Wibrometry laserowe 3D do pomiarów drgań w osiach x, y i z.
- Skanowanie 3D: Rejestrowanie przestrzennych postaci drgań na zdefiniowanych obszarach pomiarowych.
- Punktowy pomiar 3D: Ciągły pomiar x, y i z w jednym stałym punkcie pomiarowym.
- Pomiar bezkontaktowy: Brak dodatkowej masy czujnika lub przewodu w punkcie pomiarowym.
- Walidacja modeli FEM: Porównywanie zależnych od kierunku danych pomiarowych z modelem symulacyjnym.
Podczas drgań nie wszystkie obszary powierzchni elementu poruszają się jednakowo. Amplituda, faza i kierunek ruchu mogą różnić się w poszczególnych punktach. Pomiar drgań 3D wyznacza składowe ruchu x, y i z. Umożliwia to oddzielną analizę przestrzennych postaci drgań oraz zależnych od kierunku składowych ruchu.
Dwie metody pomiaru drgań 3D
W skanowaniu 3D zdefiniowana powierzchnia komponentu jest mierzona punkt po punkcie. W każdym punkcie pomiarowym system jednocześnie rejestruje przebieg czasowy x, y i z. Na tej podstawie można określić widmo częstotliwościowe oraz przestrzenną postać drgań powierzchni.
W przypadku 3D-Single-Point trzy kierunki pomiarowe pozostają skierowane na ten sam punkt przez cały czas trwania procesu. Sprzęt na bieżąco oblicza x, y i z. Dzięki temu rejestrowany jest pełny przebieg ruchu w tym punkcie, również w przypadku procesów jednorazowych lub niepowtarzalnych.
Skanowanie 3D dla przestrzennych postaci drgań
Trzy zsynchronizowane wibrometry skanujące mierzą każdy zdefiniowany punkt powierzchni jednocześnie z różnych kierunków. SMART Lab oblicza na tej podstawie x, y i z, a następnie kieruje pomiar do kolejnego punktu. Umożliwia to przestrzenne przypisanie składowych zginania i skręcania oraz ruchów In-plane i Out-of-plane, a także porównanie ich z danymi symulacyjnymi.
Typowe zadania:
- Analiza drgań eksploatacyjnych (ODS) i NVH: Badanie przestrzennych postaci drgań, lokalnych maksimów drgań oraz sprzężonych składowych zginania, skręcania, In-plane i Out-of-plane.
- Eksperymentalna analiza modalna (EMA): Wyznaczanie częstotliwości własnych, tłumienia i trójwymiarowych postaci własnych na podstawie zmierzonego wymuszenia.
- Korelacja FEM, walidacja modelu i Model Updating: Porównywanie danych pomiarowych i symulacyjnych w tym samym układzie współrzędnych oraz w odpowiadających sobie węzłach. Dane pomiarowe można następnie wykorzystać do dostosowania parametrów materiałowych, połączeń, zamocowań i warunków brzegowych.
- Ocena zastosowanych środków: Weryfikacja wpływu zmian geometrii, środków tłumiących lub zmienionych warunków brzegowych za pomocą pomiarów porównawczych.
Warunek: Drgania podczas skanowania muszą być stacjonarne lub powtarzalne. Sygnał referencyjny łączy kolejno mierzone punkty z zachowaniem poprawnej fazy.
3D-Single-Point do ciągłych pomiarów 3D
Trzy lasery pozostają skierowane na ten sam punkt przez cały czas pomiaru. Każdy kierunek pomiarowy rejestruje składową ruchu wzdłuż swojej osi lasera. Sprzęt na bieżąco przekształca trzy sygnały pomiarowe w x, y i z oraz udostępnia te składowe synchronicznie na wyjściach cyfrowych i analogowych.
Typowe zadania:
- Zjawiska przejściowe i niepowtarzalne: Rejestrowanie pełnego trójwymiarowego przebiegu ruchu podczas udarów, przełączeń, rozruchu lub zanikania drgań.
- Monitorowanie procesu: Badanie kierunków ruchu w procesach obróbczych, na przykład w celu analizy drgań samowzbudnych lub niestabilnych stanów procesu.
