Laser-Scanning Vibrometer.
- Flächenhafte Messung: Automatisches Scannen von bis zu 512 × 512 Punkten mit Messflächen von < 1 mm² bis > 10 m².
- Berührungslose Analyse: Keine zusätzliche Masse am Prüfobjekt – geeignet für empfindliche, heiße oder bewegte Oberflächen.
- Messbereich: Frequenzbandbreite von 0 Hz bis 50 MHz und Vibrationsgeschwindigkeiten bis 50 m/s.
- Datenübertragung: Digital über Ethernet oder über analoge Ausgänge. Auswertung und Visualisierung mit SMART Lab Software oder Integration in bestehenden Systeme.
- Visualisierung: Modalanalysen, Schwingformen und Mode Shapes als 1D- oder 3D-Darstellung.
Laser-Scanning Vibrometer erfassen Schwingungen vollflächig und berührungslos. Durch das automatische Abtasten eines definierten Punktgitters messen sie Geschwindigkeit, Auslenkung und Beschleunigung an jedem Messpunkt. Die Systeme werden eingesetzt, wenn detaillierte Schwingungsformen, Modalanalysen oder FEM-Validierungen benötigt werden.
Was ist ein Laser-Scanning Vibrometer?
Ein Laser-Scanning Vibrometer misst Schwingungen berührungslos und sequentiell an vielen Punkten eines Prüfobjekts. Dazu wird der Laserstrahl automatisch über ein definiertes Messgitter geführt. An jedem Punkt werden Geschwindigkeit, Auslenkung und Beschleunigung erfasst. So entsteht eine vollständige Darstellung der Schwingungsformen eines Bauteils – von lokalen Resonanzen bis zu globalen Moden.
Scanning-Vibrometer werden eingesetzt, wenn die räumliche Verteilung von Schwingungen relevant ist, etwa in der Modalanalyse, der NVH-Untersuchung oder bei der Validierung numerischer Modelle. Durch die rein optische Messung bleibt das Prüfobjekt unbeeinflusst. Es wird keine zusätzliche Masse aufgebracht, wie sie bei Beschleunigungsaufnehmern oder anderen Kontaktsensoren entsteht. Die Eigenfrequenzen des Systems bleiben vollständig erhalten.
Die Messung funktioniert unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit und kann auch auf sehr heißen Bauteilen durchgeführt werden, zum Beispiel auf heißlaufenden Motor- und Antriebskomponenten im Prüfstand.
Vergleich: Scanning- und Single-Point-Vibrometer
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|---|---|---|
| Messprinzip | Automatisches Abtasten einer Fläche mit vielen Messpunkten zur Erstellung einer vollständigen Schwingungsform. | Misst die Schwingung an einem definierten Punkt entlang der Laserachse. |
| Positionierung | Keine Neupositionierung erforderlich – der Laserstrahl wird über integrierte Ablenkspiegel über das Messfeld geführt. | Neupositionierung erforderlich, wenn ein anderer Punkt gemessen werden soll. Alternativ möglich durch mehrere Single-Point Vibrometer oder Fiber Heads. |
| Räumliche Information | 2D- oder 3D-Informationen je nach Systemkonfiguration. | 1D-Informationen (Geschwindigkeit, Auslenkung, Beschleunigung entlang einer Achse). |
| Typische Anwendungen | Vollflächige Schwingungsanalyse, Modalanalyse und Untersuchung komplexer Strukturen. | Einzelpunktmessungen an Maschinen, Werkzeugen, Bauwerken oder Komponenten in der Qualitätsprüfung. |
Ablauf einer Messung mit einem Laser-Scanning-Vibrometer
Am Beispiel des Optomet SMART Scan+ lässt sich der typische Ablauf einer flächenhaften Schwingungsmessung in drei Schritten darstellen. Das Laser-Scanning-Vibrometer vereint Messtechnik, Datenerfassung, Signalerzeugung und Referenzkanäle in einem Gerät. Die zugehörige Mess- und Analysesoftware SMART Lab unterstützt den Messaufbau, automatisiert die Datenerfassung und ermöglicht die direkte Auswertung der Ergebnisse.
