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Optomet激光测振仪
Nova系列是新型的数字式激光多普勒测振仪（LDV），它内置短波红外（SWIR）测量激光器。Nova系列特别适用于对反射信号要求高或需要不寻常动态范围的测量。 Optomet Fiber系列是Nova系列的扩展，它将SWIR（短波红外）激光测振优越的测量性能和紧凑型光学测量头的灵活性结合了起来。激光测振仪通过双光纤与光学头相连。 Optomet Vector系列是一种高精度的单点测振仪，采用氦氖可见激光源。这些系统适用于高反射面测量、穿过水测量和微系统测量。包括Vector数字式自由光束氦氖激光测振仪系列和Vector-微距光学系列。 扫描激光多普勒测振技术也称为全场振动成像测量技术，是用于振动可视化的高速测量方法。Optomet的扫描式激光测振仪（SLDV）进行非接触式振动测量，提供有关振动结构动态特性的精确数据。 OptoSCAN是一个全面的采集和分析软件，用于Optomet扫描激光多普勒测振仪进行成像振动测量。测量结果清晰可见并带有动画显示。测量数据也可以导出以进行进一步的外部处理。 激光多普勒测振仪 激光多普勒测振是一种非接触测量振动的光学方法。现代激光多普勒测振仪（LDV）以最高的精度测量机械振动。没有其他技术能够使振动测量具有可比的频率范围、灵敏度和分辨率，以及工作距离的灵活性。这使得激光多普勒测振仪在快速、精确的振动测量方面成为无与伦比的选择。 1、测量原理——激光测振 从运动物体反射回来的光里可获悉与物体的速度有关的频率变化(多普勒效应）。用干涉仪可以精确地测量这个频移, 从而获取物体的振动信息。 1.1 多普勒效应如果波是从接近的（移开的）源发出的，则相继的波峰将以比其发射更短（更长）的间隔到达接收器。这种被视为频率变化的现象，称为多普勒效应。一个声学的例子是救护车的汽笛在经过行人时音调的明显变化。波长为λc的激光测得的频移Δfc用于实际高精度的振动应用，其与速度v成正比， Δfc = 2 v/λc 1.2 测振法所检测到的频移用于导出反射激光的表面的速度v(t)，以及位移d(t)和加速度a(t)。在简谐振动中频率为f，位移d(t)=Dsin(2πf t)，位移、速度、加速度的比例关系如下 A = 2π f V = 4π² f² D . 1.3 干涉仪使用马赫曾德尔干涉仪将频率变化转换为亮度曲线，其频率范围可用于进一步的电子处理。 在干涉仪中，分束器将激光束分成参考光束和测量光束。被测量对象反射的光又与参考光束发生干涉。在光电探测器中测得的强度除了参考光Ic和反射光Iv外，还包括了一个取决于两个光束的不同光程长度Δz的分量， I(t) = Ic + Iv + 2 (Ic Iv)1/2 cos (2 π Δz(t)/λ) . 1.4 外差读出由测量对象的移动引起的强度变化和被测对象是朝着测量设备移动还是远离移动无关。借助声光耦合器使参考光束的频率偏移了固定量fb, 可以消除这个不确定性。当待测物体静止时，两个光束的干涉导致亮度曲线的频率fb对应于参考光束和测量光束之间的差。该载波信号∝cos(2πfb) 通过测量对象的运动进行调制。根据运动的方向，明暗变化的频率会变大或变小。 1.5 解调通过对强度曲线进行解调来获得关于测量对象的运动信息。在转换成数字信号后，信号处理器实时确定测量对象的位移,速度及加速度。 2、激光光源——氦氖&短波红外 激光源对于激光多普勒振动计的性能至关重要。人眼安全在实际使用中同样重要。除了传统的HeNe系统外，Optomet LDV越来越多地使用先进的SWIR技术。 2.1 氦氖激光器氦氖激光源的工作波长为632.8 nm。红色测量光束肉眼可见，无需附加工具即可瞄准定位。由于波长较短，激光束可以聚焦到很小的光斑直径。这使得氦氖激光测振仪非常适合测量微结构。由于吸收率可忽略不计，氦氖激光也可以穿过水进行测量。 由于人眼主要由水组成，考虑到眼睛的安全因素，氦氖激光器的输出功率限制在1mW。因此，当从被测表面有足够的信号反射回来时，通常会使用基于氦氖激光的LDV。 氦氖激光器有多种纵模：频率相近的波列重叠产生拍频，因此测量光束的强度以及信号质量取决于工作距离。 2.2 红外测振法Optomet利用SWIR（短波红外）激光技术来获得最佳信号质量，从而满足高要求的测量任务。采用同轴绿色可见激光对不可见测量光束进行定位。 波长为1550nm红外线激光的输出功率是氦氖激光器的10倍，却同时具有最高的眼睛安全等级（1级）, 再结合比氦氖激光高三倍的光电探测器效率，以及短波红外激光的单模特性，使得红外线激光在几乎所有的振动测量中获得足够好的反射信号质量。另外还具有如温度稳定性高，使用寿命长等优点。 即使在深色、粗糙或低反射率的表面上，使用Optomet SWIR激光测振仪时也无需处理测量表面。远距离，高温表面和生物组织上的测量也是SWIR振动测量的无可争议的领域。 3、信号处理——数字化和高效 数字解码卡将测量的强度曲线几乎实时转换成位移、速度、加速度等相关物理量。 