レーザードップラー振動計

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.
振動測定のため、レーザー光線が照射されている試験室内の自動車。運転席のドアには、色鮮やかな振動パターンが表示されている。
3つの走査型振動計で構成される3D走査型レーザードップラー振動計が、レーザー光を用いてブレーキディスクを解析している。
4つのファイバーヘッドがケーブルで本体に接続されたレーザードップラー振動計。測定画像は本体の画面に表示される。

従来の接触式センサーが限界に達したとき

加速度計などの従来の振動センサーは、接着剤、ネジ、または磁石を用いて、試験対象物に直接取り付ける必要があります。この機械的な結合は、特に軽量、繊細、または小型の構造物において、試験体の振動特性に変化をもたらします。

取り付け方法と配線は測定精度に影響を与えます

従来のセンサーを取り付けるには多大な手間がかかります。配線や接着剤の層、あるいは位置決めミスが原因で、測定結果がさらに歪んでしまう可能性があります。

従来のセンサーに典型的に見られる欠点:

  • 質量の影響:追加された質量により、構造物の固有振動数が変化します。
  • 複雑な設置作業:接着、位置合わせ、硬化、およびケーブル配線。
  • 拡張に伴う手間:測定ポイントが増えると、設置の手間が大幅に増大します。
  • 適用範囲の制限:高温、可動、または手の届きにくい対象物での測定は、ほとんど不可能です。
  • 分解能の限界:多くの場合、マイクロメートル単位の範囲に制限され、周波数帯域幅も狭い。

機械的な結合は、測定結果に影響を与える可能性があります。特に、高感度な部品や軽量な部品においては、その影響が顕著です。

振動挙動を測定・可視化するために、有線加速度計が取り付けられた自動車。
物理センサーは測定結果に影響を与える可能性があり、複雑で時間のかかる設定が必要となります。

レーザー振動計:被測定物に影響を与えずに高精度な測定が可能

レーザードップラー振動計(LDV)は非接触で測定を行います。つまり、質量や配線が不要であり、振動挙動への干渉もありません

このレーザーはドップラー効果を利用して表面の振動速度を検出し、繊細な部品や高温の部品、さらには動いている部品であっても、正確で再現性の高い測定結果を提供します。

非接触測定の利点:

  • 物理的な接触がないため、被測定物に影響を与えません。
  • 高分解能:50フェムトメートル(原子の直径の約2,000分の1)までの変位を検出可能。
  • 高い空間分解能:微小な構造物であっても、局所的な振動を正確に捕捉します。
  • 広い周波数範囲:DC~50 MHz(SMARTシリーズ)、最大25 MHz(CLASSICシリーズ)。
  • セットアップの手間を最小限に抑え、迅速かつ再現性の高い結果が得られます。
  • SMART Labによるデータ収集および可視化機能の統合

レーザードップラー振動計測は、非接触かつ被測定物に影響を与えることなく、正確な測定データを提供します。

レーザー振動計を用いてスポーツカーの振動を測定し、その振動を車体に格子状のパターンとして可視化した振動解析。
レーザー振動計は、セットアップや校正の手間を最小限に抑えて振動を測定します。

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)

オプトメット SMARTシリーズ

新たな次元での振動測定

Optomet社のSMARTシリーズは、最先端のレーザードップラー振動計測技術と包括的なNVH計測技術を、1つのコンパクトなシステムに統合しています。

この製品ファミリーには、SMART Single+、SMART Scan+、SMART 3D-Scan、SMART Multi-Fiber、SMART 3D-Fiber、SMART Full-Body、およびSMART DAQシステムが含まれており、振動測定、データ解析、可視化に必要なすべての主要コンポーネントを単一のプラットフォームに統合しています

モジュール式、高精度、直感的

モジュラー設計により、単一点測定から複雑な3D解析に至るまで、カスタマイズされた構成が可能です。インテリジェントな機能が測定プロセスを簡素化し、潜在的なエラーを最小限に抑え、最高の精度を保証します。

SMARTシリーズとその多彩な用途について、詳しくはこちらをご覧ください。

スクリーン、データ収集ユニット、その他のコンポーネントに囲まれたSMARTシリーズレーザー振動計。システムのオールインワン統合が示されている。
オプトメット SMART 振動計:1台で実験室の機能をすべて網羅
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

