Laserowe wibrometry skanujące.
- Pomiar całej powierzchni: Automatyczne skanowanie do 512 × 512 punktów na obszarach pomiarowych od < 1 mm² do > 10 m².
- Analiza bezkontaktowa: Brak dodatkowego obciążenia badanego obiektu – rozwiązanie odpowiednie do powierzchni delikatnych, gorących lub będących w ruchu.
- Zakres pomiarowy: Pasmo częstotliwości od 0 Hz do 50 MHz i prędkości drgań do 50 m/s.
- Transmisja danych: Cyfrowo przez Ethernet lub za pośrednictwem wyjść analogowych. Analiza i wizualizacja w oprogramowaniu SMART Lab lub integracja z istniejącymi systemami.
- Wizualizacja: Analizy modalne, postacie drgań i Mode Shapes w formie wizualizacji 1D lub 3D.
Laserowe wibrometry skanujące umożliwiają bezkontaktowy pomiar drgań na całej powierzchni. Automatycznie skanując zdefiniowaną siatkę punktów, mierzą prędkość, przemieszczenie i przyspieszenie w każdym punkcie pomiarowym. Systemy te stosuje się, gdy wymagane jest szczegółowe odwzorowanie postaci drgań, przeprowadzenie analizy modalnej lub walidacji FEM.
Czym jest laserowy wibrometr skanujący?
Laserowy wibrometr skanujący mierzy drgania bezkontaktowo i sekwencyjnie w wielu punktach badanego obiektu. W tym celu wiązka laserowa jest automatycznie prowadzona po zdefiniowanej siatce pomiarowej. W każdym punkcie rejestrowane są prędkość, przemieszczenie i przyspieszenie. Pozwala to uzyskać pełny obraz postaci drgań elementu – od rezonansów lokalnych po mody globalne.
Wibrometry skanujące stosuje się wszędzie tam, gdzie istotny jest przestrzenny rozkład drgań, na przykład w analizie modalnej, badaniach NVH lub walidacji modeli numerycznych. Całkowicie optyczny pomiar nie wpływa na badany obiekt. Nie wprowadza dodatkowej masy, jak ma to miejsce w przypadku akcelerometrów lub innych czujników kontaktowych. Częstotliwości własne układu pozostają niezmienione.
Pomiar jest niezależny od właściwości powierzchni i może być wykonywany również na bardzo gorących elementach, na przykład na pracujących w wysokiej temperaturze podzespołach silników i układów napędowych na stanowisku badawczym.
Porównanie: wibrometry skanujące i jednopunktowe
 |  | |
|---|---|---|
| Zasada pomiaru | Automatyczne skanowanie powierzchni w wielu punktach pomiarowych w celu uzyskania pełnego obrazu postaci drgań. | Mierzy drgania w określonym punkcie wzdłuż osi wiązki laserowej. |
| Pozycjonowanie | Nie wymaga zmiany położenia – wiązka laserowa jest kierowana po polu pomiarowym za pomocą zintegrowanych zwierciadeł odchylających. | Pomiar w innym punkcie wymaga zmiany położenia. Alternatywnym rozwiązaniem jest zastosowanie kilku wibrometrów jednopunktowych lub głowic światłowodowych. |
| Informacje przestrzenne | Informacje 2D lub 3D, zależnie od konfiguracji systemu. | Informacje 1D (prędkość, przemieszczenie i przyspieszenie wzdłuż jednej osi). |
| Typowe zastosowania | Pełnopolowa analiza drgań, analiza modalna i badanie złożonych struktur. | Pomiary jednopunktowe maszyn, narzędzi, konstrukcji lub komponentów w ramach kontroli jakości. |
Przebieg pomiaru za pomocą laserowego wibrometru skanującego
Na przykładzie Optomet SMART Scan+ można przedstawić typowy przebieg powierzchniowego pomiaru drgań w trzech krokach. Skanujący wibrometr laserowy łączy w jednym urządzeniu układ pomiarowy, akwizycję danych, generowanie sygnałów oraz kanały referencyjne. Odpowiednie oprogramowanie pomiarowe i analityczne SMART Lab wspomaga konfigurację stanowiska pomiarowego, automatyzuje akwizycję danych i umożliwia bezpośrednią analizę wyników.
