激光测振仪/数据采集系统/高速相机/万源恒兴

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激光测振仪、 单点激光测振仪、 全场激光测振仪、 六分量测试平台、 动态信号分析仪、 应力应变测试、 温度测试、 高速瞬态记录仪、 坚固型外场测试系统、 高速照相机、 六分量测力系统、 微振动测试系统、 便携式数据采集系统、

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北京万源恒兴科技有限公司是一家在科研院校测试测量领域高速发展的系统集成公司；我们专注于信号拾取、采集与分析，为客户提供多功能数据采集系统，激光多普勒测振仪，六分量测试平台，高速相机等力学及光学测试测量系统。

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激 光 测 振 仪 / 数 据 采 集 系 统 / 高 速 相 机 / 万 源 恒 兴 首 页 解 决 方 案 产 品 中 心 技 术 中 心 产 品 应 用 新 闻 中 心 关 于 我 们 导 航 首 页 解 决 方 案 激 光 测 振 系 统 数 据 采 集 系 统 多 分 量 测 力 系 统 高 速 摄 像 系 统 产 品 中 心 激 光 多 普 勒 测 振 仪 数 据 采 集 系 统 奇 石 乐 多 分 量 测 力 系 统 高 速 摄 像 系 统 测 力 台 和 I E P E 传 感 器 技 术 中 心 产 品 应 用 激 光 测 振 仪 数 据 采 集 系 统 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 新 闻 中 心 关 于 我 们 公 司 介 绍 技 术 服 务 知 识 产 权 企 业 文 化 联 系 我 们   解 决 方 案 S O L U T I O N 激 光 测 振 系 统 我 们 为 客 户 提 供 单 点 激 光 测 振 仪 、 光 纤 激 光 测 振 仪 、 全 场 扫 描 激 光 测 振 仪 、 远 距 离 激 光 测 振 仪 、 多 点 激 光 测 振 仪 等 系 统 解 决 方 案 ， 可 完 成 单 点 以 及 多 点 振 动 、 位 移 、 速 度 、 转 速 测 试 ， 可 用 于 如 单 点 模 态 测 试 、 O D S 测 试 、 全 场 振 动 测 . . . 数 据 采 集 系 统 我 们 提 供 动 态 信 号 分 析 仪 、 应 力 应 变 测 试 系 统 、 模 态 测 试 系 统 、 高 速 瞬 态 记 录 仪 、 长 时 间 健 康 状 态 监 测 等 数 据 采 集 解 决 方 案 。 多 分 量 测 力 系 统 公 司 经 过 多 年 发 展 积 累 了 丰 富 的 力 学 测 试 测 量 工 程 经 验 , 可 根 据 要 求 定 制 多 分 量 力 台 测 试 系 统 、 整 机 / 起 落 架 跌 落 试 验 系 统 、 飞 鸟 撞 机 试 验 系 统 、 微 振 动 测 试 系 统 、 切 削 力 测 试 系 统 等 。 高 速 摄 像 系 统 我 们 为 客 户 实 际 应 用 需 求 提 供 各 种 高 速 相 机 、 科 学 级 C C D 相 机 、 高 灵 敏 度 相 机 以 及 长 时 间 高 速 记 录 系 统 、 2 D / 3 D 运 动 图 像 分 析 系 统 。 产 品 中 心 P R O D U C T 单 点 式 激 光 测 振 仪 L V S 0 1 奇 石 乐 K i s t l e r 多 分 量 测 力 平 台 加 速 度 传 感 器 单 轴 向 选 型 表 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 5 9 1 0 系 列 动 态 信 号 分 析 仪 G a n t n e r 甘 纳 仪 器 数 据 采 集 系 统 V i m p a c t 自 动 模 态 力 锤 P C O . d i m a x H S 系 列 高 速 相 机 产 品 应 用 I N D U S T R Y C A S E 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 旋 转 机 械 故 障 诊 断 应 用 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 旋 转 机 械 故 障 诊 断 应 用 描 述 ： 旋 转 部 件 联 轴 器 、 转 子 和 叶 片 等 部 件 的 测 量 具 有 挑 战 性 ， 因 为 感 兴 趣 的 振 动 通 常 在 部 件 旋 转 时 才 出 现 ， 测 量 振 动 有 一 定 的 限 制 ； 通 常 有 旋 转 机 械 部 件 振 动 测 试 一 般 用 电 涡 流 传 感 器 、 振 动 加 速 度 传 感 器 、 激 光 测 振 仪 测 试 、 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 等 ； 电 涡 流 探 头 传 感 器 和 激 光 测 振 仪 传 感 器 都 可 以 可 用 于 旋 转 轴 的 点 测 量 ， 但 它 们 的 适 用 范 围 很 小 ， 一 个 测 振 头 只 能 测 量 一 个 点 ； 接 触 式 振 动 传 感 器 等 接 触 式 传 感 器 需 要 牢 固 地 固 定 在 轴 上 ， 并 进 行 无 线 数 据 传 输 来 传 递 数 据 ， 该 种 方 式 收 多 种 限 制 且 测 量 繁 琐 ； 振 动 视 觉 增 强 技 术 ® 利 用 相 机 进 行 全 场 振 动 测 量 以 适 用 此 种 检 测 场 景 ， 可 以 进 行 旋 转 部 件 检 测 和 同 步 触 发 视 觉 增 强 以 及 后 续 测 量 ； 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 旋 转 部 件 检 测 将 振 动 视 觉 影 像 系 统 高 速 相 机 根 据 测 试 需 求 置 于 特 殊 模 式 ， 该 模 式 下 被 测 物 旋 转 组 件 和 图 像 的 转 动 振 动 以 及 速 度 清 晰 可 见 ； 尽 管 旋 转 速 率 远 快 于 相 机 帧 速 率 ， 但 在 该 速 率 下 旋 转 组 件 可 见 且 不 模 糊 ； 可 以 对 轴 、 联 轴 器 、 转 子 或 叶 片 进 行 目 视 检 查 。   