单点激光测振仪
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
- 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。
一．.激光测振仪
1.1 单点激光测振仪
单点激光测振仪
1.2原理
Julight 公司的激光测振仪是基于新颖的自混频干涉结构而成的，可以对粗糙发散的表面（比如未抛光的金属，塑料，橡皮，纸质，纤维等）进行极易而精确的非接触振动测量。激光测振仪提供模拟的电信号输出，这些电信号就是在某一频率的目标位移的复制品（ 1mv/um响应率，对应 1mm/V）。频率范围从DC到50KHZ,甚至到10MHZ ,最小的可测位移为0.4nm (1HZ噪声宽带)，最大的振动幅值（峰峰值）可以大于20mm,最大的速率可以使40 m/s .工作距离从1米到20米，甚至到100米可选 。
Julight公司的单点激光测振仪的最显著的特点：
-就是具有非常小和耐用性设计的光学头
-标准光学头，带斑点追踪功能（大小：105mm x 60mm x 40mm)，有定焦和自动对焦两个版本。
-可选的超小的光学头，不带斑点追踪和自动对焦功能（大小：长50 mm,直径 15mm）
-为增加光学灵敏度，在每个光学镜头外置波长相位滤波器
-处理干涉信号的简单二有效的电子系统可以做得和精致，一台 VSM400(或 VSM4000)仪器能够支持4个光学头（也就是说4个独立的光学通道），因此，这样的话，就可以进行同时测量不同点的振动，而无需使用扫描系统来完成。
-可以同时输出位移，速度和加速度
单点激光测振仪选型表
描 述 | VSM1000 | VSM4000 （可拓展型） | VSM1000LL10m | VSM1000-EXT | VSM1000LL10m-EXT |
最 大 量 程 (峰-峰) | 10mm | 10mm | 10mm | 10mm （0-50KHZ） 4um (20KHZ-35MHZ) | 10mm （0-50KHZ） 4um (20KHZ-35MHZ) |
速度范围 | ±2 m/s | ±2 m/s | ±2 m/s | ±40 m/s | ±40 m/s |
输出的型号类型 | · 位移 / 速度/加速度(模拟量BNC输出) · 跟踪信号(3.5mm jack): · ±12V电压输出 | · 位移 /速度/加速度(模拟量BNC输出) · 跟踪信号(3.5mm jack): · ±12V电压输出 | · 位移 / 速度/加速度(模拟量BNC输出) · 跟踪信号(3.5mm jack): · ±12V电压输出 | · 位移 / 速度/加速度(模拟量BNC输出) · 跟踪信号(3.5mm jack): · ±12V电压输出 | · 位移 / 速度/加速度(模拟量BNC输出) · 跟踪信号(3.5mm jack): · ±12V电压输出 |
位移量程分档数 | 26 档和无级别全自动分档 | 26 档和无级别全自动分档 | 26 档和无级别全自动分档 | 26 档和无级别全自动分档 | 26 档和无级别全自动分档 |
速度最小分辨率 | 4 纳米/秒/H z带宽 | 4 纳米/秒/H z带宽 | 4 纳米/秒/H z带宽 | 4 纳米/秒/H z带宽 | 4 纳米/秒/H z带宽 |
位移分辨率 | 40 pm | 40 pm | 40 pm | 40 pm | 40 pm |
校准精度 | 1% | 1% | 1% | 1%（0-50KHZ） 5%(20KHZ-10MHZ) | 1%（0-50KHZ） 5%(20KHZ-10MHZ) |
工作距离 | 0.1-5m | 0.1-5m | 0.1-10m | 0.1-5m | 0.1-10m |
光斑尺寸 | 100 mm | 100 mm | 100 mm | 100 mm | 100 mm |
测量表面 | 散射和背反射 | 散射和背反射 | 散射和背反射 | 散射和背反射 | 散射和背反射 |
调焦方式 | 固定焦距，全自动调焦和软件调焦三种模式 | 固定焦距，全自动调焦和软件调焦三种模式 | 固定焦距，全自动调焦和软件调焦三种模式 | 固定焦距，全自动调焦和软件调焦三种模式 | 固定焦距，全自动调焦和软件调焦三种模式 |
激光功率和波长 | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) | · Pout < 1 mW @ 650 nm (平行光) · Pout < 15 mW @ 1310nm (聚焦光) |
激光等级 | · Class 2 @ 650 nm (visible) | · Class 2 (visible) @ 650 nm | · Class 2 @ 650 nm (visible) | · Class 2 @ 650 nm (visible) | · Class 2 @ 650 nm (visible) · Class 1M @ 1310 nm (invisible) |
激光头尺寸 | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm | 50 mm x 70 mm x 105 mm |
控制解调单元尺寸 | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 24.6 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm | 12.5 cm x 15.5 cm x 29.6 cm |
信号电缆 | 2.5 m (5 m 可选) | 2.5 m (5 m 可选) | 2.5 m (5 m 可选) | 2.5 m (5 m 可选) | 2.5 m (5 m 可选) |
通讯端口 | 以太网口 | 以太网口 | 以太网口 | 以太网口 | 以太网口 |
供电 | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz | · 110-120 VAC / 60 Hz · 220-240 VAC / 50 Hz |
耗电 | < 5 W | < 5 W /每通道 (最大 20 W) | < 5 W | < 5 W | < 5 W |
远程遥控软件 | 标配 | 标配 | 标配 | 标配 | 标配 |