System aufstellen
Das Scanning-Vibrometer wird vor dem Prüfobjekt positioniert und auf den Messbereich ausgerichtet. Die integrierte Kamera zeigt das Livebild auf dem Touchdisplay an der Geräterückseite und erleichtert Ausrichtung und Fokussierung. SMART Lab führt durch die Kalibrierung. Vibrometer, Datenerfassung, Signalgenerator und Referenzkanäle sind bereits im Gerät integriert. Dadurch ist das System schnell messbereit.
Messfläche intelligent definieren
In SMART Lab wird die Messfläche direkt auf einem importierten 3D-Modell ausgewählt. Häufig genügt ein Klick auf das gewünschte Bauteil, etwa eine Fahrzeugtür. Die Software erzeugt automatisch ein gleichmäßig verteiltes Messnetz, das auch komplex gekrümmten Oberflächen präzise folgt. Alternativ lässt sich die Messfläche direkt im Kamerabild definieren.
Automatisch messen und auswerten
Nach dem Start fährt der Laser alle Messpunkte automatisch an und erfasst vorhandene oder gezielt angeregte Schwingungen. Mess- und Referenzsignale werden synchronisiert und räumlich zugeordnet. SMART Lab stellt die Ergebnisse unmittelbar als Frequenzspektren, Frequenzgänge und animierte Schwingformen dar. Mit der Modalanalyse-Option lassen sich zusätzlich Eigenfrequenzen, Dämpfungen und Modenformen bestimmen.
Vorteile gegenüber klassischen Sensoren
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|---|---|---|
| Dichte der Messpunkte | Viele einzelne Sensoren nötig; begrenzte räumliche Abdeckung | Automatisierter Scan von hunderten bis tausenden Punkten für hohe räumliche Auflösung |
| Komplexe Geometrien | Begrenzte Einsatzmöglichkeiten auf schwer zugänglichen Stellen | Messung auch auf komplexen Strukturen und für detaillierte Modenformen |
| Messdauer | Aufwendiger Aufbau und lange Messzeit über viele Einzelsensoren | Flächenmessung typischerweise innerhalb von etwa einer Stunde durch automatisiertes Scannen |
| Oberflächenvorbereitung | Erfordert Kleben, Schrauben oder mechanische Befestigung | Keine Vorbereitung der Oberfläche notwendig; vollständig berührungslos |
| Einfluss auf Eigenfrequenzen | Beeinflusst das Schwingverhalten | Schwingverhalten wird nicht beeinflusst |
| Messbarer Frequenzbereich | Typisch begrenzt auf wenige kHz bis einige zehn kHz | Bis zu 50 MHz (SMART Series), bis zu 25 MHz (CLASSIC Series) |
Referenzsignale und Synchronisation der Messpunkte
Ein Laser-Scanning-Vibrometer erfasst die Punkte eines Messgitters sequenziell. Damit daraus eine phasenrichtige räumliche Schwingungsdarstellung entsteht, benötigen alle Messungen einen gemeinsamen zeitlichen Bezug. Dieser kann durch einen Referenzsensor oder direkt durch das synchronisierte Signal des integrierten Signalgenerators bereitgestellt werden.
Referenz durch den integrierten Signalgenerator
Wird das Prüfobjekt mit dem integrierten Signalgenerator des SMART Scan+ über einen Shaker oder Piezoaktor reproduzierbar angeregt, ist der zeitliche Verlauf der Anregung bekannt. Das Generatorsignal dient unmittelbar als Phasenreferenz, sodass sich die einzelnen Scanpunkte ohne externen Referenzsensor zu einer phasenrichtigen Schwingform zusammensetzen lassen.
Diese Methode eignet sich besonders für schnelle Schwingungsvisualisierungen und vergleichende Untersuchungen. Da das Generatorsignal jedoch nicht der tatsächlich eingeleiteten mechanischen Kraft entspricht, entsteht dabei keine kraftbezogene Frequenzgangfunktion.
Gemessene Referenz für quantitative Analysen
Für eine quantitative experimentelle Modalanalyse wird die tatsächliche Anregungskraft mit einem Kraftaufnehmer am Shaker oder einem instrumentierten Impulshammer erfasst. Die Schwingantwort jedes Messpunkts wird auf diese Kraft bezogen. So entstehen mechanische Frequenzgangfunktionen, aus denen Eigenfrequenzen, Dämpfungen und Modalparameter belastbar bestimmt werden können.
