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赛默飞 Apreo 2 的安装环境要求里,振动这一项怎么看

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上传时间:2026-10-27

引言

赛默飞 Apreo 2 的安装条件表里,电源、接地、温湿度、门洞尺寸、重量都给了明确数值,只有两行的写法是同一句:需做场地调查。这两行分别是声学与地面振动。

对做场地基建的人来说,这两行最难落地。数值可以直接写进技术协议,一句「需做场地调查」写不进去,也没法用来判断现有楼板够不够。本文说明这一项该怎么读、报告里该看哪几项、以及为什么同一型号在不同项目里的限值并不相同。


一、安装条件清单里,振动是怎么写的

1.1 给了数字的部分

先把数据表里能直接引用的部分列出来。这些项目有明确限值,可以直接进入场地条件表。

项目 指标
电源100 至 240 V AC(−6%,+10%),50 或 60 Hz(±1%),基本配置功耗小于 3.0 kVA
接地电阻小于 0.1 Ω
温度20 ± 3 ℃
相对湿度低于 80%
杂散交流磁场非同步小于 40 nT;同步(线时间 20 ms @50 Hz、17 ms @60 Hz)小于 100 nT
最小门洞0.9 m 宽 × 1.9 m 高
镜筒控制柜重量980 kg
压缩空气4 至 6 bar,洁净、干燥、无油
冷却需配系统水冷机,放气建议用干燥氮气
声学需做场地调查,因声学频谱与现场相关
地面振动需做场地调查,因地面频谱与现场相关
隔振可选配主动隔振台

表内数据引自 Apreo 2 数据表的安装要求一节,版本 DS0345-EN-07-2024。

1.2 振动与声学两行为什么只写场地调查

原因在于限值不是设备的固定属性。

同一台 Apreo 2,做常规形貌观察与做纳米级尺寸测量,可接受的振动量级可以差一到两档。工作电压、束流、积分时间变了,对位移的敏感度也跟着变。厂商没有办法在数据表里用一个数字覆盖所有用法。

建筑侧的差异更大。楼板结构、柱网位置、邻近设备、周边交通,每栋楼都不同。同样是「某高校三层的电镜室」,实测频谱的形状可以完全不同。

厂商的处理办法是现场测量。用测量工具记录地面振动、杂散磁场与声学三项,出一份场地报告,报告里给出这一台设备装在这个位置的具体限值。限值因此是一次性的、绑定场地的,不能从说明书里直接抄。

1.3 磁场那一行为什么给了数字

同样是环境量,杂散交流磁场给了明确上限,振动没有。这个差别有依据。

磁场干扰的机理单一,外部干扰源的量级可以直接折算成对电子束偏转的影响,所以能给出 40 nT 与 100 nT 这样的门槛,还区分了非同步与同步两种情况。

振动是宽带的。低频分量表现为整幅图像缓慢漂移,高频分量表现为边缘模糊,两者的影响路径不同,用一个速度值或一个位移值都表达不全。数据表里干脆不给。

同类的场发射扫描电镜里,写法并不统一。蔡司在 GeminiSEM 的说明书里给的是按频段分列的具体限值,可以直接抄进协议,判读方式见蔡司 GeminiSEM 的分段振动限值。两种写法各有取舍,给数字便于执行,给调查要求便于覆盖不同用途,采购时要看清是哪一种。

这条差别对写技术协议有直接用处。给数字的项目照抄即可,写「需做场地调查」的项目,需要先把调查做完,再把报告结论写进协议,顺序不能反。


二、报告里该看哪几项

2.1 先看口径

场地报告里的限值常见三种口径:速度均方根值按 1/3 倍频程分档,也就是 VC 曲线;速度或加速度的总值;位移峰峰值。

口径不同不能直接比大小。位移与速度的关系是 v = 2πf·d,同一个位移值在 1 Hz 与 10 Hz 对应的速度相差十倍。拿一个位移限值去和 VC 等级比,很容易得出相反结论。