同 步 触 发 视 觉 增 强 和 后 续 测 量 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 涉 及 旋 转 部 件 另 一 种 模 式 是 信 号 同 步 触 发 采 集 ， 该 技 术 允 许 相 机 帧 速 率 与 外 部 信 号 同 步 ， 例 如 激 光 转 速 计 ； 该 信 号 在 同 一 旋 转 位 置 每 转 一 圈 ， 是 以 同 步 速 度 采 集 ， 有 效 地 冻 结 了 旋 转 元 件 ， 通 过 冻 结 高 速 旋 转 部 件 达 到 部 件 静 止 测 量 的 目 的 ； 然 后 可 以 将 振 动 视 觉 增 强 数 据 与 时 域 波 形 和 频 谱 测 量 一 起 应 用 于 对 同 步 运 动 （ 如 振 型 或 扭 转 运 动 ） 进 行 成 像 和 可 视 化 。 转 子 叶 片 接 触 式 振 动 测 试 转 子 叶 片 、 材 料 的 变 化 在 测 试 中 也 比 较 重 要 ， 系 统 通 过 冻 结 轴 或 叶 片 的 同 步 运 动 ， 然 后 视 觉 增 强 跟 随 转 速 的 其 他 振 动 ； V i m p a c t 模 态 自 动 脉 冲 力 锤 应 用 介 绍 V i m p a c t 模 态 自 动 脉 冲 力 锤 模 态 测 试 应 用 介 绍 ： 在 模 态 测 试 中 使 用 模 态 力 锤 进 行 手 动 激 励 常 发 生 双 重 打 击 现 象 ， 而 自 动 模 态 锤 V i m p a c t 能 够 准 确 和 重 复 地 激 励 结 构 和 测 量 激 励 力 ， V i m p a c t 相 干 性 好 并 且 重 复 性 高 ( 恒 定 的 力 值 、 相 同 的 激 励 点 和 方 向 ) ， 正 好 解 决 了 这 一 问 题 ； V i m p a c t 测 量 范 围 的 性 能 最 大 6 0 k H z ， 并 可 选 激 励 时 间 间 隔 ； 通 过 内 置 的 计 时 器 触 发 ， 量 程 从 4 次 / 秒 至 1 次 / 1 0 0 0 秒 ( 1 6 分 钟 ) 。 V i m p a c t 系 统 分 为 两 个 部 分 ： 锤 头 和 控 制 器 ； 锤 头 包 括 了 一 个 集 成 了 力 传 感 器 的 小 型 模 态 力 锤 ， 以 及 一 个 来 控 制 它 的 电 动 执 行 器 ； 控 制 器 内 的 脉 冲 发 送 到 锤 头 的 执 行 器 ， 测 得 的 力 信 号 由 输 出 端 输 出 。   北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 模 态 自 动 力 锤 产 品 应 用 ： 1 . 激 光 测 振 仪 模 态 测 试 ( L D V ) •   模 态 识 别 至 2 0 k H z ; •   6 3 6 个 点 的 F R F 测 量 ; •   4 次 平 均 每 个 点 ; •   扫 描 时 间 只 需 大 约 1 5 分 钟 ; •   在 频 率 范 围 内 识 别 2 7 阶 模 态 ; •   相 干 性 从 1 0 0 至 2 0 0 0 0 H z ; •   锤 击 力 大 约 1 0 0 N ; 2 . F R F 测 量 用 千 阻 尼 估 计   V i m p a c t 2 0 , L D V 和 红 外 温 度 传 感 器 结 合 使 用 •   用 于 阻 尼 材 料 的 阻 尼 或 损 耗 系 数 估 计 ， 避 免 啸 叫 （ 垫 片 ） ; •   模 态 识 别 至 2 0 k H z ; •   用 v l m p a c t 和 L D V 对 F R F 的 自 动 温 度 依 赖 性 测 量 ; •   4 次 平 均 每 个 温 度 ; •   1 2 k H z , 频 率 范 围 内 识 别 9 阶 模 态 ; •   锤 击 力 大 约 1 0 0 N ; •   测 量 过 程 依 据 S A E 3 0 0 1 ; 振 动 视 觉 增 强 影 像 测 试 系 统 航 空 航 天 领 域 应 用 振 动 视 觉 增 强 影 像 测 试 系 统 在 航 空 航 天 测 试 领 域 应 用 振 动 / 运 动 视 觉 增 强 放 大 技 术 的 工 作 原 理 是 使 用 高 清 和 高 动 态 范 围 摄 像 机 ， 其 中 每 个 像 素 都 成 为 一 个 独 立 的 虚 拟 位 移 点 传 感 器 ， 在 瞬 间 创 建 数 百 万 个 连 续 的 数 据 点 ， 高 速 照 相 机 结 合 测 试 软 件 变 成 了 具 有 2 3 0 多 万 个 独 立 采 样 的 全 场 非 接 触 式 振 动 采 集 设 备 ； 这 使 其 成 为 一 个 很 好 的 故 障 排 除 工 具 ， 是 传 统 O D S 测 试 的 快 速 有 效 的 全 场 非 接 触 式 振 动 测 试 测 量 替 代 方 案 ； 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 配 套 专 业 的 振 动 视 觉 增 强 分 析 软 件 ， 您 可 以 快 速 分 析 和 了 解 场 景 中 的 振 动 频 率 、 振 幅 和 时 域 波 形 ； 通 过 频 率 滤 波 器 、 振 动 图 和 相 位 图 以 及 矢 量 动 图 ， 可 以 立 即 分 析 视 觉 增 强 视 频 ； 基 于 频 率 的 滤 波 功 能 可 以 过 滤 视 频 数 据 集 ， 以 显 示 特 定 频 率 下 的 振 动 / 运 动 ； 振 动 图 和 相 位 图 快 速 分 析 场 中 的 振 动 / 运 动 和 相 对 相 位 ， 以 快 速 了 解 存 在 的 动 力 学 和 运 动 关 系 ； 矢 量 动 图 是 在 整 个 视 场 上 可 视 化 复 杂 运 动 的 有 用 方 法 ； 以 下 为 振 动 视 觉 增 强 影 像 测 试 系 统 在 航 空 航 天 的 应 用 案 例 1 . 