Vibromètres laser à point unique

Les vibromètres laser à point unique mesurent les vibrations de manière fiable et sans contact en un seul point de mesure. Ils capturent la vitesse, le déplacement et l'accélération avec une haute résolution sur une large plage de fréquences et permettent des mesures unidimensionnelles ou tridimensionnelles au même point. Cette technologie est essentielle en recherche, développement et assurance qualité industrielle dès qu'une analyse vibratoire précise point par point est requise.

  • Mesure sans contact : l'objet testé n'est pas affecté – idéal pour les échantillons sensibles, chauds ou en mouvement.
  • Haute résolution : détection de vibrations extrêmement faibles jusqu'à 50 femtomètres (≈ 1/2000 du diamètre d'un atome)
  • Large plage de mesure : fréquences du DC à 50 MHz et vitesses de vibration jusqu'à 50 m/s – adapté aussi bien aux microstructures qu'aux grands objets.
  • Intégration facile : transmission des données via Ethernet (1–10 Gbit/s), sorties analogiques (±2 V) ou interfaces numériques ouvertes.
  • Architecture système flexible : modèles avec têtes de capteur intégrées ou couplées par fibre pour environnements de laboratoire, industriels et de recherche.
Single-point Laser Doppler Vibrometer with connected fiber head mounted on an adjustable stand, linked to a processing unit; a monitor in the background displays a frequency spectrum.
Single-point Laser Doppler Vibrometer shown from the front and rear; front side with optical unit, rear side with display and connectors.
Single-point Laser Doppler Vibrometer performing vibration measurement on a bridge structure; a person monitors the measurement data on a laptop.

Processus de mesure à point unique

Lors d'une mesure à point unique, le faisceau laser est dirigé vers une position définie de la surface. Le décalage Doppler de la lumière réfléchie provoqué par le mouvement est évalué dans l'interféromètre intégré afin de déterminer précisément la vitesse, le déplacement et l'accélération de l'objet – de manière totalement sans contact et sans influencer l'objet.

Flux de mesure typique : de la configuration à l'analyse

Single-point Laser Doppler Vibrometer shown from the front and rear; optical unit on the front side, display and connectors on the back.

Étape 1 : préparation et connexion
Le vibromètre est mis sous tension puis connecté. La connexion peut être établie via Ethernet à un PC. Dans ce cas, l'appareil est détecté par son adresse IP dans le logiciel Optomet. Alternativement, les signaux de mesure peuvent être transmis directement à votre propre système d'acquisition de données via la sortie analogique.


Measurement object with visible green pilot laser used for alignment of the single-point Laser Doppler Vibrometer.

Étape 2 : alignement et mise au point
Le laser pilote vert indique le point de mesure. Après l'alignement, le système effectue automatiquement la mise au point à la distance de travail définie. Cela garantit un signal rétrodiffusé stable.


Single-point Laser Doppler Vibrometer in a desktop measurement setup; a person monitors the data in the software.

Étape 3 : mesure et analyse
Après vérification du signal, la plage de mesure et les filtres sont sélectionnés. Les signaux de vibration sont acquis à jusqu'à 312 MSamples/s sur une plage de fréquences du DC à 50 MHz. La vitesse, le déplacement et l'accélération sont visualisés en temps réel.

Prêt à mesurer en environ 5 minutes

Après la mise sous tension et la mise au point automatique, le système est prêt à l'emploi en quelques minutes seulement – de la connexion à la première mesure.

  • Mesure et affichage en direct de la vitesse, du déplacement et de l'accélération
  • Analyse dans les domaines temporel et fréquentiel
  • Détecteur de pics automatique pour afficher les amplitudes maximales
  • Enregistrement et exportation des données de mesure
  • Plage de fréquences DC–50 MHz
  • Adapté aux objets rotatifs et en mouvement
  • Mesure des vibrations jusqu'à 50 m/s
  • Meilleure résolution de déplacement : 0,05 pm
  • Distances de travail variables entre 0,006 m et 300 m

Comparaison : point unique 1D, point unique 3D et multipoint

Selon la tâche de mesure, les vibromètres à point unique capturent les vibrations dans une direction, dans trois directions ou en plusieurs positions simultanément.