VC 曲线各档对应的设备类型与判读方法,另有一篇专门讲过,见VC 曲线与电镜振动等级对照。

2.2 再看方向、频段与设备状态

三轴要分别给,不做单轴代表。竖向与两个水平方向在多数楼板上的差异不小,只报一个方向等于丢掉一半信息。

频段下限要写到 1 Hz。1 至 10 Hz 是建筑与隔振系统都难处理的一段,报告若从 8 Hz 起算,恰好把最需要判断的部分跳过去了。

设备状态要写明。场地调查通常在设备未进场时做,测的是环境本底;装机后复测时如果设备已通电待机,测到的是环境加设备自身。两种数据不能混在一张表里比较。

2.3 最后看限值和用途的绑定关系

报告里的限值对应某个具体用途。买机器时按形貌观察报的场地,后来改做尺寸测量,限值需要重新确认。

报告也有时效。场地周边新增风机房、新装电梯、道路改造之后,频谱会变,原来的报告不再成立。这一条在租用园区楼宇的项目里经常被忽略。


三、同一型号为什么限值不同

3.1 两份公开报告的差别

隔振厂商公开的安装报告里,能看到 Apreo 系列在不同项目上拿到的场地口径并不一样。

项目 2017 年一份 Apreo 系列安装报告 2026 年一份 Apreo 2C 安装报告
场地振动要求的写法VC-F,注明为一般情况下的要求三个方向均为 VC-G
限值的来源由厂商培训人员用场地评估工具调查后确定由厂商用测量工具测振动、磁场、声学后出具场地报告
对 VC 曲线的定位仅作参考,最终以场地调查为准限值随调查结果变化,各项目可能不同
报告给出的结论实测地面三个方向均超出要求,加装主动隔振平台后通过地面与平台三轴均通过

两份报告都由第三方隔振厂商出具,报告里引用的是设备厂商给出的场地口径,不是隔振厂商自己定的标准。

3.2 差别来自哪里

从 VC-F 到 VC-G,限值收紧一倍,VC 曲线每档之间正好是二倍关系。这个差距不是型号升级带来的,两份报告引用的说法都指向同一件事:限值由那次场地调查决定。

2026 年那份报告写得更直接,原文的意思是厂商用测量工具做场地调查后出具报告,因此振动要求可能随调查结果变化。

换句话说,VC-F 与 VC-G 的差别,反映的是两个项目的场地条件与用途不同,不能读成「新机器要求更高」。

3.3 不要照抄别人的等级

常见做法是拿同行项目的 VC 等级当自己的设计目标。这个做法在两种情况下会出错:自己场地现状本来就差,照抄之后要补的措施更多;或者自己的用途比对方严,照抄之后仍然不达标。

可行的顺序是反过来的:先按自己的用途定一个设计目标,再测现状,看差距有多大,最后才决定措施。别人的报告只能用来判断量级,不能当结论。


四、把振动这一项落成场地条件

4.1 测现状

测量时段选在邻近设备正常运行的工作日白天,另加一次夜间或周末的本底测量。两次数据放在一起,才能分清哪些峰值是邻居贡献的。

测点至少三处:设备就位点、房间中心、柱脚或墙脚。第一处决定设备能不能用,第二处反映房间内的分布,第三处用来判断振动是否沿结构传入。

每个测点的有效记录不少于 3 次,离散过大时增加次数。记录时要留频谱原始数据,只记一个总值,后面判断超标位置时没有依据。

4.2 定目标

有厂商场地报告的,按报告执行。没有报告的,按用途取一个 VC 等级作为设计目标,并在目标上留余量,因为报告给的是最低要求,场地还会随时间变化。

目标要写成频段形式,例如「1 至 80 Hz,各 1/3 倍频程不超过某个值」,不写单一数值。单一数值在窄带峰值面前没有约束力。

4.3 定措施

建筑侧的措施在装修之前做,成本低。位置选择上,避开设备机房的正上方与正下方;结构上,大跨度楼板的中部振动通常大于梁边与柱边;必要时做浮筑地坪与隔振缝,把实验室面层与主体结构脱开。