火 箭 全 场 非 接 触 式 振 动 测 量   •   数 百 万 像 素 被 转 换 为 测 量 振 动 幅 度 和 频 率 的 非 接 触 式 虚 拟 传 感 器 ； •   摄 像 机 设 置 、 记 录 测 量 / 视 频 和 数 据 处 理 火 箭 振 动 数 据 需 要 不 到 1 0 分 钟 的 时 间 ； •   对 火 箭 全 场 非 接 触 式 振 动 测 试 （ 1 0 0 % 测 试 件 覆 盖 ） ； •   测 试 数 据 在 一 个 文 件 中 可 视 化 整 个 被 测 试 件 ； •   每 个 测 量 点 都 有 测 量 和 量 化 振 动 数 据 ， 并 且 测 量 点 之 间 没 有 相 互 干 扰 ； 2 . 直 升 机 地 面 振 动 测 试 利 用 振 动 / 运 动 视 觉 影 像 系 统 地 面 振 动 测 试 ， 可 视 化 整 个 直 升 机 或 太 空 飞 行 器 ( 包 括 机 身 、 起 落 架 、 发 动 机 和 旋 翼 ) 并 对 其 进 行 故 障 排 除 ， 以 确 保 各 组 件 按 设 计 工 作 ； 3 . 飞 机 机 翼 非 接 触 式 动 力 学 和 结 构 分 析 通 过 振 动 视 觉 影 像 系 统 选 取 测 试 区 域 深 ， 详 细 了 解 振 动 频 率 、 振 幅 、 相 位 、 轨 迹 图 和 时 域 波 形 ； 产 品 规 格 报 价 请 咨 询 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 工 作 人 员 ！ 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 在 光 盘 模 态 测 试 应 用 什 么 是 模 态 分 析 ？ 模 态 分 析 是 物 体 结 构 在 振 动 激 励 下 的 动 态 特 性 ， 结 构 工 程 师 可 以 通 过 模 态 分 析 提 取 结 构 的 模 态 参 数 （ 动 态 特 性 ） ； 模 态 参 数 可 以 帮 助 结 构 工 程 师 理 解 结 构 对 环 境 条 件 的 响 应 ， 从 而 进 行 设 计 验 证 。 为 何 需 要 对 光 盘 进 行 模 态 分 析 ？ 随 着 光 盘 驱 动 器 资 料 传 输 速 率 的 增 加 ， 主 轴 马 达 的 转 速 也 随 之 增 高 ； 如 今 已 达 到 约 为 每 分 钟 1 2 0 0 0 转 ， 如 果 光 盘 有 一 点 偏 心 质 量 的 存 在 ， 不 平 衡 量 所 造 成 的 振 动 就 会 加 剧 ， 给 光 学 头 的 聚 焦 和 循 环 造 成 极 大 的 困 难 ； 对 光 盘 进 行 模 态 测 试 分 析 得 到 其 固 有 频 率 和 振 型 变 化 ， 可 作 为 评 价 光 盘 特 性 的 理 论 依 据 ， 用 来 判 定 光 盘 强 度 是 否 满 足 设 计 要 求 。 光 盘 接 触 式 模 态 测 试 缺 陷 1 ） 光 盘 质 量 小 ， 接 触 式 传 感 器 对 光 盘 的 测 试 影 响 大 ； 2 ） 模 态 振 型 需 要 对 光 盘 采 集 多 点 数 据 ， 传 统 方 法 需 分 多 次 测 量 ， 效 率 低 ； 3 ） 光 盘 模 态 分 析 急 需 无 质 量 附 加 ， 又 高 效 的 测 量 方 式 。 光 盘 模 态 测 试 分 析 解 决 方 案 : 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 模 态 测 试 系 统 激 光 多 普 勒 测 振 仪 能 实 现 纳 米 级 、 皮 米 级 的 振 幅 分 辨 率 ； 系 统 采 用 激 光 作 为 探 测 手 段 ， 完 全 无 附 加 质 量 影 响 ， 能 够 在 很 小 和 很 轻 的 结 构 上 进 行 测 量 。 系 统 特 点 ： 振 镜 可 实 现 4 0 ° × 5 0 ° 的 偏 转 角 度 变 化 ； 相 机 可 实 现 3 0 x 光 学 变 焦 、 1 2 x 数 字 变 焦 。 速 度 分 辨 率 0 . 0 1 μ m / √ H z ， 位 移 分 辨 率 1 p m ； 测 试 环 境 搭 建 : 1 、 信 号 发 生 器 产 生 扫 频 信 号 ， 通 过 压 电 片 激 励 光 盘 振 动 ；       2 、 扫 描 激 光 测 振 仪 设 备 搭 建 。 3 、 软 件 上 进 行 建 模 布 点 ， 激 光 点 进 行 逐 点 扫 描 和 采 集 数 据 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 数 据 分 析 ： 1 、 软 件 上 可 进 行 时 域 分 析 、 频 谱 分 析 、 频 响 幅 值 分 析 和 频 响 相 位 分 析 2 、 通 过 模 态 算 法 进 行 模 态 分 析 ， 分 析 得 到 频 率 、 阻 尼 比 3 、 振 型 显 示 5 0 H z 振 型 （ 上 图 ） 1 0 5 H z 振 型 （ 上 图 ） 2 6 5 H z 振 型 （ 上 图 ） 4 8 7 H z 振 型 （ 上 图 ） 测 试 结 论 ： 通 过 扫 描 式 激 光 测 振 仪 测 试 分 析 得 到 光 盘 的 固 有 频 率 以 及 模 态 振 型 ， 为 评 价 光 盘 特 性 通 过 了 有 利 的 理 论 依 据 ； 并 且 用 来 判 读 光 盘 的 强 度 ， 在 光 盘 高 速 运 转 下 ， 进 行 固 有 频 率 的 避 免 ， 以 及 进 行 特 定 频 率 下 的 结 构 优 化 。 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 能 够 对 快 速 高 效 地 进 行 模 态 测 试 ， 相 比 于 传 统 的 贴 片 式 传 感 器 有 着 较 大 的 优 势 ； 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 不 单 单 可 以 进 行 光 盘 模 态 测 试 ， 也 可 广 泛 应 用 于 各 类 结 构 分 析 ， 超 声 压 电 测 试 以 及 新 型 材 料 的 研 究 中 。 D P 多 通 道 振 动 测 试 系 统 应 用 D P 振 动 数 据 采 集 系 统 硬 件 指 标 :   输 入 通 道 ： 1 2 8 个 动 态 输 入 通 道 A D 转 换 精 度 ： 2 4 位 动 态 范 围 ： 1 2 0 ～ 1 5 0 d B 输 入 量 程 ： ± 1 0 V 幅 值 精 度 ： ± 0 . 0 2 d B @ 1 k H z 相 位 精 度 ： ± 0 . 