
单点激光测振仪.
- 非接触式测量: 被测对象不受任何影响——非常适合敏感、高温或运动中的试件。
- 高分辨率: 可检测低至 50 飞米的微小振动(≈ 原子直径的 1/2000)
- 宽广的测量范围: 频率范围从 DC 到 50 MHz,振动速度最高可达 50 m/s——适用于从微结构到大型物体的测量。
- 轻松集成: 可通过 Ethernet (1–10 Gbit/s)、模拟输出 (±2 V) 或开放式数字接口传输数据。
- 灵活的系统架构: 提供集成式或光纤耦合式测量头型号,适用于实验室、工业和科研领域。
单点测量流程
进行单点测量时,激光束照射到表面的指定位置。集成式干涉仪通过分析运动引起的反射光多普勒频移,从而精确测定物体的速度、位移和加速度——全程无需接触,不会对被测物产生任何影响。
典型测量流程:从设备连接到数据分析
准备与连接
这款测振仪接通电源后即可建立连接。设备可通过 Ethernet 连接至 PC,此时可通过其 IP 地址在Optomet 软件中识别。此外,也可通过模拟输出端将测量信号直接传输至自有数据采集系统。
对准与聚焦
绿色指示激光用于标示测量点。完成对准后,系统会根据设定的工作距离自动聚焦,从而获得稳定的背向散射信号。
测量与分析
检查信号后,选择测量范围和滤波器。系统以最高 312 MSamples/s 的采样率采集 DC 至 50 MHz 频率范围内的振动信号,并实时显示速度、位移和加速度。
约 5 分钟即可开始测量
系统开机并自动聚焦后,数分钟内即可投入使用——从连接设备到首次测量,快速便捷。
- 实时测量并显示速度、位移和加速度
- 时域和频域
- 自动峰值查找功能,用于显示最大振幅
- 记录并导出测量数据
- DC –50 MHz 频率范围
- 旋转及运动物体
- 振动测量速度最高可达 50 m/s
- 位移分辨率最高可达:0.05 pm
- 工作距离可在 0.006 m 至 300 m 之间灵活调整
1D 单点、3D 单点与多点测量对比
根据具体测量任务,单点式测振仪可测量单个位置、三个位置,或同时测量多个位置的振动。
具体选择哪种方案取决于测量目标:是需要精确分析单点振动、确定三个空间方向上的运动,还是同时研究多个测点的振动特性。
对比:Single-Point 测振仪与 Scanning 测振仪
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|---|---|---|
| 测量原理 | 采集指定测量点沿激光轴方向的振动。 | 自动扫描物体表面并对多个点进行测量,从而生成完整的振动图像。 |
| 重新定位 | 测量其他点时需要重新定位。也可使用多台 Single-Point 测振仪或多个光纤测量头作为替代方案。 | 无需重新定位——激光束通过内置反射镜偏转,并自动扫描测量表面。 |
| 空间信息 | 1D 信息(沿单一轴向的速度、位移和加速度) | 2D 或 3D 表面信息,具体取决于系统配置 |
| 典型应用 | 对机器、工具、桥梁或质量控制中的部件进行单点测量 | 复杂部件的全场振动分析、模态分析和结构研究 |
Optomet 单点测振仪概览
Optomet 提供两大产品线的单点激光测振仪,以满足不同的应用需求。
激光多普勒测振仪CLASSIC 系列激光测振仪系统坚固耐用、架构清晰且配置简便,是实验室和工业领域常规测量任务的理想之选。SMART 系列则在此基础上集成了完整的系统通信功能:多台设备可直接互联、精确同步,并可灵活组合成模块化测量系统。此外,系统内置数据采集功能,可实时采集数据。
SMART Multi-Fiber 与 CLASSIC 系列 Multi-Fiber 解决方案的主要区别在于数据采集方式。 SMART Multi-Fiber 可对多个测量点进行同步采集,因为所有通道均基于共同且自动同步的时基运行。相比之下,CLASSIC Fiber-Series 采用顺序式采集;各测量点依次切换,典型切换时间约为 20 ms。
广泛应用于科研与工业领域
单点激光测振仪广泛应用于众多领域,可对振动进行精准的非接触式测量,涵盖从产品开发到批量检测的各个环节。
它们能够测量各种结构和材料,为科研、开发和质量保证提供可靠数据。
典型应用:
- 生产线末端测试台,用于生产和质量保证
- 自动化测量任务,支持数字或模拟接口连接
- 远距离测量,适用于桥梁、建筑物或工业设施(例如,使用 Nova Xtra 时最远可达 300 m)
- 机械零部件振动分析 ,用于检测共振和不平衡
- 结构检测,适用于薄壁部件、金属薄板或板材
- 微结构分析,适用于 MEMS 部件(Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)
- 声学检测,适用于扬声器振膜、麦克风和传感器
FAQ: 单点式激光测振仪
单点激光测振仪与其他类型的测振仪有何区别?