设备侧的措施在装修之后仍可补。Apreo 2 的安装条件里本身就列了可选配的主动隔振台,这说明厂商把隔振台当作达到较高场地要求的常规手段,不是特殊配置。

隔振台按频段选。低频段要靠隔振起始频率更低的主动隔振,中高频与承载可以由被动方案承担,两者的分工边界见主动隔振与被动隔振的频段边界。


五、几处容易判错的地方

常见判断 实际情况
只看 VC 等级,不看频段等级是一条包络线,实测超标往往只出现在一两个 1/3 倍频程,处理方式与超标位置有关
用速度总值判断总值会把窄带峰值平均掉,看起来达标,成像仍然不稳
把设备自身振动算进环境水冷机、真空泵、压缩机属于随机附件,它们自己就是振源,装机后测到的数据要分开看
只处理振动声学与磁场在同一份调查里,三项互相会混淆判断,声学引起的振动常被误记为地面振动
装机前不测,装机后再说建筑侧措施在装修后很难补,代价高出一个量级

其中第四条值得多说一句。空调出风口正对镜筒、排风机与真空泵共处一室,这类情形下测到的「地面振动」里有一部分其实是空气声激励薄壁结构后产生的。判断方法是在设备停机与运行两种状态下分别测,看峰值随哪个状态消失。


六、常见问题

问:Apreo 2 的振动限值到底是多少?

答:数据表不给固定数值,安装要求里地面振动一行写的是需做场地调查。具体限值由厂商现场测量后随场地报告给出,因此同一型号在不同项目里会不一样。

问:说明书没给数字,是不是说明要求不严?

答:不是。公开的安装报告里,Apreo 系列拿到的场地要求有 VC-F,也有 VC-G,都属于严格的一档。不给数字的原因是无法用一个数值覆盖所有用途与所有建筑,不是要求宽松。

问:拿同行项目的 VC 等级当自己的目标可以吗?

答:只能当量级参考。限值与场地现状、设备用途绑定,同行的报告反映的是他们那次调查的结果。自己的项目要按自己的用途定目标,再测现状核对差距。

问:场地调查要测哪几项?

答:地面振动、杂散交流磁场、声学三项一起测。厂商的场地报告也是按这三项出的。只测振动会漏掉磁场与声学引起的成像问题,这两类问题在图像上的表现与振动并不总能分开。

问:装修完了才想起测振动,还有补救办法吗?

答:有,但选择变少。建筑侧的位置调整与浮筑地坪基本做不了,剩下的是设备侧措施,包括主动隔振台与局部隔声。代价是承载、净高与通道要重新核一遍,设备的进场路径也可能受限。


七、结语

振动这一项在 Apreo 2 的安装条件里写得最含糊,但它恰好是最需要提前定的一项。原因很直接:建筑侧的措施在装修完成后基本无法补做,设备侧的措施则随时可以加。

建议的顺序是先拿厂商场地报告,或者按用途自己定一个频段目标;再测现状,拿到频谱;最后才谈隔振方案。这个顺序与数据表里的写法是一致的,先调查,后定限值。

场地条件可以自己先跑一遍初判,方法与记录格式见楼板振动自查的做法,拿到频谱后再决定是否需要请第三方做正式测量。

产品页里按频段与负载分档列出各系列隔振模块的参数,可以按实测峰值对照查看。


参考文献

  1. Thermo Fisher Scientific. Apreo 2 SEM 数据表, DS0345-EN-07-2024.(安装要求:电源、接地、温湿度、杂散交流磁场限值、门洞尺寸、镜筒控制柜重量、声学与地面振动的场地调查要求、可选主动隔振台)
  2. DAEIL SYSTEMS. Thermo Fisher Scientific Apreo 2 SEM DVIA-MB1000 Installation Report, 2017.(场地振动要求写为 VC-F,并注明以厂商场地评估结果为准)
  3. DAEIL SYSTEMS. Thermo Fisher Scientific Apreo 2C SEM DVIA-ML1000 Installation Report, 2026.(三个方向均为 VC-G;说明限值由厂商场地调查后确定,随项目变化)
  4. IEST-RP-CC012.2, Considerations in Cleanroom Design.(VC 曲线分档、限值与评定频段)
  5. Rao, S. S. Mechanical Vibrations, 6th ed., Pearson.(位移与速度的换算关系)
  6. 翌颖科技. HERZ AVI 系列主动隔振模块产品资料.(隔振起始频率、安装高度、负载分档)
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