黃銅彈性波振動測量用激光多普勒測振儀 V100 系列原理分析

發布日期：2024-11-06 瀏覽次數：580

黃銅彈性波振動測量用激光多普勒測振儀 V100 系列原理分析

簡單而緊湊的
“激光多普勒測振儀V100"

1) 只需選擇FV模塊即可提供高靈敏度和高精度測量

根據所需的速度范圍，您可以從以下三種類型中選擇FV模塊。

　　V100-LM 最大±10m/s、±1m/s（2 個量程切換） --- 高頻振動（超聲波振動器）、大振幅振動
　　V100-MS 最大±1m/s、±0.1m/s（2 個量程） ) --- 微到中振動V100-S 最大±0.1 m/s（單量程） --- 非常先進，用于測量
　　硬盤等微振動 V100系列基于最新的電路技術設計，實現出色的線性度和靈敏度。　　V100-LM具有優異的線性特性，可輸出高達±10m/s的極其良好的振動波形。　　即使在反射光量非常微弱的情況下，V100-MS、-S 也能輸出噪聲極低的振動波形。測量頻率為0.5Hz至300kHz。 *可擴展至20MHz 與受到客戶好評的V1002相比，其靈敏度提高了約10倍。設置工件變得更加容易。

測量原理

利用光的多普勒效應

激光多普勒振動計是一種從傳感器頭向振動物體照射激光束，將從振動物體反射的激光束（多普勒頻移激光束）的頻率變化（速度變化）轉換為電壓（F/ V轉換））是一種檢測振動現象的非接觸式振動速度傳感器。
也可以利用信號處理電路將速度信號轉換為位移信號或加速度信號并輸出。

我們的激光多普勒測振儀采用光學外差法。通過將激光束的頻率移動80MHz至474THz，可以檢測包括待測物體的移動方向的振動速度。

[示意圖]

測量示例“彈性波振動測量"

　　　　　　　　　　照片1 彈性波的測量

這是測量彈性波的一個示例，彈性波常用于無損檢測領域。
左圖中，使用金屬（黃銅）作為測量對象。
使用螺線管激勵器激勵黃銅的末端，并使用激光多普勒振動計測量通過黃銅傳播的彈性波。
通過移動測量點進行多點測量，還可以根據移動距離和延遲時間來測量彈性波的傳播速度，從而測量被測物體的內部狀態。
關于激勵器，除了直接沖擊的方法外，還可以使用單獨的脈沖YAG激光器以非接觸的方式激勵被測物體。

圖1 彈性波速度波形

規格

V100系列控制單元規格

型號名稱	V100-LM	V100-MS	V100-S
測量頻率范圍	0.5Hz～300kHz
速度測量范圍	0.7μm/s～10m/s	0.02μm/s～1m/s	0.02μm/s～0.1m/s
速度范圍	2m/s/V 0.2m/s/V	0.2m/s/V※ 0.02m/s/V	0.02m/秒/伏
速度輸出	電壓 ±5V VELOCITY 端子 (BNC)
速度輸出	測量精度±2%以內
低通濾波器	3kHz、30kHz、300kHz
高通濾波器	0.5赫茲、30赫茲、300赫茲
指標	10 元件 LED（信號電平顯示）
監控輸出	信號電平0~+5V
位移模塊	單獨表（可選）從 S1 端子輸出
位移/加速度模塊	單獨的桌子（可選）	位移：S1端子輸出
位移/加速度模塊	單獨的桌子（可選）	加速度：S2端子輸出
快門開/關	ON：端子短路（激光發光）
快門開/關	OFF：端子打開（激光關閉）
外形尺寸	約 115(W) x 111(H) x 281(D)mm （不包括突出部分）顯示尺寸圖
重量	約3.8公斤
*測量頻率范圍0.5Hz至50kHz

V100系列傳感器單元規格

型號名稱	光外差法
激光光源	氦氖激光器（波長632.8nm）
發射光輸出	1mW以下
激光安全標準	符合 JIS C6802 標準 2 級
距聚光鏡安裝面的測量距離（WD）	295mm至700mm ?。ㄊ褂镁酃忡R頭+5mm近攝環時） 400mm至2m 　（使用聚光鏡頭時）
光束直徑	φ20μm（測量距離340mm時）
指標	10 元件 LED（信號電平顯示）
外形尺寸	約 57（寬）x 111（高）x 259（深）毫米（不包括突出部分）顯示尺寸圖
重量	約 2.2 公斤（不含盤子）/ 約 2.7 公斤（含盤子）

V100系列通用規格

連接電纜	AC-DC電纜長度3m
電源	AC100V~240V（±10%）50/60Hz
功耗	約42VA
工作溫度范圍	0～45℃
工作濕度范圍	20 至 80%（無冷凝）

單獨的表（可選）
位移模塊（TYPE-D）刻度值

速度范圍	頻率范圍
速度范圍	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

單獨表格（可選）
位移/加速度模塊（TYPE-DA）刻度值

位移
速度范圍	頻率范圍
速度范圍	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
速度范圍	頻率范圍
速度范圍	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

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