Ustawienie systemu
Wibrometr skanujący ustawia się przed badanym obiektem i kieruje na obszar pomiarowy. Zintegrowana kamera wyświetla obraz na żywo na ekranie dotykowym z tyłu urządzenia, ułatwiając ustawienie i ogniskowanie. SMART Lab prowadzi użytkownika przez proces kalibracji. Wibrometr, moduł akwizycji danych, generator sygnałów i kanały referencyjne są już zintegrowane w urządzeniu. Dzięki temu system jest szybko gotowy do wykonywania pomiarów.
Inteligentne definiowanie powierzchni pomiarowej
W SMART Lab powierzchnię pomiarową wybiera się bezpośrednio na zaimportowanym modelu 3D. Często wystarczy kliknąć wybrany element, na przykład drzwi pojazdu. Oprogramowanie automatycznie tworzy równomiernie rozmieszczoną siatkę pomiarową, która precyzyjnie odwzorowuje nawet złożone, zakrzywione powierzchnie. Powierzchnię pomiarową można również zdefiniować bezpośrednio na obrazie z kamery.
Automatyczny pomiar i analiza
Po uruchomieniu laser automatycznie kieruje się kolejno na wszystkie punkty pomiarowe i rejestruje drgania występujące samoistnie lub wzbudzane w kontrolowany sposób. Sygnały pomiarowe i referencyjne są synchronizowane i przypisywane do odpowiednich współrzędnych przestrzennych. SMART Lab natychmiast przedstawia wyniki w postaci widm częstotliwościowych, charakterystyk częstotliwościowych i animowanych postaci drgań. Opcja analizy modalnej pozwala dodatkowo wyznaczać częstotliwości własne, tłumienie i postacie drgań własnych.
Zalety w porównaniu z klasycznymi czujnikami
 | | |
|---|---|---|
| Gęstość punktów pomiarowych | Konieczność zastosowania wielu oddzielnych czujników; ograniczony zakres przestrzenny pomiaru | Automatyczne skanowanie od setek do tysięcy punktów zapewniające wysoką rozdzielczość przestrzenną |
| Złożone geometrie | Ograniczone możliwości zastosowania w trudno dostępnych miejscach | Pomiary również na złożonych konstrukcjach i szczegółowe odwzorowanie postaci drgań własnych |
| Czas pomiaru | Czasochłonna konfiguracja stanowiska i długi czas pomiaru ze względu na dużą liczbę pojedynczych czujników | Pomiar powierzchniowy wykonywany zazwyczaj w ciągu około godziny dzięki automatycznemu skanowaniu |
| Przygotowanie powierzchni | Wymaga klejenia, przykręcania lub innego mocowania mechanicznego | Brak konieczności przygotowania powierzchni; pomiar całkowicie bezkontaktowy |
| Wpływ na częstotliwości własne | Wpływa na charakterystykę drganiową obiektu | Nie wpływa na charakterystykę drganiową obiektu |
| Mierzalny zakres częstotliwości | Zwykle ograniczony do zakresu od kilku do kilkudziesięciu kHz | Do 50 MHz (SMART Series), do 25 MHz (CLASSIC Series) |
Sygnały referencyjne i synchronizacja punktów pomiarowych
Skaningowy wibrometr laserowy rejestruje kolejno punkty siatki pomiarowej. Aby na tej podstawie uzyskać przestrzenny obraz drgań z zachowaniem prawidłowych zależności fazowych, wszystkie pomiary muszą mieć wspólną podstawę czasową. Może ją zapewnić czujnik referencyjny lub bezpośrednio zsynchronizowany sygnał zintegrowanego generatora sygnałowego.
