一般限值或者一定使用范圍內(nèi)的限值。另外,精密儀器本身具有一定的固有振動(dòng)特性,所以不同頻率的振動(dòng)對(duì)精密儀器的影響程度是不一樣的。通常情況下,精度要求越高,容許振動(dòng)限值越嚴(yán)。
近年來(lái),隨著儀器精度提高和對(duì)振動(dòng)要求加強(qiáng),VC-F和VC-G也相繼提出,但后兩級(jí)只作為環(huán)境振動(dòng)的一種評(píng)估,不作為為精密儀器強(qiáng)行制定的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),對(duì)于比VC-C更嚴(yán)格的級(jí)別,在8Hz以下不再使用加速度標(biāo)準(zhǔn)放寬振動(dòng)要求,而統(tǒng)一采用同一速度來(lái)限定;不僅如此,還將低頻范圍一直延伸到1Hz,(圖3)。之所以低頻更加嚴(yán)格,是考慮到近20年來(lái),超精密儀器大多內(nèi)部采取自身隔振系統(tǒng)(內(nèi)部被動(dòng)隔振),這使得在降低高頻敏感度的同時(shí),加大了低頻的敏感度。因此為了適應(yīng)這種儀器被動(dòng)隔振的發(fā)展趨勢(shì),一些曲線(xiàn)對(duì)1~8Hz的低頻要求更嚴(yán)。
機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)振動(dòng)極其敏感的電子顯微鏡的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)與VC曲線(xiàn)的比較??梢园l(fā)現(xiàn),這些超精密儀器對(duì)低頻有著更為嚴(yán)格的要求,因此修正后的VC曲線(xiàn)更接近實(shí)際曲線(xiàn)。近年來(lái),在評(píng)價(jià)交通振動(dòng)對(duì)精密儀器影響時(shí),新版VC標(biāo)準(zhǔn)被廣泛選用[13-14]。目前,新版VC標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)作為精密儀器、設(shè)備的通用振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)列入了我國(guó)《電子工業(yè)防微振動(dòng)技術(shù)規(guī)范》(征求意見(jiàn)稿)[12]中。表1是圖3中曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和適用范圍。