JULIGHT公司的自混頻干涉型激光測振儀

在一些特殊情況下，比如測試物體不能直接觸及，或者傳統(tǒng)的接觸式傳感器（加速度傳感器）不能派上用場時(shí)，非接觸式振動(dòng)測量就顯得尤其至關(guān)重要。下列情況：
- 測試件本身很輕 （壓電傳感器，喇叭薄膜）
- 測試物件處于高溫（幾百到幾千度高溫）
- 測試物件在旋轉(zhuǎn)
- 操作者為了節(jié)省時(shí)間，不想把時(shí)間浪費(fèi)在加速度傳感器粘貼上。

Julight公司為不需接觸被測件表面的遠(yuǎn)距離振動(dòng)測量提供了兩個(gè)系列產(chǎn)品 。

JULIGHT公司的自混頻干涉型激光測振儀三維掃描式激光測振儀 



VSM4000-SCAN-3D 三維掃描激光測振儀




VSM-4000-SCAN-3D三維掃描激光測振儀



JULIGHT公司的三維掃描激光測試儀可以一次同時(shí)測量目標(biāo)上一個(gè)點(diǎn)的三維振動(dòng)（X,Y 和Z向），是一個(gè)精密度*，可靠易用的非接觸測量儀器。 由于同時(shí)可以測定三個(gè)方向，瞬間的事件很容易被測得。 

三維激光掃描自混合干涉型測振儀VSM-4000-SCAN-3D是由三套單點(diǎn)掃描激光測振儀器，按照一定的布置方式組成，協(xié)調(diào)同步掃描完成在0.2米-1.2米距離之內(nèi)對(duì)任何表面進(jìn)行非接觸式逐點(diǎn)振動(dòng)分析。該系統(tǒng)可由單人在野外環(huán)境下進(jìn)行搬運(yùn)、裝配和操作。

VSM-4000-SCAN-3D測振儀由三套激光探頭（含含激光頭，鏡片掃描系統(tǒng)，攝像系統(tǒng)和輪廓遙測儀）、三套控制器單元、電腦和一套可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何表面掃描和測量的綜合軟件包組成。該軟件包還包含了一個(gè)模態(tài)分析模塊(選項(xiàng)）和全場應(yīng)力分析軟件（選項(xiàng)）。 

VSM-4000-SCAN-3D測振儀可在每個(gè)方向上+/-25°的掃描空間內(nèi)測量高達(dá)1024個(gè)點(diǎn)每軸。系統(tǒng)軟件可實(shí)現(xiàn)：目標(biāo)柔性測量網(wǎng)格的生成、已編程網(wǎng)格的自動(dòng)化掃描、大量多種數(shù)據(jù)的分析和過濾選項(xiàng)、以及分析結(jié)果的3D動(dòng)畫和可視化顯示。 

VSM-4000-SCAN-3D測振儀可分解成三套獨(dú)立的單點(diǎn)2D掃描測振儀，具有以上介紹的點(diǎn)點(diǎn)2D掃描測振儀的所gong能和特點(diǎn)。

VSM-4000-SCAN-3D激光測振儀的技術(shù)參數(shù)：



注意：以上型號(hào)加L，工作距離為5米，頻率范圍:加EXT可以拓展為3MHZ,10MHZ .
加LL，工作距離為10米，頻率范圍:加EXT可以拓展為3MHZ,10MHZ
加LLL，工作距離為20米，頻率范圍:加EXT可以拓展為3MHZ,10MHZ

系統(tǒng)組成



三維掃描激光測振儀系統(tǒng)

VSM-4000-SCAN-3D掃描式激光測振儀是由PC電腦通過專業(yè)軟件遙控測試而成，可以通過軟件來設(shè)置激光束的偏移角度，外加數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析振動(dòng)數(shù)據(jù)。
VSM-4000-SCAN-3D測振儀由三套激光探頭（含激光頭，鏡片掃描系統(tǒng)，攝像系統(tǒng)和輪廓遙測儀）、三套控制器單元、及電腦和一套可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜幾何表面掃描和測量的綜合軟件包組成。該軟件包還包含了模態(tài)分析模塊，應(yīng)力場分析等應(yīng)用軟件。 
VSM-4000-SCAN-3D 測振儀可在每個(gè)方向上+/-25°的掃描空間內(nèi)測量高達(dá)1024個(gè)點(diǎn)/每軸。系統(tǒng)軟件可實(shí)現(xiàn)：目標(biāo)柔性測量網(wǎng)格的生成、已編程網(wǎng)格的自動(dòng)化掃描、大量多種數(shù)據(jù)的分析和過濾選項(xiàng)、以及分析結(jié)果的3D動(dòng)畫和可視化顯示。

