Laser scanning vibrometri
Skanningslaservibrometern eller skanningslaser -dopplervibrometern utvecklades först av det brittiska högtalarföretaget Celestion omkring 1979, vidareutvecklades på 1980-talet och introducerades kommersiellt av Ometron, Ltd omkring 1986. Det är ett instrument för snabb beröringsfri mätning och avbildning av vibrationer.
Områden där de tillämpas inkluderar fordon , medicin , flyg , mikrosystem och informationsteknologi samt för kvalitets- och produktionskontroll. Optimering av vibrationer och akustiskt beteende är viktiga mål för produktutvecklingen inom alla dessa områden eftersom de ofta är bland nyckelegenskaperna som avgör en produkts framgång på marknaden. De är också i utbredd användning på många universitet som bedriver grundläggande och tillämpad forskning inom områden som inkluderar strukturell dynamik , modal analys , akustisk optimering och oförstörande utvärdering .
Funktionsprincipen är baserad på dopplereffekten , som uppstår när ljuset sprids tillbaka från en vibrerande yta. Både hastighet och förskjutning kan bestämmas genom att analysera de optiska signalerna på olika sätt. En skanningslaservibrometer integrerar datorstyrda X,Y-scanningsspeglar och en videokamera inuti ett optiskt huvud . Lasern skannas punkt för punkt över testobjektets yta för att ge ett stort antal mätningar med mycket hög rumslig upplösning. Dessa sekventiellt uppmätta vibrationsdata kan användas för att beräkna och visualisera animerade avböjningsformer i de relevanta frekvensbanden från frekvensdomänanalys . Alternativt kan data inhämtas i tidsdomänen för att till exempel generera animationer som visar vågutbredning över strukturer. Till skillnad från kontaktmätmetoder är testobjektet opåverkat av vibrationsmätningsprocessen.
Vibrometri täcker ett stort antal applikationer som att studera mikrostrukturer som rör sig bara några pm vid frekvenser upp till 2,5 GHz, hela vägen upp till den intensiva dynamiken som förekommer i Formel 1 -motorer med vibrationshastigheter som närmar sig 30 m/s.
En 3D-skanningsvibrometer kombinerar tre optiska sensorer som exakt detekterar dynamisk rörelse från olika riktningar i rymden för att helt bestämma 3D-rörelsevektorerna. Programvaran tillåter att varje enskild x-, y- eller z-riktningskomponent visas oberoende eller kombineras till en enda representation. Data kan exporteras för validering av finita elementmodeller vid noder som tidigare importerats från modellen för definition av skanningsrutnät.
- Einsatz der Scanning-Laservibrometrie zur Messung von Schallschnelleverteilungen an Maschinen und Aggregaten (PDF; 70 kB) av E. Winkler, H. Steger, 8. Forum Akustische Qualitätssicherung
externa länkar
- Mätprincipen för laserdopplervibrometrar och typiskt använda laserkällor
- Introduktion till laserdopplervibrometri och fysikaliska principer
- Video av de grundläggande principerna för laserdopplervibrometri