- Małe i lekkie komponenty: Mierzyć MEMS, płytki drukowane, komponenty elektroniczne i cienkościenne struktury, w przypadku których czujnik trójosiowy mógłby wpływać na wynik ze względu na swoją masę.
- Testowanie czujników i aktuatorów: Bezkontaktowo badać ruch trójosiowy małych czujników, akcelerometrów, aktuatorów lub przetworników.
- Gorące lub wrażliwe powierzchnie: Wykonywać pomiary trójosiowe, gdy montaż czujnika jest nieodpowiedni ze względu na temperaturę, właściwości materiału lub wrażliwość powierzchni.
Warunek: Wszystkie trzy lasery wymagają niezakłóconej linii widzenia do punktu pomiarowego.
Ograniczenie: Metoda zapewnia pełny przebieg ruchu w jednym punkcie, ale nie przedstawia postaci drgań dla całej powierzchni.
Czym jest wibrometr laserowy 3D?
Wibrometr laserowy 3D to optyczny system pomiarowy do bezkontaktowej rejestracji trójwymiarowych drgań na powierzchniach elementów. W zależności od metody bada on stały punkt pomiarowy lub wiele punktów na określonej powierzchni.
W każdym badanym miejscu trzy wiązki laserowe, prowadzone z różnych kierunków pomiaru, padają na ten sam punkt powierzchni. Każdy laser rejestruje składową ruchu wzdłuż osi swojej wiązki. Trzy wartości pomiarowe są najpierw dostępne we współrzędnych wiązki u, v i w. Następnie na podstawie skalibrowanej geometrii pomiaru wyznaczane są składowe x, y i z w zdefiniowanym kartezjańskim układzie współrzędnych.
W przypadku 3D-Single-Point sprzęt urządzenia wykonuje tę transformację w sposób ciągły. W przypadku 3D-Scanning SMART Lab następnie oblicza x, y i z dla każdego zarejestrowanego punktu powierzchni oraz łączy wyniki w przestrzennie rozdzielczą postać drgań.
Kierunki pomiaru i współrzędne
- Współrzędne wiązki u, v i w: Składowe ruchu mierzone bezpośrednio wzdłuż trzech osi laserowych.
- Składowe kartezjańskie x, y i z: Składowe obliczone z u, v i w w zdefiniowanym układzie współrzędnych.
- Składowe w płaszczyźnie: Dwie składowe ruchu równoległe lub styczne do lokalnej powierzchni elementu.
- Składowa poza płaszczyzną: Składowa ruchu prostopadła do lokalnej powierzchni elementu.
- Wektor drgań 3D: Połączenie x, y i z. Opisuje wartość i kierunek ruchu w badanym miejscu.
Co mierzy wibrometr laserowy 1D?
Wibrometr laserowy 1D mierzy prędkość drgań lub przemieszczenie wzdłuż swojej osi laserowej. Rejestruje tym samym jedną składową ruchu, lecz nie pełny kierunek ruchu w osiach x, y i z.
Wibrometr skanujący 1D automatycznie powtarza ten pomiar w wielu punktach powierzchni. W ten sposób powstaje gęsta przestrzennie siatka pomiarowa, jednak w każdym punkcie nadal rejestrowana jest tylko jedna składowa kierunkowa.
Kiedy wystarcza pomiar drgań 1D?
Pomiar 1D jest odpowiedni, gdy istotny ruch odbywa się głównie w znanym kierunku. Typowym przykładem jest analiza drgań cienkich blach karoseryjnych. Ich drgania zginające często przebiegają przede wszystkim prostopadle do lokalnej powierzchni, czyli Out-of-plane. Jeśli blacha jest obserwowana w przybliżeniu prostopadle do wiązki lasera, wibrometr skanujący 1D rejestruje decydującą składową ruchu w wielu punktach i przedstawia jej rozkład przestrzenny.
Jeżeli dodatkowo mają być badane ruchy styczne, sprzężone składowe zginania i skręcania lub pełny ruch w osiach x, y i z, właściwym rozwiązaniem jest pomiar 3D.
Dlaczego kąt pomiaru jest ważny
Jeśli wiązka lasera pada prostopadle na płaską powierzchnię, rejestruje wyłącznie składową ruchu normalną do powierzchni, czyli Out-of-plane. Jeśli powierzchnia jest obserwowana pod kątem, do tego samego sygnału pomiarowego trafiają składowe ruchu Out-of-plane i In-plane. Pojedynczy laser nie może rozdzielić tych składowych.
