JULIGHT公司的自混频干涉型激光测振仪

JULIGHT公司的自混频干涉型激光测振仪

在一些特殊情况下，比如测试物体不能直接触及，或者传统的接触式传感器（加速度传感器）不能派上用场时，非接触式振动测量就显得尤其至关重要。下列情况：
- 测试件本身很轻 （压电传感器，喇叭薄膜）
- 测试物件处于高温（几百到几千度高温）
- 测试物件在旋转
- 操作者为了节省时间，不想把时间浪费在加速度传感器粘贴上。

Julight公司为不需接触被测件表面的远距离振动测量提供了两个系列产品 。

JULIGHT公司的自混频干涉型激光测振仪三维扫描式激光测振仪 



VSM4000-SCAN-3D 三维扫描激光测振仪




VSM-4000-SCAN-3D三维扫描激光测振仪



JULIGHT公司的三维扫描激光测试仪可以一次同时测量目标上一个点的三维振动（X,Y 和Z向），是一个精密度*，可靠易用的非接触测量仪器。 由于同时可以测定三个方向，瞬间的事件很容易被测得。 

三维激光扫描自混合干涉型测振仪VSM-4000-SCAN-3D是由三套单点扫描激光测振仪器，按照一定的布置方式组成，协调同步扫描完成在0.2米-1.2米距离之内对任何表面进行非接触式逐点振动分析。该系统可由单人在野外环境下进行搬运、装配和操作。

VSM-4000-SCAN-3D测振仪由三套激光探头（含含激光头，镜片扫描系统，摄像系统和轮廓遥测仪）、三套控制器单元、电脑和一套可实现复杂几何表面扫描和测量的综合软件包组成。该软件包还包含了一个模态分析模块(选项）和全场应力分析软件（选项）。 

VSM-4000-SCAN-3D测振仪可在每个方向上+/-25°的扫描空间内测量高达1024个点每轴。系统软件可实现：目标柔性测量网格的生成、已编程网格的自动化扫描、大量多种数据的分析和过滤选项、以及分析结果的3D动画和可视化显示。 

VSM-4000-SCAN-3D测振仪可分解成三套独立的单点2D扫描测振仪，具有以上介绍的点点2D扫描测振仪的所gong能和特点。

VSM-4000-SCAN-3D激光测振仪的技术参数：



注意：以上型号加L，工作距离为5米，频率范围:加EXT可以拓展为3MHZ,10MHZ .
加LL，工作距离为10米，频率范围:加EXT可以拓展为3MHZ,10MHZ
加LLL，工作距离为20米，频率范围:加EXT可以拓展为3MHZ,10MHZ

系统组成



三维扫描激光测振仪系统

VSM-4000-SCAN-3D扫描式激光测振仪是由PC电脑通过专业软件遥控测试而成，可以通过软件来设置激光束的偏移角度，外加数据采集系统进行存储和分析振动数据。
VSM-4000-SCAN-3D测振仪由三套激光探头（含激光头，镜片扫描系统，摄像系统和轮廓遥测仪）、三套控制器单元、及电脑和一套可实现复杂几何表面扫描和测量的综合软件包组成。该软件包还包含了模态分析模块，应力场分析等应用软件。 
VSM-4000-SCAN-3D 测振仪可在每个方向上+/-25°的扫描空间内测量高达1024个点/每轴。系统软件可实现：目标柔性测量网格的生成、已编程网格的自动化扫描、大量多种数据的分析和过滤选项、以及分析结果的3D动画和可视化显示。

a.测点选择简单直观

高清型摄像-可以通过集成在激光头里面的摄像头观测到被测物。用户可以直接在被测物的图像上选择测点。用实时彩色96倍变焦成像系统(光学变焦为24倍，数字变焦为4倍，自动对焦)，变焦倍率可在软件上设置、自定义测量点和区域。



b.多模式快速扫描 

3D扫描几何图形-通过集成在激光头部的3D扫描激光遥测仪获得被测物体的轮廓图，也可以提高对焦速度，提高非平面物体的扫描速率（采用可预见或实时焦距调节模式）, 能够完成构件的形貌扫描，生成被测件的表面形状用于定义三维扫描网格。一键式自动聚焦，一键自动扫描所有测试点，在扫描过程不需要再对光学头做移动。扫描速率大为50点/秒。



