Wibroizolacja laboratoriów i aparatury pomiarowej
W laboratoriach i przy precyzyjnych pomiarach drgania są istotnym źródłem zakłóceń, które może pogarszać dokładność i wiarygodność wyników. Dla czułych przyrządów pomiarowych, takich jak wagi i urządzenia laboratoryjne, oferujemy specjalne rozwiązania antywibracyjne, które zapewniają dokładne tłumienie drgań, a tym samym precyzyjne wyniki pomiarów.
Do naszych klientów należy wiele renomowanych instytutów badawczych, uczelni i politechnik.
do tłumienia drgań
Zastosowania rozwiązań tłumiących drgania w obszarze naukowym
W przypadku czułych przyrządów pomiarowych w laboratoriach lub placówkach badawczych należy stosować specjalne rozwiązania antywibracyjne, ponieważ urządzenia te są często bardzo lekkie.
- Mikroskopy: najdrobniejsze szczegóły obrazu mogą zostać rozmyte przez drgania. Płyty antywibracyjne z polerowanego granitu, posadowione na pochłaniających elementach gumowych, minimalizują te zakłócenia i poprawiają jakość obrazu.
- Wagi: wagi analityczne i precyzyjne są wrażliwe na drgania, które mogą zafałszować wyniki. Specjalne płyty antywibracyjne ograniczają te wpływy i zapewniają dokładne ważenie.
- Urządzenia analityczne: urządzenia działające na zasadach elektromagnetycznych lub optycznych korzystają z otoczenia wolnego od drgań, aby dostarczać spójne i wiarygodne dane.
Dla laboratoriów i placówek badawczych dążących do najwyższej precyzji tłumiące drgania maty i płyty antywibracyjne oraz stoły antywibracyjne są więc niezbędnymi narzędziami zapewnienia jakości i wiarygodności wyników pomiarów.
Przykłady czułych urządzeń pomiarowych, elektronicznych i badawczych, które należy chronić przed drganiami zewnętrznymi:
1. Spektroskopowe urządzenia analityczne:
- Spektrometry podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR): identyfikacja i charakterystyka substancji chemicznych za pomocą spektroskopii w podczerwieni.
- Spektrometry mas: wyznaczanie masy i struktury cząsteczek przez jonizację i analizę stosunku masy do ładunku.
- Spektrometry magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR): badanie struktury molekularnej przez analizę właściwości magnetycznych jąder atomowych.
- Spektrometry Ramana: analiza drgań cząsteczkowych w celu identyfikacji materiałów na podstawie rozpraszania Ramana.
- Skaningowe mikroskopy elektronowe i mikroskopy sił atomowych
2. Urządzenia chromatograficzne i do analizy przepływu:
- Chromatografy gazowe (GC): rozdzielanie i analiza lotnych substancji w próbkach gazowych.
- Masowe przepływomierze Coriolisa: pomiar masowego natężenia przepływu cieczy i gazów na podstawie efektu Coriolisa.
- Cytometry przepływowe: analiza fizycznych i chemicznych właściwości komórek lub cząstek w cieczach.
3. Mikroskopia i obrazowanie:
- Mikroskopy, w tym konfokalne i świetlne: powiększanie i badanie małych struktur za pomocą światła.
- Optyczne mikroskopy porównawcze: bezpośrednie porównanie dwóch próbek obserwowanych obok siebie.
- Skaningowe mikroskopy elektronowe (SEM): obrazowanie struktur powierzchni w wysokiej rozdzielczości za pomocą wiązki elektronów.
- Kamery termowizyjne: wizualizacja rozkładu temperatury na powierzchniach za pomocą promieniowania podczerwonego.
- Transmisyjne mikroskopy elektronowe
4. Badania materiałów i kontrola jakości:
- Współrzędnościowe maszyny pomiarowe
- Maszyny do badań zmęczeniowych materiałów i stanowiska do badań drganiowych: ocena wytrzymałości zmęczeniowej materiałów pod obciążeniem cyklicznym.
- Przyrządy do badania stanu powierzchni: pomiar i analiza tekstury i jakości powierzchni.
- Urządzenia do kontroli jakości: różne przyrządy zapewniające zgodność ze standardami i specyfikacjami produktów.
- Profilometry (chropowatościomierze): wyznaczanie chropowatości powierzchni w celu oceny jej jakości.
5. Urządzenia wspomagające pracę laboratorium:
- Kriostaty: urządzenia służące do wytwarzania i utrzymywania bardzo niskich temperatur
- Inkubatory z wytrząsaniem: połączenie wytrząsarki i inkubatora do hodowli mikroorganizmów lub kultur komórkowych w kontrolowanych warunkach.
