激光頭和控制單元
測點布置和激光束
新型單點掃描激光測振儀
Julight公司的 VSM1000-EXT-SCAN激光測振儀運用偏移掃描系統(tǒng)發(fā)出的激光束,因此可以采用非接觸法對大型結(jié)構(gòu)物進行全場振動分析。這套系統(tǒng)具有最小和最輕便的光學(xué)頭,進行市場上需要掃描應(yīng)用的測試。
測試可以在粗糙和散射表面(比如未拋光的金屬,塑料,橡膠,木質(zhì),纖維等)。模擬量輸出是被測物位移或速度的對應(yīng)值,頻率范圍從DC到50KHZ(或只要加上作為選項的-EXT,頻率便能從從DC到3MHZ,10MHZ甚至35MHZ),工作距離0.1-5m。
系統(tǒng)組成
單點掃描激光測振儀系統(tǒng)圖
VSM1000-EXT-SCAN單點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)。
VSM1000-EXT-SCAN單點掃描式測振儀由激光探頭(含激光頭,鏡片掃描系統(tǒng),攝像系統(tǒng)和輪廓遙測儀)、一套控制器單元、電子控制器及電腦,和一套可實現(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)變場分析等應(yīng)用軟件。
VSM1000-EXT-SCAN單點掃描式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(biāo)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。
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點,一次掃描完成從尺寸幾毫米小器件到十幾米大的結(jié)構(gòu)模態(tài)測量。
掃描過程中,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25600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,以求的信噪比。
單點掃描式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 寸及以上的液晶顯示屏;10m-15m 主電纜。
單點掃描激光測振儀特點:
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(xué)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。
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距離和輪廓圖,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(yù)見或?qū)崟r焦距調(diào)節(jié)模式)。一鍵式自動聚焦,一鍵自動掃描所有測試點,在掃描過程中不需要再對光學(xué)頭做移動。標(biāo)準(zhǔn)配置的掃描速率為50點/秒。
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??刂栖浖哂袑iT的窗口,用綠/黃/紅三種顏色判斷激光測振儀拾取的測點的信號好壞(三種顏色對應(yīng)好中差)。系統(tǒng)信號差的測點匯總起來,自動或手動地再次對這些測點掃描,同時,將這些測點反饋到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),使得數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時采集。單點掃描激光測振儀的控制部分將和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雙向通訊,使得兩部分能協(xié)調(diào)工作。
模態(tài)測試變得很簡單
和Julight單點掃描測振儀配套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),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。
采集測試計劃設(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,VSM1000-EXT-SCAN 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-CONTROLLER控制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),頻響函數(shù)等。由廠家集成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所配的模態(tài)采集軟件,具有模態(tài)頻響函數(shù)品質(zhì)判斷功能,采用自定義的判斷準(zhǔn)則來確定所測測點的頻響函數(shù)的質(zhì)量。如果該點的頻響函數(shù)質(zhì)量不好,將可以重新對該點進行測量??娠@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。
指標(biāo)說明如下表:
VSM1000-EXT-SCAN
位移范圍 (峰-峰值) | 40mm |
速度范圍 | 0-40 m/s (DC-3MHZ/10MHZ) |
振動頻率范圍 | DC-3MHZ |
工作距離 | 0.1m-5m |
光學(xué) | 平行(不需對焦)和對焦 |
目標(biāo)表面 | 散射或背部反射面 |
信號輸出 | 模擬位移和速度 |
激光頭尺寸 | 10cm×8cm×20cm |
電子控制器尺寸 | 24.6cm×15.5cm×29.6cm |
激光頭重量 | 2 kg |
電子控制器重量 | 4 kg |
低通濾波器 | 0.3,1,3,10,100 KHZ |
輸出電壓(值) | ±10 V |
激光波長 | 1310nm,< 15 mw,Class 1M(不可見) |
掃描范圍 | ±25 °(X和Y向) |
掃描速率 | 0.5-50 p/s |
每個軸掃描點數(shù) | 1024(X向)X 1024(Y向) |
激光光斑尺寸 | 100um( 直徑) |
攝像機 | 18(Optical) X 4(Digital) |
遙測儀 | 測量誤差±0.5mm,測量距離和測點坐標(biāo) |
供電要求 | 電壓110V/220V |
工作溫度范圍 | 光頭:0-60°C,控制器:0-50°C |
相對濕度 | ≤80% |
穩(wěn)定性 | 設(shè)備在上述工作環(huán)境下能長期穩(wěn)定工作 |
選項說明:
1)VSM1000-EXT-SCAN表示工作距離5米的單點掃描激光測振儀。工作距離10米或以上的,除了加LL以外,把距離數(shù)據(jù)加進去。
2)VSM1000LL10m-SCAN-HS-EXT35M-EXTRA-TEM-IP68表示工作距離為10米,HS-量為±250mm,EXT35M-頻帶寬為35MHZ,EXTRA-帶攝像機和遙測儀器,TEM-耐高溫,IP68-防水型。
3)以上各型號的頻率帶寬是可以定制的,帶寬可到35MHZ。EXT表示頻率拓展到1MHZ,3MHZ,10MHZ。10MHZ以上,需要在EXT后面加上數(shù)字,如EXT20M,EXT35M。
4)以上型號可以根據(jù)客戶需要,把位移和速度量的量程分成多檔(4到18檔)。
5) VSM4000-EXT-SCAN是帶控制器帶擴展功能的單點掃描測振儀,控制器可以支持多個激光頭或激光位移傳感器。
6)以上型號的測量激光的波長是可以根據(jù)客戶的實際需求選擇。
主要應(yīng)用:
單點掃描激光測振儀適用于逐點測量許多點或一個面的振動信號,但必須是對穩(wěn)態(tài)信號的測量。如汽車中碟式剎車器、擋風(fēng)玻璃、發(fā)動機和車體等部件的NVH和ODS測量,發(fā)動機渦輪葉片和機械結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析,應(yīng)力應(yīng)變場的測試和疲勞分析和壽命預(yù)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。