Sygnał referencyjny ze zintegrowanego generatora sygnałowego
Jeśli badany obiekt jest wzbudzany w sposób powtarzalny przez wzbudnik lub aktuator piezoelektryczny za pomocą generatora sygnałowego zintegrowanego z SMART Scan+, przebieg czasowy wzbudzenia jest znany. Sygnał generatora służy bezpośrednio jako odniesienie fazowe, dzięki czemu wyniki z poszczególnych punktów skanowania można połączyć w postać drgań o prawidłowych zależnościach fazowych bez użycia zewnętrznego czujnika referencyjnego.
Metoda ta szczególnie dobrze sprawdza się w szybkiej wizualizacji drgań i badaniach porównawczych. Ponieważ jednak sygnał generatora nie odpowiada rzeczywiście przyłożonej sile mechanicznej, nie pozwala on wyznaczyć funkcji odpowiedzi częstotliwościowej odniesionej do siły.
Mierzony sygnał referencyjny do analiz ilościowych
W ilościowej eksperymentalnej analizie modalnej rzeczywista siła wzbudzająca jest mierzona za pomocą czujnika siły zamontowanego na wzbudniku lub oprzyrządowanego młotka modalnego. Odpowiedź drganiowa każdego punktu pomiarowego jest odnoszona do tej siły. W ten sposób wyznacza się mechaniczne funkcje odpowiedzi częstotliwościowej, na podstawie których można wiarygodnie określić częstotliwości własne, tłumienie i parametry modalne.
W pomiarach drgań eksploatacyjnych jako odniesienie fazowe można zastosować nieruchomo zamontowany akcelerometr, mikrofon lub dodatkowy wibrometr laserowy Dopplera. Pozwala to przedstawić postacie drgań eksploatacyjnych z zachowaniem prawidłowych zależności fazowych, tzw. ODS, nawet przy nieznanym wzbudzeniu.
Praca z czujnikami referencyjnymi lub bez nich
Skaningowe wibrometry laserowe mogą pracować zarówno z czujnikami referencyjnymi, jak i bez nich. W zależności od celu analizy można zastosować metody pomiarowe, które dostarczają precyzyjnie wyznaczonych parametrów modalnych lub rejestrują drgania bezpośrednio w rzeczywistych warunkach eksploatacji.
Pomiary bez sygnału referencyjnego
Jeśli w poszczególnych punktach pomiarowych wymagane są wyłącznie amplitudy, widma częstotliwościowe lub wartości RMS, można całkowicie zrezygnować z sygnału referencyjnego. Skan pokazuje wówczas obszary występowania silnych i słabych drgań. Na tej podstawie nie można jednak odtworzyć przestrzennej postaci drgań z zachowaniem prawidłowych zależności fazowych.
Kompletna platforma pomiarowa i wzbudzająca
SMART Scan+ łączy w jednym kompaktowym systemie wibrometr skaningowy, akwizycję danych, generowanie sygnałów oraz nawet dwanaście kanałów referencyjnych. Czujniki siły, akcelerometry i mikrofony można podłączać bezpośrednio, a czujniki TEDS są rozpoznawane automatycznie. Do całkowicie bezkontaktowego pomiaru referencyjnego dostępna jest opcjonalna głowica pomiarowa ze sprzężeniem światłowodowym.
W zależności od konfiguracji urządzenie SMART oferuje do ośmiu niezależnie konfigurowalnych kanałów generatora przebiegów arbitralnych. Dla każdego kanału można indywidualnie określić kształt sygnału, częstotliwość, amplitudę i fazę – również w przypadku wzbudzeń wysokoczęstotliwościowych wymagających dużych szybkości transmisji danych. Umożliwia to zarówno proste wzbudzanie jednokanałowe, jak i złożone, wielokanałowe badania ze zdefiniowanymi zależnościami fazowymi.
SMART Lab synchronicznie integruje wszystkie kanały generatora, wibrometru i kanały referencyjne, wykorzystując wspólną podstawę czasową. Połączenie kilku urządzeń SMART pozwala modułowo zwiększać liczbę kanałów pomiarowych i generatorowych. Dzięki temu zadania, które w innym przypadku wymagałyby oddzielnych generatorów sygnałowych, systemów DAQ i sprzętu do synchronizacji, można realizować za pomocą jednej spójnej platformy – szybszej w konfiguracji, elastycznie skalowalnej i centralnie sterowanej.
