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苏州舜新仪器激光测振交流会报告
时间:2012-10-24   点击量:

20121011,苏州舜新仪器有限公司来我院汽车博物馆二楼会议室进行了激光测振交流会。会上交流了激光测振仪原理及特性,并进行了试验演示。

           舜宇仪器新加坡有限公司(Sunny Instruments Singapore Pte. Ltd.)是总部位于新加坡的,集产品研发、制造、销售与服务于一体的高技术光学测量仪器供应商。其基于独有技术研发的三维全自动影像测量机、测量显微镜、和激光多普勒测振仪系列产品,可满足客户从尺寸形貌到动态特性的测量需要。

激光测振仪原理

1) 面外测试

将氦氖激光器发出的光分成两束光,一束光作为参考光,另一束光作为测量光,将测量光打到物体表面并反射回去与参考光进行比较。测量光通过调制提供频移F,并且集中在样品表面。系统收集物体的反射光束和在传感器表面干涉的参考光束。由于多普勒效应,干涉频率是F+f, f是将要测量的样品振动频率。由于多普勒频移与速度成正比,也就是f=2v/λ,f是频率。从传感器出来的信号与输出电压信号成线性比例关系。也就是U=k×(F+f)+L=k×f+L,U是输出电压L,L′是常数,电压信号的直流部分被高通滤波器除去,所以输出信号U=k×f=2kv/λ。因此电压和振动速度成比例,也就是说v=k′×U,其中k′是常数。

 

1)     面内测试

激光内测振仪测量的是垂直于两个汇聚激光探针平分线平面内的表面移动速度。背散色激光的频移(多普勒效应)决定了速度。信号处理把振动(交流电源)组件和连续运动(直流电源,平均速度)分开。在测量头里面,输出激光被分成两束。探测光离开测量头,在待测移动表面,以一个已知的角度Φ汇聚和交叠。

两束交叠的光作用在由平行光和暗条纹构成的干涉图样的3D区域(测量范围)

将要测量的表面切割了测量体积,显示和散色条纹的中间部分。边缘间距d仅由交叉半角Φ和光的波长λ决定。 波长的稳定,产品的设计与生产对保持两个变量不变是很重要

多普勒频移和速度直接成正比例

 激光测振仪与普通传感器相比存在很多优势,如下表所示

激光测振仪特性

1)                非接触式测振

可在高低温下测振、测旋转机械振动、进行无损检测、工业快速检测、医疗以及动物学研究,甚至也可用来做监听。

2)                精度高,直接溯源光波长

可用于声学振动计量室做标准器使用

3)                可测高频振动

可测超声手术刀、超声马达、超声主轴振动等高频振动

4)                空间分辨率高

用测量微机电系统(MEMS)、压电陶瓷(PZT)等微小物体振动

试验演示

通过试验演示了如何利用激光测振仪方便的测试音响表面的振动信号。

附:

参加会议人员: 陶莉莉,衣丰艳,张竹林,刘永辉,徐传燕。(文图/徐传燕)

 

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