黃銅彈性波振動測量用激光多普勒測振儀 V100 系列原理分析

發(fā)布日期：2024-11-06      瀏覽次數(shù)：341

黃銅彈性波振動測量用激光多普勒測振儀 V100 系列原理分析

簡單而緊湊的
“激光多普勒測振儀V100"






1) 只需選擇FV模塊即可提供高靈敏度和高精度測量

根據(jù)所需的速度范圍，您可以從以下三種類型中選擇FV模塊。 　　V100-LM 最大±10m/s、±1m/s（2 個量程切換） --- 高頻振動（超聲波振動器）、大振幅振動 　　V100-MS 最大±1m/s、±0.1m/s（2 個量程） ) --- 微到中振動V100-S 最大±0.1 m/s（單量程） --- 非常先進(jìn)，用于測量 　　硬盤等微振動 V100系列基于最新的電路技術(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)出色的線性度和靈敏度。 　　V100-LM具有優(yōu)異的線性特性，可輸出高達(dá)±10m/s的極其良好的振動波形。 　　即使在反射光量非常微弱的情況下，V100-MS、-S 也能輸出噪聲極低的振動波形。 測量頻率為0.5Hz至300kHz。 *可擴(kuò)展至20MHz 與 受到客戶好評的V1002相比，其靈敏度提高了約10倍。 設(shè)置工件變得更加容易。











































測量原理




利用光的多普勒效應(yīng)


激光多普勒振動計(jì)是一種從傳感器頭向振動物體照射激光束，將從振動物體反射的激光束（多普勒頻移激光束）的頻率變化（速度變化）轉(zhuǎn)換為電壓（F/ V轉(zhuǎn)換））是一種檢測振動現(xiàn)象的非接觸式振動速度傳感器。
也可以利用信號處理電路將速度信號轉(zhuǎn)換為位移信號或加速度信號并輸出。

我們的激光多普勒測振儀采用光學(xué)外差法。 通過將激光束的頻率移動80MHz至474THz，可以檢測包括待測物體的移動方向的振動速度。




[示意圖]



測量示例“彈性波振動測量"




照片1 彈性波的測量 這是測量彈性波的一個示例，彈性波常用于無損檢測領(lǐng)域。 左圖中，使用金屬（黃銅）作為測量對象。 使用螺線管激勵器激勵黃銅的末端，并使用激光多普勒振動計(jì)測量通過黃銅傳播的彈性波。 通過移動測量點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)測量，還可以根據(jù)移動距離和延遲時間來測量彈性波的傳播速度，從而測量被測物體的內(nèi)部狀態(tài)。 關(guān)于激勵器，除了直接沖擊的方法外，還可以使用單獨(dú)的脈沖YAG激光器以非接觸的方式激勵被測物體。

圖1 彈性波速度波形

規(guī)格




V100系列控制單元規(guī)格 型號名稱 V100-LM V100-MS V100-S 測量頻率范圍 0.5Hz～300kHz 速度測量范圍 0.7μm/s～10m/s 0.02μm/s～1m/s 0.02μm/s～0.1m/s 速度范圍 2m/s/V 0.2m/s/V 0.2m/s/V※ 0.02m/s/V 0.02m/秒/伏 速度輸出 電壓 ±5V VELOCITY 端子 (BNC) 測量精度±2%以內(nèi) 低通濾波器 3kHz、30kHz、300kHz 高通濾波器 0.5赫茲、30赫茲、300赫茲 指標(biāo) 10 元件 LED（信號電平顯示） 監(jiān)控輸出 信號電平0~+5V 位移模塊 單獨(dú)表（可選） 從 S1 端子輸出 位移/加速度 模塊 單獨(dú)的桌子 （可選） 位移：S1端子輸出 加速度：S2端子輸出 快門 開/關(guān) ON：端子短路（激光發(fā)光） OFF：端子打開（激光關(guān)閉） 外形尺寸 約 115(W) x 111(H) x 281(D)mm （不包括突出部分） 顯示尺寸圖 重量 約3.8公斤 *測量頻率范圍0.5Hz至50kHz		V100系列傳感器單元規(guī)格 型號名稱 光外差法 激光光源 氦氖激光器（波長632.8nm） 發(fā)射光輸出 1mW以下 激光安全標(biāo)準(zhǔn) 符合 JIS C6802 標(biāo)準(zhǔn) 2 級 距聚光鏡安裝面的測量距離（WD） 295mm至700mm ?。ㄊ褂镁酃忡R頭+5mm近攝環(huán)時） 400mm至2m ?。ㄊ褂镁酃忡R頭時） 光束直徑 φ20μm（測量距離340mm時） 指標(biāo) 10 元件 LED（信號電平顯示） 外形尺寸 約 57（寬）x 111（高）x 259（深）毫米 （不包括突出部分） 顯示尺寸圖 重量 約 2.2 公斤（不含盤子）/ 約 2.7 公斤（含盤子）
		V100系列通用規(guī)格 連接電纜 AC-DC電纜長度3m 電源 AC100V~240V（±10%）50/60Hz 功耗 約42VA 工作溫度范圍 0～45℃ 工作濕度范圍 20 至 80%（無冷凝）





單獨(dú)的表（可選） 位移模塊（TYPE-D） 刻度值 速度范圍 頻率范圍 0.5Hz～1kHz 10Hz～50kHz 100Hz～300kHz 2m/秒/V 20毫米/伏 200μm/V 20μm/V 0.2m/秒/伏 2毫米/伏 20μm/V 2μm/V 0.02m/秒/伏 200μm/V 2μm/V 200nm/V

單獨(dú)表格（可選） 位移/加速度模塊（TYPE-DA） 刻度值 位移 速度范圍 頻率范圍 0.5Hz～10kHz 0.5Hz～50kHz 2m/秒/V 500μm/V 50μm/V 0.2m/秒/伏 500μm/V 50μm/V 0.02m/秒/伏 50μm/V 5μm/V 加速度 速度范圍 頻率范圍 0.5Hz～50kHz 0.5Hz～20kHz 2m/秒/V 5×10 6 m/s 2 /V 5×10 4 m/s 2 /V 0.2m/秒/伏 5×10 6 m/s 2 /V 5×10 4 m/s 2 /V 0.02m/秒/伏 5×10 4 m/s 2 /V 5×10 2 m/s 2 /V