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，非接觸式振動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)省時間，不想把時間浪費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距離振動測量提供了兩個系列產(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測量目標上一個點的三維振動（X,Y 和Z向），是一個精密度*，可靠易用的非接觸測量儀器。 由于同時可以測定三個方向，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)對任何表面進行非接觸式逐點振動分析。該系統(tǒng)可由單人在野外環(huán)境下進行搬運、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、電腦和一套可實現(xiàn)復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模態(tài)分析模塊(選項）和全場應(yīng)力分析軟件（選項）。 

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

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

VSM-4000-SCAN-3D激光測振儀的技術(shù)參數(shù)：



注意：以上型號加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)進行存儲和分析振動數(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、及電腦和一套可實現(xiàn)復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 測振儀可在每個方向上+/-25°的掃描空間內(nèi)測量高達1024個點/每軸。系統(tǒng)軟件可實現(xiàn)：目標柔性測量網(wǎng)格的生成、已編程網(wǎng)格的自動化掃描、大量多種數(shù)據(jù)的分析和過濾選項、以及分析結(jié)果的3D動畫和可視化顯示。

a.測點選擇簡單直觀

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。用實時彩色96倍變焦成像系統(tǒng)(光學變焦為24倍，數(shù)字變焦為4倍，自動對焦)，變焦倍率可在軟件上設(shè)置、自定義測量點和區(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，也可以提高對焦速度，提高非平面物體的掃描速率（采用可預見或?qū)崟r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。一鍵式自動聚焦，一鍵自動掃描所有測試點，在掃描過程不需要再對光學頭做移動。掃描速率大為50點/秒。



c.自動掃描和手動掃描兩種模式可選：

根據(jù)客戶需求，選擇自動或手動兩種模式，或自動與手動同時使用。如果哪個測點的測試結(jié)果不理想，隨時可以返回去重新測量。



全自動掃描和半自動掃描相結(jié)合



手動掃描

d.3D快速對焦和快速掃描

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行掃描，對所測表面進行輪廓和每個測點的X,Y,Z向坐標信息的測量，也可以實現(xiàn)實時快速對焦能。



輪廓表面各點的坐標信息

e.自動掃描和存儲數(shù)據(jù)

掃描過程,所有點的振動以時域和頻譜方式逐點存儲于不同的文件

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（無須復雜的界面）復雜的東西被隱含了，整個的操作是由軟件操作，而不是用戶。
3套攝像機 + 3套激光遙測儀
3套3D輪廓掃描
1 套可視攝像機

3束激光的對問題容易解決/三束激光必須打在測試表面的同一點上自動對gong能減少了很多工作量，加上手動對功能，使得用戶很容易而且快速完成對這個原本復雜的任務(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信息：各部位的振動狀態(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，且能分析出共振點的位置，并將測量結(jié)果以圖表、圖形和動畫的形式顯示出來。這些圖片和動畫均可應(yīng)用于演講和報告，給人留下深刻印象。
模態(tài)軟件部分，可分三類：

1.試驗模態(tài)分析，適用于大型復雜結(jié)構(gòu)在輸入輸出可測、采用人工激勵（激振器或力錘）情況下的多輸入多輸出（MIMO）振動模態(tài)試驗與分析。可進行單個或多個激振器激勵的模態(tài)試驗，也可完成采用單個或多個參考點的錘擊法模態(tài)試驗（MRIT）。 
2.運行模態(tài)分析（OMA)，適用于大型復雜結(jié)構(gòu)在運行狀態(tài)利用自然激勵（環(huán)境激勵）、輸入不可測，或者僅使用輸出數(shù)據(jù)情況下的振動模態(tài)試驗與分析。
3.響應(yīng)模態(tài)分析，分為時域ODS和頻域ODS。時域ODS用于觀察機械結(jié)構(gòu)在各時間點上的振動響應(yīng)狀態(tài)；頻域ODS用于觀測機械結(jié)構(gòu)在各頻率點上的運行狀態(tài)振型，還可用于區(qū)分同一頻率點在不同模態(tài)空間上的強迫振動振型。

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)動數(shù)采前端，可以實時測量，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，并能保存為動畫或圖片格式；

