ऑप्टिकल एयर-फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म का अवलोकन: संरचना, मापन और कंपन पृथक्करण

1. ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म की संरचनात्मक संरचना

उच्च प्रदर्शन वाले ऑप्टिकल टेबल अति सटीक माप, निरीक्षण और प्रयोगशाला वातावरण की मांगों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इनकी संरचनात्मक अखंडता स्थिर संचालन का आधार है। प्रमुख घटकों में शामिल हैं:

1. पूरी तरह से इस्पात से निर्मित प्लेटफार्म
   एक उच्च गुणवत्ता वाली ऑप्टिकल टेबल आमतौर पर पूरी तरह से स्टील से बनी होती है, जिसमें 5 मिमी मोटी ऊपरी और निचली परत के साथ 0.25 मिमी मोटी सटीक वेल्डिंग वाली स्टील हनीकॉम्ब कोर होती है। कोर का निर्माण उच्च परिशुद्धता वाले प्रेसिंग मोल्ड का उपयोग करके किया जाता है, और ज्यामितीय दूरी को एक समान बनाए रखने के लिए वेल्डिंग स्पेसर का उपयोग किया जाता है।

2. आयामी स्थिरता के लिए तापीय समरूपता
   प्लेटफ़ॉर्म की संरचना तीनों अक्षों पर सममित है, जिससे तापमान परिवर्तन के अनुरूप एकसमान विस्तार और संकुचन सुनिश्चित होता है। यह समरूपता ऊष्मीय तनाव की स्थिति में भी उत्कृष्ट समतलता बनाए रखने में सहायक है।

3. कोर के भीतर कोई प्लास्टिक या एल्यूमीनियम नहीं है
   मधुकोशनुमा कोर बिना किसी प्लास्टिक या एल्यूमीनियम इंसर्ट के, ऊपर से नीचे तक पूरी तरह से स्टील की सतह तक फैला हुआ है। इससे कठोरता में कमी या उच्च तापीय विस्तार दर की समस्या नहीं होती। प्लेटफॉर्म को नमी से होने वाले विरूपण से बचाने के लिए स्टील के साइड पैनल का उपयोग किया गया है।

4. उन्नत सतह मशीनिंग
   टेबल की सतहों को स्वचालित मैट पॉलिशिंग सिस्टम का उपयोग करके बेहतरीन ढंग से तैयार किया जाता है। पुरानी सतह उपचार विधियों की तुलना में, यह अधिक चिकनी और एकसमान सतहें प्रदान करता है। सतह के अनुकूलन के बाद, समतलता 1 माइक्रोमीटर प्रति वर्ग मीटर के भीतर बनाए रखी जाती है, जो उपकरणों की सटीक माउंटिंग के लिए आदर्श है।

2. ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म परीक्षण एवं मापन विधियाँ

गुणवत्ता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म विस्तृत यांत्रिक परीक्षण से गुजरता है:

1. मोडल हैमर परीक्षण
   एक कैलिब्रेटेड इम्पल्स हैमर का उपयोग करके सतह पर एक ज्ञात बाह्य बल लगाया जाता है। प्रतिक्रिया डेटा को कैप्चर करने के लिए सतह पर एक कंपन सेंसर लगाया जाता है, जिसका विश्लेषण विशेष उपकरणों के माध्यम से आवृत्ति प्रतिक्रिया स्पेक्ट्रम उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

2. फ्लेक्सुरल कम्प्लायंस माप
   अनुसंधान एवं विकास के दौरान, टेबल की सतह पर कई बिंदुओं की लचीलता का मापन किया जाता है। आमतौर पर चारों कोने सबसे अधिक लचीलापन प्रदर्शित करते हैं। एकरूपता बनाए रखने के लिए, रिपोर्ट किए गए अधिकांश लचीलता संबंधी डेटा को इन कोनों से ही समतल रूप से लगे सेंसरों का उपयोग करके एकत्र किया जाता है।

3. स्वतंत्र परीक्षण रिपोर्ट
   प्रत्येक प्लेटफ़ॉर्म का व्यक्तिगत रूप से परीक्षण किया जाता है और इसके साथ एक विस्तृत रिपोर्ट भी दी जाती है, जिसमें मापी गई अनुपालन वक्र शामिल होती है। यह सामान्य, आकार-आधारित मानक वक्रों की तुलना में प्रदर्शन का अधिक सटीक प्रतिनिधित्व प्रदान करता है।

4. प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स
   फ्लेक्सुरल कर्व और फ्रीक्वेंसी रिस्पॉन्स डेटा महत्वपूर्ण बेंचमार्क हैं जो गतिशील भार के तहत प्लेटफॉर्म के व्यवहार को दर्शाते हैं—विशेष रूप से कम आदर्श स्थितियों में—जो उपयोगकर्ताओं को अलगाव प्रदर्शन की यथार्थवादी अपेक्षाएं प्रदान करते हैं।