Bei Betriebsschwingungsmessungen kann stattdessen ein fest positionierter Beschleunigungsaufnehmer, ein Mikrofon oder ein zusätzliches Laser-Doppler-Vibrometer als Phasenreferenz dienen. Dadurch lassen sich auch bei unbekannter Anregung phasenrichtige Betriebsschwingformen, sogenannte ODS, darstellen.
Einsatz mit oder ohne Referenzsensoren
Laser Scanning Vibrometer können sowohl mit Referenzsensoren als auch ohne betrieben werden. Je nach Ziel der Analyse stehen Messverfahren zur Verfügung, die entweder exakt definierte Modalparameter liefern oder die Schwingungen direkt unter realen Betriebsbedingungen erfassen.
Messungen ohne Referenzsignal
Werden ausschließlich Amplituden, Frequenzspektren oder RMS-Werte an den einzelnen Messpunkten benötigt, kann vollständig auf eine Referenz verzichtet werden. Der Scan zeigt dann, wo starke oder schwache Schwingungen auftreten. Eine phasenrichtige räumliche Schwingform lässt sich daraus jedoch nicht rekonstruieren.
Eine vollständige Mess- und Anregungsplattform
SMART Scan+ vereint Scanning-Vibrometer, Datenerfassung, Signalerzeugung und bis zu zwölf Referenzkanäle in einem kompakten System. Kraftsensoren, Beschleunigungsaufnehmer und Mikrofone lassen sich direkt anschließen; TEDS-Sensoren werden automatisch erkannt. Für eine vollständig berührungslose Referenzmessung steht ein optionaler fasergekoppelter Messkopf zur Verfügung.
Je nach Ausstattung bietet ein SMART-Gerät bis zu acht unabhängig konfigurierbare Arbiträrsignalgenerator-Kanäle. Signalform, Frequenz, Amplitude und Phasenlage lassen sich für jeden Kanal individuell festlegen – auch für hochfrequente Anregungen mit hohen Datenraten. Damit sind sowohl einfache Einzelkanal-Anregungen als auch komplexe, phasendefinierte Mehrkanalversuche möglich.
SMART Lab führt sämtliche Generator-, Vibrometer- und Referenzkanäle synchron auf einer gemeinsamen Zeitbasis zusammen. Durch die Verbindung mehrerer SMART-Geräte lassen sich Mess- und Generatorkanäle modular erweitern. So können Aufgaben, für die sonst separate Signalgeneratoren, DAQ-Systeme und Synchronisationshardware erforderlich wären, mit einer durchgängigen Plattform realisiert werden – schneller eingerichtet, flexibel skalierbar und zentral bedienbar.
EMA – Experimental Modal Analysis
In der Experimentellen Modalanalyse (EMA) ist ein Referenzsignal erforderlich. Die Anregung wird kontrolliert und reproduzierbar eingebracht, zum Beispiel mit einem Modalhammer, Shaker oder Piezoaktor. Das Referenzsignal dient als feste Phasen-, Zeit- und Amplitudenreferenz und ermöglicht die phasengenaue Zusammenführung der Messpunkte.
EMA ermöglicht:
- Präzise Frequenzgangfunktionen (FRFs)
- Genaue Bestimmung von Eigenfrequenzen und Dämpfungswerten
- Klare, reproduzierbare Modenformen
- Gezielte Anregung einzelner Moden
- Kontrollierte und wiederholbare Messbedingungen
OMA – Operational Modal Analysis
In der Operationalen Modalanalyse (OMA) steht kein definiertes Anregungs-Referenzsignal zur Verfügung. Die Struktur wird unter realen Betriebsbedingungen angeregt, zum Beispiel durch Wind, Maschinenbetrieb, Verkehrslasten oder aerodynamische Effekte. Da diese Anregungen nicht deterministisch oder reproduzierbar sind, kann kein Anregungs-Referenzkanal verwendet werden. Stattdessen werden die modalen Parameter aus den gemessenen Strukturantworten im Betrieb identifiziert.
OMA eignet sich für:
- Schwingungsanalyse unter realen Betriebsbedingungen
- Große Strukturen, die nicht künstlich angeregt werden können
- Situationen, in denen eine kontrollierte Anregung oder Kraftmessung nicht möglich ist
- Analyse des tatsächlichen dynamischen Verhaltens im Betrieb
Arten von Referenzen
Bei Scanning-Messungen können verschiedene Referenzsensoren angeschlossen werden. Sie erfassen die eingeleitete Anregung oder die resultierende Bewegung und dienen als gemeinsamer Bezug für alle Messpunkte.
