面场扫描式激光测振仪
面场扫描激光测振仪
扫描激光多普勒测振是一种先进的测量技术，用于将几乎任何物体表面的振动可视化。
扫描激光测振仪可以测量和可视化振型和模态特征，获得表面波的传播，验证 FEM 模型，描述振动过程，并确定模态参数。
振动测量影像化
通过在可灵活定义的点上扫描被测对象，Scan系列将短波红外激光测振仪的卓越信号质量与成像方法的信息价值相结合。
不同的测量表面、更广的覆盖范围和量程是新应用领域的关键。
扫描激光测振仪可以通过一个测量过程自动测试整个工件，而不会对物体产生任何接触或任何影响。因此，扫描激光测振仪能够以最低的工作量获得局部共振和整体振动模态。
应用
* 声学
汽车行业：轿车门、变速箱、制动器、电机、NVH测试等的优化。
消费市场：家用电器、电动牙刷、洗衣机等的研发。
扬声器和乐器动态变形的优化
* 结构动力学
汽车工业：模态测试，有限元模型验证
航空航天工业：飞机部件，航空发动机涡轮
材料研究：材料性能的无损评估、材料缺陷分析
应用示例
汽车工业 航空航天 电子
材料研究及试验 刀具制造与机械 土木工程
技术数据
测量性能参数
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最高2 频率 |
最大2 速度 |
最佳速度1 分辨率 |
最大2,3 位移 |
最佳位移 1 分辨率 |
最大2,3 加速度 |
最佳加速度1分辨率 |
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5(24)4 MHz |
25 m/s |
1.7 nm s-1/√Hz |
±1.225m |
0.05pm/Hz |
78.4 Mg |
1.8μg/√Hz |
1 分辨率的定义：幅频特性图的谱线分辨率设为1Hz，在50%最高频率点，具有0dB信噪比的信号幅度（有效值）
2 实际参数取决于所选的解码卡
3 可选项
测量规格
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可测物理量 |
速度，位移，加速度 |
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频率带宽2 |
0 Hz - 5MHz （24 MHz4） |
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最大速度2 |
25 m/s |
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速度测量量程数2 |
14 |
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信号处理 |
数字（基于FPGA） |
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源阻抗 |
50欧姆 |
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模拟信号输出 |
5×BNC, ± 2 V（可定制成± 10 V）: - 速度, 位移3, 加速度3 ，AUX2，信号发生器 - 数据速率: 160 兆样本/秒 @ 16位 |
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集成信号发生器 |
- 发生各种预设的信号(正弦，线性调频，高斯随机) - 导入任意函数和音频文件 |
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外部触发器 |
通过SMB 进行数字外部触发 |
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滤波器 |
高通滤波器: off / 25 Hz / 20 kHz (0.16/7/50Hz)4 低通滤波器: off / 2.5 / 5 / 10 / 20 / 50 / 100 / 200 kHz 跟踪滤波器: off / slow / fast |
测量规格—扫描操作模式
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扫描角度 |
50°×40° |
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扫描角度稳定性 |
< 0.001°/ h |
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扫描点密度 |
高达512×512 扫描点 |
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摄像机和摄像机PC 接口 |
CCD-图片捕捉和实时显示：全高清1080p、30倍光学变焦，水平视角：63.7°（宽端）至 2.3°（远程端）、USB 3.0 |
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数字信号输出和 PC 接口 |
1 Gbit RJ45 以太网: - 数据采集和分析软件 OptoSCAN5 - 设备设置的数字远程控制 |
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BNC 模拟输入 |
测量输入，2x参考输入，24位ADC/通道 支持IEPE 输入 |
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形貌扫描单元 |
测量到被试件及其结构的距离 |
1 分辨率的定义：幅频特性图的谱线分辨率设为1Hz，在50%最高频率点，具有0dB信噪比的信号幅度（有效值）
2 实际参数取决于所选的解码器
3 可选项
4 适用于单点操作模式 0~10 MHz: vmax = 25 m/s；10–24 MHz: vmax = 1 m/s。
5 标配: 详细的软件功能见下文。
测量规格—单点操作模式
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量程数量 |
14（速度），19（位移)，14（加速度） |
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数字信号输出和 PC 接口 |
1 Gbit RJ45 以太网: - 数据速率：1GBit（53.3MSamples/s@16-bit) - 数据采集和分析软件OptoGUI5 - 设备设置的数字远程控制 |
光学规格
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工作距离 |
可变工作距离 0 mm 到 >100 m |
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激光波长 |
测量激光: 1550 nm, 定位激光: 绿色 (510-530 nm) 或 定制为红色 (610- 650 nm) |
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激光安全等级 |
测量激光：输出功率: <10 mW, 一级 定位激光：输出功率: <1 mW, 二级 |
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光学 |
