레이저 스캐닝 진동계

단일점 진동계는 레이저 축을 따라 단일 지점에서 진동을 측정합니다.
스캐닝 진동계는 레이저를 여러 측정점에 걸쳐 자동으로 안내하고 전체 영역 진동 형상을 생성합니다. 이를 통해 모드 형상, 고유 주파수 및 공간 진동 분포를 시각화할 수 있습니다.

네. 3차원 진동 해석을 위해 Optomet는 3D 스캐닝 유닛으로 함께 작동하는 세 대의 스캐닝 진동계로 구성된 시스템을 사용합니다. 각 진동계는 자체 방향에서 진동을 측정합니다. 세 시스템은 시간 동기화되고, 측정점을 정렬하며, 측정 중 필수 제어 및 기준 신호를 교환합니다.

각 측정점에서 기록된 세 가지 속도 성분으로부터 시스템은 X, Y, Z 방향의 완전한 움직임을 계산합니다. 이를 통해 복잡한 3D 모드 형상과 공간 운동 방향을 정밀하게 표현할 수 있습니다.

SMART 3D-Scan

Optomet 스캐닝 진동계는 눈에 안전한 레이저 소스로 작동합니다.

보이지 않는 SWIR 측정 레이저(1550 nm)는 레이저 등급 1(< 10 mW)로 분류되며 보안경이 필요하지 않습니다. 일부 시스템은 대안으로 보이는 HeNe 측정 레이저(632.8 nm)로 작동할 수 있으며, 이는 레이저 등급 2(< 1 mW)로 분류되고 마찬가지로 눈에 안전한 것으로 간주됩니다. 정렬을 위해 보이는 파일럿 레이저가 사용되며, 이 역시 레이저 등급 2(< 1 mW)입니다. 모든 레이저는 정상 작동 시 안전하며 각 장치의 기술 데이터시트에 명시되어 있습니다.

응용 분야에 따라 Optomet는 다양한 레이저 소스를 사용합니다. 표준 시스템은 높은 광학 감도를 제공하고 표면 준비가 필요 없는 SWIR 레이저(1550 nm)를 사용합니다. 대안으로 응용 분야에 따라 보이는 HeNe 레이저(632.8 nm)를 사용할 수 있습니다. 레이저 소스는 기술 구성 중에 선택됩니다.

스캐닝 진동계는 항상 개별 점을 순차적으로 측정합니다. 레이저 빔이 정의된 격자를 가로질러 자동으로 이동하며 각 점이 개별적으로 기록됩니다. 기준 신호를 사용하여 시간차가 있는 개별 측정들이 올바른 위상 정렬로 맞춰져 완전한 진동 형상이 만들어집니다.

Full Body Scan의 경우 여러 대의 스캐닝 진동계가 병렬로 작동합니다.
각 장치는 여전히 자체 점을 순차적으로 측정하지만, 대상의 서로 다른 영역을 동시에 다룹니다. SMART Lab에서는 모든 점이 공간적으로 그리고 시간적으로 병합됩니다.

• 단일 스캐닝 진동계: 점이 순차적으로 측정됩니다.
• Full Body Scan(여러 진동계): 여러 개의 순차 스캔이 병렬로 실행되고 동기화됩니다.

가진 방법은 측정 접근 방식과 조사의 목표에 따라 달라집니다. 정의되고 재현 가능한 진동을 위해서는 셰이커, 모달 해머 또는 피에조 액추에이터와 같은 능동 가진원이 일반적으로 사용됩니다. 운전 중 측정에서는 엔진 작동, 바람 또는 공정 힘과 같은 실제 영향에 의해 구조물이 가진될 수 있습니다.

일반적인 가진 방법:

• 임펄스 가진을 위한 모달 해머
• 정의된, 주파수 가변 또는 광대역 가진을 위한 셰이커
• 고주파 또는 국부 가진을 위한 피에조 액추에이터
• 음향 가진을 위한 음장(예: 스피커)
• 하중 하의 거동을 분석하려는 경우의 실제 운전 조건
• 정의되고 통합된 가진원으로서의 내부 신호 발생기(Optomet 스캐닝 진동계 내)

스캐닝 진동계의 경우 소프트웨어 솔루션 SMART Lab과 OptoSCAN이 스캐닝 격자, 장치 제어 및 데이터 분석의 완전한 통합을 제공합니다.

그러나 사용이 필수는 아닙니다: 모든 측정 데이터는 디지털 또는 아날로그 인터페이스를 통해 출력되어 임의의 외부 분석 환경에서 처리될 수도 있습니다.