Le choix de la variante dépend de l'objectif de la mesure : qu'il s'agisse d'analyser précisément une seule vibration, de déterminer le mouvement dans les trois directions spatiales ou d'examiner simultanément le comportement de plusieurs points.

Mesures à point unique 1D

Single-point Laser Doppler Vibrometer measuring a rotating drill; the laser beam is aligned with the tool surface.

Les vibromètres 1D capturent les vibrations le long d'un seul axe spatial, c'est-à-dire dans la direction du faisceau laser.
Cette variante est idéale pour des mesures ciblées à point unique – par exemple, pour caractériser des composants individuels, réaliser des analyses modales ou effectuer des contrôles qualité en environnement de production.

Comme la mesure est totalement sans contact, l'objet testé n'est pas affecté – même pour les structures sensibles ou se déplaçant très rapidement.

Les applications typiques incluent l'analyse structurelle de bâtiments et de ponts, l'inspection d'outils ou d'entraînements rotatifs tels que les forets et les roulements, l'assurance qualité sur les lignes de production et l'analyse vibro-acoustique de haut-parleurs, capteurs ou composants de microphones.

Mesures à point unique 3D

3D single-point measurement setup on a brake disc; the vibrometer captures vibration data from multiple directions.

Les vibromètres 3D combinent trois faisceaux laser dans un seul système et mesurent le mouvement du point de mesure dans toutes les directions spatiales (x, y, z).
Cela permet de déterminer des vecteurs de vibration complets et d'analyser précisément des schémas de mouvement complexes.

Les applications typiques se trouvent en recherche et développement, par exemple lors de mesures sur des composants chauds ou difficiles d'accès dans des environnements d'essai de moteurs, où les accéléromètres triaxiaux conventionnels ne peuvent pas être utilisés en raison des exigences de montage par contact ou des températures élevées. 

Les vibromètres 3D permettent des mesures entièrement sans contact, offrant tous les avantages des méthodes optiques dans de tels environnements.

Mesures multipoints

Multi-point laser vibrometry setup on a turbine with multiple measurement stations and aligned laser beams.

Les mesures multipoints peuvent être mises en œuvre de différentes manières :

Dans la série SMART, la synchronisation est entièrement intégrée : plusieurs vibromètres SMART à point unique communiquent directement entre eux et se synchronisent numériquement via Ethernet. Si nécessaire, la base de temps peut également être assistée par GPS, permettant un alignement précis des mesures même entre différents sites.

De plus, des systèmes multifibres sont disponibles. Ceux-ci comprennent le SMART Multi-Fiber ainsi que la série Fiber de la gamme CLASSIC. Tous deux permettent de connecter plusieurs têtes de capteur couplées par fibre à un seul appareil et conviennent particulièrement aux applications où plusieurs points de mesure doivent être capturés en parallèle.

Cela permet une analyse précise des comportements de mouvement complexes, par exemple dans le contrôle qualité industriel ou la recherche.

Portrait de Tobias Schröder, responsable des ventes et du marketing chez Optomet

« Depuis plus de deux décennies, Optomet est synonyme de mesure précise des vibrations. Nos vibromètres laser à point unique fournissent des données fiables – de l'analyse en laboratoire au contrôle qualité industriel. »

Tobias Schröder (M.Sc. Génie mécanique)
Responsable des ventes et du marketing

Comparaison : vibromètres à point unique et à balayage

Vibromètre laser à point unique
Vibromètre à point unique
Vibromètre laser à balayage
Vibromètre à balayage
Principe de mesureMesure la vibration en un point défini le long de l'axe du laser.Balaye automatiquement une surface et mesure en de nombreux points pour créer une cartographie vibratoire complète.
RepositionnementNécessaire lorsqu'un autre point doit être mesuré. Possible alternativement en utilisant plusieurs vibromètres à point unique ou têtes de capteur à fibre.Non nécessaire – le faisceau laser est dévié via un miroir intégré et guidé automatiquement sur la zone de mesure.
Information spatialeInformation 1D (vitesse, déplacement, accélération le long d'un axe)Information de surface 2D ou 3D, selon la configuration du système
Applications typiquesMesures à point unique sur machines, outils, ponts ou composants en contrôle qualitéAnalyse vibratoire en champ complet, analyse modale et investigation structurelle de composants complexes