EMA – eksperymentalna analiza modalna
W eksperymentalnej analizie modalnej (EMA) wymagany jest sygnał referencyjny. Wzbudzenie jest wprowadzane w sposób kontrolowany i powtarzalny, na przykład za pomocą młotka modalnego, wzbudnika lub aktuatora piezoelektrycznego. Sygnał referencyjny stanowi stałe odniesienie fazy, czasu i amplitudy oraz umożliwia połączenie wyników z punktów pomiarowych z zachowaniem dokładnych zależności fazowych.
EMA umożliwia:
- Precyzyjne funkcje odpowiedzi częstotliwościowej (FRFs)
- Dokładne wyznaczanie częstotliwości własnych i wartości tłumienia
- Wyraźne, powtarzalne postacie drgań
- Selektywne wzbudzanie poszczególnych modów
- Kontrolowane i powtarzalne warunki pomiarowe
OMA – operacyjna analiza modalna
W operacyjnej analizie modalnej (OMA) nie jest dostępny zdefiniowany sygnał referencyjny wzbudzenia. Konstrukcja jest wzbudzana w rzeczywistych warunkach eksploatacji, na przykład przez wiatr, pracę maszyn, obciążenia komunikacyjne lub oddziaływania aerodynamiczne. Ponieważ wzbudzenia te nie są deterministyczne ani powtarzalne, nie można zastosować kanału referencyjnego wzbudzenia. Zamiast tego parametry modalne są identyfikowane na podstawie zmierzonych odpowiedzi konstrukcji podczas eksploatacji.
OMA sprawdza się w przypadku:
- Analizy drgań w rzeczywistych warunkach eksploatacji
- Dużych konstrukcji, których nie można wzbudzać w sposób sztuczny
- Sytuacji, w których kontrolowane wzbudzanie lub pomiar siły nie są możliwe
- Analizy rzeczywistego zachowania dynamicznego podczas eksploatacji
Rodzaje sygnałów referencyjnych
Podczas pomiarów skanujących można podłączyć różne czujniki referencyjne. Rejestrują one zadane wzbudzenie lub wynikający z niego ruch i stanowią wspólne odniesienie dla wszystkich punktów pomiarowych.
Czujniki przyspieszenia
(np. czujniki IEPE lub TEDS)
Czujniki siły
(np. młotka modalnego)
Bezkontaktowy kanał referencyjny
(np. dodatkowy wibrometr lub Fiber Head)
Wewnętrzny generator sygnału
(zintegrowany z Optomet Scanning Vibrometer)
Od skanowania 1D do skanowania 3D
Możliwość rozbudowy dzięki modułowej serii Optomet SMART
Seria Optomet SMART ma budowę modułową i umożliwia elastyczną rozbudowę. System używany początkowo do jednowymiarowych pomiarów skanujących można później rozbudować do kompletnego wibrometru skanującego 3D. Dotychczasowe komponenty pozostają w systemie, a podczas rozbudowy są po prostu uzupełniane o dodatkowe urządzenia i komponenty serii SMART.
-3--w3840.webp?2026-08-11T09%3A33%3A04.636Z)
Modułowa koncepcja pozwala rozpocząć od kompaktowego systemu 1D i stopniowo rozszerzać jego funkcjonalność wraz z pojawianiem się nowych zadań pomiarowych. Dzięki temu system rozwija się wraz z wymaganiami i zachowuje długoterminową elastyczność.
Typowe zastosowania w badaniach naukowych i przemyśle
Laserowe wibrometry skanujące służą do powierzchniowej analizy drgań w najróżniejszych dziedzinach. Umożliwiają badanie złożonych struktur, wyznaczanie postaci drgań własnych i częstotliwości własnych oraz analizę drgań w rzeczywistych warunkach eksploatacji.