自动、远程和手动对焦 |
一般设备规格
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用户输出界面 |
彩色屏幕 3.5" + 20 段 LED条形指示 |
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用户输入界面 |
触摸屏、带按钮的旋钮、钥匙开关（电源） |
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工作温度 |
0 to 40°C |
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尺寸 |
长×宽×高 (不含把手): 450×224×180 mm |
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重量 |
12 kg |
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电源 |
110 -240 V AC (50-60Hz) 或 12 V DC |
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便携式操作 |
可能 |
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便携式电源 |
12V直流便携式充电器3 |
型号选项—解码卡6,7
6有关详细信息，请参阅解码器数据表， 7 非标型号另询。
型号选项以及标配扫描解码器特征参数一览6,7
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型号 (解码器)6,7 |
描述 |
量程6 |
最大速度 |
扫描频带 |
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Basis (D-VD-1S) |
高分辨率的通用型号9 |
8 |
5 m/s |
0 Hz – 80 kHz |
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Sense (D-VD-2S) |
最小量程±2.45 mm/s (可选±1 mm/s 14 ) 以及最高分辨率10 |
12 |
12 m/s |
0 Hz – 80 kHz / 1MHz3 |
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High Speed (D-VD-3S) |
支持最高速度的测量 |
11 |
25 m/s |
0 Hz – 80 kHz / 1MHz3 |
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HF (D-VD-4S) |
支持最高频率的测量 |
9 |
12 m/s |
0 Hz – 80 kHz / 5MHz3 |
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Master (D-VD-5S) |
全能型号:包含所有 Sense, High Speed, and High Frequency 特点 |
14 |
25 m/s |
0 Hz – 80 kHz / 5MHz3 |
8 精确的量程见同名的单点速度解码器数据表 (D-VD-1N, ...-2N,...-3N, ...-4N, ...-5N)。Scan-Sense 解码器具有一个附加的12m/s量程。
9 最佳速度分辨率:12nm/s/√Hz
10最佳速度分辨率:1.7nm/s/√Hz
单点操作模式下解码器的特性6,7
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解码器6,7 |
配套的 扫描解码器卡 |
量程6 |
最小量程11,12,13 |
最大量程 |
频带宽度 |
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D-VD-1N -DD-1N -AD-1N |
S S O |
D-VD-1S |
8 19 8 |
±2.45 cm/s ±122.5 nm ±392 g |
±5 m/s ±122.5 mm ±1.6 Mg |
0 Hz – 500 kHz |
||
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D-VD-2N-12 -DD-2N-12 -AD-2N-12 |
S S O |
D-VD-2S |
12 19 12 |
±2.45 mm/s14 ±122.5 nm ±3.9 g |
±12 m/s ±122.5 mm ±7.6 Mg |
0 Hz – 1 MHz |
||
|
D-VD-3N -DD-3N -AD-3N |
S S O |
D-VD-3S |
11 19 11 |
±2.45 cm/s ±122.5 nm ±392 g |
±25 m/s ±122.5 mm ±39.2 Mg |
0 Hz – 2.5 MHz |
||
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D-VD-4N -DD-4N -AD-4N |
S S O |
D-VD-4S |
9 19 9 |
±2.45 cm/s ±122.5 nm ±±392 g |
±12 m/s ±122.5 mm ±76.8 Mg |
0 Hz – 10 MHz – 24 MHz3 |
||
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D-VD-5N -DD-5N -AD-5N |
S S O |
D-VD-5S |
14 19 14 |
±2.45 mm/s ±122.5 nm ±3.9 g |
±25 m/s ±122.5 mm ±78.4 Mg |
0 Hz – 10 MHz – 24 MHz3 |
||
S: 标配 O: 选配
11最佳速度分辨率：1.7nm/s/√Hz
12 最佳位移分辨率：0.05pm
13 最佳加速度分辨率: 1.8μg /√Hz
附件：
S-标配，O-可选
扫描激光测振仪配套的运输箱 （S）
坚固防水的 Peli 运输箱，用于激光测振仪的安全保存。
外部尺寸 (长 x 宽 x 高): 62.5 x 49 x 35 cm
近扫单元 （O）
允许在非常近的距离如几毫米和更短距离进行测量
红外检测卡（S）
将不可见的红外光转换为可见光点。
红外摄像机 （O）
用于激光测点的数字可视化。 摄像机可轻松安装在测振仪顶部的仪表导轨上
移动电池 （O）
便携式电池充电器，外部电池电源。用于在进行室外测量时为激光测振仪供电。
带液压头的三脚架 （O）
意大利 Manfrotto 的高品质三角架与激光测振仪精密配套 。
软件
OptoGUI 测量及分析软件 （S）
在单点工作模式下用于数据采集分析以及遥控的软件。测量时间和频率数据并实时显示。
OptoSCAN –测量及分析 （S）
在扫描工作模式下用于数据采集分析以及遥控的软件。
时域数据、各种分析功能以及扫描表面的频率响应功能测量动画。
OptoGUI软件包括：
OptoGUI 软件具有下述功能
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遥控 |
通过以太网远程控制所有测振仪设置 |