模拟滤波 | 模拟高通滤波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模拟高通滤波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模拟高通滤波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模拟高通滤波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； | 模拟高通滤波 ：100 Hz( -3dB) ，roll-off 60 dB/dec ； |
激光头重量 | 0.6 kg | 0.6 kg | 0.6 kg | 0.6 kg | 0.6 kg |
操作温度范围
| 激光头: -20°C to +80°C 控制解调单元: | 激光头: -20°C to +80°C 控制解调单元: | 激光头: -20°C to +80°C 控制解调单元: | 激光头: -20°C to +80°C 控制解调单元: | 激光头: -20°C to +80°C 控制解调单元: |
湿度范围 | 环境相对湿度范围：20％～80％； | 环境相对湿度范围：20％～80％； | 环境相对湿度范围：20％～80％； | 环境相对湿度范围：20％～80％； | 环境相对湿度范围：20％～80％； |
1.311 单点激光测振仪选型说明：
1）VSM1000或VSM4000分别表示单模块和可拓展模块（可装4个模块），工作距离为5米的单点激光测振仪。工作距离为10米的或以上的，除了加LL以外，把距离数据加进去。
2）VSM1000LL10m-UR-EXT35M-EXTRA-TEM-IP68表示单模块，工作距离为10米,UR-量程为+-250mm，EXT35M-频带宽为35MHZ,EXTRA-带摄像机和遥测仪器,TEM-耐高温,IP68-防水型。
3）VSM4000LL10m-UR-EXT35M-EXTRA-TEM-IP68表示可拓展模块，工作距离为10米, UR-量程为+-250mm，EXT35M-频带宽为35MHZ,EXTRA-带摄像机和遥测仪器,TEM-耐高温,IP68-防水型。
4）以上各型号的频率带宽是可以定制的，最大带宽可到35MHZ。EXT表示频率拓展到10MHZ,10MHZ以上，需要在EXT后面加上数字，如EXT20M,EXT35M。
5)以上型号可以加上防护罩，使得激光测振仪可以在真空环境里工作。
6)VSM4000-DAQ为内置采集卡系列产品，直接连接电脑，可以显示和分析测量结果。
1.3 单点扫描激光测振仪VSM1000L-EXT-SCAN
系统组成
新型便携式激光扫描自混频相干型测振仪VSM1000L-EXTSCAN。帮助操作人员在5米距离外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。VSM1000L-EXT-SCAN测振仪由激光探头、电子控制器、笔记本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。
VSM1000L-EXT-SCAN测振仪可在每个方向上+/-50度的扫描空间内测量高达1000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。
VSM1000-EXT-SCAN让模态测试变得很简单
与传统多通道接触式传感器相比，VSM1000L-EXE-SCAN 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。
交互式设置
通过导入CAE/FEM 文件或使用系统内的形貌扫描单元来获取被测物形貌数据。直接在视频图像上定义扫描区域，设置扫描点的密度、布点方式等。通过对话框一次性完成带宽、分辨率、振动激励、通道等参数的设置。
快速扫描
整个扫描过程由系统自动完成。扫描过程中，激光始终保持最佳聚焦状态，信噪比始终保持最佳，并实时显示振动信号及参考信号的时域和频谱图。在宽带激励时VSM1000L-EXE-SCAN完整记录每个测量点的频谱信息及被测表面的振型。
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，传递涵数等。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。
扫描范围进一步扩大，扫描角度达50°x50°， 一次扫描完成从几个厘米小器件到几米大结构的模态测量。始终是行业的领导者扫描头内置240 倍变焦高清彩色摄像机（20 倍光学、12 倍数字），视频图像更清晰，可帮助用户更精确布置扫描点，测量分辨率提高4 倍以上。
VSM1000L-EXT-SCAN 振动计适用于多种需要进行振动光谱分析的领域，例如汽车中碟式刹车器、挡风玻璃、发动机和车体等部件的测量，发动机涡轮叶片和机械结构的模态分析，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，以及助听器、校正整形术和肌肉反应之类医学领域等。
单点激光测振仪 说明如下表：
位移范围 (峰值) | 43 mm(0-50KHZ), 4um(20KHZ-3MHZ) |
速度范围 | 5微米/秒-0.5米/秒 -2米/秒（0-50KHZ） 40 米/秒(20KHZ-3MHZ) |
振动频率范围 | 0.1HZ-3MHZ（10MHZ可选）） |
速度分辨率 | 1μm/s |
位移分辨率 | 0.2nm@500Hz |
工作距离 | 0.2米-5米 （20米，50米及100米可选） |
光学 | 平行（不需对焦） |
目标表面 | 散射或背部反射面 |
信号输出 | 模拟速度，位移 和加速度 |
激光头尺寸 | 5 厘米× 7厘米× 10.5厘米 |
电子控制器尺寸 | 12.5 × 15.5 × 29.6厘米 |
激光头重量 | 4公斤 |
电子控制器重量 | 2公斤 |
低通滤波器 | 1,2,5,10,20千赫 |
输出电压（最大值） | + / - 10伏特 |
激光 | 1310纳米，<15毫瓦，Class 1M和 |
扫描范围 | 各轴+ / - 50度 |
信号电波尺寸 | 1毫米直径 |
电力要求 | 电压110V/220V |
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