3. प्रकाशीय कंपन पृथक्करण प्रणालियों का कार्य

सटीक प्लेटफार्मों को बाहरी और आंतरिक दोनों स्रोतों से कंपन को अलग करना चाहिए:

• बाहरी कंपन में फर्श की हलचल, कदमों की आहट, दरवाज़े का ज़ोर से बंद होना या दीवार से टकराना शामिल हो सकता है। ये कंपन आमतौर पर मेज के पैरों में लगे वायवीय या यांत्रिक कंपन अवरोधकों द्वारा अवशोषित कर लिए जाते हैं।

• उपकरण मोटर, वायु प्रवाह या परिसंचारी शीतलन तरल पदार्थ जैसे घटकों द्वारा आंतरिक कंपन उत्पन्न होते हैं। ये कंपन टेबलटॉप की आंतरिक अवमंदन परतों द्वारा कम हो जाते हैं।

अनियंत्रित कंपन उपकरण के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है, जिससे माप में त्रुटियां, अस्थिरता और प्रयोगों में बाधा उत्पन्न हो सकती है।

4. प्राकृतिक आवृत्ति को समझना

किसी प्रणाली की प्राकृतिक आवृत्ति वह दर है जिस पर वह बाह्य बलों से प्रभावित न होने पर दोलन करती है। यह संख्यात्मक रूप से उसकी अनुनाद आवृत्ति के बराबर होती है।

प्राकृतिक आवृत्ति को निर्धारित करने वाले दो प्रमुख कारक हैं:

• गतिशील घटक का द्रव्यमान

• सहायक संरचना की कठोरता (स्प्रिंग स्थिरांक)

द्रव्यमान या कठोरता कम करने से आवृत्ति बढ़ती है, जबकि द्रव्यमान या स्प्रिंग की कठोरता बढ़ाने से आवृत्ति कम होती है। सटीक माप प्राप्त करने और अनुनाद संबंधी समस्याओं से बचने के लिए इष्टतम प्राकृतिक आवृत्ति बनाए रखना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

5. वायु-तैरते अलगाव प्लेटफार्म के घटक

वायु-तैरते प्लेटफॉर्म अत्यंत सुगम और संपर्क-रहित गति प्राप्त करने के लिए वायु बियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालियों का उपयोग करते हैं। इन्हें अक्सर निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है:

• XYZ लीनियर एयर-बेयरिंग स्टेज

• रोटरी एयर-बेयरिंग टेबल

एयर बेयरिंग सिस्टम में निम्नलिखित शामिल हैं:

• समतल वायु पैड (वायु प्लवन मॉड्यूल)

• रेखीय हवाई पटरियाँ (हवा द्वारा निर्देशित रेल)

• घूर्णी वायु स्पिंडल

6. औद्योगिक अनुप्रयोगों में वायु उत्प्लावन

अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों में वायु-तैरन तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ये मशीनें विभिन्न प्रकार के औद्योगिक और नगरपालिका अपशिष्ट जल से निलंबित ठोस पदार्थ, तेल और कोलाइडल पदार्थ को हटाने के लिए डिज़ाइन की गई हैं।

एक सामान्य प्रकार की प्रणाली है वर्टेक्स एयर फ्लोटेशन यूनिट, जो पानी में सूक्ष्म बुलबुले उत्पन्न करने के लिए उच्च गति वाले इम्पेलर का उपयोग करती है। ये सूक्ष्म बुलबुले कणों से चिपक जाते हैं, जिससे वे ऊपर उठते हैं और सिस्टम से बाहर निकल जाते हैं। इम्पेलर आमतौर पर 2900 आरपीएम पर घूमते हैं, और बहु-ब्लेड प्रणालियों के माध्यम से बार-बार घर्षण द्वारा बुलबुले उत्पन्न करने की प्रक्रिया को बढ़ाया जाता है।

अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• शोधन और पेट्रोकेमिकल संयंत्र

• रासायनिक प्रसंस्करण उद्योग

• खाद्य एवं पेय उत्पादन

• बूचड़खाने के अपशिष्ट का उपचार

• वस्त्रों की रंगाई और छपाई

• इलेक्ट्रोप्लेटिंग और मेटल फिनिशिंग

सारांश

ऑप्टिकल एयर-फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म सटीक संरचना, सक्रिय कंपन अलगाव और उन्नत सतह इंजीनियरिंग को मिलाकर उच्च स्तरीय अनुसंधान, निरीक्षण और औद्योगिक उपयोग के लिए बेजोड़ स्थिरता प्रदान करते हैं।

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