激光多普勒振动计

For non-contact vibration measurements (velocity, displacement, acceleration) in industry, research, and development.

  • Non-contact measurement:
    No additional mass or influence on the object – ideal for sensitive microstructures and high-speed components.
  • High resolution and wide frequency range:
    Displacement down to 50 fm with a frequency bandwidth from DC to 50 MHz.
  • Wide application range:
    Suitable for test objects from < 1 mm² to > 10 m² – from microstructures to large industrial components.
  • Direct visualization and system integration:
    Data analysis with SMART Lab software and connectivity via Ethernet (1–10 Gbit/s), USB, and optical interfaces.
一辆汽车停在测试实验室中,激光束正照射在车身上以测量振动。驾驶员车门上显示出色彩斑斓的振动图案。
由三台扫描式振动计组成的3D扫描激光多普勒振动计,利用激光束对刹车盘进行分析。
激光多普勒振动计,配备四个通过电缆与主机连接的光纤探头。测量图像显示在主机的屏幕上。

当传统接触式传感器达到其极限时

传统的振动传感器(如加速度计)必须直接安装在被测物体上——使用胶水、螺丝或磁铁进行固定。这种机械耦合会改变试样的振动特性,对于轻质、敏感或小型结构而言尤为明显。

安装方式和布线会影响测量质量

安装传统传感器需要耗费大量精力:布线、粘合层或定位误差都可能进一步导致测量结果失真。

传统传感器的典型缺点:

  • 质量影响:附加质量会改变结构的固有频率。
  • 安装复杂:需进行粘贴、对齐、固化及布线。
  • 扩展难度:增加测量点会显著增加安装工作量。
  • 应用范围受限:几乎无法对高温、运动或难以触及的物体进行测量。
  • 分辨率有限:通常仅限于微米量级,且频率带宽较窄。

机械耦合可能会影响测量结果——特别是在敏感或轻质部件上。

一辆安装了有线加速度计的汽车,用于测量和可视化振动行为。
物理传感器可能会影响测量结果,且其设置过程复杂且耗时。

激光振动计:精准测量,不影响被测物体

激光多普勒振动计(LDV)采用非接触式测量——这意味着:无需附加质量块、无需布线,也不会干扰振动行为

该激光仪通过多普勒效应检测表面振动速度,并提供精确、可重复的结果——即使在敏感、高温或运动的部件上也是如此。

非接触式测量的优势:

  • 无物理接触——不影响被测对象。
  • 高分辨率:可检测小至 50 飞米的位移(约原子直径的 1/2,000)。
  • 高空间分辨率:即使在微小结构上也能精确捕捉局部振动。
  • 宽频带:直流至50 MHz(SMART系列)及最高25 MHz(CLASSIC系列)。
  • 设置简便,可快速获得可重复的结果
  • 通过 SMART Lab实现集成数据采集与可视化

激光多普勒振动测量技术可提供精确的测量数据——无需接触,且不影响被测对象。

利用激光振动计对一辆跑车进行振动分析,振动数据以网格图案的形式显示在车身上。
激光振动计在测量振动时,对安装和校准的要求极低。

Contact-based vs. Non-contact Vibration Measurement

Accelerometer
Conventional Contact Sensors
Laser Vibrometer
Laser Doppler Vibrometers
Influence on the objectAdditional mass changes natural frequencies and dampingNo influence on the test object
Setup & handlingRequires gluing, screwing, or cablingFast, contactless setup without mounting sensors. Accelerometers (reference sensors) can be connected additionally
Measurement rangeUp to a few tens of kHz (depending on the sensor)DC to 50 MHz (SMART Series), up to 25 MHz (CLASSIC Series)
ResolutionTypically in the micrometer rangeDown to 50 femtometers (≈ 1/2,000 of an atom’s diameter)
Signal processingRequires external DAQ or analysis hardwareIntegrated data acquisition, signal processing, and visualization (SMART Lab)

Optomet SMART 系列

振动测量迈向新高度

Optomet公司的SMART系列将最先进的激光多普勒振动测量技术与全面的NVH测量技术融合于一体,形成了一套紧凑的系统。

该产品系列包括 SMART Single+、SMART Scan+、SMART 3D-Scan、SMART Multi-Fiber、SMART 3D-Fiber、SMART Full-Body 以及 SMART DAQ 系统——将振动测量、数据分析和可视化所需的所有关键组件集成于单一平台。

模块化、精准、直观

模块化设计支持定制化配置——从单点测量到复杂的 3D 分析。智能功能简化了测量流程,最大限度地减少了潜在误差,并确保了最高的精度。

点击此处,进一步了解 SMART 系列及其广泛的应用场景。

SMART系列激光振动计位于显示屏、数据采集单元及其他组件的中央,展现了该系统的全功能一体化设计。
Optomet SMART 振动仪:一台设备,集整个实验室于一身
Portrait of Tobias Schröder, Head of Sales & Marketing at Optomet

"For more than 20 years, we have been developing precise measurement technology for research, development, and industry – from individual measurement tasks to complex system solutions."