Beschleunigungssensoren
(z. B. IEPE- oder TEDS-Sensoren)
Kraftsensoren
(z.B. eines Modalhammers)
Kontaktloser Referenzkanal
(z. B. zusätzliches Vibrometer oder Fiber Head)
Interner Signalgenerator
(Integriert im Optomet Scanning Vibrometer)
Vom 1D Scanning zum 3D Scanning
Erweiterbar durch die modulare Optomet SMART Serie
Die Optomet SMART Serie ist modular aufgebaut und lässt sich flexibel erweitern. Ein System, das zunächst für eindimensionale Scanning-Messungen eingesetzt wird, kann später zu einem vollständigen 3D-Scanning-Vibrometer ausgebaut werden. Die vorhandenen Komponenten bleiben dabei im System und werden bei einem Ausbau einfach durch zusätzliche Geräte und Komponenten der SMART-Serie ergänzt.
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Dieser modulare Ansatz ermöglicht es, mit einem kompakten 1D-System zu beginnen und die Funktionalität schrittweise zu erweitern, sobald neue Messaufgaben hinzukommen. So wächst das System mit den Anforderungen und bleibt langfristig anpassbar.
Typische Anwendungen in Forschung und Industrie
Laser-Scanning Vibrometer werden für flächenhafte Schwingungsanalysen in unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt. Sie ermöglichen die Untersuchung komplexer Strukturen, die Bestimmung von Modenformen und Eigenfrequenzen sowie die Analyse von Schwingungen unter realen Betriebsbedingungen.
Typische Anwendungen:
- Modalanalyse – Bestimmung von Eigenfrequenzen, Modenformen und Dämpfungswerten
- NVH-Untersuchungen – Analyse von Geräusch- und Schwingungseinflüssen in Fahrzeugen und Komponenten
- Luft- und Raumfahrt – Strukturdynamische Untersuchungen an Flügeln, Rumpfsektionen oder Triebwerkskomponenten
- Maschinenbau – Schwingungsanalysen an Maschinen, Getrieben, Pumpen und rotierenden Systemen
- Windkanal - Im neuen Windkanal von BMW kommen Optomet Laser-Doppler-Vibrometer zur Erfassung von Schwingungen unter aerodynamischen Lasten zum Einsatz.
Laser-Scanning Vibrometer von Optomet
Optomet bietet eine Reihe von Laser-Scanning Vibrometern für unterschiedliche Messanforderungen – von kompakten 1D-Systemen bis zu vollständig integrierten 3D-Lösungen. Die Geräte unterscheiden sich in Konfiguration, Frequenzbereich und Funktionsumfang
Scanning Vibrometer im Validierungsprozess
Die Validierung von FEM-Modellen ist ein zentraler Schritt, um sicherzustellen, dass eine Simulation das reale dynamische Verhalten eines Bauteils korrekt abbildet. Laser-Scanning Vibrometer liefern hierfür flächenhafte Schwingungsdaten, die direkt mit den FEM-Ergebnissen verglichen werden können. Dabei werden Modenformen, Eigenfrequenzen und Dämpfungen überprüft und Abweichungen zwischen Modell und Realität identifiziert.
Im Validierungsprozess werden unter anderem folgende Schritte durchgeführt:
- Vergleich von Simulation (FEM) und real gemessenen Schwingungsdaten
- Überprüfung von Modenformen, Eigenfrequenzen und Dämpfungen
- Abgleich von Randbedingungen, Materialparametern und Steifigkeiten
- Überprüfen, ob das FEM-Modell das reale dynamische Verhalten des Bauteils abbildet.
- Identifikation und Bewertung von Abweichungen zwischen Modell und Realität
Warum ist dieser Abgleich wichtig?
Die experimentelle Validierung zeigt, wie zuverlässig das FEM-Modell das reale dynamische Verhalten des Bauteils abbildet. Durch den Vergleich von Eigenfrequenzen, Modenformen und Dämpfungen lassen sich Abweichungen erkennen und Modellparameter gezielt anpassen. Dies verbessert die Vorhersagequalität, beschleunigt die Entwicklung und reduziert aufwendige Iterationsschleifen.
