單點激光測振儀
在一些特殊情況下，比如測試物體不能直接觸及，或者傳統的接觸式傳感器（加速度傳感器）不能派上用場時，非接觸式振動測量就顯得尤其至關重要。下列情況：
- 測試件本身很輕 （壓電傳感器，喇叭薄膜）
- 測試物件處于高溫
- 測試物件在旋轉
- 操作者為了節省時間，不想把時間浪費在加速度傳感器粘貼上。
Julight公司為不需接觸被測件表面的遠距離振動測量提供了兩個系列產品。
一．.激光測振儀
1.1 單點激光測振儀
單點激光測振儀
1.2原理
Julight 公司的激光測振儀是基于新穎的自混頻干涉結構而成的，可以對粗糙發散的表面（比如未拋光的金屬，塑料，橡皮，紙質，纖維等）進行極易而精確的非接觸振動測量。激光測振儀提供模擬的電信號輸出，這些電信號就是在某一頻率的目標位移的復制品（ 1mv/um響應率，對應 1mm/V）。頻率范圍從DC到50KHZ,甚至到10MHZ ,最小的可測位移為0.4nm (1HZ噪聲寬帶)，的振動幅值（峰峰值）可以大于20mm,的速率可以使40 m/s .工作距離從1米到20米，甚至到100米可選 。
Julight公司的單點激光測振儀的的特點：
-就是具有非常小和耐用性設計的光學頭
-標準光學頭，帶斑點追蹤功能（大小：105mm x 60mm x 40mm)，有定焦和自動對焦兩個版本。
-可選的超小的光學頭，不帶斑點追蹤和自動對焦功能（大小：長50 mm,直徑 15mm）
-為增加光學靈敏度，在每個光學鏡頭外置波長相位濾波器
-處理干涉信號的簡單二有效的電子系統可以做得和精致，一臺 VSM400(或 VSM4000)儀器能夠支持4個光學頭（也就是說4個獨立的光學通道），因此，這樣的話，就可以進行同時測量不同點的振動，而無需使用掃描系統來完成。
-可以同時輸出位移，速度和加速度
單點激光測振儀選型表
描 述 | VSM1000 | VSM4000 （可拓展型） | VSM1000LL10m | VSM1000-EXT | VSM1000LL10m-EXT |
量 程 (峰-峰) | 10mm | 10mm | 10mm | 10mm （0-50KHZ） 4um (20KHZ-35MHZ) | 10mm （0-50KHZ） 4um (20KHZ-35MHZ) |
速度范圍 | ±2 m/s | ±2 m/s | ±2 m/s | ±40 m/s | ±40 m/s |
輸出的型號類型 | · 位移 / 速度/加速度(模擬量BNC輸出) · 跟蹤信號(3.5mm jack): · ±12V電壓輸出 | · 位移 /速度/加速度(模擬量BNC輸出) · 跟蹤信號(3.5mm jack): · ±12V電壓輸出 | · 位移 / 速度/加速度(模擬量BNC輸出) · 跟蹤信號(3.5mm jack): · ±12V電壓輸出 | · 位移 / 速度/加速度(模擬量BNC輸出) · 跟蹤信號(3.5mm jack): · ±12V電壓輸出 | · 位移 / 速度/加速度(模擬量BNC輸出) · 跟蹤信號(3.5mm jack): · ±12V電壓輸出 |
位移量程分檔數 | 26 檔和無級別全自動分檔 | 26 檔和無級別全自動分檔 | 26 檔和無級別全自動分檔 | 26 檔和無級別全自動分檔 | 26 檔和無級別全自動分檔 |
速度最小分辨率 | 4 納米/秒/H z帶寬 | 4 納米/秒/H z帶寬 | 4 納米/秒/H z帶寬 | 4 納米/秒/H z帶寬 | 4 納米/秒/H z帶寬 |
位移分辨率 | 40 pm | 40 pm | 40 pm | 40 pm | 40 pm |
校準精度 | 1% | 1% | 1% | 1%（0-50KHZ） 5%(20KHZ-10MHZ) | 1%（0-50KHZ） 5%(20KHZ-10MHZ) |
工作距離 | 0.1-5m | 0.1-5m | 0.1-10m | 0.1-5m | 0.1-10m |
光斑尺寸 | 100 mm | 100 mm | 100 mm | 100 mm | 100 mm |
測量表面 | 散射和背反射 | 散射和背反射 | 散射和背反射 | 散射和背反射 | 散射和背反射 |