사용 옵션:

• 완전한 제어, 시각화 및 분석을 위한 SMART Lab / OptoSCAN / OptoGUI
• 개방형 데이터 및 제어 인터페이스를 통한 외부 소프트웨어(예: MATLAB, LabVIEW, Python, FEM 도구 또는 맞춤형 솔루션)
• 직접적인 후속 처리를 위한 아날로그 또는 디지털 원시 데이터 출력(예: 속도, 가속도, 변위)

이를 통해 진동계를 완전히 통합된 측정 솔루션으로 사용하거나, 기존 분석 또는 자동화 시스템 내에서 데이터 소스로 유연하게 사용할 수 있습니다.

스캐닝 진동계는 개방형 인터페이스를 통해 자동화된 시험대 및 기존 측정 체인에 통합될 수 있습니다. 측정 데이터는 디지털 및 아날로그 방식으로 모두 사용할 수 있으며 외부 시스템으로 직접 전송할 수 있습니다.

인터페이스 및 통합:

• 디지털 측정 데이터 및 제어 명령을 위한 Gigabit Ethernet
• 속도, 가속도 또는 변위를 위한 아날로그 출력
• 동기화된 측정 프로세스를 위한 외부 트리거
• 맞춤형 시스템에서의 처리를 위한 개방형 데이터 형식
• 예를 들어 시험대 또는 엔드 오브 라인 응용을 위한 자동화된 시퀀스와의 호환성

이를 통해 진동계를 독립형 측정 시스템으로 사용하거나 완전 자동화된 설정의 일부로 사용할 수 있습니다.

스캐닝 측정의 소요 시간은 원하는 주파수 분해능, 측정점 수, 조사 대상 진동 주파수와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 빠른 개요를 위해 대상을 초당 최대 50점까지 스캔할 수 있습니다.

필요한 측정점 수는 조사 대상 모드의 공간적 복잡성에 따라 달라집니다. 더 높은 주파수는 더 짧은 파장과 더 많은 절선을 가지므로, 진동 형상을 정확하게 포착하기 위해 더 조밀한 공간 샘플링이 필요합니다.

SMART 스캐닝 진동계는 정의된 측정 영역에 걸쳐 최대 512 × 512 측정점을 기록할 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 구조도 완전하게 그리고 고분해능으로 분석할 수 있습니다.

아니요. Optomet 레이저 스캐닝 진동계의 SWIR 레이저는 어둡거나 거친 표면에서도 반사 테이프 없이 신뢰할 수 있는 측정을 가능하게 합니다. 높은 감도와 강한 복귀 신호는 까다로운 조건에서도 안정적이고 높은 신호 대 잡음비를 제공합니다.

스캐닝 진동계는 넓은 범위의 거리에서 사용할 수 있습니다. 설정 및 대상 크기에 따라 다음과 같은 작동 거리가 가능합니다:

• 표준 스캐닝 응용을 위한 최대 100 m 거리 – 대형 구조물 또는 접근하기 어려운 측정 대상에 이상적.
• 매우 작은 대상 또는 미세한 세부를 측정할 때 약 6.5 mm부터의 최소 작동 거리.

이를 통해 시스템은 마이크로미터 범위의 근거리 측정과 산업 환경에서의 원거리 측정을 모두 안정적으로 다룰 수 있습니다.

네. Optomet의 SMART Lab 소프트웨어는 3D 모델의 가져오기를 지원합니다. 사용자는 FEM 지오메트리를 로드하고 측정점을 FEM 노드에 직접 배치할 수 있습니다. 이를 통해 측정 데이터와 시뮬레이션을 정밀하게 비교할 수 있어 FEM 모델의 효율적인 검증 및 최적화가 가능합니다.

Optomet 레이저 스캐닝 진동계는 매우 넓은 크기 범위를 다룹니다:

• 매우 작은 구조 < 1 mm², 예를 들어 MEMS 구성 요소
• 대형 대상 > 10 m², 예를 들어 하우징, 기계 부품 또는 대형 구성 요소

Optomet SMART Series를 사용하면 여러 대의 스캐닝 진동계를 동기적으로 네트워크화할 수 있어 차량 전체 또는 항공기에 대한 측정이 가능합니다(“Full-body vibrometry”).

단일 장치로 DC에서 50 MHz까지의 주파수를 검출할 수 있습니다 – 느린 진동뿐만 아니라 매우 고주파의 동적 프로세스에도 적합합니다.