a.測點(diǎn)選擇簡單直觀

高清型攝像-可以通過集成在激光頭里面的攝像頭觀測到被測物。用戶可以直接在被測物的圖像上選擇測點(diǎn)。用實(shí)時(shí)彩色96倍變焦成像系統(tǒng)(光學(xué)變焦為24倍，數(shù)字變焦為4倍，自動(dòng)對(duì)焦)，變焦倍率可在軟件上設(shè)置、自定義測量點(diǎn)和區(qū)域。



b.多模式快速掃描 

3D掃描幾何圖形-通過集成在激光頭部的3D掃描激光遙測儀獲得被測物體的輪廓圖，也可以提高對(duì)焦速度，提高非平面物體的掃描速率（采用可預(yù)見或?qū)崟r(shí)焦距調(diào)節(jié)模式）, 能夠完成構(gòu)件的形貌掃描，生成被測件的表面形狀用于定義三維掃描網(wǎng)格。一鍵式自動(dòng)聚焦，一鍵自動(dòng)掃描所有測試點(diǎn)，在掃描過程不需要再對(duì)光學(xué)頭做移動(dòng)。掃描速率大為50點(diǎn)/秒。



c.自動(dòng)掃描和手動(dòng)掃描兩種模式可選：

根據(jù)客戶需求，選擇自動(dòng)或手動(dòng)兩種模式，或自動(dòng)與手動(dòng)同時(shí)使用。如果哪個(gè)測點(diǎn)的測試結(jié)果不理想，隨時(shí)可以返回去重新測量。



全自動(dòng)掃描和半自動(dòng)掃描相結(jié)合



手動(dòng)掃描

d.3D快速對(duì)焦和快速掃描

采用遙測儀系統(tǒng):采用高精度的遙測儀可以隨著激光束進(jìn)行掃描，對(duì)所測表面進(jìn)行輪廓和每個(gè)測點(diǎn)的X,Y,Z向坐標(biāo)信息的測量，也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速對(duì)焦能。



輪廓表面各點(diǎn)的坐標(biāo)信息

e.自動(dòng)掃描和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

掃描過程,所有點(diǎn)的振動(dòng)以時(shí)域和頻譜方式逐點(diǎn)存儲(chǔ)于不同的文件

f.使得困難的事情變得簡單

軟件界面類似2D掃描測振儀的假面（無須復(fù)雜的界面）復(fù)雜的東西被隱含了，整個(gè)的操作是由軟件操作，而不是用戶。
3套攝像機(jī) + 3套激光遙測儀
3套3D輪廓掃描
1 套可視攝像機(jī)

3束激光的對(duì)問題容易解決/三束激光必須打在測試表面的同一點(diǎn)上自動(dòng)對(duì)gong能減少了很多工作量，加上手動(dòng)對(duì)功能，使得用戶很容易而且快速完成對(duì)這個(gè)原本復(fù)雜的任務(wù)。




h.模態(tài)測試變得很簡單

和Julight三維掃描測振儀配套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主控制單元通過掃描系統(tǒng)發(fā)出的脈沖（4.5VDC脈沖），能做到和掃描系統(tǒng)同步采集。即使是多次平均采集，也一樣可以使得掃描和數(shù)據(jù)采集同步。



TEST PLANNING設(shè)置



傳遞函數(shù)和模態(tài)分析



模態(tài)振型圖

與傳統(tǒng)多通道接觸式傳感器相比，VSM4000-SCAN-3D 的操作更直觀、更簡單。啟動(dòng)系統(tǒng)獲取形貌數(shù)據(jù)、定義掃描網(wǎng)格-即可開始掃描測試。 
VSM 軟件包提供給用戶大量的振動(dòng)信息：各部位的振動(dòng)狀態(tài)，振幅大小及頻率響應(yīng)，各階頻率振型，傳遞函數(shù)等。可顯示任意頻率下的頻譜圖，且能分析出共振點(diǎn)的位置，并將測量結(jié)果以圖表、圖形和動(dòng)畫的形式顯示出來。這些圖片和動(dòng)畫均可應(yīng)用于演講和報(bào)告，給人留下深刻印象。
模態(tài)軟件部分，可分三類：