单点激光测振仪在一个确定的测点测量振动速度、位移或加速度。扫描式测振仪依次测量表面上的多个点。3D 测振仪从三个空间方向同时采集一个测点的振动。
哪些应用适合使用单点激光测振仪?
如何进行单点测量?
测振仪将激光束照射到试件表面。系统根据振动引起的反射光频移(多普勒效应)计算测量点的运动。
这种方法采用非接触式测量,无需与被测对象发生物理接触,也无需在对象上安装传感器。
使用单点测振仪进行非接触式测量有哪些优势?
由于系统采用非接触式测量,不会改变试件的质量,因此即使面对敏感、高温或运动中的部件,也能获得真实准确的测量结果。
此外,无需再费时安装传统传感器,能够快速完成测量,并确保结果具有良好的可重复性。
单点测振仪也能在多个位置进行测量吗?
可以。通过手动或自动定位,测振仪可依次测量不同点位。通过 组合使用多台设备 或光纤耦合测量头(例如 SMART Multi-Fiber),还可同步采集多个点位的数据。
这样便可根据具体测量任务灵活配置系统。
如何将单点激光测振仪集成到试验台或自动化测量系统中?
单点测振仪配备数字和模拟接口,例如 Ethernet、USB 或 BNC,因此可直接集成到试验台、测量系统或自动化生产流程中。
触发输入和输出接口可将系统无缝集成到现有试验台及自动化流程中。
对被测物体的表面有何要求?
原则上,几乎所有表面均可测量,包括深色、粗糙或高反光材料。Optomet 系统采用的 SWIR 激光技术 (1550 nm) 即使面对难测表面,也能确保稳定的信号质量。
单点激光测振仪的测量距离可达到多少?
测量距离取决于系统类型。SMART 和 CLASSIC 系列的标准设备可覆盖从几毫米到数米的测量距离。
特殊型号(例如 CLASSIC Nova-Xtra)支持最远 300 m 的测量,例如用于建筑结构检测或户外结构测试。
SMART 系列与 CLASSIC 系列有何区别?
该CLASSIC 系列采用坚固耐用、架构清晰的系统,适用于实验室和工业领域的常规测量任务。其数据采集采用数字化设计,但主要面向单台设备或时序式多点测量;在 Multi-Fiber 配置下,各测量点按顺序切换。
该SMART 系列在此基础上进一步采用完全一体化的系统设计。多台设备可直接互联并自动同步,从而同步采集多个测量点的数据。此外,系统配置可灵活扩展并组合成模块化测量系统,提供统一时基和集成式分析功能。
两个系列采用相同的光学测量原理,但在系统架构、扩展能力以及多点测量的实现方式上有所不同。
数据采集与分析使用哪些软件?
数据采集与分析由 SMART Lab 完成,它是贯穿整个测量流程的中枢软件平台。与 SMART 系列配合时,它将测振通道、参考传感器、数据采集通道和激励信号整合到一个精确同步的测量环境中:设备、测量范围、滤波器、触发和信号处理集中配置,大量通道可同时采集、实时显示,并在时域和频域中分析。
该平台采用模块化设计,可随测量任务一同扩展:从单台测振仪到多点和三维测量,直至面向大型或复杂对象的 Full-Body 测量系统。测量配置可保存、复现,并随时扩展更多 SMART 设备或传感器。
CLASSIC 设备同样可接入 SMART Lab。此外还可选择面向所有 CLASSIC 设备的 OptoGUI 以及面向 CLASSIC 扫描式测振仪的 OptoSCAN:这两款针对设备优化的软件只需几步即可从设置得到测量结果。