Typowe zastosowania:
- Analiza modalna – wyznaczanie częstotliwości własnych, postaci drgań własnych i współczynników tłumienia
- Badania NVH – analiza wpływu hałasu i drgań na pojazdy i komponenty
- Lotnictwo i przemysł kosmiczny – badania dynamiki strukturalnej skrzydeł, sekcji kadłuba i komponentów silników lotniczych
- Budowa maszyn – analiza drgań maszyn, przekładni, pomp i układów wirujących
- Tunel aerodynamiczny – w nowym tunelu aerodynamicznym BMW wibrometry laserowo-dopplerowskie Optomet służą do pomiaru drgań pod wpływem obciążeń aerodynamicznych.
Skanujące wibrometry laserowe Optomet
Optomet oferuje gamę skanujących wibrometrów laserowych do różnych zastosowań pomiarowych – od kompaktowych systemów 1D po w pełni zintegrowane rozwiązania 3D. Urządzenia różnią się konfiguracją, zakresem częstotliwości i zakresem funkcji
Wibrometry skanujące w procesie walidacji
Walidacja modeli FEM jest kluczowym krokiem pozwalającym upewnić się, że symulacja prawidłowo odwzorowuje rzeczywiste zachowanie dynamiczne elementu. Skanujące wibrometry laserowe dostarczają w tym celu dane drganiowe z całej powierzchni, które można bezpośrednio porównać z wynikami FEM. Weryfikowane są przy tym postacie drgań własnych, częstotliwości własne i tłumienie oraz identyfikowane są rozbieżności między modelem a rzeczywistością.
Proces walidacji obejmuje między innymi następujące etapy:
- Porównanie symulacji (FEM) z rzeczywistymi danymi drganiowymi uzyskanymi w pomiarach
- Weryfikacja postaci drgań własnych, częstotliwości własnych i tłumienia
- Weryfikacja warunków brzegowych, parametrów materiałowych i sztywności
- Sprawdzenie, czy model FEM odwzorowuje rzeczywiste zachowanie dynamiczne elementu.
- Identyfikacja i ocena rozbieżności między modelem a rzeczywistością
Dlaczego taka weryfikacja jest ważna?
Walidacja eksperymentalna pozwala ocenić, na ile wiarygodnie model FEM odwzorowuje rzeczywiste zachowanie dynamiczne elementu. Porównanie częstotliwości własnych, postaci drgań własnych i tłumienia umożliwia wykrycie rozbieżności oraz precyzyjne dostosowanie parametrów modelu. Zwiększa to dokładność predykcji, przyspiesza rozwój produktu i ogranicza liczbę czasochłonnych iteracji.
Optymalny przepływ pracy z Optomet SMART Lab
SMART Lab wspiera cały proces walidacji, ponieważ dane z symulacji i pomiarów są łączone w spójnym układzie współrzędnych. Modele 3D FEM można importować bezpośrednio, punkty pomiarowe są automatycznie rozmieszczane w węzłach FEM, a rozbieżności stają się natychmiast widoczne.
W tym celu SMART Lab oferuje:
- Import modeli 3D FEM (np. NASTRAN) bezpośrednio do oprogramowania
- Pomiar bezpośrednio w węzłach FEM dzięki automatycznemu przypisaniu punktów skanowania
- Precyzyjne rozmieszczenie wszystkich punktów pomiarowych w węzłach symulacji bez ręcznego dopasowywania
- Spójny układ współrzędnych dla symulacji i rzeczywistych danych pomiarowych
- Szybkie wykrywanie rozbieżności między symulacją a pomiarem (postacie drgań, częstotliwości, tłumienie)
Korzyści z walidacji:
- Tylko prawidłowo zwalidowany model FEM zapewnia wiarygodne prognozy
- Optymalizacja modelu FEM poprzez porównanie z rzeczywistymi danymi pomiarowymi
- Krótszy czas rozwoju produktu
- Mniej iteracji w procesie projektowania
Integracja ze środowiskami automatyki i stanowiskami badawczymi
Laserowe wibrometry skanujące można bezproblemowo zintegrować z istniejącymi stanowiskami badawczymi, środowiskami automatyki oraz torami pomiarowymi. Dzięki otwartym interfejsom wszystkie dane pomiarowe są dostępne zarówno w postaci cyfrowej, jak i analogowej oraz mogą być bezpośrednio przetwarzane przez systemy nadrzędne.
