Лазерная сканирующая виброметрия
Сканирующий лазерный виброметр или сканирующий лазерный доплеровский виброметр был впервые разработан британской компанией по производству громкоговорителей Celestion примерно в 1979 году [1] , получил дальнейшее развитие в 1980-х годах [2] и коммерчески представлен компанией Ometron, Ltd примерно в 1986 году. для быстрого бесконтактного измерения и визуализации вибрации. [3] [4]
Области, в которых они применяются, включают автомобилестроение , медицину , аэрокосмическую промышленность , микросистемы и информационные технологии , а также контроль качества и производства. Оптимизация вибрационных и акустических характеристик является важной целью разработки продукта во всех этих областях, поскольку они часто входят в число ключевых характеристик, определяющих успех продукта на рынке. Они также широко используются во многих университетах, проводящих фундаментальные и прикладные исследования в таких областях, как структурная динамика , модальный анализ , акустическая оптимизация и неразрушающая оценка .
Принцип работы основан на эффекте Доплера , возникающем при обратном рассеянии света вибрирующей поверхностью. И скорость, и смещение можно определить, анализируя оптические сигналы разными способами. Сканирующий лазерный виброметр объединяет управляемые компьютером сканирующие зеркала X, Y и видеокамеру внутри оптической головки. Лазер сканирует точку за точкой по поверхности тестируемого объекта, чтобы обеспечить большое количество измерений с очень высоким пространственным разрешением. Эти последовательно измеренные данные о вибрации можно использовать для расчета и визуализации анимированных форм отклонения в соответствующих полосах частот на основе анализа в частотной области . В качестве альтернативы данные могут быть получены во временной области .например, для создания анимации, показывающей распространение волн по конструкциям. В отличие от контактных методов измерения, процесс измерения вибрации не влияет на испытуемый объект.
Виброметрия охватывает огромный спектр приложений, таких как изучение микроструктур , движущихся всего на несколько микрон на частотах до 2,5 ГГц, вплоть до интенсивной динамики, возникающей в двигателях Формулы-1 с вибрационными скоростями, приближающимися к 30 м/с.
Трехмерный сканирующий виброметр объединяет три оптических датчика, которые точно определяют динамическое движение с разных направлений в пространстве, чтобы полностью определить трехмерные векторы движения. Программное обеспечение позволяет отображать каждый отдельный компонент направления x, y или z независимо или объединять в единое представление. Данные можно экспортировать для проверки модели конечных элементов в узлах, ранее импортированных из модели для определения сетки сканирования.