W przypadku powierzchni zakrzywionych kąt pomiaru zmienia się z punktu na punkt. Dlatego do jednoznacznego rozdzielenia ruchu na osie x, y i z potrzebnych jest kilka kierunków pomiaru.
Jak wyznaczane są x, y i z
W pomiarze 3D trzy lasery jednocześnie rejestrują ten sam punkt powierzchni z różnych kierunków pomiaru. Ponieważ orientacja przestrzenna laserów jest znana i skalibrowana, trzy sygnały pomiarowe można przekształcić na składowe x, y i z.
Umożliwia to oddzielną analizę, na przykład, ruchów In-plane i Out-of-plane lub radialnych, stycznych i osiowych składowych drgań. W skanowaniu 3D pomiar ten jest automatycznie powtarzany we wszystkich zdefiniowanych punktach powierzchni.
1D i 3D — przegląd
- 1D-Single-Point: Jedna składowa kierunkowa w stałym punkcie pomiarowym.
- 1D-Scanning: Jedna składowa kierunkowa w wielu punktach mierzonych kolejno.
- 3D-Single-Point: x, y i z jednocześnie oraz w sposób ciągły w stałym punkcie pomiarowym.
- 3D-Scanning: x, y i z jednocześnie w każdym punkcie pomiarowym; powierzchnia jest rejestrowana punkt po punkcie.
- Kluczowe: Większa liczba punktów pomiarowych zwiększa rozdzielczość przestrzenną. Dopiero dodatkowe kierunki pomiaru umożliwiają rozdzielenie na x, y i z.
Kiedy pomiar drgań 3D jest wskazany?
Pomiar drgań 3D jest wskazany, gdy występują ruchy w wielu kierunkach, a ich składowe mają być analizowane oddzielnie. Dotyczy to w szczególności powierzchni zakrzywionych, sprzężonych drgań zginających i skrętnych oraz porównania zależnego od kierunku z danymi FEM.
Przykład tarczy hamulcowej: oddzielna analiza In-plane i Out-of-plane
Tarcza hamulcowa może poruszać się zarówno prostopadle do powierzchni, jak i promieniowo oraz stycznie w jej płaszczyźnie. Wibrometr laserowy 1D rejestruje jedynie składową ruchu wzdłuż swojej osi laserowej. Nie może pokazać, jak ruch rozkłada się na te kierunki.
Pomiar 3D wyznacza oddzielnie składowe x, y i z. Dzięki temu można określić, czy dana postać drgań jest zdominowana przez ruchy In-plane, Out-of-plane czy ruchy sprzężone.
Oba filmy przedstawiają tę samą zmierzoną postać drgań tarczy hamulcowej przy 5,984 kHz: po lewej składowe In-plane, a po prawej składowe Out-of-plane. Oddzielna prezentacja ułatwia porównanie poszczególnych składowych z symulacją oraz ocenę środków konstrukcyjnych lub tłumiących.
Powierzchnie zakrzywione i elementy przestrzenne
W przypadku powierzchni zakrzywionych lokalna normalna do powierzchni zmienia się w zależności od punktu. Dlatego pojedynczy laser rejestruje w różnych miejscach różne składowe kierunkowe ruchu.
Pomiar 3D rozdziela ruch w każdym punkcie na składowe x, y i z w wybranym układzie współrzędnych. Umożliwia to porównywanie składowych kierunkowych, na przykład na łopatkach turbin, obudowach, tarczach hamulcowych lub blachach głęboko tłoczonych.
Sprzężone drgania zginające i skrętne
W przypadku sprzężonych drgań zginających i skrętnych powierzchnia porusza się jednocześnie w kilku kierunkach. Pomiar 1D pokazuje składową ruchu wzdłuż wiązki laserowej, ale nie sposób, w jaki całkowity ruch rozkłada się na poszczególne kierunki.
Pomiar 3D przedstawia oddzielnie, na przykład, składowe osiowe, promieniowe i styczne albo składowe x, y i z.
Korelacja FEM i Model Updating
Model FEM dostarcza przemieszczeń kierunkowych w każdym węźle. Aby porównanie było wiarygodne, dane pomiarowe i symulacyjne muszą być dostępne w odpowiadających sobie punktach oraz we wspólnym układzie współrzędnych.