Interfejsy i możliwości integracji:
- Interfejs Ethernet do cyfrowej transmisji danych dotyczących prędkości, przemieszczenia i przyspieszenia
- Analogowe kanały wyjściowe do bezpośredniej integracji z istniejącym sprzętem DAQ
- Otwarte protokoły sterowania i transmisji danych do automatyzacji procesów i obsługi zewnętrznych sygnałów wyzwalających
- Elastyczna praca w częściowo lub w pełni zautomatyzowanych systemach pomiarowych
Dzięki połączeniu interfejsów cyfrowych i analogowych wibrometr może pracować zarówno jako samodzielny system pomiarowy, jak i jako element kompleksowej, zautomatyzowanej instalacji.
W tej sekcji znajdują się odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące czasu pomiaru, gęstości punktów, powierzchni, pomiarów referencyjnych, oprogramowania, źródeł laserowych oraz integracji z istniejącymi środowiskami pomiarowymi i automatyką.
FAQ: Laserowy wibrometr skanujący
Czym różni się wibrometr skanujący od wibrometru jednopunktowego?
Wibrometr jednopunktowy mierzy drgania w jednym punkcie wzdłuż osi lasera.
Wibrometr skanujący automatycznie kieruje wiązkę lasera na wiele punktów pomiarowych i na tej podstawie tworzy powierzchniowy obraz postaci drgań. Pozwala to zobrazować postacie drgań własnych, częstotliwości własne oraz przestrzenny rozkład drgań.
Czy można mierzyć drgania 3D?
Tak. Do trójwymiarowej analizy drgań Optomet wykorzystuje system złożony z trzech wibrometrów skanujących, które razem tworzą jednostkę skanującą 3D i współpracują ze sobą. Każdy wibrometr mierzy drgania z innego kierunku. Trzy systemy są zsynchronizowane czasowo, dopasowują do siebie punkty pomiarowe i wymieniają podczas pomiaru odpowiednie sygnały sterujące i referencyjne.
Na podstawie trzech składowych prędkości rejestrowanych w każdym punkcie pomiarowym system oblicza pełny ruch w kierunkach X, Y i Z. Pozwala to precyzyjnie odwzorować złożone postacie drgań 3D oraz przestrzenne kierunki ruchu.
Jaką klasę lasera ma wibrometr skanujący?
Wibrometry skanujące Optomet wykorzystują źródła laserowe bezpieczne dla oczu.
Niewidzialny laser pomiarowy pracujący w zakresie SWIR (1550 nm) został zaklasyfikowany do klasy lasera 1 (< 10 mW) i nie wymaga stosowania okularów ochronnych. Niektóre systemy mogą być opcjonalnie wyposażone w widzialny laser pomiarowy HeNe (632,8 nm), który jest sklasyfikowany jako laser klasy 2 (< 1 mW) i również uznawany za bezpieczny dla oczu. Do ustawiania wiązki stosowany jest dodatkowo widzialny laser pilotujący, również klasy 2 (< 1 mW). Wszystkie wykorzystywane źródła laserowe są bezpieczne podczas standardowych pomiarów i wyszczególnione w kartach danych technicznych poszczególnych urządzeń.
Jakie źródła laserowe są stosowane?
Optomet wykorzystuje różne źródła laserowe w zależności od zastosowania. Standardowo stosowane są lasery SWIR (1550 nm) zapewniające wysoką czułość optyczną i niewymagające przygotowania powierzchni. Alternatywnie – zależnie od obszaru zastosowania – można również stosować widzialne lasery HeNe (632,8 nm). Wybór źródła laserowego jest ustalany podczas uzgodnień technicznych.
Czy punkty pomiarowe są mierzone jednocześnie, czy kolejno?
Wibrometry skanujące zasadniczo mierzą poszczególne punkty kolejno. Wiązka laserowa jest automatycznie prowadzona po zdefiniowanej siatce pomiarowej, a każdy punkt jest rejestrowany oddzielnie. Następnie, na podstawie sygnału referencyjnego, pomiary wykonane w różnym czasie są ze sobą korelowane z zachowaniem zgodności fazowej, co pozwala uzyskać pełny obraz drgań.
