黄铜弹性波振动测量用激光多普勒测振仪 V100 系列原理分析

发布日期：2024-11-06      浏览次数：59

黄铜弹性波振动测量用激光多普勒测振仪 V100 系列原理分析

简单而紧凑的
“激光多普勒测振仪V100"






1) 只需选择FV模块即可提供高灵敏度和高精度测量

根据所需的速度范围，您可以从以下三种类型中选择FV模块。 　　V100-LM 最大±10m/s、±1m/s（2 个量程切换） --- 高频振动（超声波振动器）、大振幅振动 　　V100-MS 最大±1m/s、±0.1m/s（2 个量程） ) --- 微到中振动V100-S 最大±0.1 m/s（单量程） --- 非常先进，用于测量 　　硬盘等微振动 V100系列基于最新的电路技术设计，实现出色的线性度和灵敏度。 　　V100-LM具有优异的线性特性，可输出高达±10m/s的极其良好的振动波形。 　　即使在反射光量非常微弱的情况下，V100-MS、-S 也能输出噪声极低的振动波形。 测量频率为0.5Hz至300kHz。 *可扩展至20MHz 与 受到客户好评的V1002相比，其灵敏度提高了约10倍。 设置工件变得更加容易。











































测量原理




利用光的多普勒效应


激光多普勒振动计是一种从传感器头向振动物体照射激光束，将从振动物体反射的激光束（多普勒频移激光束）的频率变化（速度变化）转换为电压（F/ V转换））是一种检测振动现象的非接触式振动速度传感器。
也可以利用信号处理电路将速度信号转换为位移信号或加速度信号并输出。

我们的激光多普勒测振仪采用光学外差法。 通过将激光束的频率移动80MHz至474THz，可以检测包括待测物体的移动方向的振动速度。




[示意图]



测量示例“弹性波振动测量"




照片1 弹性波的测量 这是测量弹性波的一个示例，弹性波常用于无损检测领域。 左图中，使用金属（黄铜）作为测量对象。 使用螺线管激励器激励黄铜的末端，并使用激光多普勒振动计测量通过黄铜传播的弹性波。 通过移动测量点进行多点测量，还可以根据移动距离和延迟时间来测量弹性波的传播速度，从而测量被测物体的内部状态。 关于激励器，除了直接冲击的方法外，还可以使用单独的脉冲YAG激光器以非接触的方式激励被测物体。

图1 弹性波速度波形

规格




V100系列控制单元规格 型号名称 V100-LM V100-MS V100-S 测量频率范围 0.5Hz～300kHz 速度测量范围 0.7μm/s～10m/s 0.02μm/s～1m/s 0.02μm/s～0.1m/s 速度范围 2m/s/V 0.2m/s/V 0.2m/s/V※ 0.02m/s/V 0.02m/秒/伏 速度输出 电压 ±5V VELOCITY 端子 (BNC) 测量精度±2%以内 低通滤波器 3kHz、30kHz、300kHz 高通滤波器 0.5赫兹、30赫兹、300赫兹 指标 10 元件 LED（信号电平显示） 监控输出 信号电平0~+5V 位移模块 单独表（可选） 从 S1 端子输出 位移/加速度 模块 单独的桌子 （可选） 位移：S1端子输出 加速度：S2端子输出 快门 开/关 ON：端子短路（激光发光） OFF：端子打开（激光关闭） 外形尺寸 约 115(W) x 111(H) x 281(D)mm （不包括突出部分） 显示尺寸图 重量 约3.8公斤 *测量频率范围0.5Hz至50kHz		V100系列传感器单元规格 型号名称 光外差法 激光光源 氦氖激光器（波长632.8nm） 发射光输出 1mW以下 激光安全标准 符合 JIS C6802 标准 2 级 距聚光镜安装面的测量距离（WD） 295mm至700mm 　（使用聚光镜头+5mm近摄环时） 400mm至2m 　（使用聚光镜头时） 光束直径 φ20μm（测量距离340mm时） 指标 10 元件 LED（信号电平显示） 外形尺寸 约 57（宽）x 111（高）x 259（深）毫米 （不包括突出部分） 显示尺寸图 重量 约 2.2 公斤（不含盘子）/ 约 2.7 公斤（含盘子）
		V100系列通用规格 连接电缆 AC-DC电缆长度3m 电源 AC100V~240V（±10%）50/60Hz 功耗 约42VA 工作温度范围 0～45℃ 工作湿度范围 20 至 80%（无冷凝）





单独的表（可选） 位移模块（TYPE-D） 刻度值 速度范围 频率范围 0.5Hz～1kHz 10Hz～50kHz 100Hz～300kHz 2m/秒/V 20毫米/伏 200μm/V 20μm/V 0.2m/秒/伏 2毫米/伏 20μm/V 2μm/V 0.02m/秒/伏 200μm/V 2μm/V 200nm/V

单独表格（可选） 位移/加速度模块（TYPE-DA） 刻度值 位移 速度范围 频率范围 0.5Hz～10kHz 0.5Hz～50kHz 2m/秒/V 500μm/V 50μm/V 0.2m/秒/伏 500μm/V 50μm/V 0.02m/秒/伏 50μm/V 5μm/V 加速度 速度范围 频率范围 0.5Hz～50kHz 0.5Hz～20kHz 2m/秒/V 5×10 6 m/s 2 /V 5×10 4 m/s 2 /V 0.2m/秒/伏 5×10 6 m/s 2 /V 5×10 4 m/s 2 /V 0.02m/秒/伏 5×10 4 m/s 2 /V 5×10 2 m/s 2 /V