Dane pomiarowe 3D umożliwiają porównanie poszczególnych składowych i mogą stanowić podstawę Model Updating parametrów materiałowych, połączeń, podparć i warunków brzegowych.
Ukierunkowana ocena środków konstrukcyjnych
Pomiar porównawczy przed i po wprowadzeniu zmiany pokazuje, które składowe kierunkowe i postacie drgań uległy zmianie. Pozwala to sprawdzić, czy zmiana geometrii, zastosowanie tłumienia lub zmienione podparcie przynosi zamierzony efekt.
Wyniki pomiarów można następnie porównać z prognozami modelu FEM.
Systemy Optomet do pomiaru drgań 3D
Optomet realizuje obie metody pomiarowe za pomocą systemów z serii SMART. SMART 3D-Scan rejestruje x, y i z na zdefiniowanej powierzchni elementu. SMART 3D-Fiber mierzy trzy składowe w sposób ciągły w stałym punkcie. Oba systemy pracują bezkontaktowo i można je zintegrować z SMART Lab lub istniejącymi torami pomiarowymi.
SMART 3D-Scan: automatyczna rejestracja przestrzennych postaci drgań
SMART 3D-Scan łączy trzy zsynchronizowane wibrometry SMART Scan+. W każdym zdefiniowanym punkcie pomiarowym wszystkie trzy urządzenia jednocześnie rejestrują ten sam punkt powierzchni z różnych kierunków. SMART Lab wyznacza na tej podstawie x, y i z, a następnie przechodzi do kolejnego punktu pomiarowego. W ten sposób cała zdefiniowana powierzchnia pomiarowa jest rejestrowana automatycznie.
- Wynik: Przestrzennie rozdzielone postacie drgań z oddzielnymi składowymi x, y i z. Na podstawie zmierzonego wymuszenia można również wyznaczyć trójwymiarowe postacie własne z eksperymentalnej analizy modalnej.
- Kompleksowy workflow: Import modelu CAD lub FEM, określenie punktów pomiarowych, kalibracja systemu, rozpoczęcie skanowania i analiza wyników – wszystkie kroki pozostają w jednym projekcie SMART-Lab.
- Modułowa konstrukcja: Każdy SMART Scan+ może być również używany niezależnie jako kompletny skanujący wibrometr 1D. Istniejące systemy można rozbudować do 3D lub większych zsynchronizowanych konfiguracji pomiarowych.
- Typowe zadania: analiza drgań eksploatacyjnych, eksperymentalna analiza modalna, NVH, korelacja FEM, walidacja modelu i Model Updating.
SMART 3D-Fiber: ciągły pomiar x, y i z w jednym punkcie
W systemie SMART 3D-Fiber trzy wiązki laserowe pozostają przez cały czas pomiaru skierowane na ten sam punkt powierzchni. Sprzęt urządzenia na bieżąco przekształca trzy sygnały pomiarowe na x, y i z oraz udostępnia komponenty synchronicznie na wyjściach cyfrowych i analogowych. Dzięki temu rejestrowany jest pełny trójwymiarowy przebieg ruchu w tym punkcie.
- Charakterystyka czasowa: Odpowiedni do procesów ciągłych, szybko zmieniających się, jednorazowych i niepowtarzalnych.
- Typowe zadania: monitorowanie procesów, badanie małych i lekkich komponentów, testy płytek drukowanych i elektroniki oraz kontrola czujników, aktuatorów i przetworników.
- Integracja: Zastosowanie z SMART Lab lub wyprowadzanie synchronicznych sygnałów x, y i z do zewnętrznego systemu akwizycji danych.
- Ustawienie: Zintegrowana kamera pomaga skierować trzy lasery na ten sam punkt. Wszystkie trzy lasery wymagają niezakłóconej linii widzenia do punktu pomiarowego.
Zobacz SMART 3D-Fiber | Karta katalogowa SMART 3D-Fiber (PDF)
Typowe zastosowania trójwymiarowego pomiaru drgań
3D-Scanning sprawdza się, gdy ruch na powierzchni komponentu ma być odwzorowany z rozdzielczością przestrzenną. 3D-Single-Point stosuje się, gdy x, y i z mają być rejestrowane w sposób ciągły w stałym punkcie pomiarowym przez cały proces. Poniższe przykłady przedstawiają typowe zadania pomiarowe dla obu metod.