1.試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)在輸入輸出可測、采用人工激勵(lì)（激振器或力錘）情況下的多輸入多輸出（MIMO）振動(dòng)模態(tài)試驗(yàn)與分析?？蛇M(jìn)行單個(gè)或多個(gè)激振器激勵(lì)的模態(tài)試驗(yàn)，也可完成采用單個(gè)或多個(gè)參考點(diǎn)的錘擊法模態(tài)試驗(yàn)（MRIT）。 
2.運(yùn)行模態(tài)分析（OMA)，適用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)在運(yùn)行狀態(tài)利用自然激勵(lì)（環(huán)境激勵(lì)）、輸入不可測，或者僅使用輸出數(shù)據(jù)情況下的振動(dòng)模態(tài)試驗(yàn)與分析。
3.響應(yīng)模態(tài)分析，分為時(shí)域ODS和頻域ODS。時(shí)域ODS用于觀察機(jī)械結(jié)構(gòu)在各時(shí)間點(diǎn)上的振動(dòng)響應(yīng)狀態(tài)；頻域ODS用于觀測機(jī)械結(jié)構(gòu)在各頻率點(diǎn)上的運(yùn)行狀態(tài)振型，還可用于區(qū)分同一頻率點(diǎn)在不同模態(tài)空間上的強(qiáng)迫振動(dòng)振型。

模態(tài)測量和分析有兩種模式供選擇： 

1.模態(tài)采集和分析軟件直接驅(qū)動(dòng)數(shù)采前端，可以實(shí)時(shí)測量，然后分析，顯示 。
2.以上測量數(shù)據(jù)輸出格式：測量結(jié)果除了自帶存儲(chǔ)格式保存外，也可轉(zhuǎn)換為模態(tài)分析軟件（例如M+P，SDRC，LMS、MESCOPE等）可讀取的格式，并能保存為動(dòng)畫或圖片格式；

掃描范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，掃描角度達(dá)+/-25° X +/-25° °，掃描速率從0.5 P/s 到 50P/s,掃描點(diǎn)數(shù)為1024×1024×1024點(diǎn)，一次掃描完成從幾個(gè)厘米小器件到十幾米大結(jié)構(gòu)的模態(tài)測量。

掃描過程,數(shù)采系統(tǒng)具有時(shí)域和頻域模塊，所有點(diǎn)的振動(dòng)以時(shí)域和頻域方式逐點(diǎn)記錄，數(shù)采的譜線數(shù)可高達(dá)12800點(diǎn)。數(shù)采系統(tǒng)采用自動(dòng)量程方式，可以根據(jù)測量值的大小調(diào)節(jié)量程，以求大的信噪比。

激光測振儀可配高性能計(jì)算機(jī)一臺(tái)：內(nèi)含激光測振儀數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；Win7或win10操作系統(tǒng)，32/64位嵌入式系統(tǒng)，安裝有掃描控制軟件/數(shù)據(jù)采集軟件/模態(tài)后處理軟件/應(yīng)變場計(jì)算軟件，可連接24 吋及以上的液晶顯示屏；10m-15m 主電纜。

VSM-4000-SCAN-3D三維掃描激光測振儀適用于多種需要進(jìn)行振動(dòng)光譜分析的領(lǐng)域，例如汽車碟式剎車器、擋風(fēng)玻璃、發(fā)動(dòng)機(jī)和車體等部件的測量，采用反旋裝置和轉(zhuǎn)速測量裝置等可測量發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片等旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)在高速旋轉(zhuǎn)情況下的振動(dòng)模態(tài)，應(yīng)力應(yīng)變場的測試和疲勞分析和壽命預(yù)估。揚(yáng)聲器、樂器和噪聲源的定位和控制，軍事上的地雷探測、噪聲探測和飛機(jī)老化測試，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)π迈r水果（西瓜，梨子等）和肉類（牛肉和豬肉等）的新鮮程度的檢測，以及*、校正整形術(shù)和肌肉反應(yīng)之類醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。

旋轉(zhuǎn)gong能選項(xiàng)：

激光速旋轉(zhuǎn)跟蹤器





激光速旋轉(zhuǎn)跟蹤器

? 利用高速/*的掃描鏡片代替光學(xué)反旋轉(zhuǎn)器
優(yōu)點(diǎn):
? 使得用戶能把普通的3D掃描測振儀和旋轉(zhuǎn)跟蹤選件結(jié)合
? 用戶無須使用旋轉(zhuǎn)物和反旋轉(zhuǎn)器的精確的機(jī)械對(duì)
? 對(duì)操作由軟件完成，無須用戶參與
? 可以實(shí)現(xiàn)有傾角地對(duì)旋轉(zhuǎn)物體進(jìn)行跟蹤
軌跡可以是個(gè)橢圓，不一定是個(gè)園