Les vibromètres à point unique d'Optomet en un coup d'œil

Optomet propose des vibromètres laser à point unique dans deux gammes de produits, chacune répondant à des exigences différentes.

Les vibromètres laser de la série CLASSIC sont synonymes de systèmes robustes à la structure claire et à la configuration simple – idéaux pour les tâches de mesure établies en laboratoire et en environnement industriel. La série SMART élargit cette approche avec une communication système entièrement intégrée : plusieurs appareils peuvent être directement connectés, synchronisés avec précision et combinés de manière flexible en configurations de mesure modulaires. De plus, l'acquisition de données est déjà intégrée au système et fonctionne en temps réel.

Optomet Nova Laser Doppler Vibrometer from the Classic Series shown from the front on a neutral surface.

Nova (série Classic)

La série CLASSIC Nova est un vibromètre laser Doppler (LDV) numérique à faisceau libre doté d'une source laser SWIR (1550 nm).

Elle combine une grande stabilité du signal avec une conception robuste et convient particulièrement aux mesures sur des surfaces sombres, rugueuses ou chaudes.

En savoir plus sur la série Nova | Fiche technique série Nova (PDF)

Optomet Nova-Xtra Laser Doppler Vibrometer performing a measurement on a bridge structure; a person monitors the data on a laptop.

Nova-Xtra (série Classic)

Le CLASSIC Nova-Xtra étend la série Nova avec un système conçu pour des mesures à longue distance jusqu'à 300 m.

Ce vibromètre laser SWIR à faisceau libre est destiné aux applications où les vibrations doivent être mesurées sur des structures éloignées ou difficiles d'accès – comme dans le génie civil, l'aérospatiale ou les inspections d'installations de grande envergure.

En savoir plus sur le Nova-Xtra | Fiche technique Nova-Xtra (PDF)

SMART Single+ device shown from the front and rear; optical unit at the front, display and connectors at the back.

SMART Single+

Le SMART Single+ combine vibromètre, acquisition de données et génération de signaux dans un seul appareil, suivant le principe « laboratoire dans un appareil » de la série SMART. Toutes les fonctions essentielles de mesure, de référence et d'analyse sont intégrées, y compris la possibilité de connecter des capteurs supplémentaires et de visualiser directement les signaux.

Le système est modulaire et extensible : des appareils SMART supplémentaires peuvent être directement reliés et se synchronisent automatiquement sur une base de temps partagée. Cela permet des configurations multipoints flexibles avec des données de mesure cohérentes, adaptées à une utilisation efficace aussi bien en laboratoire qu'en environnement industriel.

En savoir plus sur le SMART Single+ | Fiche technique SMART Single+ (PDF)

SMART Multi-Fiber system with four connected fiber-optic measurement heads shown in a typical multi-point configuration.

SMART Multi-Fiber

Le SMART Multi-Fiber permet des mesures de vibration simultanées et synchronisées en jusqu'à quatre points à l'aide d'un seul appareil. Grâce aux têtes de capteur à fibre optique, même les zones difficiles d'accès peuvent être capturées de manière fiable.

Le système combine une flexibilité modulaire avec une acquisition de données précise et est entièrement intégré à la série SMART.

En savoir plus sur le SMART Multi-Fiber | Fiche technique SMART Multi-Fiber (PDF)

Fiber-optic measurement heads from the Classic Series combined with a free-beam Laser Doppler Vibrometer; setup for single-point measurements.