Walidacja FEM łopatek turbin i blisków
Odpowiednia metoda: 3D-Scanning
Łopatki turbin i bliski mają zakrzywione powierzchnie i często wykazują sprzężone drgania zginające oraz skrętne. Skan 3D wyznacza x, y i z w wielu zdefiniowanych punktach powierzchni i może przyporządkować je węzłom modelu FEM.
W eksperymentalnej analizie modalnej z mierzoną siłą wymuszającą częstotliwości własne, tłumienie i trójwymiarowe postacie drgań własnych można porównywać z symulacją dla poszczególnych komponentów. Dane pomiarowe mogą następnie stanowić podstawę walidacji i Model Updating.
Badanie NVH i hałasu hamulców
Odpowiednia metoda: 3D-Scanning
Tarcze hamulcowe, obudowy i komponenty pojazdów mogą przy tej samej częstotliwości jednocześnie poruszać się promieniowo, stycznie i prostopadle do powierzchni. Skan 3D rozdziela te składowe kierunkowe i pokazuje ich rozkład przestrzenny na komponencie.
Umożliwia to porównanie istotnych postaci drgań, składowa po składowej, z modelem FEM. Pomiary porównawcze pokazują następnie, jak zmiany geometrii, ułożyskowania lub środki tłumiące wpływają na poszczególne kierunki ruchu.
Badanie lekkich komponentów oraz czujników i aktuatorów
W przypadku cienkościennych obudów, płytek drukowanych, lekkich komponentów kompozytowych lub niewielkich mechanizmów precyzyjnych trójosiowy akcelerometr może wpływać na wynik pomiaru ze względu na swoją masę i podłączone przewody. W zależności od komponentu może to zmieniać częstotliwości własne, tłumienie i amplitudy drgań.
3D-Single-Point rejestruje w sposób ciągły x, y i z w jednym stałym punkcie, bez obciążania komponentu czujnikiem. Metoda ta nadaje się również do badania akcelerometrów, aktuatorów piezoelektrycznych i przetworników, gdy oprócz przewidzianego ruchu głównego mają być analizowane także ruchy poprzeczne i sprzężenia.
Monitorowanie procesu i zjawiska przejściowe
Odpowiednia metoda: 3D-Single-Point
Podczas obróbki, rozruchu, przełączania, uderzenia lub wygaszania drgań ruch może zmieniać się w krótkim czasie. Niektórych zdarzeń nie można niezawodnie powtórzyć.
W przypadku 3D-Single-Point wszystkie trzy lasery pozostają skierowane na ten sam punkt pomiarowy. Dzięki temu x, y i z są rejestrowane jednocześnie i w sposób ciągły przez cały proces. Umożliwia to badanie na przykład zmian kierunku, drgań chatterowych i niestabilnych stanów procesu.
Skanowanie 3D z SMART Lab
SMART Lab łączy planowanie pomiaru, konfigurację urządzeń, pomiar i analizę w jednym projekcie. Pomiar można wcześniej przygotować na modelu CAD lub FEM. W laboratorium projekt jest ładowany, stanowisko automatycznie kalibrowane, a skan uruchamiany. Pierwsze wyniki są widoczne już w trakcie pomiaru. Nie ma potrzeby ponownego wprowadzania punktów pomiarowych ani przełączania się między różnymi programami.
1. Zdefiniuj punkty pomiarowe
Geometria CAD lub FEM jest importowana do SMART Lab jako plik STL, OBJ lub NASTRAN. Punkty pomiarowe można definiować bezpośrednio na powierzchni lub w wybranych węzłach FEM.
Projekt można przygotować offline, na przykład przez inżyniera obliczeń, a następnie użyć go w laboratorium bez zmian.
2. Automatycznie skalibruj system
W laboratorium trzy wibrometry są ustawiane względem powierzchni pomiarowej. SMART Lab dopasowuje obrazy z kamer do modelu, określa położenie urządzeń i automatycznie kalibruje trzy kierunki pomiaru.