調焦方式 | 固定焦距，全自動調焦和軟件調焦三種模式 | 固定焦距，全自動調焦和軟件調焦三種模式 | 固定焦距，全自動調焦和軟件調焦三種模式 | 固定焦距，全自動調焦和軟件調焦三種模式 | 固定焦距，全自動調焦和軟件調焦三種模式 |
激光功率和波長 | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) |
激光等級 | · Class 2 @ 650 nm (visible) | · Class 2 (visible) @ 650 nm | · Class 2 @ 650 nm (visible) | · Class 2 @ 650 nm (visible) | · Class 2 @ 650 nm (visible) · Class 1M @ 1310 nm (invisible) |
激光頭尺寸 | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm |
控制解調單元尺寸 | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 24.6 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm |
信號電纜 | 2.5 m (5 m 可選) | 2.5 m (5 m 可選) | 2.5 m (5 m 可選) | 2.5 m (5 m 可選) | 2.5 m (5 m 可選) |
通訊端口 | 以太網口 | 以太網口 | 以太網口 | 以太網口 | 以太網口 |
供電 | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz |
耗電 | < 5 W | < 5 W /每通道 ( 20 W) | < 5 W | < 5 W | < 5 W |
遠程遙控軟件 | 標配 | 標配 | 標配 | 標配 | 標配 |
模擬濾波 | 模擬高通濾波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模擬高通濾波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模擬高通濾波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模擬高通濾波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模擬高通濾波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； |
激光頭重量 | 0.6 kg | 0.6 kg | 0.6 kg | 0.6 kg | 0.6 kg |
操作溫度范圍
| 激光頭: -20°C to +80°C 控制解調單元: | 激光頭: -20°C to +80°C 控制解調單元: | 激光頭: -20°C to +80°C 控制解調單元: | 激光頭: -20°C to +80°C 控制解調單元: | 激光頭: -20°C to +80°C 控制解調單元: |
濕度范圍 | 環境相對濕度范圍：20％～80％； | 環境相對濕度范圍：20％～80％； | 環境相對濕度范圍：20％～80％； | 環境相對濕度范圍：20％～80％； | 環境相對濕度范圍：20％～80％； |
1.311 單點激光測振儀選型說明：
1）VSM1000或VSM4000分別表示單模塊和可拓展模塊（可裝4個模塊），工作距離為5米的單點激光測振儀。工作距離為10米的或以上的，除了加LL以外，把距離數據加進去。
2）VSM1000LL10m-UR-EXT35M-EXTRA-TEM-IP68表示單模塊，工作距離為10米,UR-量程為+-250mm，EXT35M-頻帶寬為35MHZ,EXTRA-帶攝像機和遙測儀器,TEM-耐高溫,IP68-防水型。
3）VSM4000LL10m-UR-EXT35M-EXTRA-TEM-IP68表示可拓展模塊，工作距離為10米, UR-量程為+-250mm，EXT35M-頻帶寬為35MHZ,EXTRA-帶攝像機和遙測儀器,TEM-耐高溫,IP68-防水型。