0 5 º @ 1 k H z 输 入 通 道 间 窜 扰 : 1 0 0 d B 输 入 输 出 通 道 间 窜 扰 : 波 形 失 真 度 ： 1 0 0 d B @ 1 k H z 频 率 精 度 ： + / 2 5 p p m . 时 域 精 度 ： + / 2 5 p p m . 信 噪 比 ＞ 1 0 7 d B 每 8 个 通 道 内 置 一 块 D S P 处 理 芯 片 处 理 速 度 1 G H z ， 保 证 了 数 据 处 理 的 实 时 性 ;   每 个 机 箱 内 置 块 2 5 0 G 存 储 硬 盘 可 以 记 录 海 量 数 据 ;   D P 动 态 信 号 分 析 仪 的 优 点 ： 对 于 多 通 道 的 大 型 测 试 系 统 来 说 主 要 存 在 着 以 下 几 个 挑 战 ： 1 . 如 何 确 保 多 通 道 测 试 时 的 实 时 采 样 率 2 . 海 量 数 据 后 处 理 3 . 多 通 道 数 据 的 同 步 性 问 题 4 . 数 据 存 储 的 瓶 颈 5 . 数 据 精 度 系 统 优 点 ： 1 、 D P 动 态 信 号 分 析 仪 硬 件 基 于 D S P 和 P C I 技 术 ， D S P 信 号 处 理 能 力 不 仅 处 理 速 度 快 ， 而 且 可 实 现 多 种 任 务 处 理 使 用 方 便 ； P C I 局 部 总 线 技 术 提 高 了 数 传 速 率 ， 这 样 很 容 易 满 足 信 号 实 时 处 理 的 要 求 ； D P 分 析 仪 硬 件 内 置 1 G 的 D S P 芯 片 。 2 、 D P 动 态 信 号 数 据 采 集 系 统 具 有 精 度 较 高 的 幅 值 和 相 位 输 入 （ ± 0 . 0 5 d B @ 1 k H z 和 ± 0 . 0 5 º @ 1 k H z ) 高 信 噪 比 （ ＞ 1 0 7 d B ） ， 这 大 大 提 高 了 数 据 采 集 和 分 析 的 精 度 ， 设 备 具 有 低 本 地 噪 声 以 及 信 噪 比 ；     3 、 D P 动 态 信 号 数 据 采 集 系 统 内 置 2 5 0 G 硬 盘 ， 它 能 很 好 的 解 决 了 多 通 道 分 析 仪 高 速 采 样 下 ， 采 集 的 数 据 以 2 0 0 K H z 的 采 样 频 率 实 时 记 录 保 存 ； 我 司 还 有 其 他 应 用 与 规 格 振 动 采 集 系 统 、 动 态 信 号 采 集 分 析 系 统 、 多 功 能 数 据 采 集 系 统 、 应 力 应 变 温 度 采 集 系 统 、 模 态 测 试 系 统 等 ， 链 接 如 下 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o d u c t / 8 8 4 扫 描 式 激 光 测 振 仪 在 雾 化 器 模 态 测 试 应 用 实 验 背 景 ： 雾 化 器 工 作 时 ， 雾 化 结 构 被 橡 胶 垫 圈 包 裹 住 外 边 缘 ， 并 被 预 紧 加 持 在 液 体 容 器 开 口 处 ， 对 雾 化 结 构 施 加 一 定 电 压 和 频 率 的 交 流 电 ， 即 可 产 生 稳 定 的 雾 化 流 ； 在 交 流 电 载 荷 下 ， 压 电 陶 瓷 带 动 金 属 圆 薄 片 产 生 模 态 振 动 ， 我 们 认 为 这 种 模 态 振 动 的 振 型 是 产 生 雾 化 现 象 的 关 键 ， 对 于 探 索 雾 化 机 理 具 有 至 关 重 要 的 影 响 ； 但 由 于 其 雾 化 机 理 还 未 完 全 探 索 清 楚 ， 在 优 化 结 构 设 计 、 提 升 雾 化 性 能 指 标 上 遇 到 了 瓶 颈 ； 本 实 验 选 取 一 种 最 具 有 代 表 性 的 动 态 网 格 压 电 雾 化 器 ， 其 雾 化 结 构 由 压 电 陶 瓷 环 与 带 有 微 锥 孔 的 金 属 圆 薄 片 组 成 。 对 此 ： 先 使 用 扫 频 仪 测 量 雾 化 结 构 的 1 ~ 6 阶 谐 振 频 率 点 ， 找 出 理 论 上 雾 化 效 果 最 好 的 6 个 频 率 点 ； 接 着 使 用 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 ， 对 雾 化 结 构 进 行 扫 频 模 态 分 析 ， 找 出 平 均 振 幅 处 于 极 值 点 处 的 频 率 ， 与 扫 频 结 果 进 行 回 归 对 比 ； 最 后 使 用 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 对 特 定 频 率 下 的 雾 化 结 构 振 动 进 行 振 型 测 量 ， 与 A n s y s 仿 真 结 果 做 比 对 ； 也 可 使 用 单 点 测 振 测 量 特 定 频 率 与 位 置 处 的 最 大 振 幅 。 测 试 结 果 如 下 ： 2 0 k H z 模 态 （ 上 图 ） 2 6 . 4 k H z 模 态 （ 上 图 ） 1 0 7 . 4 k H z 模 态 （ 上 图 ） 空 载 Z 方 向 模 态 （ 上 图 ） 负 载 Z 方 向 模 态 （ 上 图 ） G a n t n e r 数 据 采 集 系 统 在 结 构 强 度 测 试 的 应 用       德 国 G a n t n e r 甘 纳 仪 器 公 司 多 年 来 一 直 从 事 于 为 科 研 院 所 提 供 多 功 能 数 据 采 集 测 量 系 统 ； 其 应 用 范 围 从 民 用 直 升 机 和 飞 机 用 涡 轮 螺 旋 桨 设 备 的 测 试 ， 到 1 0 0 0 多 个 测 量 点 的 大 型 飞 机 用 喷 气 式 涡 轮 机 的 室 外 测 试 ， 主 要 用 于 长 时 间 振 动 健 康 状 态 监 测 、 温 度 测 量 以 及 应 力 应 变 测 量 等 。 我 们 的 科 研 院 所 试 验 解 决 方 案       为 了 测 试 单 个 部 件 和 完 整 组 件 的 强 度 ， 我 们 提 供 振 动 数 据 采 集 系 统 和 应 力 应 变 数 据 采 集 系 统 ， 用 于 控 制 和 监 测 执 行 器 的 部 件 ； 举 个 例 子 正 如 我 们 在 空 客 公 司 的 案 例 显 示 的 那 样 ， 甘 纳 仪 器 多 功 能 数 据 采 集 系 统 来 助 力 空 客 A 3 5 0 飞 机 机 身 的 装 配 。   