レーザースキャニング振動計.

1台の シングルポイント振動計は、レーザー軸に沿った1点の振動を測定します。
スキャニング振動計は、多数の測定点へレーザーを自動的に照射し、そのデータから面全体の振動形状を生成します。これにより、モード形状、固有振動数、振動の空間分布を可視化できます。

はい。3次元振動解析では、Optometは 3台のスキャニング振動計で構成されるシステムを使用し、これらを一体の 3Dスキャニングユニットとして 動作させます。各振動計はそれぞれ異なる方向から振動を測定します。3台のシステムは時間同期され、測定点を相互に整合させるとともに、測定中に必要な制御信号と基準信号を交換します。

システムは、各測定点で取得した3つの速度成分から、X、Y、Z方向の完全な運動を算出します。これにより、複雑な3Dモード形状と空間的な運動方向を正確に表示できます。

SMART 3D-Scan

Optometのスキャニング振動計は、アイセーフなレーザー光源を採用しています。

SWIR領域（1550 nm）の不可視測定レーザーは レーザークラス1（< 10 mW）に分類されており、保護メガネは不要です。 一部のシステムでは、代替として可視HeNe測定レーザー（632,8 nm）を使用できます。このレーザーは レーザークラス2（< 1 mW）に分類され、目に対しても安全とされています。位置合わせには、同じくレーザークラス2（< 1 mW）の可視パイロットレーザーも使用されます。使用されるすべてのレーザー光源は、通常の測定動作において安全であり、各装置の技術データシートに仕様が記載されています。

Optometでは、用途に応じて異なるレーザー光源を使用しています。標準では SWIRレーザー（1550 nm） を採用しており、高い光学感度を実現し、表面処理を必要としません。用途に応じて、代替として 可視HeNeレーザー（632,8 nm） を使用することもできます。レーザー光源は、技術的な要件をすり合わせたうえで選定されます。

Scanning Vibrometerでは、各測定点を原則として 順次測定します。レーザー光は、設定された測定グリッド上を自動的に走査し、各点を個別に取得します。その後、時間差のある個々の測定データを基準信号によって位相を正しく対応付けることで、完全な振動形状を生成します。

実施形態として Full Body Scans では、 複数のScanning Vibrometerが並列動作します。.
各装置は、それぞれの測定点を引き続き 順次測定しますが、個々のVibrometerは対象物の異なる領域を 同時に取得します。その後、SMART Labですべての測定点が空間的・時間的に統合されます。

• 単一のScanning Vibrometer： 測定点を順次測定します。
• Full Body Scan（複数のVibrometer）： 複数の逐次スキャンを並行して実行し、同期させます。

測定対象の加振方法は、測定手法と調査目的によって異なります。条件を規定した再現性の高い振動を発生させる場合は、シェーカー、モーダルハンマー、ピエゾアクチュエーターなどの能動的な加振源がよく使用されます。実稼働に近い条件で測定する場合は、モーターの運転、風、プロセスで生じる力など、実際の外力によって構造物を加振することもできます。

代表的な加振方法：

• モーダルハンマー インパルス加振用
• シェーカー 条件を規定した加振、周波数可変加振、広帯域加振用
• ピエゾアクチュエーター 高周波加振または局所加振用
• 音場（スピーカーなど）による音響加振用
• 実際の運転条件（負荷下での挙動を調査する場合）
• 内蔵信号発生器（Optometのスキャニング振動計に搭載）による、条件を規定可能な内蔵加振源

スキャニング振動計向けには、SMART Lab または OptoSCAN をご用意しています。測定グリッドの設定、機器制御、解析を一元化した完全統合型ソフトウェアソリューションです。 

ただし、これらのソフトウェアの使用は必須ではありません： すべての測定データは、デジタルまたはアナログインターフェースから出力し、任意の外部解析環境でさらに処理することもできます。

利用方法：

• SMART Lab / OptoSCAN / OptoGUIによる包括的な制御、可視化、解析
• 外部ソフトウェア（MATLAB、LabVIEW、Python、FEMツール、カスタムソリューションなど）とのオープンなデータおよび制御インターフェース経由での連携
• アナログまたはデジタルの生データ出力（速度、加速度、変位など）により、そのまま後処理が可能

これにより、バイブロメータを包括的な統合計測ソリューションとして使用できるだけでなく、既存の解析システムや自動化システムのデータソースとして柔軟に活用できます。

Scanning Vibrometerは、オープンインターフェースを介して自動試験装置や既存の計測チェーンに統合できます。計測データはデジタルとアナログの両形式で提供され、外部システムへ直接転送できます。

インターフェースとシステム統合：

• Gigabit Ethernet：デジタル計測データおよび制御コマンド用
• アナログ出力：速度、加速度、変位用
• 外部トリガー：同期計測シーケンス用
• オープンなデータ形式：カスタムシステムでの後処理用
• 自動シーケンスに対応（試験装置やEnd-of-Lineアプリケーションなど）

これにより、バイブロメータをスタンドアロンの計測システムとして、または自動化されたシステム全体の一部として運用できます。

スキャン測定に要する時間は、必要な周波数分解能、測定点数、解析対象の振動周波数など、さまざまな要因によって異なります。迅速に全体像を把握する場合は、最大50点/秒で測定対象をスキャンできます。

必要な測定点数は、解析対象となるモードの空間的な複雑さによって異なります。周波数が高いほど波長が短くなり、節線も増えるため、振動モードを正確に捉えるには、より高密度な空間サンプリングが必要です。

SMART Scanning Vibrometerは 最大512 × 512点の測定点 を、設定した測定面全体で取得します。これにより、複雑な構造でも全体を高分解能で解析できます。

いいえ。Optomet Scanning Laser Doppler VibrometerのSWIRレーザーにより、反射テープを使用せず、 暗色または粗い表面でも、信頼性の高い測定が可能です。高い感度と強力な後方散乱信号により、システムは 安定した高い信号対雑音比 を実現します。厳しい測定条件下でも同様です。

Scanning Vibrometerは 広範な距離範囲で使用できます。測定構成と対象物のサイズに応じて、以下の作動距離に対応します。

• 最大100 m の距離から標準的なスキャン測定が可能です。大型構造物やアクセスが難しい測定対象に最適です。
• 最短約6.5 mmの作動距離で、非常に小さな対象物や微細な形状も測定できます。

このように、本システムは使用する光学系に応じて、数ミリメートルの近距離から最大100 mの遠距離まで測定できます。

はい。Optometのソフトウェア SMART Lab は、次のデータのインポートに対応しています：3Dモデル。ユーザーはFEM形状を読み込み、さらに 測定点をFEMノードの位置に正確に配置できます。これにより、測定データとシミュレーションを高精度に比較でき、その結果、FEMモデルの効率的な検証と最適化が可能になります。

Optometのスキャニングレーザードップラー振動計は、極小から大型まで幅広いサイズに対応します：

• 1 mm²未満の極小構造（例：MEMS部品）
• 10 m²を超える大型物体（筐体、機械部品、大型コンポーネントなど）

Optometの SMARTシリーズでは、複数のスキャニング振動計を 同期接続することもできます。これにより、車両や航空機全体の測定も可能です（「Full-Body Vibrometry」）。

わずか1台の装置で DC～50 MHzの周波数を測定可能。低速振動から極めて高周波の動的プロセスまで対応します。