Fiber (série Classic)

La série CLASSIC Fiber repose sur la technologie de la série Nova et l'étend avec des têtes de capteur compactes, couplées par fibre, pour une flexibilité maximale. Les systèmes permettent des mesures précises et séquentielles à point unique sur plusieurs têtes à fibre.

Différentes têtes à fibre peuvent être connectées en option, chacune optimisée pour différentes distances de mesure et caractéristiques de surface.

En savoir plus sur la série Fiber | Fiche technique série Fiber (PDF)

SMART 3D-Fiber system with fiber-coupled measurement head and main unit; measurement setup for three-dimensional vibration analysis.

SMART 3D-Fiber

Le SMART 3D-Fiber combine la technologie de mesure couplée par fibre avec l'analyse vibratoire tridimensionnelle. Trois faisceaux laser capturent simultanément le mouvement d'un seul point de mesure dans toutes les directions spatiales – idéal pour les applications où des dépendances directionnelles ou des schémas de déformation complexes doivent être examinés.

Le système utilise l'architecture modulaire de la série SMART et peut être synchronisé de manière flexible avec des appareils supplémentaires.

En savoir plus sur le SMART 3D-Fiber | Fiche technique SMART 3D-Fiber (PDF)

La principale différence entre le SMART Multi-Fiber et la solution multifibre de la série CLASSIC réside dans la méthode d'acquisition des données. Avec le SMART Multi-Fiber, plusieurs points de mesure sont capturés simultanément, car tous les canaux fonctionnent sur une base de temps partagée et automatiquement synchronisée. Dans la série CLASSIC Fiber, l'acquisition des données est réalisée de manière séquentielle ; les points de mesure sont commutés l'un après l'autre, généralement avec un temps de commutation d'environ 20 ms.

Des applications polyvalentes en recherche et dans l'industrie

Les vibromètres laser à point unique sont utilisés dans un large éventail d'applications pour mesurer les vibrations avec précision et sans contact — du développement de produits aux essais en fin de ligne.
Ils permettent des mesures sur des structures et matériaux variés et fournissent des données fiables pour la recherche, le développement et l'assurance qualité.

Applications typiques :

  • Bancs d'essai de fin de ligne en production et assurance qualité
  • Tâches de mesure automatisées avec intégration d'interfaces numériques ou analogiques
  • Mesures à longue distance sur ponts, bâtiments ou structures industrielles (par ex. jusqu'à 300 m avec le Nova Xtra)
  • Analyse vibratoire sur composants de machines pour détecter résonances et déséquilibres
  • Investigations structurelles sur composants à parois minces, tôles ou plaques
  • Analyse microstructurelle sur composants MEMS (systèmes micro-électromécaniques)
  • Investigations acoustiques sur membranes de haut-parleurs, microphones et capteurs

FAQ : vibromètres laser à point unique

Vous trouverez ici des réponses aux questions fréquemment posées sur le fonctionnement, l'application et l'intégration des vibromètres laser à point unique.

Un vibromètre laser à point unique mesure la vitesse de vibration, le déplacement ou l'accélération en un seul point défini. En revanche, les vibromètres à balayage ou 3D capturent les vibrations en plusieurs points ou simultanément dans plusieurs directions spatiales.

Les systèmes à point unique sont idéaux lorsqu'un point de mesure spécifique doit être examiné en détail — par exemple, pour l'analyse de résonance, les essais de matériaux ou la vérification fonctionnelle de composants individuels.

Vibromètres laserSMART Scan+ | SMART 3D-Scan | SMART 3D-Fiber

Un vibromètre à point unique est utilisé lorsque des structures ou composants individuels doivent être examinés avec une grande précision. Cela est particulièrement pertinent en assurance qualité, en recherche ou en environnement de banc d'essai où des mesures ponctuelles ciblées sont requises.

Les applications typiques incluent l'analyse vibratoire de composants de machines, matériaux, dispositifs médicaux, structures de génie civil ou composants MEMS.

Le vibromètre dirige un faisceau laser sur la surface de l'objet testé. À partir du décalage de fréquence de la lumière réfléchie provoqué par la vibration (effet Doppler), le système calcule le mouvement du point de mesure.