4）以上各型號的頻率帶寬是可以定制的，帶寬可到35MHZ。EXT表示頻率拓展到10MHZ,10MHZ以上，需要在EXT后面加上數字，如EXT20M,EXT35M。
5)以上型號可以加上防護罩，使得激光測振儀可以在真空環境里工作。
6)VSM4000-DAQ為內置采集卡系列產品，直接連接電腦，可以顯示和分析測量結果。
1.3 單點掃描激光測振儀VSM1000L-EXT-SCAN
系統組成
新型便攜式激光掃描自混頻相干型測振儀VSM1000L-EXTSCAN。幫助操作人員在5米距離外對任何表面進行非接觸式逐點振動分析。該系統可由單人在野外環境下進行搬運、裝配和操作。VSM1000L-EXT-SCAN測振儀由激光探頭、電子控制器、筆記本電腦和一套可實現復雜幾何表面掃描和測量的綜合軟件包組成。該軟件包還包含了一個模態分析模塊。
VSM1000L-EXT-SCAN測振儀可在每個方向上+/-50度的掃描空間內測量高達1000個點每軸。系統軟件可實現：目標柔性測量網格的生成、已編程網格的自動化掃描、大量多種數據的分析和過濾選項、以及分析結果的3D動畫和可視化顯示。
VSM1000-EXT-SCAN讓模態測試變得很簡單
與傳統多通道接觸式傳感器相比，VSM1000L-EXE-SCAN 的操作更直觀、更簡單。啟動系統獲取形貌數據、定義掃描網格-即可開始掃描測試。
交互式設置
通過導入CAE/FEM 文件或使用系統內的形貌掃描單元來獲取被測物形貌數據。直接在視頻圖像上定義掃描區域，設置掃描點的密度、布點方式等。通過對話框一次性完成帶寬、分辨率、振動激勵、通道等參數的設置。
快速掃描
整個掃描過程由系統自動完成。掃描過程中，激光始終保持聚焦狀態，信噪比始終保持，并實時顯示振動信號及參考信號的時域和頻譜圖。在寬帶激勵時VSM1000L-EXE-SCAN完整記錄每個測量點的頻譜信息及被測表面的振型。
VSM 軟件包提供給用戶大量的振動信息：各部位的振動狀態，振幅大小及頻率響應，各階頻率振型，傳遞涵數等。可顯示任意頻率下的頻譜圖，且能分析出共振點的位置，并將測量結果以圖表、圖形和動畫的形式顯示出來。這些圖片和動畫均可應用于演講和報告，給人留下深刻印象。
掃描范圍進一步擴大，掃描角度達50°x50°， 一次掃描完成從幾個厘米小器件到幾米大結構的模態測量。始終是行業的掃描頭內置240 倍變焦高清彩色攝像機（20 倍光學、12 倍數字），視頻圖像更清晰，可幫助用戶更精確布置掃描點，測量分辨率提高4 倍以上。
VSM1000L-EXT-SCAN 振動計適用于多種需要進行振動光譜分析的領域，例如汽車中碟式剎車器、擋風玻璃、發動機和車體等部件的測量，發動機渦輪葉片和機械結構的模態分析，揚聲器、樂器和噪聲源的定位和控制，軍事上的地雷探測、噪聲探測和飛機老化測試，以及、校正整形術和肌肉反應之類醫學領域等。
單點激光測振儀 說明如下表：
位移范圍 (峰值) | 43 mm(0-50KHZ), 4um(20KHZ-3MHZ) |
速度范圍 | 5微米/秒-0.5米/秒 -2米/秒（0-50KHZ） 40 米/秒(20KHZ-3MHZ) |
振動頻率范圍 | 0.1HZ-3MHZ（10MHZ可選）） |
速度分辨率 | 1μm/s |
位移分辨率 | 0.2nm@500Hz |
工作距離 | 0.2米-5米 （20米，50米及100米可選） |
光學 | 平行（不需對焦） |
目標表面 | 散射或背部反射面 |
信號輸出 | 模擬速度，位移 和加速度 |
激光頭尺寸 | 5 厘米× 7厘米× 10.5厘米 |
電子控制器尺寸 | 12.5 × 15.5 × 29.6厘米 |
激光頭重量 | 4公斤 |
電子控制器重量 | 2公斤 |
低通濾波器 | 1,2,5,10,20千赫 |
輸出電壓（值） | + / - 10伏特 |
激光 | 1310納米，<15毫瓦，Class 1M和 |
掃描范圍 | 各軸+ / - 50度 |
信號電波尺寸 | 1毫米直徑 |
電力要求 | 電壓110V/220V |
更單點激光測振儀技術選型與技術細節。
