激光扫描振动计

单点振动计在沿激光轴的单个点处测量振动。
扫描振动计自动将激光引导扫过许多测点，并生成全场振型。这使得模态振型、固有频率和空间振动分布得以可视化。

可以。对于三维振动分析，Optomet 使用由三台扫描振动计组成、作为一个 3D 扫描单元协同工作的系统。每台振动计从各自的方向测量振动。这三套系统进行时间同步，对齐各自的测点，并在测量过程中交换关键的控制与参考信号。

根据在每个测点处记录的三个速度分量，系统计算出在 X、Y 和 Z 方向上的完整运动。这使得复杂的 3D 模态振型和空间运动方向能够被精确表示。

SMART 3D-Scan

Optomet 扫描振动计采用对人眼安全的激光源。

不可见的 SWIR 测量激光（1550 nm）被归类为 Laser Class 1（< 10 mW），无需护目镜。某些系统也可以选用可见的 HeNe 测量激光（632.8 nm），归类为 Laser Class 2（< 1 mW），同样被视为对人眼安全。用于对准时，会使用可见的导引激光，同样为 Laser Class 2（< 1 mW）。所有激光在正常运行下均安全，并在每台设备的技术数据表中有详细说明。

根据应用的不同，Optomet 使用不同的激光源。标准系统采用 SWIR 激光（1550 nm），它提供较高的光学灵敏度且无需表面准备。根据应用领域，也可选用可见的 HeNe 激光（632.8 nm）。激光源在技术配置阶段进行选择。

扫描振动计始终依次测量各个单点。激光束自动移动扫过预先定义的网格，每个点被单独记录。随后借助参考信号，将存在时间偏移的单点测量带入正确的相位对齐，从而得到完整的振型。

对于 Full Body Scans，多台扫描振动计并行运行。
每台设备仍依次测量其各点，但它们同时覆盖对象的不同区域。在 SMART Lab 中，所有点在空间和时间上被合并。

• 单台扫描振动计：各点依次测量。
• Full Body Scan（多台振动计）：多次依次扫描并行运行并进行同步。

激励方法取决于测量方式和研究目标。对于明确定义、可复现的振动，通常使用激振器、模态力锤或压电致动器等主动激励源。在运行测量中，结构可由发动机运行、风或工艺力等真实影响来激励。

典型激励方法：

• 模态力锤用于脉冲激励
• 激振器用于明确定义、频率可变或宽带激励
• 压电致动器用于高频或局部激励
• 声场（例如扬声器）用于声学激励
• 真实运行条件，当需要分析载荷下的行为时
• 内置信号发生器（位于 Optomet 扫描振动计中）作为明确定义的集成激励源

对于扫描振动计，软件解决方案 SMART Lab 和 OptoSCAN 提供扫描网格、设备控制和数据分析的完整集成。

不过，使用它们并非强制性的：所有测量数据也可以通过数字或模拟接口输出，并在任意外部分析环境中处理。

使用选项：

• SMART Lab / OptoSCAN / OptoGUI用于完整的控制、可视化和分析
• 外部软件（例如 MATLAB、LabVIEW、Python、FEM 工具或自定义解决方案）通过开放的数据与控制接口
• 模拟或数字原始数据输出（例如速度、加速度、位移）用于直接的下游处理

这使得该振动计既可作为完全集成的测量解决方案使用，也可作为数据源灵活地用于现有分析或自动化系统中。

扫描振动计可通过开放接口集成到自动化试验台和现有测量链中。测量数据既可数字方式提供，也可模拟方式提供，并可直接传输到外部系统。

接口与集成：

• 千兆以太网用于数字测量数据和控制命令
• 模拟输出用于速度、加速度或位移
• 外部触发用于同步测量流程
• 开放数据格式用于在自定义系统中处理
• 兼容自动化流程，例如用于试验台或下线（end-of-line）应用

这使得该振动计既可作为独立的测量系统使用，也可作为全自动装置的一部分使用。

扫描测量的时长取决于多个因素，例如所需的频率分辨率、测点数量以及所研究的振动频率。为快速获取概览，可以每秒最多 50 个点的速度扫描对象。

所需的测点数量取决于所研究模态的空间复杂度。频率越高，波长越短、节线越多，因此需要更密集的空间采样才能准确捕捉振型。

SMART 扫描振动计可在所定义的测量区域内记录最多 512 × 512 个测点。这使得即使是复杂结构也能被完整且高分辨率地分析。

不需要。Optomet 激光扫描振动计的 SWIR 激光即使在深色或粗糙表面上也能无需反光贴膜实现可靠测量。高灵敏度和强返回信号即使在苛刻条件下也能提供稳定的高信噪比。

扫描振动计可在宽广的距离范围内使用。根据装置和对象尺寸，可实现以下工作距离：

• 标准扫描应用可达100 m的距离——非常适合大型结构或难以接近的测量对象。
• 测量非常小的对象或精细细节时，最小工作距离约为 6.5 mm。

这使得系统既能可靠地覆盖微米范围内的近距离测量，也能覆盖工业环境中的远距离测量。

可以。Optomet 的 SMART Lab 软件支持导入 3D 模型。用户可以加载其 FEM 几何体并直接在 FEM 节点上放置测点。这使得能够精确比较测量数据与仿真，从而实现对 FEM 模型的高效验证与优化。

Optomet 激光扫描振动计覆盖非常宽广的尺寸范围：

• 极小结构 < 1 mm²，例如 MEMS 部件
• 大型对象 > 10 m²，例如外壳、机器部件或大型部件

借助 Optomet SMART Series，多台扫描振动计可以同步联网，从而实现对整车或整架飞机的测量（“全身振动测量”）。

单台设备可以检测从 DC 到 50 MHz 的频率——既适用于缓慢的振动，也适用于极高频的动态过程。