激光测振仪
激光测振仪是基于激光多普勒干涉(LDV) 或自混合干涉(SMI) 的非接触式高精度振动测量仪器,核心优势是无附加质量干扰、亚纳米级分辨率与宽频带响应,广泛用于工业检测、科研与精密制造,覆盖位移 / 速度 / 加速度 / 模态等多维振动参数Polytec。
一、核心原理(以主流 LDV 为例)
- 分光与照射:激光经分光镜分为参考光与测量光,测量光聚焦于被测物表面。
- 多普勒频移:振动物体使反射光产生频移 / 相移,与参考光干涉形成拍频信号。
- 信号解调:通过光电探测器与 DSP 解析拍频,换算为速度、位移、加速度与频率。
- 关键特性:非接触无负载、线性响应、分辨率可达亚 pm 级、带宽覆盖 DC 至 GHz 级
三、核心性能指标(选型关键)
| 指标 | 说明 | 典型范围 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 位移分辨率 | 最小可测振幅 | 亚 pm 至 nm 级 | 决定微振动测量能力Polytec |
| 频率带宽 | 可测振动频率 | DC 至 24 MHz(工业)/ 6 GHz(科研) | 适配低频结构到超声振动Polytec |
| 测量距离 | 有效工作距离 | 几 cm 至数百 m | 影响安装与远距测试 |
| 速度范围 | 最大可测振动速度 | 0.01 mm/s 至 20 m/s | 覆盖微动到冲击测试 |
| 抗干扰能力 | 环境光 / 温漂抑制 | 抗 60000 lux 强光、IP67 防护 | 工业现场稳定性 |
四、工业与科研应用场景
- 汽车与轨道交通:NVH 测试、发动机 / 变速箱振动监测、底盘模态分析。
- 航空航天:复合材料结构振动、涡轮叶片动态检测、热防护系统振动评估。
- 精密制造:MEMS 动态特性、半导体晶圆微振动、超声换能器性能校准。
- 结构健康监测:桥梁 / 建筑模态、风电叶片振动、管道泄漏声学检测。
- 生物医疗:超声刀振幅测量、人工关节动力学、细胞级微振动研究