c.自动扫描和手动扫描两种模式可选：

根据客户需求，选择自动或手动两种模式，或自动与手动同时使用。如果哪个测点的测试结果不理想，随时可以返回去重新测量。



全自动扫描和半自动扫描相结合



手动扫描

d.3D快速对焦和快速扫描

采用遥测仪系统:采用高精度的遥测仪可以随着激光束进行扫描，对所测表面进行轮廓和每个测点的X,Y,Z向坐标信息的测量，也可以实现实时快速对焦能。



轮廓表面各点的坐标信息

e.自动扫描和存储数据

扫描过程,所有点的振动以时域和频谱方式逐点存储于不同的文件

f.使得困难的事情变得简单

软件界面类似2D扫描测振仪的假面（无须复杂的界面）复杂的东西被隐含了，整个的操作是由软件操作，而不是用户。
3套摄像机 + 3套激光遥测仪
3套3D轮廓扫描
1 套可视摄像机

3束激光的对问题容易解决/三束激光必须打在测试表面的同一点上自动对gong能减少了很多工作量，加上手动对功能，使得用户很容易而且快速完成对这个原本复杂的任务。




h.模态测试变得很简单

和Julight三维扫描测振仪配套的数据采集系统，主控制单元通过扫描系统发出的脉冲（4.5VDC脉冲），能做到和扫描系统同步采集。即使是多次平均采集，也一样可以使得扫描和数据采集同步。



TEST PLANNING设置



传递函数和模态分析



模态振型图

与传统多通道接触式传感器相比，VSM4000-SCAN-3D 的操作更直观、更简单。启动系统获取形貌数据、定义扫描网格-即可开始扫描测试。 
VSM 软件包提供给用户大量的振动信息：各部位的振动状态，振幅大小及频率响应，各阶频率振型，传递函数等。可显示任意频率下的频谱图，且能分析出共振点的位置，并将测量结果以图表、图形和动画的形式显示出来。这些图片和动画均可应用于演讲和报告，给人留下深刻印象。
模态软件部分，可分三类：

1.试验模态分析，适用于大型复杂结构在输入输出可测、采用人工激励（激振器或力锤）情况下的多输入多输出（MIMO）振动模态试验与分析。可进行单个或多个激振器激励的模态试验，也可完成采用单个或多个参考点的锤击法模态试验（MRIT）。 
2.运行模态分析（OMA)，适用于大型复杂结构在运行状态利用自然激励（环境激励）、输入不可测，或者仅使用输出数据情况下的振动模态试验与分析。
3.响应模态分析，分为时域ODS和频域ODS。时域ODS用于观察机械结构在各时间点上的振动响应状态；频域ODS用于观测机械结构在各频率点上的运行状态振型，还可用于区分同一频率点在不同模态空间上的强迫振动振型。

模态测量和分析有两种模式供选择： 

1.模态采集和分析软件直接驱动数采前端，可以实时测量，然后分析，显示 。
2.以上测量数据输出格式：测量结果除了自带存储格式保存外，也可转换为模态分析软件（例如M+P，SDRC，LMS、MESCOPE等）可读取的格式，并能保存为动画或图片格式；

扫描范围进一步扩大，扫描角度达+/-25° X +/-25° °，扫描速率从0.5 P/s 到 50P/s,扫描点数为1024×1024×1024点，一次扫描完成从几个厘米小器件到十几米大结构的模态测量。

扫描过程,数采系统具有时域和频域模块，所有点的振动以时域和频域方式逐点记录，数采的谱线数可高达12800点。数采系统采用自动量程方式，可以根据测量值的大小调节量程，以求大的信噪比。

激光测振仪可配高性能计算机一台：内含激光测振仪数据管理系统；Win7或win10操作系统，32/64位嵌入式系统，安装有扫描控制软件/数据采集软件/模态后处理软件/应变场计算软件，可连接24 吋及以上的液晶显示屏；10m-15m 主电缆。