3.1 数字信号处理 Optomet始终依靠数字信号处理来提高测振仪的性能和数据质量，以避免模拟解调技术由于老化、温度依赖性、噪声和非线性等原因所带来的缺点，特别是在精密测量技术中数字信号处理更显示其优势。数字信号处理的使用实现了更高的灵敏度、更好的分辨率和更高的稳定性，这意味着更高的数据质量和测量确定性。结合极低的噪声水平，即使信号非常弱，仍然可以进行准确的测量。 3.2 Optomet ultraDSP技术 Optomet ultraDSP技术是基于高效算法和强大节能的FPGA相结合。传感器数据在测振仪中几乎无延迟地被处理，即使在最困难的测量环境下，特有的有限脉冲响应（FIR）滤波器也能提供可靠和准确的测量值。 以这种方式集成的设计不需要任何额外的硬件，而且具有节能的设计及被动冷却等特征。最终使这种高精度振动测量设备也适用于很灵活的的无限制的移动使用。 3.3 测量数据 Optomet开发了第一个基于以太网的数字测振仪，采样率高达每秒1.6亿个样本。位移、速度和加速度的数字流高达32位。通过每个通道的标准BNC连接器，Optomet激光测振仪可以集成到任何模拟数据采集环境中。 在航空航天工业中，轻质和高强度的部件必须满足严格的设计和质量要求。为了在降低油耗的同时提高安全性，开发人员和测试工程师需要高效、精确的测量技术。Optomet激光多普勒测振仪执行可靠的非接触测量，不会对物体产生影响，也不需要安装传感器，即使在具有挑战性的测试困难的条件下也是如此。涡轮叶片-安全性、耐久性和效率涡轮喷气发动机已成为现代航空飞机不可缺少的组成部分。进一步的发展终旨在提高飞行安全性... 激光多普勒测振仪是声学和超声波领域具有挑战性的工作不可或缺的工具。它们直接在声源处将振动可视化：在膜或任何其他移动表面上。非接触式测量原理精确，高度线性，不受环境影响。Optomet激光测振仪在在扬声器系统开发、乐器制造、超声波传感器、麦克风、手机和超声波探头的开发方面，以及消费品、大件家电、汽车和飞机部件的声学设计或FEM模型验证方面都证明了价值。乐器的声音优化Optomet公司的激光测振... 产品开发过程从做方案到系列化生产的时间越来越短。尤其是在汽车行业，向电动汽车的转变正在加速。新部件和轻质结构的使用需要广泛的振动分析。即使零件件和整个组件组能够通过数值模拟越来越被精确地检查其属性，仍然需要对实际物体进行实际的测量来验证这些模拟数据。非接触测量技术，如激光测振技术，其优点是不影响部件的振动，在很短的时间内，不需很多工作量就可以获得非常好的结果。Optomet红外技术优越的信号... 激光多普勒测振仪能够快速，无接触地测量几乎所有类型的技术振动，即使在更远的距离，在旋转的零件或机器或高温表面上, 是测量各种机器和系统动态特性的理想测量系统，从钻探机到发电厂的众多行业和各种产品的制造商都依赖Optomet LDV。机器和系统的工作振动分析工作振动分析确定了物体在特定操作状态下的振动行为。与模态分析相比，没有人工振动激励，例如借助激振器。通常工作激励仅限于特定频带。Optom... 越来越多的传感器的使用正在给建筑业带来变革。激光多普勒测振仪比过去几年变得外形更紧凑、体重更轻便、性能更强大。因此，它们也非常适合室外现场使用。例如，工业厂房中管道和线路振动的测量、铁路轨道振动测量、受交通激励的桥梁或建筑物振动测量。激光多普勒测振仪也适用于各种的实验室结构模型的振动测量。铁路轨道无损检测（NDT）全世界的铁路运营商和监管机构都在努力改进对轨道系统中的缺陷检测。目前，铁路轨道... 正确的材料及正确的材料用在正确的地方对最终产品的质量、使用寿命、重量以及最终的成功至关重要。Optomet激光多普勒测振仪在全球范围内为系统地寻找材料研究领域的新知识做出了重要贡献。不管是在材料参数的确定，或是在无损检测领域，非接触测量方法都至关重要，和传统的接触式测试方法相比非接触测振仪测量不会改变材料特性。材料无损检测（NDT）为了减轻构件重量，获得高刚度，纤维复合材料（CFRP）在构件... 支持 – 技术指标和仪器维护 Optomet 生产设计的测量仪以低维护为基本。然而，由于在日常操作中受到不断变化的外部影响，为了使仪器始终保持良好的工作状态， 我们竭诚为客户提供各种维护、校准、维修等服务。
Optomet激光多普勒测振仪标配精确的硬件和光学校准。在正常使用条件下，不需要按照固定计划重新校准。如果需要，我们会根据每个情况或维护计划执行出厂校准或经认证的 DAkkS 校准。
由于仪器在日常使用过程中受到不断变化的外部影响，我们建议定期维护您的 Optomet 激光多普勒激光测振仪，以确保其始终如一的高质量和可靠性。我们建议制定一份可完全根据您的测量仪器及其使用条件进行维护的时间表。
如果您的 Optomet 激光多普勒测振仪出现缺陷或损坏，Optomet 服务团队可提供快速、称职的维修。Optomet 产品均提供 12 个月的保修期。 更多关于Optomet激光测振仪的产品信息，请点击这里下载数据表和解码卡。 |