Podczas skanowania całego obiektu równolegle pracuje kilka wibrometrów skanujących..
Każde urządzenie nadal mierzy swoje punkty sekwencyjnie, ale poszczególne wibrometry rejestrują różne obszary obiektu jednocześnie. Następnie w SMART Lab wszystkie punkty są łączone przestrzennie i czasowo.
- Jeden wibrometr skanujący: punkty są mierzone kolejno.
- Skan całego obiektu (kilka wibrometrów): kilka skanów sekwencyjnych jest wykonywanych równolegle i synchronizowanych.
W jaki sposób wzbudzany jest badany element?
Sposób wzbudzania badanego elementu zależy od metody pomiarowej i celu badania. W celu uzyskania zdefiniowanych, powtarzalnych drgań często wykorzystuje się aktywne źródła wzbudzenia – na przykład wzbudnik drgań, młotek modalny lub aktuator piezoelektryczny. W przypadku pomiarów w warunkach zbliżonych do eksploatacyjnych konstrukcja może być również wzbudzana przez rzeczywiste oddziaływania, np. pracę silnika, wiatr lub siły procesowe.
Typowe metody wzbudzania:
- Młotek modalny do wzbudzeń impulsowych
- Wzbudnik drgań do wzbudzeń zdefiniowanych, o zmiennej częstotliwości lub szerokopasmowych
- Aktuatory piezoelektryczne do wzbudzeń wysokoczęstotliwościowych lub lokalnych
- Pola akustyczne (np. głośniki) do wzbudzania akustycznego
- Rzeczywiste warunki eksploatacji, gdy badane ma być zachowanie pod obciążeniem
- Wewnętrzny generator sygnału (w wibrometrach skanujących Optomet) jako zdefiniowane, zintegrowane źródło wzbudzenia
Czy do przeprowadzenia pomiaru wymagane jest specjalne oprogramowanie?
Do wibrometrów skanujących dostępne jest SMART Lab lub OptoSCAN – w pełni zintegrowane oprogramowanie łączące tworzenie siatki pomiarowej, sterowanie urządzeniem i analizę wyników.
Korzystanie z niego nie jest jednak konieczne: wszystkie dane pomiarowe można również przesyłać przez interfejsy cyfrowe lub analogowe i przetwarzać w dowolnych zewnętrznych środowiskach analitycznych.
Możliwości zastosowania:
- SMART Lab / OptoSCAN / OptoGUI do kompleksowego sterowania, wizualizacji i analizy
- Oprogramowanie zewnętrzne (np. MATLAB, LabVIEW, Python, narzędzia MES lub rozwiązania dostosowane do wymagań klienta) za pośrednictwem otwartych interfejsów danych i sterowania
- Analogowe lub cyfrowe wyjście danych surowych (np. prędkość, przyspieszenie, przemieszczenie) do bezpośredniego dalszego przetwarzania
Dzięki temu wibrometr może być wykorzystywany zarówno jako kompletne, zintegrowane rozwiązanie pomiarowe, jak i jako elastyczne źródło danych w istniejących systemach analitycznych lub automatyki.
Czy wibrometr skanujący można zintegrować ze środowiskiem automatyki?
Wibrometry skanujące można integrować z automatycznymi stanowiskami badawczymi i istniejącymi torami pomiarowymi za pośrednictwem otwartych interfejsów. Dane pomiarowe są dostępne zarówno w postaci cyfrowej, jak i analogowej i mogą być przesyłane bezpośrednio do systemów zewnętrznych.
Interfejsy i integracja:
- Gigabit Ethernet do przesyłania cyfrowych danych pomiarowych i poleceń sterujących
- Wyjścia analogowe dla prędkości, przyspieszenia lub przemieszczenia
- Zewnętrzne wyzwalacze do synchronizacji przebiegów pomiarowych
- Otwarte formaty danych do dalszego przetwarzania w systemach dostosowanych do wymagań klienta
- Kompatybilność ze zautomatyzowanymi sekwencjami, np. w zastosowaniach na stanowiskach badawczych lub do kontroli End-of-Line
Dzięki temu wibrometr może pracować jako samodzielny system pomiarowy lub jako element kompletnej zautomatyzowanej instalacji.