Cette méthode est totalement sans contact et ne nécessite aucune fixation physique de capteurs sur l'objet.

Comme le système mesure sans contact physique, il n'affecte pas la masse de l'objet testé. Cela permet d'obtenir des données de mesure non altérées et précises — même pour des composants sensibles, chauds ou en mouvement.

De plus, il n'y a aucun effort d'installation comme avec les capteurs conventionnels, et les mesures peuvent être effectuées rapidement et avec une grande répétabilité.

Oui. Grâce à un positionnement manuel ou automatisé, le vibromètre peut mesurer séquentiellement en différents points. En combinaison avec plusieurs appareils ou des têtes de capteur couplées par fibre (par ex. SMART Multi-Fiber), plusieurs points peuvent également être capturés simultanément.

Cela permet d'adapter le système de manière flexible à la tâche de mesure spécifique.

Les vibromètres à point unique offrent des interfaces numériques et analogiques telles qu'Ethernet, USB ou BNC, permettant de les intégrer directement aux bancs d'essai, systèmes de mesure ou processus de production automatisés.

Les entrées et sorties de déclenchement permettent d'intégrer en toute transparence les systèmes aux bancs d'essai existants et aux flux d'automatisation.

En principe, les mesures peuvent être effectuées sur presque toutes les surfaces — y compris les matériaux sombres, rugueux ou brillants. La technologie laser SWIR (1550 nm) utilisée dans les systèmes Optomet garantit une qualité de signal stable, même sur des surfaces difficiles.

La distance de mesure possible dépend du type de système. Les appareils standard des séries SMART et CLASSIC couvrent des distances de quelques millimètres à plusieurs mètres.

Les modèles spécialisés tels que le CLASSIC Nova-Xtra permettent des mesures sur des distances allant jusqu'à 300 m — par exemple, pour des essais structurels ou des inspections en extérieur.

La série CLASSIC propose des systèmes robustes et clairement structurés, conçus pour des tâches de mesure établies en environnement de laboratoire et industriel. L'acquisition de données est numérique mais prévue pour un fonctionnement à appareil unique ou des mesures multipoints séquentielles — dans les configurations multifibres, les points de mesure sont commutés l'un après l'autre.

La série SMART élargit ce concept avec une architecture système entièrement intégrée. Plusieurs appareils peuvent être directement reliés et automatiquement synchronisés, permettant de capturer des mesures multipoints simultanément. Les configurations peuvent être étendues de manière flexible et combinées en systèmes de mesure modulaires, incluant une base de temps partagée et des fonctions d'analyse intégrées.

Les deux séries reposent sur les mêmes principes de mesure optique mais diffèrent par l'architecture système, l'extensibilité et la manière dont les mesures multipoints sont mises en œuvre.

Les systèmes Optomet sont utilisés via SMART Lab (série SMART) ou OptoGUI (série CLASSIC). Les deux applications offrent le contrôle à distance, l'acquisition de données et l'analyse en temps réel des données de mesure.

Les données peuvent être traitées ultérieurement via des interfaces ouvertes (par ex. MATLAB, LabVIEW ou Python) ou intégrées aux systèmes existants.

Termes et connaissances associés

Sources laser
Principes fondamentaux des types de laser utilisés en vibrométrie – hélium-néon, SWIR et systèmes couplés par fibre.

Vibrométrie laser Doppler
Structure, principe de fonctionnement et domaines d'application de la vibrométrie laser Doppler.

Mesure des vibrations
Méthodes, configuration de mesure et évaluation des données vibratoires en recherche et dans l'industrie.

Effet Doppler
Principe physique de la vibrométrie laser Doppler – la base d'une mesure précise de la vitesse.

Traitement du signal
Analyse des données vibratoires à l'aide de la FFT, de l'évaluation dans le domaine fréquentiel et du traitement en temps réel.

Téléchargements

Brochure série SMART (pdf)

La vibrométrie laser devient SMART
Un système, des possibilités illimitées

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VIBROMÉTRIE LASER
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