我 们 如 何 确 保 产 品 的 质 量       在 空 客 A 3 5 0 飞 机 装 配 中 遵 守 所 有 质 量 标 准 至 关 重 要 ； 由 于 尺 寸 的 原 因 公 差 比 其 他 行 业 要 小 得 多 ； 在 交 付 的 机 身 部 件 装 配 过 程 中 ， 每 一 段 的 准 确 对 准 是 保 证 高 安 全 性 、 飞 机 使 用 寿 命 和 最 佳 油 耗 的 先 决 条 件 ； 这 种 对 准 是 用 光 学 方 法 进 行 的 ； 除 了 基 本 方 向 外 ， 每 个 连 接 也 必 须 没 有 材 料 应 力 ， 为 了 测 试 这 一 点 在 多 达 1 0 0 0 个 测 量 点 上 采 集 应 变 、 力 和 扭 转 数 据 ； 质 量 目 标 只 有 在 所 有 部 件 都 以 无 应 力 状 态 连 接 时 才 能 实 现 。 我 们 如 何 确 保 方 法 和 过 程 的 质 量       除 了 注 重 产 品 质 量 外 ， 我 们 的 民 用 直 升 机 客 户 还 特 别 重 视 整 个 企 业 中 方 法 和 过 程 的 质 量 ， 这 包 括 从 开 发 、 材 料 采 购 、 制 造 和 校 准 到 交 付 过 程 的 所 有 方 面 ； 我 们 已 经 通 过 了 这 些 质 量 保 证 检 查 和 所 有 的 工 厂 验 收 测 试 （ F A T s ） ， 并 继 续 在 准 确 、 高 速 、 持 久 的 数 据 采 集 方 面 表 现 出 色 ， 这 是 世 界 各 地 航 空 航 天 制 造 商 所 要 求 的 ， 民 用 直 升 机 其 他 测 试 应 用 如 下 ： 我 司 振 动 采 集 系 统 、 动 态 信 号 采 集 分 析 系 统 、 多 功 能 数 据 采 集 系 统 、 应 力 应 变 温 度 采 集 系 统 、 模 态 测 试 系 统 等 ， 链 接 如 下 : h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o d u c t / 8 8 4 激 光 测 振 仪 在 超 声 波 手 术 刀 振 幅 测 试 应 用 超 声 波 手 术 刀 振 动 频 率 高 ， 振 动 位 移 小 ， 使 用 一 般 的 传 感 器 无 法 测 量 ， 需 要 使 用 激 光 非 接 触 式 测 量 方 法 进 行 测 试 。 使 用 激 光 多 普 勒 测 振 仪 对 超 声 波 手 术 刀 进 行 非 接 触 式 测 量 ， 可 以 测 量 出 被 测 物 体 的 振 动 ， 测 试 过 程 及 结 果 如 下 ： 1 、   测 试 功 率 1 ， 位 移 1 8 . 4 6 5 u m ：   2 、   测 试 功 率 2 ， 位 移 2 3 . 1 3 2 8 u m 3 、   测 试 功 率 4 ， 位 移 2 7 . 5 5 8 u m 4 、   测 试 侧 面 位 移 0 . 3 3 6 5 u m 单 点 激 光 测 振 仪 在 铣 刀 切 削 磨 损 测 试 应 用 在 机 械 加 工 时 刀 具 磨 损 会 降 低 零 件 尺 寸 精 度 和 表 面 完 整 性 , 甚 至 会 引 起 刀 具 破 损 , 造 成 工 件 报 废 和 损 坏 机 床 ； 因 此 刀 具 磨 损 监 测 和 剩 余 寿 命 预 测 对 于 保 证 加 工 质 量 、 提 高 生 产 效 率 具 有 重 要 意 义 。 连 接 好 单 点 式 光 纤 激 光 测 振 仪 硬 件 ( 如 图 L V F S 0 1 型 号 ) ， 将 激 光 打 到 被 测 物 体 表 面 （ 高 温 ） ， 调 整 测 量 距 离 、 激 光 焦 距 和 方 向 开 始 测 试 ； 利 用 单 点 式 光 纤 激 光 测 振 仪 获 取 振 动 监 测 信 号 ， 从 中 提 取 时 域 、 频 域 和 时 频 域 特 征 ， 从 而 进 行 数 据 分 析 ； 判 断 刀 具 磨 损 程 度 ， 作 为 刀 具 能 否 继 续 使 用 的 数 据 支 撑 。 测 量 点 为 旋 转 刀 具 的 刀 柄 ， 故 所 测 得 数 据 为 轴 的 安 装 偏 心 引 起 的 振 动 的 和 铣 削 振 动 合 成 量 ， 轴 转 速 为 6 0 0 0 r / m i n ， 故 在 频 谱 上 可 见 1 0 0 H z 主 频 ； 如 下 图 是 某 刀 具 运 行 铣 削 初 期 的 时 域 及 频 域 图 ， 主 频 为 1 0 0 H z ， 其 他 倍 频 次 之 （ 幅 值 相 对 较 小 ） ； 初 步 分 析 因 为 样 品 一 铣 刀 在 铣 削 初 期 ， 基 本 没 有 发 生 磨 损 ， 所 以 主 频 为 转 频 更 换 同 一 型 号 样 品 二 刀 具 样 品 进 行 测 试 ， 发 现 主 频 由 1 0 0 H z 变 为 8 0 0 H z ， 分 析 该 刀 具 出 现 了 8 倍 转 速 通 过 频 率 ， 该 频 率 可 能 为 刀 刃 开 刃 产 生 的 刀 片 通 过 频 率 。 拆 下 刀 片 对 比 两 个 刀 片 样 品 ， 可 见 第 二 个 样 品 刀 头 已 经 发 生 磨 损 和 缺 角 ， 观 察 被 铣 削 材 料 的 铣 削 质 量 也 变 差 ； 左 图 为 样 品 一 刀 刃 ， 中 图 和 右 图 为 样 品 二 刀 刃 下 图 左 图 为 刀 头 处 刀 刃 的 加 工 质 量 已 出 现 材 料 的 挤 压 和 拉 伸 变 形 ， 图 中 切 削 痕 迹 明 显 易 见 ； 右 图 为 正 常 刀 具 的 加 工 质 量 。   分 析 样 品 二 刀 具 主 频 8 0 0 H z 原 因 为 ： 铣 刀 为 四 刃 刀 当 出 现 先 磨 损 和 缺 角 时 将 变 为 8 刃 刀 ， 在 6 0 0 0 r / m i n 刀 的 工 作 主 频 为 8 0 0 H z 刀 片 通 过 频 率 ， 工 作 转 频 1 0 0 H z 次 之 。 远 距 离 激 光 测 振 仪 在 建 筑 行 业 的 应 用 体 育 馆 顶 部 多 采 用 拉 索 结 构 ， 拉 索 主 要 用 来 承 受 建 筑 主 体 工 程 中 部 分 结 构 体 拉 力 的 重 要 材 料 构 件 ， 如 下 图 ： 这 种 拉 索 结 构 的 张 力 对 整 个 建 筑 的 寿 命 及 安 全 非 常 重 要 ； 建 筑 施 工 以 及 后 期 建 筑 健 康 监 测 都 需 要 对 拉 索 拉 力 进 行 评 估 。 