W typowej konfiguracji ustawienie każdego urządzenia trwa mniej niż minutę. Automatyczna kalibracja zajmuje około jednej do dwóch minut i natychmiast wskazuje, czy osiągnięta jakość jest wystarczająca do wykonania pomiaru.
3. Uruchom skanowanie i przeanalizuj wyniki
Po uruchomieniu system automatycznie mierzy zdefiniowane punkty. Jakość sygnału i wyniki pośrednie są widoczne już podczas skanowania. Dzięki temu można wcześnie zweryfikować konfigurację pomiarową i ustawienia.
SMART Lab oblicza składowe x, y i z na podstawie trzech kierunków pomiaru. Oprogramowanie prezentuje dane czasowe, widma i postaci drgań eksploatacyjnych. W przypadku pomiaru z zarejestrowanym wymuszeniem można dodatkowo analizować FRFs i trójwymiarowe postacie własne. Dane pomiarowe można eksportować między innymi jako pliki MATLAB, UFF, ATFX lub HDF5, a animacje jako MP4.
3D-Single-Point z SMART 3D-Fiber
Do pomiaru głowica światłowodowa 3D jest ustawiana względem stałego punktu pomiarowego. Następnie sprzęt urządzenia w sposób ciągły oblicza składowe x, y i z. Wszystkie trzy składowe są rejestrowane jednocześnie, dzięki czemu ich zależności czasowe i fazowe zostają w pełni zachowane. Rozwiązanie to jest szczególnie odpowiednie do zjawisk przejściowych, szybko zmieniających się lub niepowtarzalnych.
Krok 1: Nawiąż połączenie
Głowica światłowodowa 3D jest pozycjonowana tak, aby wszystkie trzy lasery trafiały w ten sam punkt powierzchni. Zintegrowana kamera pokazuje pozycje laserów i wspomaga precyzyjne ustawienie.
Do pomiaru wszystkie trzy lasery wymagają niezakłóconej linii widzenia oraz wystarczającego optycznego sygnału wstecznego rozpraszania. Następnie głowica pomiarowa pozostaje skierowana na ten punkt przez cały proces.
2. Uruchom pomiar i wyprowadź x, y oraz z
Po skonfigurowaniu parametrów pomiaru rozpoczyna się pomiar. Sprzęt urządzenia w sposób ciągły przekształca trzy sygnały z kierunków wiązek u, v i w na x, y i z.
Synchroniczne przebiegi czasowe są dostępne w SMART Lab oraz na wyjściach cyfrowych i analogowych. Dzięki temu można je również integrować z zewnętrznymi systemami DAQ, stanowiskami testowymi lub systemami monitorowania procesu. Dodatkowe wymuszenie jest potrzebne tylko wtedy, gdy wymaga tego dane zadanie pomiarowe.
Która metoda pomiarowa najlepiej pasuje do Państwa zadania? Inżynier aplikacyjny Optomet bezpłatnie przeanalizuje Państwa zadanie pomiarowe i zarekomenduje odpowiednią metodę oraz właściwą konfigurację pomiarową.
Zleć analizę zadania pomiarowegoFAQ: Wibrometr laserowy 3D
Jaka jest różnica między wibrometrem laserowym 1D a 3D?
Jeden wibrometr laserowy 1D mierzy drgania wzdłuż kierunku wiązki laserowej – a więc dokładnie jedną składową. Wibrometr laserowy 3D wykorzystuje trzy wiązki laserowe do pomiaru we wszystkich trzech kierunkach przestrzennych i dostarcza pełny wektor drgań we współrzędnych kartezjańskich (x, y, z).
Kiedy potrzebny jest wibrometr laserowy 3D?
Wibrometr laserowy 3D jest niezbędny, gdy istotne są drgania w płaszczyźnie, gdy należy analizować złożone geometrie z krzywiznami lub powierzchniami swobodnymi albo gdy konieczne jest przeprowadzenie walidacji FEM z wykorzystaniem pełnych wektorów przemieszczeń 3D.
Co oznaczają pojęcia „w płaszczyźnie” i „poza płaszczyzną”?
„Poza płaszczyzną” odnosi się do drgań prostopadłych do powierzchni (ruch normalny). „W płaszczyźnie” odnosi się do drgań w płaszczyźnie materiału, tj. stycznych do powierzchni. Tylko wibrometr laserowy 3D może precyzyjnie rozdzielić te składowe.