- Komory do odparowywania z wentylatorem: urządzenia do odparowywania rozpuszczalników w kontrolowanych warunkach, wspomagane cyrkulacją powietrza.
6. Liczenie cząstek i komórek:
- Liczniki cząstek: wykrywanie i zliczanie cząstek w cieczach lub gazach w celu określenia ich stężenia.
7. Przyrządy wagowe i pomiarowe:
- Wagi, np. wagi analityczne oraz wagi wysokiej precyzji / laboratoryjne: precyzyjne ważenie substancji do celów analitycznych.
8. Inne urządzenia laboratoryjne i pomiarowe wrażliwe na drgania:
- Urządzenia, których działanie mogą zakłócać zewnętrzne drgania i które dlatego wymagają szczególnych warunków ustawienia.
- Wibroizolacja precyzyjnych centrów pomiarowych
Maty antywibracyjne mają duże znaczenie dla wielu urządzeń medycznych, ponieważ ograniczają niepożądane drgania i hałas, które mogą pogarszać zarówno działanie urządzeń, jak i komfort pacjentów i personelu.
Przykłady takich urządzeń w medycynie:
- Tomografy rezonansu magnetycznego (MRI): urządzenia te wytwarzają podczas pracy silne drgania. Zastosowanie mat antywibracyjnych może pomóc je stłumić i ograniczyć uciążliwość hałasu.
- Aparaty ultrasonograficzne: do precyzyjnego obrazowania niezbędne jest stabilne pozycjonowanie. Maty antywibracyjne pomagają pochłaniać ruchy i drgania, co poprawia jakość obrazu.
- Urządzenia analityczne i laboratoryjne: czułe przyrządy pomiarowe, takie jak wirówki czy spektrometry, korzystają z tłumienia drgań przez maty antywibracyjne, co zapewnia dokładne i powtarzalne wyniki.
- Wyposażenie sal operacyjnych: maty komfortowe, takie jak maty na salę operacyjną, stosuje się w salach operacyjnych i izbach przyjęć, aby zwiększyć komfort personelu medycznego i zmniejszyć obciążenie przy długim staniu. Hurtownia wyposażenia przemysłowego
- Łóżka szpitalne i leżanki: maty antywibracyjne można umieszczać pod łóżkami, aby ograniczyć ruchy i zwiększyć komfort pacjentów.
- Hydrojet do masażu wodnego
Celowe stosowanie mat, stóp i stołów antywibracyjnych nie tylko optymalizuje działanie urządzeń medycznych, ale tworzy także spokojniejsze i przyjemniejsze otoczenie dla pacjentów i personelu medycznego.
Przykład obliczeniowy: mikroskop na stole pomiarowym
Laboratoria często zmagają się z niskimi częstotliwościami zakłóceń pochodzącymi z budynku, np. od instalacji budynkowych, ruchu komunikacyjnego lub stropów, po których chodzą ludzie. Poniższy uproszczony przykład pokazuje, dlaczego potrzebne jest tam bardzo niskie strojenie – i gdzie maty i podkładki osiągają swoje granice.
- Płyta granitowa 150 kg + mikroskop 50 kg = 200 kg, posadowione na 4 podkładkach PUR 50 × 50 mm (łącznie 10 000 mm²)
- Nacisk powierzchniowy: 200 kg × 9,81 / 10 000 mm² ≈ 0,20 N/mm² – w zakresie obciążenia elastomerów PUR (0,002–2,5 N/mm², zob. Materiały i dane techniczne)
- Założona częstotliwość drgań własnych: ok. 8 Hz z elastomerem PUR (bardzo niskie strojenie) w porównaniu z ok. 10 Hz – dolną granicą dla granulatu gumowego
- Częstotliwości zakłóceń w budynku: 10, 15 i 25 Hz
Obliczenia wykonano dla nietłumionego oscylatora o jednym stopniu swobody: η = częstotliwość zakłócenia / częstotliwość drgań własnych, T = 1 / (η² − 1), skuteczność wibroizolacji = 1 − T, redukcja poziomu = 20 · log10(1/T) dB. Izolacja występuje dopiero od η > √2.
| Częstotliwość zakłócenia | Elastomer PUR, f₀ ≈ 8 Hz | Granulat gumowy, f₀ ≈ 10 Hz |
|---|---|---|
| 10 Hz | η = 1,25 < √2 → brak izolacji, wzmocnienie (≈ +5 dB) | η = 1,0 → rezonans, silne wzmocnienie |
| 15 Hz | η ≈ 1,9 → ≈ 60% (≈ 8 dB) | η = 1,5 → ≈ 20% (≈ 2 dB) |
| 25 Hz | η ≈ 3,1 → ≈ 89% (≈ 19 dB) | η = 2,5 → ≈ 81% (≈ 14 dB) |
Co pokazuje przykład: przy 25 Hz oba materiały izolują przyzwoicie. Przy 15 Hz zauważalne działanie daje już tylko bardzo nisko strojone posadowienie PUR. Poniżej ok. 11 Hz (8 Hz × √2) maty i podkładki zasadniczo osiągają swoje granice – potrzebne są tu systemy pneumatyczne lub aktywne systemy izolacji. Kiedy który system ma sens, porównuje nasz poradnik Mata, stopa czy sprężyna?