挑 战 如 何 实 现 高 效 准 确 的 拉 力 测 量 因 拉 索 结 构 在 建 筑 中 的 优 势 ， 越 来 越 多 的 建 筑 使 用 拉 索 结 构 ； 为 了 监 测 建 筑 的 安 全 稳 定 性 ， 拉 索 结 构 的 性 能 尤 为 重 要 ； 施 工 过 程 中 拉 索 拉 力 不 能 太 大 ， 也 不 能 太 小 ， 这 就 对 拉 索 拉 力 测 试 提 出 了 更 高 的 要 求 。 传 统 的 加 速 度 传 感 器 拉 力 测 试 面 临 挑 战 ： • 需 粘 贴 被 测 点 ， 多 点 测 试 布 线 繁 复 （ 如 左 下 图 ） ； • 因 布 线 多 对 建 筑 结 构 施 工 运 维 干 扰 大 ； • 需 要 辅 助 工 具 高 空 作 业 （ 如 下 右 图 ） ； • 不 同 测 点 需 重 新 移 动 粘 贴 笃 定 传 感 器 ， 测 试 效 率 低 无 法 实 现 快 速 测 量 。 解 决 方 案 ： 远 距 离 激 光 测 振 仪 测 试 远 距 离 激 光 测 振 仪 系 统 优 点 ： • 无 需 布 线 “ 隔 空 测 量 “ ， 实 现 远 距 离 测 量 ； • 对 建 筑 结 构 施 工 运 维 几 乎 无 干 扰 ； • 测 试 效 率 是 常 规 接 触 式 加 速 度 传 感 器 的 6 倍 ； • 激 光 测 振 仪 测 试 数 据 与 加 速 度 传 感 器 差 异 ≤ 1 % ； • 测 试 不 同 位 置 ， 只 需 操 控 电 动 云 台 ， 不 需 要 辅 助 工 具 高 空 作 业 ， 不 要 粘 贴 传 感 器 ， 将 工 人 从 繁 琐 的 操 作 工 序 中 解 脱 。 一 、 系 统 如 何 测 试 ： 1 ） 这 套 技 术 如 何 从 结 构 的 振 动 测 试 计 算 出 拉 索 索 力 ？ 2 ） 这 套 技 术 如 何 保 证 索 力 的 测 试 结 果 准 确 ？ 二 、 应 用 案 例 某 大 型 会 议 中 心 三 、 远 距 离 激 光 测 振 仪 应 用 范 围 • 建 筑 桥 梁 等 远 距 离 振 动 测 试 ； • 因 节 点 等 导 致 的 拉 索 中 段 集 中 质 量 ； • 因 索 长 / 直 径 较 小 导 致 的 抗 弯 刚 度 ； • 因 索 两 端 非 固 结 导 致 的 弹 性 支 撑 这 些 情 况 ， 都 可 以 非 接 触 式 振 动 测 量 。 E c h e l o n 坚 固 型 数 据 采 集 系 统 在 车 辆 测 试 的 应 用 数 据 记 录 E c h e l o n 系 列 数 据 记 录 仪 / 坚 固 型 数 据 采 集 系 统 在 车 辆 行 业 数 据 记 录 应 用 中 有 着 成 熟 的 应 用 ， 尤 其 是 在 研 发 实 验 室 和 整 车 厂 ， 我 们 支 持 从 不 同 标 准 接 口 获 取 不 同 信 号 数 据 ， 如 模 拟 、 数 字 、 计 数 器 、 C A N 、 G P S 和 视 频 通 道 ， 我 们 同 时 也 提 供 各 类 配 套 的 传 感 器 。 行 驶 试 验 汽 车 和 卡 车 可 以 通 过 计 算 机 设 计 ， 并 由 计 算 机 控 制 的 设 备 进 行 生 产 制 造 ； 但 是 对 于 各 种 不 同 的 路 况 及 环 境 ， 机 器 它 并 不 能 够 替 代 测 试 人 员 完 成 各 种 测 试 工 作 ， 这 也 是 平 顺 性 测 试 的 目 的 ； 大 多 数 汽 车 制 造 商 都 有 自 己 的 试 车 道 或 者 试 车 场 ， 对 自 己 的 车 辆 进 行 测 试 ； 对 于 人 们 在 特 定 行 驶 条 件 下 的 主 观 感 觉 ， 都 对 应 了 精 确 量 化 的 客 观 标 准 ， 并 需 要 在 每 辆 车 上 多 次 测 试 ； 通 常 情 况 ， 外 环 的 轨 道 是 用 来 模 拟 高 速 公 路 测 试 ， 中 间 则 是 各 种 复 杂 的 城 市 道 路 、 郊 区 路 面 、 泥 泞 道 路 、 急 转 弯 路 和 悬 架 测 试 。 整 车 疲 劳 测 试 整 车 疲 劳 测 试 是 E c h e l o n 的 强 项 ， 其 通 过 采 集 数 百 通 道 应 变 计 、 力 和 位 移 传 感 器 的 数 据 ， 将 测 试 数 据 记 录 下 来 ， 并 立 即 观 察 到 结 果 ， 数 据 也 可 以 导 出 成 多 种 标 准 格 式 ， 以 标 准 测 试 格 式 进 行 回 放 。 部 件 测 试 汽 车 制 造 过 程 中 每 个 部 件 都 必 须 通 过 严 格 的 测 试 ， 以 确 保 它 在 装 配 后 不 会 出 现 问 题 ； E c h e l o n 能 够 胜 任 测 试 各 类 车 辆 部 件 如 ： 发 动 机 、 传 动 装 置 、 制 动 器 、 电 器 系 统 、 机 械 部 件 等 ； 多 种 信 号 的 通 用 性 及 自 动 化 测 试 流 程 测 试 使 得 E c h e l o n 适 用 于 各 种 检 测 。                                             另 ： 我 们 也 含 有 其 他 型 号 数 据 采 集 系 统 、 振 动 信 号 采 集 系 统 、 模 态 测 试 系 统 、 应 力 应 变 测 试 系 统 等 ； 坚 固 型 数 据 采 集 系 统 E c h e l o n 链 接 如 下 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o _ d e s c / 6 3 7 5 . h t m l 显 微 式 激 光 测 振 仪 在 M E M S 芯 片 测 试 应 用 目 前 M E M S 器 件 生 产 过 程 中 良 率 不 高 ， 对 封 装 前 的 M E M S 芯 片 进 行 监 测 是 一 种 低 成 本 的 提 高 产 量 和 产 品 可 靠 性 的 手 段 ； M E M S 固 有 频 率 测 试 可 帮 助 判 断 产 品 是 否 合 格 ， 频 率 测 试 需 要 专 业 的 非 接 触 式 测 振 系 统 — — 显 微 式 激 光 测 振 仪 ； 显 微 激 光 测 振 仪 不 仅 能 测 量 微 小 物 体 的 振 动 ， 同 时 也 具 有 显 微 镜 的 功 能 。 