オプトメット CLASSIC シリーズ

実績ある技術による信頼性の高い振動測定

CLASSICシリーズのOptometレーザー振動計は、成熟した実績ある技術を用いた、高精度な非接触振動測定を実現します。堅牢な設計、高い測定ダイナミクス、広範な周波数範囲を兼ね備えており、研究開発や産業用途に最適です。

また、CLASSICシリーズは最先端のSWIRレーザー技術を採用しており、暗い場所や粗い表面、さらには動いている表面であっても、信頼性の高い測定を保証します。 単点測定およびファイバーオプティックシステムに重点を置いたCLASSICシリーズは、可動式スキャンユニットを使用することなく、最高の精度を実現します。直感的な操作とデジタル信号処理により、複雑な測定タスクでも効率的に実行できます。

コンパクトなシングルポイントシステムからファイバーオプティックシステムまで、様々なモデルを取り揃えたCLASSICシリーズは、あらゆる測定環境に最適なソリューションを提供します。

CLASSICシリーズの詳細はこちら

靴箱ほどの大きさで、脚部に取り付けられたCLASSICシリーズレーザー振動計を調整している人物。

あらゆる測定課題に適した振動計

用途に応じて、単一点振動測定、表面振動測定、あるいは3次元振動測定など、さまざまな種類の振動計が使用されます。

背面にあるデータ取得ポートが見える、シングルポイント振動計の前面と背面。

単点レーザー振動計

シングルポイント振動計は、試験対象物の単一地点において高解像度の測定を可能にし、研究、開発、品質管理に最適です。レーザードップラー技術を採用しており、物理的な接触なしに、ごく微細な振動も高精度で検出します。

シングルポイント・レーザー振動計

背面にあるデータ取得ポートが見える、スキャン式振動計の前面と背面。

走査型レーザー振動計

走査型レーザー振動計は、多数の測定点における振動を自動的かつ非接触で測定します。これにより、モード形状、共振、および表面全体の振動を確実に可視化することができ、モード解析や構造力学の調査に最適です。

SMART Scan+

スタンドに3台の走査型振動計が一体に設置され、統合型3D走査システムを構成している。

3Dレーザー振動計

3Dレーザー振動計は、3つの空間方向(x、y、z)において、面内および面外の振動を同時に測定します。この技術により、完全な運動プロファイルが得られ、方向依存性や複雑な構造の解析を必要とする用途に最適です。

SMART 3D-Scan | SMART 3D-Fiber


さまざまな用途向けのレーザー光源

測定システムの構造に加え、レーザー光源の選定も極めて重要です。用途に応じて、Optometでは可視光測定にはHeNeレーザーを、赤外線測定にはSWIRレーザーを採用しています。

大型レンズと短波長赤外(SWIR)レーザー光源を備えたレーザー振動計。

SWIRレーザー振動計

SWIR方式のレーザー振動計は、1550 nmの波長で動作します。この技術はOptometの標準仕様であり、高い信号品質、長期安定性、および精度を兼ね備えており、研究や産業分野における要求の厳しい用途に最適です。

CLASSICシリーズ | SMARTシリーズ

HeNeレーザー光源を用いて、水層を通じた振動を測定するレーザー振動計。

ヘリウム・ネオン(HeNe)レーザー振動計

HeNeレーザーを基盤とするレーザー振動計は、可視レーザー光源を備えた測定システムです。水などの媒体を透過して測定を行う必要がある用途に加え、高感度と扱いやすさが不可欠な従来の実験室や産業用途にも特に適しています。

Vectorシリーズ | Vector Micro-Optics

Related Terms & Knowledge

レーザー光源
:振動計測に使用されるレーザーの種類(ヘリウム・ネオン、短波長赤外線(SWIR)、ファイバー結合型システム)の基礎。

レーザードップラー振動
計測:レーザードップラー振動計測の構造、動作原理、および応用分野。

振動測定 研究および産業分野における振動データの測定
方法、測定セットアップ、および評価。

ドップラー効果:レーザードップラー振動計測の物理
的原理 – 高精度な速度測定の基礎。

信号処理
:FFTを用いた振動データの解析、周波数領域での評価、およびリアルタイム処理。

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SMARTシリーズ パンフレット (PDF)

レーザー振動計測に「SMARTOne
」システムが登場、無限の可能性

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レーザー振動
計測 非接触。高精度。革新的。

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