Optimaler Workflow mit Optomet SMART Lab
SMART Lab unterstützt den gesamten Validierungsprozess, da Simulation und Messung in einem konsistenten Koordinatensystem zusammengeführt werden. 3D-FEM-Modelle können direkt importiert werden, Messpunkte lassen sich automatisch auf die FEM-Knoten legen, und Abweichungen werden unmittelbar sichtbar.
SMART Lab bietet dafür:
- Import von 3D-FEM-Modellen (z. B. NASTRAN) direkt in die Software
- Messung direkt auf FEM-Knoten durch automatische Zuordnung der Scanning-Punkte
- Exakte Platzierung aller Messpunkte auf den Simulationsknoten ohne manuelles Matching
- Konsistentes Koordinatensystem für Simulation und reale Messdaten
- Schnelles Erkennen von Abweichungen zwischen Simulation und Messung (Moden, Frequenzen, Dämpfung)
Vorteile der Validierung:
- Nur ein valides FEM-Modell liefert belastbare Vorhersagen
- Optimierung des FEM-Modells durch Abgleich mit realen Messdaten
- Verkürzte Entwicklungszeiten
- Weniger Iterationsschleifen in der Konstruktion
Einbindung in Automatisierung und Prüfstandsumgebungen
Laser Scanning Vibrometer lassen sich problemlos in bestehende Prüfstände, Automatisierungsumgebungen oder Messketten integrieren. Über offene Schnittstellen stehen alle Messdaten sowohl digital als auch analog zur Verfügung und können direkt von übergeordneten Systemen verarbeitet werden.
Schnittstellen und Integrationsmöglichkeiten:
- Ethernet-Schnittstelle zur digitalen Übertragung von Geschwindigkeits-, Auslenkungs- und Beschleunigungsdaten
- Analoge Ausgangskanäle zur direkten Einbindung in bestehende DAQ-Hardware
- Offene Steuer- und Datenprotokolle für automatisierte Abläufe und externe Trigger
- Flexibler Betrieb in teil- oder vollautomatisierten Messsystemen
Durch die Kombination aus digitalen und analogen Schnittstellen kann das Vibrometer sowohl als eigenständiges Messsystem als auch als Teil einer automatisierten Gesamtanlage betrieben werden.
In diesem Abschnitt finden Sie Antworten auf typische Fragen zu Messdauer, Punktdichte, Oberflächen, Referenzen, Software, Laserquellen und zur Integration in bestehende Mess- und Automatisierungsumgebungen.
FAQ: Laser-Scanning Vibrometer
Was ist der Unterschied zwischen einem Scanning Vibrometer und einem Single-Point Vibrometer?
Ein Single-Point Vibrometer misst die Schwingung an einem einzelnen Punkt entlang der Laserachse.
Ein Scanning Vibrometer lenkt den Laser automatisch über viele Messpunkte und erzeugt daraus eine flächenhafte Schwingungsform. Dadurch können Modenformen, Eigenfrequenzen und räumliche Verteilungen der Schwingung sichtbar gemacht werden.
Können 3D-Schwingungen gemessen werden?
Ja. Für dreidimensionale Schwingungsanalysen wird bei Optomet ein System aus drei Scanning Vibrometern eingesetzt, die gemeinsam als 3D-Scanning-Einheit arbeiten. Jedes Vibrometer misst die Schwingung aus einer eigenen Richtung. Die drei Systeme sind zeitlich synchronisiert, stimmen ihre Messpunkte aufeinander ab und tauschen während der Messung relevante Steuer- und Referenzsignale aus.
Aus den drei Geschwindigkeitskomponenten, die an jedem Messpunkt erfasst werden, berechnet das System die vollständige Bewegung in X-, Y- und Z-Richtung. Dadurch können komplexe 3D-Modenformen und räumliche Bewegungsrichtungen präzise dargestellt werden.
Welche Laserklasse hat ein Scanning Vibrometer?
Optomet Scanning Vibrometer arbeiten mit augensicheren Laserquellen.