上 图 : 显 微 式 激 光 测 振 系 统 测 试 过 程 中 将 被 测 件 放 在 显 微 式 激 光 测 振 仪 的 工 装 上 固 定 ， 使 用 激 光 测 振 仪 来 获 取 被 测 件 的 固 有 频 率 和 振 幅 ； 测 试 数 据 分 析 和 显 示 使 用 专 业 激 光 测 振 分 析 软 件 D S A 。 上 图 ： M E M S 器 件 测 试 环 境 和 过 程 上 图 : M E M S 器 件 测 试 固 有 频 率 通 过 测 试 可 得 被 测 产 品 有 两 个 固 有 频 率 ， 分 别 为 2 2 0 . 8 3 9 k H z 及 3 4 6 . 4 3 5 k H z ， 通 过 测 试 器 件 的 固 有 频 率 及 振 幅 ， 判 断 器 件 是 否 合 格 ； 显 微 式 激 光 测 振 仪 通 过 显 微 光 学 系 统 实 现 对 微 小 物 体 的 振 动 测 量 ， 可 以 准 确 测 量 M E M S 等 微 小 结 构 元 器 件 的 振 动 和 形 貌 ， 激 光 光 斑 达 微 米 量 级 ； 并 可 通 过 显 微 成 像 系 统 实 时 观 察 物 体 的 振 动 状 态 （ 频 率 、 速 度 、 加 速 度 、 位 移 ） 等 多 维 信 息 。 激 光 测 振 仪 在 切 削 刀 具 振 动 测 量 应 用 在 机 械 加 工 过 程 中 机 床 的 振 动 会 产 生 较 大 的 危 害 ， 不 仅 生 产 效 率 的 提 高 ； 影 响 切 削 刀 具 寿 命 ， 影 响 机 床 、 夹 具 的 使 用 寿 命 ； 并 产 生 噪 声 污 染 ， 有 害 于 操 作 者 的 健 康 ； 因 此 需 要 对 振 动 进 行 监 测 。 机 床 运 行 过 程 中 高 转 速 以 及 高 精 度 机 床 的 微 弱 振 动 都 是 对 于 振 动 监 测 是 一 个 巨 大 的 挑 战 ， 多 普 勒 激 光 测 振 仪 是 h e s h i d ； 激 光 测 振 仪 测 振 方 法 是 目 前 能 够 获 取 最 佳 位 移 和 速 度 分 辨 率 的 振 动 测 量 方 法 ， 已 被 广 泛 用 于 基 础 科 学 领 域 ； 它 能 实 现 纳 米 级 、 皮 米 级 的 振 幅 分 辨 率 ， 线 性 度 高 ， 在 极 高 频 率 范 围 内 仍 能 确 保 振 幅 的 一 致 性 ； 激 光 测 振 仪 具 有 非 接 触 、 远 距 离 、 高 精 度 、 高 灵 敏 度 和 高 频 响 等 优 点 ， 同 时 适 用 于 高 温 环 境 及 各 种 材 质 ， 且 不 受 环 境 电 磁 干 扰 影 响 。 为 了 进 行 机 床 不 同 位 置 以 及 不 同 转 速 下 的 振 动 测 试 ， 测 试 前 需 要 进 行 设 备 的 搭 建 ； 将 光 点 定 位 到 需 要 测 试 的 位 置 上 ， 并 且 调 节 焦 距 ， 使 信 号 达 到 稳 定 。 同 时 需 要 在 软 件 设 置 合 适 的 参 数 （ F F T 点 数 、 采 样 频 率 、 高 低 通 滤 波 等 ） ， 机 床 设 定 转 速 ， 稳 定 运 行 后 进 行 记 录 。 位 置 ： 刀 尖 ， 转 速 1 8 0 0 0 r / m i n 测 试 位 置 ： 刀 柄 ， 转 速 1 8 0 0 0 r / m i n 测 试 位 置 ： 主 轴 ， 转 速 1 8 0 0 0 r / m i n 测 试 并 且 在 机 床 的 主 轴 跳 动 测 试 中 ， 激 光 测 振 仪 也 有 着 成 熟 的 应 用 ； 主 轴 跳 动 位 移 峰 峰 值 为 1 2 . 2 9 7 6 μ m 加 速 度 传 感 器 在 模 态 和 结 构 分 析 测 试 的 应 用 模 态 和 结 构 领 域 分 析 要 求 加 速 度 传 感 器 的 设 计 尺 寸 适 合 结 构 的 大 小 和 应 用 激 励 ， 小 的 结 构 不 能 安 装 质 量 大 的 加 速 度 计 传 感 器 ； 大 型 建 筑 结 构 如 桥 梁 、 塔 、 储 罐 需 要 灵 敏 度 较 高 的 加 速 度 计 测 量 相 应 较 小 的 位 移 ， 在 激 励 方 面 D y t r a n 的 脉 冲 锤 可 以 用 于 任 何 规 模 的 测 试 样 品 ， 从 小 型 结 构 如 涡 轮 叶 片 到 铸 件 等 大 型 结 构 如 船 只 和 机 身 ； 使 用 D y t r a n 模 态 分 析 传 感 器 分 析 和 定 义 结 构 的 动 态 属 性 ； 小 型 结 构 、 涡 轮 叶 片 、 安 装 面 板 的 应 用 小 型 结 构 具 有 高 的 振 动 频 率 ， 加 速 度 传 感 器 的 质 量 会 对 小 型 结 构 的 振 动 测 试 产 生 非 常 大 的 影 响 ， 质 量 可 以 改 变 结 构 的 自 然 响 应 或 测 试 样 品 的 阻 尼 效 果 ； 选 择 重 量 轻 的 加 速 度 计 传 感 器 来 研 究 小 结 构 的 模 态 响 应 很 重 要 ； 加 速 度 计 传 感 器 质 量 都 是 最 小 的 ， 使 用 脉 冲 激 励 时 ， 体 积 小 、 质 量 轻 的 脉 冲 锤 搭 配 硬 锤 头 ， D y t r a n 5 8 0 0 S L “ 超 轻 型 ” 脉 冲 锤 用 于 创 建 快 速 上 升 时 间 ， 窄 脉 冲 宽 度 激 励 ， 从 而 达 到 激 发 高 固 有 频 率 测 试 样 品 的 能 量 需 求 。 推 荐 使 用 产 品 D y t r a n 3 2 2 4 A 系 列 微 型 加 速 度 计 传 感 器 D y t r a n 3 2 7 4 A 系 列 微 型 T E D S 加 速 度 计 传 感 器 D y t r a n 3 1 3 3 A 系 列 超 小 型 三 轴 加 速 度 传 感 器 加 速 度 传 感 器 搭 配 振 动 数 据 采 集 系 统 配 套 使 用 ， 数 据 采 集 系 统 链 接 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o d u c t / 8 8 4 可 完 成 振 动 数 据 采 集 、 模 态 测 试 等 应 用 。 