激光測振與人類的生產(chǎn)生活是息息相關的,雖然我們普通人基本上接觸不到這類設備,但是在材料探傷、機械系統(tǒng)的故障診斷、噪聲消除、結(jié)構件的動態(tài)特性分析及振動的有限元計算結(jié)果驗證等方面廣泛應用。
此項測量技術方法促使人類的生產(chǎn)生活質(zhì)量向著更好更完善的方向發(fā)展,隨著激光振動測量技術的成熟與完善,高精度、高效率、低成本的測量方案必將實現(xiàn)并走向成熟。
面外測振
偏振光從氦氖激光分束器分裂成兩束,一個用于測量,一個用于參考。
前者通過調(diào)制提供頻移F,并且集中在樣品表面。
系統(tǒng)收集物體的反射光束和在傳感器表面干涉的參考光束。由于多普勒效應,干涉頻率是F+f, f是將要測量的樣品振動頻率。
由于多普勒頻移與速度成正比,也就是f = 2v/λ,f是頻率。
從傳感器出來的信號與輸出電壓信號成線性比例關系。也就是U=k×(F+f)+L=k×f+L‘, U是輸出電壓L, L’ 是常數(shù),電壓信號的直流部分被高通濾波器除去,所以輸出信號是U=k×f=2kv/ λ. 因此電壓和振動速度成比例,也就是說v=k‘×U,k’是常數(shù).
面內(nèi)測振
激光內(nèi)測振儀測量的是垂直于兩個匯聚激光探針平分線平面內(nèi)的表面移動速度。背散色激光的頻移(多普勒效應)決定了速度。信號處理把振動(交流電源)組件和連續(xù)運動(直流電源,平均速度)分開。在測量頭里面,輸出激光被分成兩束。探測光離開測量頭,在待測移動表面,以一個已知的角度Φ匯聚和交疊。
(測量范圍)將要測量的表面切割了測量體積,顯示和散色條紋的中間部分。邊緣間距d僅由交叉半角Φ和光的波長λ決定。 波長的穩(wěn)定,產(chǎn)品的設計與生產(chǎn)對保持兩個變量不變是很重要的.
多普勒頻移和速度直接成正比例.