掃描范圍進一步擴大，掃描角度達+/-25° X +/-25° °，掃描速率從0.5 P/s 到 50P/s,掃描點數(shù)為1024×1024×1024點，一次掃描完成從幾個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)具有時域和頻域模塊，所有點的振動以時域和頻域方式逐點記錄，數(shù)采的譜線數(shù)可高達12800點。數(shù)采系統(tǒng)采用自動量程方式，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算機一臺：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行振動光譜分析的領(lǐng)域，例如汽車碟式剎車器、擋風玻璃、發(fā)動機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)動機渦輪葉片等旋轉(zhuǎn)機械結(jié)構(gòu)在高速旋轉(zhuǎn)情況下的振動模態(tài)，應(yīng)力應(yīng)變場的測試和疲勞分析和壽命預估。揚聲器、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)學領(lǐng)域等。

旋轉(zhuǎn)gong能選項：

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反旋轉(zhuǎn)器
優(yōu)點:
? 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)器的精確的機械對
? 對操作由軟件完成，無須用戶參與
? 可以實現(xiàn)有傾角地對旋轉(zhuǎn)物體進行跟蹤
軌跡可以是個橢圓，不一定是個園



旋轉(zhuǎn)目標的模態(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)跟蹤器選項配合，對旋轉(zhuǎn)目標如碟片，車輪，風扇，發(fā)動機葉片等在旋轉(zhuǎn)過程進行精確的振動和模態(tài)測量。
對旋轉(zhuǎn)目標上測點的跟蹤是通過驅(qū)動兩軸向光鏡實時同步旋轉(zhuǎn)，這樣使得激光束總能對準旋轉(zhuǎn)表面的同一個點。使用三套旋轉(zhuǎn)跟蹤器選項，和3D掃描激光測振儀配合，可以做3D振動測量，即使用三束激光，從不同角度對準旋轉(zhuǎn)面上的同一個點進行測量。
旋轉(zhuǎn)跟蹤器選項是通過一個非常精密和電子硬件和軟件控制*結(jié)合來實現(xiàn)和旋轉(zhuǎn)目標同步旋轉(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，它可以使激光束和旋轉(zhuǎn)目標同步運動，跟蹤的相位從0到360度，即：旋轉(zhuǎn)目標上的所有點可以被跟蹤，這樣幾乎和旋轉(zhuǎn)目標靜態(tài)時測量一樣，從而獲取振動測量數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)都是自動對和自動對焦，用戶無需經(jīng)過很復雜的調(diào)試過程。
對于一些轉(zhuǎn)速變化的旋轉(zhuǎn)目標（比如電機的開啟和關(guān)機過程），系統(tǒng)也能準確和實時地跟蹤轉(zhuǎn)速變化，使得激光束快速實時調(diào)整，準確地跟蹤轉(zhuǎn)速變化的目標。
由于旋轉(zhuǎn)目標高速旋轉(zhuǎn)，激勵力信號是無法測量，JULIGHT公司采用額外的激光頭（OH-1000-L）,這個激光頭瞄準旋轉(zhuǎn)目標的心位置（即固定點）作為參考點來對旋轉(zhuǎn)激光束的振動測量結(jié)果進行相位調(diào)整。

指標說明如下表： 



特點：

· 同時測量1個點的三個方向，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

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

3. 應(yīng)用
• 位移和振動的非接觸測量（在非常低的頻率處）
• 對小，軟和精致的結(jié)構(gòu)的無質(zhì)量負載的振動測量
• 材料和結(jié)構(gòu)分析
• 汽車，航天和能源工業(yè)（發(fā)動機和汽輪機監(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估
• 工廠在線過程控制
• 機器的狀態(tài)監(jiān)測
• 質(zhì)量測試



關(guān)鍵詞 ：非接觸式振動測量/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)動機、齒輪、制動器（剎車片）、輪胎、排氣系統(tǒng)、車身等
汽車制動器（剎車片）

  

剎車片的模態(tài)振型

汽車微驅(qū)動系統(tǒng)

 

汽車微驅(qū)動系統(tǒng)的模態(tài)測試，消除噪聲

汽車傳動系統(tǒng)



汽車傳動系統(tǒng)的振動測量

摩托車發(fā)動機

  

汽車軋制計算機的測量

  

汽車電子部件的振動測量

    

汽車電子部件的加速度的譜密度圖

汽車薄膜的振動測試

  

汽車駕駛盤齒輪的振動測試

        

汽車后視鏡和玻璃的振動測試



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）