Der unsichtbare Messlaser im SWIR-Bereich (1550 nm) ist nach Laserklasse 1 eingestuft (< 10 mW) und benötigt keine Schutzbrille. Einige Systeme können alternativ mit einem sichtbaren HeNe-Messlaser (632,8 nm) betrieben werden, der nach Laserklasse 2 klassifiziert ist (< 1 mW) und ebenfalls als augensicher gilt. Für die Ausrichtung wird zusätzlich ein sichtbarer Pilotlaser verwendet, ebenfalls Laserklasse 2 (< 1 mW). Alle verwendeten Laserquellen sind im normalen Messbetrieb sicher und in den technischen Datenblättern der jeweiligen Geräte spezifiziert.
Welche Laserquellen werden verwendet?
Optomet verwendet je nach Anwendung unterschiedliche Laserquellen. Standardmäßig kommen SWIR-Laser (1550 nm) zum Einsatz, die eine hohe optische Empfindlichkeit ermöglichen und ohne Oberflächenvorbereitung auskommen. Alternativ können – abhängig vom Einsatzbereich – auch sichtbare HeNe-Laser (632,8 nm) verwendet werden. Die Auswahl der Laserquelle wird im Rahmen der technischen Abstimmung festgelegt.
Werden die Messpunkte gleichzeitig oder nacheinander gemessen?
Scanning Vibrometer messen die einzelnen Punkte grundsätzlich nacheinander. Der Laserstrahl wird automatisch über das definierte Messgitter geführt, und jeder Punkt wird separat erfasst. Über ein Referenzsignal werden die zeitlich versetzten Einzelmessungen anschließend phasenrichtig zueinander in Beziehung gesetzt, sodass eine vollständige Schwingungsform entsteht.
Bei Full Body Scans arbeiten mehrere Scanning Vibrometer parallel.
Jedes Gerät misst seine Punkte weiterhin sequentiell, aber die einzelnen Vibrometer erfassen unterschiedliche Bereiche des Objekts gleichzeitig. In SMART Lab werden alle Punkte anschließend räumlich und zeitlich zusammengeführt.
- Ein einzelnes Scanning Vibrometer: Punkte werden nacheinander gemessen.
- Full Body Scan (mehrere Vibrometer): mehrere sequentielle Scans laufen parallel und werden synchronisiert.
Wie wird das Bauteil angeregt?
Die Anregung des Bauteils hängt vom Messverfahren und vom Ziel der Untersuchung ab. Für definierte, reproduzierbare Schwingungen werden häufig aktive Anregungsquellen genutzt – etwa ein Shaker, ein Modalhammer oder ein Piezoaktor. Bei betriebsnahen Messungen kann die Struktur auch durch reale Einflüsse angeregt werden, z. B. Motorlauf, Wind oder Prozesskräfte.
Typische Anregungsarten:
- Modalhammer für impulsartige Anregungen
- Shaker für definierte, frequenzvariable oder breitbandige Anregungen
- Piezoaktoren für hochfrequente oder lokale Anregung
- Schallfelder (z. B. Lautsprecher) für akustische Stimulation
- Reale Betriebsbedingungen, wenn das Verhalten unter Last untersucht werden soll
- Interner Signalgenerator (bei Optomet Scanning Vibrometern) als definierte, integrierte Anregungsquelle
Ist für die Messung eine spezielle Software erforderlich?
Für Scanning Vibrometer steht mit SMART Lab bzw. OptoSCAN eine vollständig integrierte Softwarelösung zur Verfügung, die Messraster, Gerätesteuerung und Auswertung kombiniert.
Ihre Nutzung ist jedoch nicht verpflichtend: Alle Messdaten können alternativ über digitale oder analoge Schnittstellen ausgegeben und in beliebigen externen Analyseumgebungen weiterverarbeitet werden.
Möglichkeiten der Nutzung:
- SMART Lab / OptoSCAN / OptoGUI zur vollständigen Steuerung, Visualisierung und Auswertung
- Externe Software (z. B. MATLAB, LabVIEW, Python, FEM-Tools oder kundenspezifische Lösungen) über offene Daten- und Steuerinterfaces
- Analoge oder digitale Rohdatenausgabe (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Auslenkung) zur direkten Weiterverarbeitung
Damit lässt sich das Vibrometer sowohl als vollständige integrierte Messlösung als auch flexibel als Datenquelle in bestehenden Analyse- oder Automatisierungssystemen einsetzen.
Lässt sich ein Scanning Vibrometer in Automatisierungsumgebungen integrieren?