Uproszczony przykład, wartości orientacyjne – wiążący dobór wykonujemy indywidualnie dla projektu. Własne wartości mogą Państwo sprawdzić w kalkulatorze wibroizolacji. Próbkę materiału można zamówić przez zapytanie ofertowe.
Najczęstsze pytania
Jakie kryteria drgań obowiązują dla mikroskopów, wag i przyrządów pomiarowych?
Decydujące są przede wszystkim dane producenta dotyczące dopuszczalnych drgań w miejscu ustawienia. Dla laboratoriów i pomieszczeń czystych często stosuje się ponadto krzywe VC (Vibration Criteria): stopniują one dopuszczalną prędkość drgań w pasmach tercjowych, od ogólnych pomieszczeń laboratoryjnych po urządzenia o bardzo wysokiej czułości. W Polsce przy ocenie wpływu drgań przekazywanych przez podłoże na budynki stosuje się także normę PN-B-02170. Wartości graniczne należy przyjmować z danych producenta lub literatury fachowej; przegląd zawiera nasza strona Normy i przepisy.
Co oznacza wibroizolacja bierna i dlaczego w laboratorium jest regułą?
W wibroizolacji czynnej posadawia się sprężyście źródło zakłóceń, w wibroizolacji biernej – samo czułe urządzenie. W laboratorium na źródła zakłóceń – ruch komunikacyjny, instalacje budynkowe, ludzi – zwykle nie ma się wpływu, dlatego posadawia się przyrząd pomiarowy lub stół pomiarowy. Tam, gdzie to możliwe, najskuteczniejsze jest dodatkowe odsprzęgnięcie u źródła głośnych urządzeń w tym samym pomieszczeniu.
Od jakiej częstotliwości zakłócenia maty antywibracyjne osiągają swoje granice?
Elastomerami PUR można osiągnąć częstotliwości drgań własnych do ok. 8 Hz. Izolacja zaczyna się dopiero powyżej ok. 11 Hz, wyraźne działanie powyżej 80% występuje obliczeniowo od ok. 20 Hz. Jeśli zakłócenia leżą niżej, np. przy drganiach lekkich stropów, potrzebne są systemy pneumatyczne lub aktywne – zob. przykład obliczeniowy powyżej.
Dlaczego właściwe obciążenie jest tak ważne przy lekkich urządzeniach?
Elastomer osiąga niską częstotliwość drgań własnych tylko wtedy, gdy nacisk powierzchniowy mieści się w przewidzianym zakresie obciążenia. Jeśli lekkie urządzenie stoi na dużej macie, jest ona niedociążona, działa zbyt sztywno i odpowiednio gorzej izoluje. Lepsze są nieliczne, odpowiednio zwymiarowane podkładki pod płytą stołu lub płytą granitową – prosimy podać masę i powierzchnię ustawienia.
Czy ciężka płyta granitowa pod urządzeniem daje dodatkową korzyść?
Tak. Dodatkowa masa zwiększa obciążenie podkładek, tak że pracują one w odpowiednim zakresie, i czyni układ mniej wrażliwym na siły działające na samo urządzenie, np. przy obsłudze lub od wbudowanych wentylatorów. Właściwe działanie izolacyjne wynika jednak z niskiego strojenia sprężystego posadowienia pod płytą.
Państwa zapytanie o rozwiązania tłumiące drgania
Krok 1: wypełnić formularz Excel (w języku niemieckim)
Krok 2: przesłać go e-mailem: info@antivibrationsmatten.com
Krok 3: otrzymają Państwo od nas ofertę
Zastosowania: Transformatory · Pompy i sprężarki · Maszyny CNC i prasy · Instalacje budynkowe i pompy ciepła · Kolej i transport · Okrętownictwo i offshore · Budownictwo i fundamenty · Laboratoria i badania
Wiedza i narzędzia: Materiały i dane techniczne · Kalkulator wibroizolacji · Mata, stopa czy sprężyna? · Mata nie działa? · Do pobrania · FAQ · Konfigurator zapytania