Jak działa przekształcanie do współrzędnych kartezjańskich?
Trzy lasery najpierw mierzą w swoich odpowiednich kierunkach wiązek (u, v, w). Oprogramowanie SMART Lab automatycznie oblicza składowe drgań w kartezjańskim układzie współrzędnych (x, y, z) – zorientowanym względem obiektu testowego lub modelu FEM.
Jaka jest różnica między skanowaniem 3D a pomiarem 3D w jednym punkcie?
Wibrometr 3D do pomiaru w jednym punkcie (SMART 3D-Fiber) mierzy drgania trójwymiarowe w stałym punkcie pomiarowym. Skanujący wibrometr 3D (SMART 3D-Scan) automatycznie przemieszcza się kolejno między wieloma punktami i dostarcza pełne postacie drgań 3D dla całej powierzchni.
Czy istniejący system 1D można rozbudować do systemu 3D?
Tak. Seria SMART-Serie ma budowę modułową. Istniejący system SMART Scan+ można w dowolnym momencie rozbudować o dwa dodatkowe urządzenia, aby utworzyć kompletny system SMART 3D-Scan.
Które modele 3D można importować?
SMART Lab obsługuje popularne formaty, takie jak STL, OBJ i PLY, a także modele MES z NASTRAN. Punkty pomiarowe można umieszczać bezpośrednio na węzłach MES.
Jak przeprowadzana jest kalibracja w systemie skanowania 3D?
Kalibracja trzech wiązek laserowych w SMART Lab odbywa się w pełni automatycznie. Oprogramowanie sprawdza jakość kalibracji i wyświetla matematyczne obliczenia błędów.
Jaki zakres częstotliwości można mierzyć za pomocą wibrometru laserowego 3D?
Za pomocą serii SMART-Serie można mierzyć częstotliwości od DC do 50 MHz.
Czy możliwe jest obliczanie odkształceń i naprężeń?
Tak. Odkształcenia i wynikające z nich naprężenia można obliczać na podstawie kompletnych wektorów przemieszczeń 3D – jako alternatywę dla tensometrów oporowych.
Jaka klasa lasera jest stosowana?
Wibrometry SMART 3D-Vibrometer wykorzystują bezpieczne dla oczu źródła laserowe. Niewidoczny laser pomiarowy SWIR (1550 nm) jest sklasyfikowany jako laser klasy 1 (< 10 mW) i nie wymaga okularów ochronnych. Widoczny laser pilotujący używany do ustawiania jest laserem klasy 2 (< 1 mW) i również jest bezpieczny dla oczu.
Czy punkty pomiarowe są rejestrowane jednocześnie czy kolejno?
Trzy lasery systemu 3D mierzą ten sam punkt jednocześnie pod różnymi kątami. W skanującym wibrometrze 3D poszczególne punkty pomiarowe są mierzone kolejno. Za pomocą sygnału referencyjnego przesunięte w czasie pomiary są łączone z korekcją fazową.
W jaki sposób wzbudzany jest badany obiekt?
Sposób wzbudzania zależy od zadania pomiarowego i może wykorzystywać młotek modalny, wzbudnik drganiowy, aktuator piezoelektryczny lub rzeczywiste warunki pracy. Seria SMART jest wyposażona w zintegrowany generator sygnału, który może służyć jako zdefiniowane źródło wzbudzenia.
Czy wibrometr laserowy 3D można zintegrować ze środowiskami automatyzacji?
Tak. Dane pomiarowe są dostępne zarówno w formie cyfrowej, jak i analogowej, i mogą być integrowane z istniejącymi stanowiskami testowymi oraz torami pomiarowymi za pośrednictwem otwartych interfejsów. Zewnętrzne wyzwalacze umożliwiają synchronizowane procesy pomiarowe.
Jaka odległość robocza jest możliwa?
SMART 3D-Scan: System umożliwia odległości robocze od ok. 6,5 mm do 100 m – w zależności od wielkości obiektu i konfiguracji.
SMART 3D-Fiber: Kompaktowy 3D-Fiber Head ma stałą odległość roboczą 83 mm. Alternatywnie dostępne są dodatkowe Fiber Heads o odległościach roboczych od 25 mm do 100 m.