Tobias Schröder (M.Sc. Mechanical Engineering)
Head of Sales & Marketing

Optomet CLASSIC 系列

采用成熟技术,实现可靠的振动测量

Optomet CLASSIC 系列激光振动计采用成熟可靠的技术,可实现精准的非接触式振动测量。该系列产品兼具坚固耐用的设计、高测量动态范围和宽广的频率范围,是科研、开发及工业应用的理想之选。

CLASSIC系列还采用了最先进的短波红外(SWIR)激光技术,即使在黑暗、粗糙或移动的表面上也能确保测量结果的可靠性。 CLASSIC 系列专注于单点和光纤系统,无需使用移动扫描单元即可实现最高精度。其直观的操作和数字信号处理功能,使您能够高效完成甚至复杂的测量任务。

CLASSIC 系列提供多种型号——从紧凑型单点系统到光纤系统——为各种测量环境提供合适的解决方案。

了解更多关于 CLASSIC 系列的信息

一名工作人员正在调整一台CLASSIC系列激光振动计,该设备约鞋盒大小,安装在底座上。

每项测量任务都有合适的振动计

根据具体应用场景,会选用不同类型的振动计——用于单点、表面或三维振动测量。

单点振动计的前后视图,背面可见数据采集端口。

单点激光振动计

单点振动计可在被测物体的单一点位进行高分辨率测量,非常适合用于研究、开发和质量控制。该设备采用激光多普勒技术,能够以高精度、非接触式的方式检测到最微小的振动。

单点激光振动计

扫描振动计的前后视图,背面可见数据采集端口。

扫描激光振动计

扫描激光振动计能够自动、非接触地测量大量测点的振动情况。这使得整个表面的模态形状、共振及振动状况得以可靠地可视化呈现——非常适合模态分析和结构动力学研究。

SMART Scan+

三个扫描振动计共同安装在支架上,构成了一套集成式三维扫描系统。

3D激光振动计

3D激光振动计可同时测量三个空间方向(x、y、z)的振动——包括平面内和平面外的振动。该技术能提供完整的运动曲线,非常适合需要分析方向依赖性或复杂结构的应用场景。

SMART 3D-Scan | SMART 3D-Fiber


适用于不同应用的激光光源

除了测量系统的几何结构外,激光源的选择也至关重要。根据具体应用,Optomet 会选用氦氖激光器进行可见光测量,或选用短波红外激光器进行红外测量。

配备大口径透镜和短波红外(SWIR)激光光源的激光振动计。

短波红外激光振动计

基于短波红外(SWIR)的激光振动计工作波长为1550 nm。该技术是Optomet的标准配置,具有信号质量高、长期稳定性强和精度高的特点,非常适合研究和工业领域中的高要求应用。

CLASSIC 系列 | SMART 系列

一种利用氦氖激光器作为光源,通过水层测量振动的激光振动计。

氦氖(HeNe)激光振动计

基于氦氖(HeNe)激光器的激光振动计是一种采用可见光激光源的测量系统。它们特别适用于需要穿透水等介质进行测量的应用,同时也适用于对高灵敏度和易操作性要求较高的传统实验室及工业应用。

Vector 系列 | Vector Micro-Optics

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激光光源
:振动测量中常用激光类型的基础知识——氦氖激光、短波红外(SWIR)激光及光纤耦合系统。

激光多普勒振动
测量法:激光多普勒振动测量法的结构、工作原理及应用领域。

振动测量
科研与工业领域中的振动测量方法、测量设置及数据评估。

多普勒效应
:激光多普勒振动测量的物理原理——精确速度测量的基础。

信号处理:利用
FFT分析振动数据、频域评估及实时处理。

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SMART系列产品手册(PDF)

激光振动测量迎来
SMARTOne系统,无限可能

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激光振动
测量 非接触式。精准。创新。

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适用于研发和工业领域的振动测量——Optomet 为各种应用提供合适的解决方案。