Jak długo trwa typowe skanowanie? (Ile punktów pomiarowych na sekundę?)
Czas trwania pomiaru skanującego zależy od różnych czynników, takich jak wymagana rozdzielczość częstotliwościowa, liczba punktów pomiarowych czy analizowane częstotliwości drgań. Aby szybko uzyskać ogólny obraz, obiekt pomiarowy można skanować z prędkością do 50 punktów na sekundę.
Ile punktów pomiarowych warto zastosować?
Wymagana liczba punktów pomiarowych zależy od złożoności przestrzennej analizowanych postaci drgań. Wyższe częstotliwości oznaczają krótsze długości fal i większą liczbę linii węzłowych, dlatego prawidłowe odwzorowanie postaci drgań wymaga gęstszego próbkowania przestrzennego.
Jaka jest maksymalna liczba rejestrowanych punktów pomiarowych?
Wibrometry skanujące SMART rejestrują do 512 × 512 punktów pomiarowych na zdefiniowanym obszarze pomiarowym. Pozwala to na pełną analizę nawet złożonych struktur z wysoką rozdzielczością.
Czy pomiar wymaga zastosowania folii odblaskowej?
Nie. Lasery SWIR w skanujących wibrometrach laserowych Dopplera Optomet umożliwiają niezawodne pomiary bez folii odblaskowej, nawet na ciemnych lub chropowatych powierzchniach. Dzięki wysokiej czułości i silnemu sygnałowi rozproszenia wstecznego systemy zapewniają stabilny i wysoki stosunek sygnału do szumu – nawet w wymagających warunkach pomiarowych.
W jakiej odległości od obiektu pomiarowego można ustawić wibrometr?
Wibrometr skanujący może być używany w szerokim zakresie odległości. W zależności od konfiguracji pomiarowej i wielkości obiektu możliwe są następujące odległości robocze:
- Do 100 m odległości w standardowych zastosowaniach skanujących – idealne rozwiązanie do większych struktur lub trudno dostępnych obiektów pomiarowych.
- Minimalna odległość robocza od ok. 6,5 mm, gdy wymagany jest pomiar bardzo małych obiektów lub drobnych detali.
W zależności od zastosowanej optyki system umożliwia zatem zarówno pomiary z odległości zaledwie kilku milimetrów, jak i z odległości do 100 metrów.
Czy modele FEM można porównywać z danymi pomiarowymi?
Tak. Oprogramowanie Optomet SMART Lab umożliwia importowanie modeli 3D. Użytkownicy mogą wczytywać geometrie FEM i umieszczać punkty pomiarowe dokładnie w położeniach węzłów FEM. Pozwala to precyzyjnie porównywać dane pomiarowe z wynikami symulacji, dzięki czemu skuteczną walidację i optymalizację modeli FEM można przeprowadzać sprawnie i efektywnie.
Jak duży może być badany element?
Skaningowy wibrometr laserowy Optomet umożliwia pomiary obiektów w bardzo szerokim zakresie rozmiarów:
- Bardzo małe struktury < 1 mm², np. elementy MEMS
- Duże obiekty > 10 m², takie jak obudowy, części maszyn lub większe podzespoły
W rozwiązaniach Optomet z serii SMART można ponadto połączyć kilka wibrometrów skanujących w synchroniczną sieć. Dzięki temu również pomiary całych pojazdów lub samolotów są możliwe („Full-Body Vibrometry”).
Jakie częstotliwości można mierzyć?
Za pomocą tylko jednego urządzenia można rejestrować częstotliwości od DC do 50 MHz – odpowiednie zarówno do pomiaru powolnych drgań, jak i procesów dynamicznych o bardzo wysokich częstotliwościach.
Pomiar drgań w badaniach, rozwoju i przemyśle – Optomet oferuje rozwiązanie dopasowane do Państwa wymagań.
Kontakt