VSM-4000-SCAN-3D三维扫描激光测振仪适用于多种需要进行振动光谱分析的领域，例如汽车碟式刹车器、挡风玻璃、发动机和车体等部件的测量，采用反旋装置和转速测量装置等可测量发动机涡轮叶片等旋转机械结构在高速旋转情况下的振动模态，应力应变场的测试和疲劳分析和寿命预估。扬声器、乐器和噪声源的定位和控制，军事上的地雷探测、噪声探测和飞机老化测试，农业领域对新鲜水果（西瓜，梨子等）和肉类（牛肉和猪肉等）的新鲜程度的检测，以及*、校正整形术和肌肉反应之类医学领域等。

旋转gong能选项：

激光速旋转跟踪器





激光速旋转跟踪器

 利用高速/*的扫描镜片代替光学反旋转器
优点:
 使得用户能把普通的3D扫描测振仪和旋转跟踪选件结合
 用户无须使用旋转物和反旋转器的精确的机械对
 对操作由软件完成，无须用户参与
 可以实现有倾角地对旋转物体进行跟踪
轨迹可以是个椭圆，不一定是个园



旋转目标的模态振型

工作原理：
意大利JULIGHT公司的激光扫描测振仪（2D和3D）可以和旋转跟踪器选项配合，对旋转目标如碟片，车轮，风扇，发动机叶片等在旋转过程进行精确的振动和模态测量。
对旋转目标上测点的跟踪是通过驱动两轴向光镜实时同步旋转，这样使得激光束总能对准旋转表面的同一个点。使用三套旋转跟踪器选项，和3D扫描激光测振仪配合，可以做3D振动测量，即使用三束激光，从不同角度对准旋转面上的同一个点进行测量。
旋转跟踪器选项是通过一个非常精密和电子硬件和软件控制*结合来实现和旋转目标同步旋转的。系统从测速仪或速度解码器SNS-1000-TACHO获取转速信号，它可以使激光束和旋转目标同步运动，跟踪的相位从0到360度，即：旋转目标上的所有点可以被跟踪，这样几乎和旋转目标静态时测量一样，从而获取振动测量数据。
系统都是自动对和自动对焦，用户无需经过很复杂的调试过程。
对于一些转速变化的旋转目标（比如电机的开启和关机过程），系统也能准确和实时地跟踪转速变化，使得激光束快速实时调整，准确地跟踪转速变化的目标。
由于旋转目标高速旋转，激励力信号是无法测量，JULIGHT公司采用额外的激光头（OH-1000-L）,这个激光头瞄准旋转目标的心位置（即固定点）作为参考点来对旋转激光束的振动测量结果进行相位调整。

指标说明如下表： 



特点：

· 同时测量1个点的三个方向，而且以一定的速率扫描。
· 光束的排列可由用户选择
· *的测定灵敏度
· 一次射测可测得相位差
· 耐用的设计

2. 使用
光学头必须放在工作距离在0.2到1.2米间的振动表面的前端。测量的电信号从电子单元的BNC端口输出。信号可以输出给示波器/ 数采系统，或给FFT分析仪进行频域分析。
LED-BAR指示仪实时测量反散射光信号长度，以便避免由于散斑图样影响而引起的信号衰落。
全自动斑点跟踪允许可以允许对漫射表面的无随员操作：系统可以全自动跟踪目标表面的亮点，消除信号衰落 。

3. 应用
• 位移和振动的非接触测量（在非常低的频率处）
• 对小，软和精致的结构的无质量负载的振动测量
• 材料和结构分析
• 汽车，航天和能源工业（发动机和汽轮机监测，有效性测量）
• 喇叭，压电陶瓷和MEMS测量/特性定义
• 模态分析，全场应力应变测试及疲劳分析及寿命预估
• 工厂在线过程控制
• 机器的状态监测
• 质量测试



关键词 ：非接触式振动测量/非接触式模态测量/汽车NVH测试/应变场测试

主要应用 ：
汽车工业：发动机、齿轮、制动器（刹车片）、轮胎、排气系统、车身等
汽车制动器（刹车片）

  

刹车片的模态振型

汽车微驱动系统

 

汽车微驱动系统的模态测试，消除噪声

汽车传动系统



汽车传动系统的振动测量

摩托车发动机

  

汽车轧制计算机的测量

  

汽车电子部件的振动测量

    

汽车电子部件的加速度的谱密度图

汽车薄膜的振动测试

  

汽车驾驶盘齿轮的振动测试

        

汽车后视镜和玻璃的振动测试



汽车轮辐的应变测试和车门的冲击应力测试(软件可选）