旋轉(zhuǎn)目標(biāo)的模態(tài)振型

工作原理：
意大利JULIGHT公司的激光掃描測振儀（2D和3D）可以和旋轉(zhuǎn)跟蹤器選項(xiàng)配合，對(duì)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)如碟片，車輪，風(fēng)扇，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等在旋轉(zhuǎn)過程進(jìn)行精確的振動(dòng)和模態(tài)測量。
對(duì)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)上測點(diǎn)的跟蹤是通過驅(qū)動(dòng)兩軸向光鏡實(shí)時(shí)同步旋轉(zhuǎn)，這樣使得激光束總能對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)表面的同一個(gè)點(diǎn)。使用三套旋轉(zhuǎn)跟蹤器選項(xiàng)，和3D掃描激光測振儀配合，可以做3D振動(dòng)測量，即使用三束激光，從不同角度對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)面上的同一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量。
旋轉(zhuǎn)跟蹤器選項(xiàng)是通過一個(gè)非常精密和電子硬件和軟件控制*結(jié)合來實(shí)現(xiàn)和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)同步旋轉(zhuǎn)的。系統(tǒng)從測速儀或速度解碼器SNS-1000-TACHO獲取轉(zhuǎn)速信號(hào)，它可以使激光束和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)同步運(yùn)動(dòng)，跟蹤的相位從0到360度，即：旋轉(zhuǎn)目標(biāo)上的所有點(diǎn)可以被跟蹤，這樣幾乎和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)靜態(tài)時(shí)測量一樣，從而獲取振動(dòng)測量數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)都是自動(dòng)對(duì)和自動(dòng)對(duì)焦，用戶無需經(jīng)過很復(fù)雜的調(diào)試過程。
對(duì)于一些轉(zhuǎn)速變化的旋轉(zhuǎn)目標(biāo)（比如電機(jī)的開啟和關(guān)機(jī)過程），系統(tǒng)也能準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)地跟蹤轉(zhuǎn)速變化，使得激光束快速實(shí)時(shí)調(diào)整，準(zhǔn)確地跟蹤轉(zhuǎn)速變化的目標(biāo)。
由于旋轉(zhuǎn)目標(biāo)高速旋轉(zhuǎn)，激勵(lì)力信號(hào)是無法測量，JULIGHT公司采用額外的激光頭（OH-1000-L）,這個(gè)激光頭瞄準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)的心位置（即固定點(diǎn)）作為參考點(diǎn)來對(duì)旋轉(zhuǎn)激光束的振動(dòng)測量結(jié)果進(jìn)行相位調(diào)整。

指標(biāo)說明如下表： 



特點(diǎn)：

· 同時(shí)測量1個(gè)點(diǎn)的三個(gè)方向，而且以一定的速率掃描。
· 光束的排列可由用戶選擇
· *的測定靈敏度
· 一次射測可測得相位差
· 耐用的設(shè)計(jì)

2. 使用
光學(xué)頭必須放在工作距離在0.2到1.2米間的振動(dòng)表面的前端。測量的電信號(hào)從電子單元的BNC端口輸出。信號(hào)可以輸出給示波器/ 數(shù)采系統(tǒng)，或給FFT分析儀進(jìn)行頻域分析。
LED-BAR指示儀實(shí)時(shí)測量反散射光信號(hào)長度，以便避免由于散斑圖樣影響而引起的信號(hào)衰落。
全自動(dòng)斑點(diǎn)跟蹤允許可以允許對(duì)漫射表面的無隨員操作：系統(tǒng)可以全自動(dòng)跟蹤目標(biāo)表面的亮點(diǎn)，消除信號(hào)衰落 。

3. 應(yīng)用
• 位移和振動(dòng)的非接觸測量（在非常低的頻率處）
• 對(duì)小，軟和精致的結(jié)構(gòu)的無質(zhì)量負(fù)載的振動(dòng)測量
• 材料和結(jié)構(gòu)分析
• 汽車，航天和能源工業(yè)（發(fā)動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)監(jiān)測，有效性測量）
• 喇叭，壓電陶瓷和MEMS測量/特性定義
• 模態(tài)分析，全場應(yīng)力應(yīng)變測試及疲勞分析及壽命預(yù)估
• 工廠在線過程控制
• 機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測
• 質(zhì)量測試



關(guān)鍵詞 ：非接觸式振動(dòng)測量/非接觸式模態(tài)測量/汽車NVH測試/應(yīng)變場測試

主要應(yīng)用 ：
汽車工業(yè)：發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪、制動(dòng)器（剎車片）、輪胎、排氣系統(tǒng)、車身等
汽車制動(dòng)器（剎車片）

  

剎車片的模態(tài)振型

汽車微驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

 

汽車微驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)測試，消除噪聲

汽車傳動(dòng)系統(tǒng)



汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)測量

摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)

  

汽車軋制計(jì)算機(jī)的測量

  

汽車電子部件的振動(dòng)測量

    

汽車電子部件的加速度的譜密度圖

汽車薄膜的振動(dòng)測試

  

汽車駕駛盤齒輪的振動(dòng)測試

        

汽車后視鏡和玻璃的振動(dòng)測試



汽車輪輻的應(yīng)變測試和車門的沖擊應(yīng)力測試(軟件可選）