S |
|
读出 |
通过以太网以高达80MS/s的速率读取数据 |
S |
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时域数据 |
速度/位移/加速度数据实时显示 |
S |
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导出数据 |
将时域数据导出为.csv、.h5 或 .mat 文件 |
S |
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傅立叶变换 |
-测量时对数据进行FFT转换 -在频域（频谱）显示测量的时域数据 -以高达8M条FFT谱线进行FFT计算 |
S |
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峰值识别 |
自动识别频谱中的信号峰值 |
S |
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傅立叶边界 |
对特定时段的时域数据进行实时FFT计算 |
S |
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信号触发 |
使用速度/位移/加速度信号进行触发测量 |
S |
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外部触发器 |
用外部TTL信号（3.3V）触发测量 |
O |
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多个轨迹 |
记录以及回放多段速度/位移/加速度时域数据 |
S |
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任意信号发生器 |
导入文件格式：.csv,ASCII-或.wav 音频文件 预设信号类型：正弦，方波， 线性调频，随机 |
S |
OptoSCAN 软件具有下述功能
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遥控 |
通过以太网远程控制所有测振仪设置 |
S |
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软件架构 |
64-bit, 多线程, 快速响应的软件架构 |
S |
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离线分析 |
离线后处理数据分析 |
S |
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单个扫描点 |
自由选择测量结构及单个点位置 自由选择测量几何和单个点位置
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S |
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结构形貌获取 |
测量物体的三维几何形状和到测振仪的绝对距离 |
S |
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任意信号发生器 |
导入文件格式: .csv ASCII-或 .wav音频文件 预定义信号类型：正弦，矩形波，线性调频，随机。 |
S |
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摄像机 |
实时视频流，用于监控测量进度 |
S |
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时域动画 |
以激励信号为参考测量各点振动速度的时域数据。对随时间沿物体表面的波传播（例如，用于分析兰姆波）进行3D动画。 |
O |
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频率函数 |
计算 FRF, FFT, 自谱，互谱，相干 |
S |
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ODS (工作变形) |
在选定频率下进行3D模态动画 |
S |
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振幅热图 |
速度/位移/加速度2D 热图 |
o |
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相干热图 |
测量数据相干函数2D热图 |
S |
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斑点跟踪和点智能自动对焦 |
高速自动对焦和可配置斑点跟踪 |
S |
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模态分析 |
分析扫描结构的动态属性 |
O |
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UFF 接口 |
多线程导出 ODS 数据、时间数据、几何数据、所有频率函数和参考通道数据 |
S |
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音频文件导出 |
将时域数据导出为 .wav音频文件 |
S |
|
视频导出 |
将时域数据（wave-propagation）以及所选模态动画导出为高分辨率视频文件 |
S |
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数据处理 |
数字滤波、信号平均（包括加权平均、峰值平均等，不少于三项）、实时积分、差分、FFT 加窗（包括矩形、指数、汉宁等） |
O |
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导出数据为： |
.svd, .uff, .ASCII,以及.wav格式文件 |
S |
维修约定
保修
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保修 |
对仪器的非人为故障提供12个月保修期 |
S |
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延保 |
将标准保修期延长到24个月 |
O |
软件更新
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软件维护 |
保修期内的免费软件更新 |
S |
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维护扩展 |
软件更新延长12个月以上 |
O |
硬件维护
|
硬件维护 |
保修期内的免费硬件维护 |
S |
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扩展维护 |
硬件维护额外扩展12个月以上 |
O |
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重新校准和清洁 |
硬件光学部件的清洁，检查激光输出功率，检查光纤的完整性，重做工厂校准。 |
O |
