实验室设计 化验室的防振 课件

学习单元3

实验室设计PARTTNE

三、化验室的防振1．环境振源2实验仪器和设备的“允许振动”3．化验楼和化验室的隔振

1．环境振源环境振源的分类：①自然振源。②人工振源。(1)自然振源由大自然中的事物自然运动引起的振动,如风、海浪和地壳内部的变动等因素引起的振动,自然振源的振幅一般情况下仅有百分之几微米到十分之几微米,对实验室的仪器设备基本上不发生影响。

(2)人工振源由机械冲击、车辆运行等人为原因引起的地表振动称为“人工振源”,振动常由地表传播,振幅也较大,接近振源时(即近场振源),振动频谱一般不平坦,振幅有时可达几十微米;远离振源时(即远场振源),接受到的振动频谱较平坦,振幅在十分之几微米到几微米之间,对仪器的影响情况各不相同。

什么是环境振源？人们把自然振源与人工振源合称为“环境振源”,然而,在实际工作中发生影响的主要还是近场的人工振源。

三、化验室的防振2.实验仪器和设备的“允许振动”在保证仪器设备能够正常工作并达到规定的测量精度的情况下,加上安全系数的考虑后,在其支承结构表面上所容许的最大振动值,称为“允许振动”。2.实验仪器和设备的“允许振动”化验室的防振,其实质就是通过采取一系列防振和隔振措施,使外来振动对仪器、设备支承结构表面上的影响小于仪器和设备的

“允许振动”,以保证其正常的测试和其他工作。2.实验仪器和设备的“允许振动”由于实施“防振”需要投入,因此,在进行化验室设计的时候,应该根据不同仪器设备的“允许振动”的具体要求,采取适当的防振措施,从而降低基建成本,做到少花钱多办事。2.实验仪器和设备的“允许振动”化验室设计时应考虑的问题在选择化验室的建设基地时，应注意尽量远离振源较大的交通干线，在总体布置中，应将所在区域内振源较大的车间(空气压缩站、锻工车间等)合理地布置在远离化验室的地方。在总体布置中，应尽可能利用自然地形，以减少振动的影响。在总体布置及进行化验室单体建筑的初步设计时，应先考察所在区域内的振源特点，经全面考虑，采取适当的“隔振措施”以消除振源的不良影响。化验室设计防振时应考虑的问题①尽量远离振源,避免受到影响,通常是在选址和总体布局时考虑。②对于无法避免的振动,应根据振源的实际情况采取相应措施,尽量减少其影响。a.配备一、二级防振要求的精密仪器和设备的实验室,必须考虑地面的脉动和远场振源的影响,其他级别的仪器和设备则主要是考

虑近场振源的影响。b.近场振源中的锻锤、冲床、汽车及火车、采矿爆破作业等振动,能量大,并长期存在,对仪器设备影响也大,应予认真考虑。c.土建施工打桩、爆破作业等属于“临时性”振源,在化验室设计时可以不必考虑(必要时采取临时性的简易减振台或减振垫)。②对于无法避免的振动,应根据振源的实际情况采取相应措施,尽量减少其影响。d.其他振动,属于周期性振动的,其振幅一般较稳定,影响相对较小;非周期性振动,振幅常具有“爆发性”,影响通常较大。但是无论是哪种振动,其功率越大影响越大,由于情况复杂,在设计时应视实际情况采取适当的防振措施。②对于无法避免的振动,应根据振源的实际情况采取相应措施,尽量减少其影响。日常生活中周期性振动有哪些？非周期性振动有哪些？各举一例②对于无法避免的振动,应根据振源的实际情况采取相应措施,尽量减少其影响。e.室内（人们的走动、门窗的开关、搬运物品等引起的）近场振动,一般地说振动能量较小,而且不持续,可根据具体情况留在实验室的局部防振设计时考虑。化验室设计时应考虑的问题③当化验室与振源的距离小于“防振间距”，或者无法确定防振间距的时候,应根据具体情况采取适当的“隔振措施”,以消除振源的不良影响。3．化验楼和化验室的隔振

(1)化验楼的整体隔振措施①当附近的振动较大时，做防振沟有一定的效果。3．化验楼和化验室的隔振

(1)化验楼的整体隔振措施防振沟的一般尺寸是:深2.3~3m、净宽0.4m以上的壕沟,其间填充一定尺寸的碎石及粗砂(也可以垫以若干厘米厚的玻璃棉下脚料做隔层),即可取得隔断振动的传播。防振沟可以单独建造,也可以与排水沟结合构筑(见图2-3)。

图2-3防振沟的应用1—振源;2—原振动波;3—盖板;4—防振沟;5—次生振动波;6—建筑物3．化验楼和化验室的隔振

(1)化验楼的整体隔振措施②在总体设计中遇到振动问题时，可采取下列做法：建筑物四周用玻璃棉作隔振材料，使化验室与室外地表面隔绝，以阻止地面波的影响。这种做法比人工防振沟或防振河道简单、卫生，同时也比较经济。③化验楼内的动力设备房间与化验室相邻时，可设置伸缩缝或沉降缝，也可用抗震缝将动力设备房间与化验室隔开，这样对振动有一定的隔振效果。

(2)化验楼内的隔振措施包括主动隔振措施和被动隔振措施。

(2)化验楼内的隔振措施主动隔振措施实质上是采取各种可以采取的措施,设法减少设备运行中产生的振动能量通过支承的输出,从而减少对精密仪

器设备的干扰。通常的做法有3种。①一般采用放宽基础底面积或加深基础，或用人工地基的方法来加强地基刚度。②设备基础里加上隔振装置。③建造“隔振地坪”。在建筑物底层的精密仪器实验室及其他防振要求较高的房间里,构筑质量较大的整体地坪,其下垫以粗砂及适当的隔振材料,周围再用泡沫塑料等具有减振和缓冲性的物质，使地坪与墙体隔开,作用相当于“室内防振沟”

(2)化验楼内的隔振措施被动隔振措施①使用减振器或减振垫常用橡胶或弹簧减振器(图为弹簧的布置方法),或者是软木、乳胶海绵、玻璃纤维隔振垫片等,自振频率可小至3~4Hz,适用于较高频率的振动干扰场合。

(2)化验楼内的隔振措施被动隔振措施①使用减振器或减振垫

(2)化验楼内的隔振措施被动隔振措施②使用悬吊式隔振器自振频率可低至1~2Hz,适用于对水平振动要求较高,外界干扰频率较低,而同时仪器设备自身没有干扰振动的情况

(2)化验楼内的隔振措施被动隔振措施②悬吊式隔振器(3).隔振材料①玻璃纤维隔振性能好,来源广泛、容易施工、成本低,但只有在作用力的垂直方向才起隔振作用,属单向隔振材料,广泛应用于基础隔振。3.隔振材料②软木是传统的隔振材料。由于容易永久变形而失效,故作用在软木上的压应力只能选取在0.06~0.1MPa