Scanning Vibrometer lassen sich über offene Schnittstellen in automatisierte Prüfstände und bestehende Messketten integrieren. Messdaten stehen sowohl digital als auch analog zur Verfügung und können direkt in externe Systeme übertragen werden.
Schnittstellen und Integration:
- Gigabit-Ethernet für digitale Messdaten und Steuerkommandos
- Analoge Ausgänge für Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Auslenkung
- Externe Trigger für synchrone Messabläufe
- Offene Datenformate für die Weiterverarbeitung in kundenspezifischen Systemen
- Kompatibel mit automatisierten Sequenzen, z. B. für Prüfstand- oder End-of-Line-Anwendungen
Damit kann das Vibrometer als eigenständiges Messsystem oder als Teil einer automatisierten Gesamtanlage betrieben werden.
Wie lange dauert ein typischer Scan? (Auch Messpunkte pro Sekunde)
Die Dauer einer Scanningmessung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der gewünschten Frequenzauflösung, der Anzahl der Messpunkte oder den zu untersuchenden Schwingungsfrequenzen. Für eine schnelle Übersicht kann das Messobjekt mit bis zu 50 Punkten pro Sekunde gescannt werden.
Wie viele Messpunkte sind sinnvoll?
Die erforderliche Anzahl der Messpunkte hängt von der räumlichen Komplexität der zu untersuchenden Moden ab. Höhere Frequenzen besitzen kürzere Wellenlängen und mehr Knotenlinien, wodurch eine dichtere räumliche Abtastung nötig ist, um die Schwingungsformen korrekt zu erfassen.
Wie viele Messpunkte können maximal erfasst werden?
Die SMART Scanning Vibrometer erfassen bis zu 512 × 512 Messpunkte über die definierte Messfläche. Damit lassen sich auch komplexe Strukturen vollständig und hochauflösend analysieren.
Benötige ich Reflektorfolien für die Messung?
Nein. Die SWIR-Laser der Optomet Scanning Laser Doppler Vibrometer ermöglichen eine zuverlässige Messung ohne Reflektorfolie, selbst auf dunklen oder rauen Oberflächen. Durch die hohe Empfindlichkeit und das starke Rückstreusignal erreichen die Systeme ein stabiles und hohes Signal-Rausch-Verhältnis – auch bei anspruchsvollen Messbedingungen.
Wie weit kann das Vibrometer vom Messobjekt entfernt stehen?
Das Scanning Vibrometer kann in einem großen Entfernungsbereich eingesetzt werden. Je nach Messaufbau und Objektgröße sind folgende Arbeitsabstände möglich:
- Bis zu 100 m Abstand bei Standard-Scan-Anwendungen – ideal für größere Strukturen oder schwer zugängliche Messobjekte.
- Minimaler Arbeitsabstand ab ca. 6,5 mm, wenn sehr kleine Objekte oder feine Details erfasst werden sollen.
Damit ermöglicht das System je nach Optik Messungen aus wenigen Millimetern Abstand ebenso wie Messungen aus Entfernungen von bis zu 100 Metern.
Können FEM-Modelle mit den Messdaten verglichen werden?
Ja. Die Optomet Software SMART Lab unterstützt den Import von 3D-Modellen. Anwender können ihre FEM-Geometrien einladen und Messpunkte exakt an den Positionen der FEM-Knoten platzieren. Dadurch lassen sich Messdaten und Simulation präzise vergleichen, sodass FEM-Modelle effizient validiert und optimiert werden können.
Welche Größe darf das Bauteil haben?
Ein Optomet Scanning Laser Vibrometer deckt einen sehr großen Größenbereich ab:
- Sehr kleine Strukturen < 1 mm², z. B. MEMS-Bauteile
- Große Objekte > 10 m², etwa Gehäuse, Maschinenbauteile oder größere Komponenten
Mit der Optomet SMART Serie können zudem mehrere Scanning Vibrometer synchron vernetzt werden. Dadurch sind auch Messungen an kompletten Fahrzeugen oder Flugzeugen möglich („Full-Body Vibrometry“).
Welche Frequenzen können gemessen werden?
Mit nur einem Gerät lassen sich Frequenzen von DC bis 50 MHz erfassen – geeignet für langsame Schwingungen ebenso wie für sehr hochfrequente dynamische Prozesse.
Schwingungsmessung in Forschung, Entwicklung und Industrie – Optomet bietet die passende Lösung für Ihre Anforderung.
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