扫 描 式 激 光 测 振 仪 在 曲 面 结 构 动 态 应 变 测 量 应 用 全 场 三 维 扫 描 式 激 光 测 振 仪 动 态 应 变 测 量 描 述 ： 在 结 构 的 疲 劳 分 析 中 ， 应 变 分 布 可 以 帮 助 我 们 预 测 由 于 共 振 和 载 荷 等 影 响 而 出 现 严 重 损 坏 的 位 置 ， 也 有 助 于 识 别 载 荷 路 径 和 应 力 应 变 集 中 区 域 ； 此 外 通 过 实 验 获 取 的 全 场 应 变 分 布 还 可 用 于 有 限 元 模 型 的 相 关 性 评 估 和 模 型 的 更 新 优 化 ， 提 高 模 型 的 可 靠 性 和 准 确 性 ， 从 而 增 强 工 程 分 析 和 设 计 的 可 信 度 ； 目 前 广 泛 使 用 应 变 片 来 获 取 结 构 上 指 定 位 置 的 实 验 应 变 数 据 ， 这 种 离 散 点 的 测 量 方 式 受 粘 贴 位 置 和 方 向 的 影 响 ， 无 法 获 得 准 确 的 全 场 应 变 分 布 ； 全 场 三 维 扫 描 式 激 光 测 振 仪 为 一 种 光 学 非 接 触 式 振 动 测 量 设 备 ， 能 够 以 高 分 辨 、 宽 频 率 及 低 噪 声 的 方 式 获 取 被 测 物 体 表 面 的 三 维 位 移 ； 结 合 位 移 应 变 后 处 理 算 法 ， 可 以 实 现 高 分 辨 率 动 态 表 面 应 变 和 应 力 的 准 确 评 估 。 1 、 3 D 位 移 测 量 如 下 ： 图 1 初 始 曲 面 建 模 图 2 3 D S L D V 速 度 分 解 3 D S L D V 使 用 三 个 激 光 头 来 测 量 每 个 激 光 束 方 向 上 的 瞬 时 振 动 速 度 ， 相 应 的 位 移 可 以 很 方 便 地 由 速 度 计 算 出 来 ； 将 沿 着 激 光 束 方 向 测 量 的 三 个 位 移 通 过 正 交 分 解 即 可 转 换 至 统 一 的 全 局 坐 标 系 中 ， 通 过 自 动 扫 描 就 可 以 得 到 曲 面 上 所 有 测 点 的 三 维 位 移 数 据 ； 对 位 移 数 据 进 行 模 态 分 析 ， 可 以 获 取 时 域 和 频 域 下 的 位 移 O D S ， 得 到 测 点 的 动 态 3 D 位 移 数 据 。 图 3 测 点 发 生 位 移 后 的 曲 面 2 、 曲 面 应 变 测 量 图 4 三 角 网 格 化 建 模 当 测 得 所 有 测 点 的 3 维 位 移 后 ， 即 可 通 过 位 移 场 计 算 应 变 场 ； 对 于 图 4 中 的 每 个 三 角 形 单 元 ， 可 以 通 过 坐 标 变 换 得 到 每 个 单 元 各 节 点 的 局 部 坐 标 和 位 移 分 量 ； 如 图 5 所 示 ， 编 号 1 , 2 , 3 为 各 节 点 的 逆 时 针 编 号 ， u ， v 为 各 节 点 的 轴 向 位 移 分 量 。 图 5 单 个 3 节 点 三 角 形 单 元 的 局 部 分 量 单 元 应 变 可 通 过 位 移 应 变 公 式 得 到 ： ε 是 单 元 应 变 张 量 ， B 为 应 变 转 换 矩 阵 ， U 为 各 节 点 位 移 分 量 矩 阵 ； 对 所 有 单 元 执 行 上 述 单 个 三 角 单 元 的 应 变 计 算 ， 然 后 转 换 至 全 局 坐 标 ， 即 可 得 到 曲 面 上 的 全 场 应 变 分 量 ； 对 所 有 动 态 位 移 数 据 进 行 位 移 应 变 转 换 后 ， 即 可 得 到 时 域 和 频 域 下 的 动 态 应 变 分 布 。 3 、 应 变 测 量 结 果 图 6 全 场 等 效 应 变 得 到 全 场 各 单 元 的 应 变 分 量 后 ， 可 通 过 冯 米 塞 斯 准 则 ， 计 算 等 效 应 变 。 通 过 分 析 等 效 应 变 图 便 可 直 观 地 量 化 分 析 应 变 分 布 情 况 ， 找 出 结 构 中 应 变 分 布 集 中 区 域 ， 用 于 优 化 更 新 结 构 设 计 。 应 用 展 望 通 过 使 用 扫 描 激 光 测 振 仪 对 结 构 振 动 进 行 测 量 ， 确 定 不 同 频 率 下 结 构 的 全 场 位 移 和 应 变 ， 可 以 确 定 结 构 中 应 变 和 应 力 最 大 的 区 域 ； 在 结 构 和 可 靠 性 分 析 中 可 以 更 好 地 评 估 结 构 设 计 及 理 解 实 际 工 作 时 的 失 效 机 制 ， 对 结 构 设 计 人 员 具 有 重 要 的 价 值 和 效 益 。 产 品 链 接 ： 全 场 三 维 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 3 D 激 光 多 普 勒 测 振 仪 G a n t n e r 数 据 采 集 系 统 在 马 德 里 地 铁 制 动 测 试 的 应 用     马 德 里 地 铁 全 长 2 9 4 公 里 它 拥 有 3 0 2 个 车 站 ， 由 于 规 模 庞 大 维 护 服 务 需 要 划 分 区 域 ， 以 优 化 和 专 门 为 1 6 条 现 有 线 路 提 供 服 务 ； 列 车 故 障 会 导 致 线 路 的 正 常 运 行 和 准 点 到 达 ； 基 于 定 期 、 系 统 地 进 行 的 制 动 性 能 测 试 ， 马 德 里 地 铁 ( M e t r o d e M a d r i d ) 可 以 可 靠 、 安 全 地 进 行 基 于 状 态 的 维 护 ； 甘 纳 仪 器 对 三 种 不 同 制 动 系 统 （ 气 动 制 动 、 电 动 制 动 和 紧 急 制 动 ） 的 一 系 列 测 量 让 马 德 里 地 铁 ( M e t r o d e M a d r i d ) 更 好 地 规 划 其 维 护 周 期 并 部 署 其 预 测 性 维 护 。     为 了 能 对 共 计 2 7 6 辆 不 同 地 铁 车 厢 进 行 制 动 测 试 ， 马 德 里 地 铁 需 要 一 个 坚 固 且 便 携 的 数 据 采 集 与 测 试 系 统 ， 并 且 可 以 安 装 在 不 同 的 列 车 组 上 ； 经 过 测 试 证 明 ， 便 携 式 且 坚 固 耐 用 的 甘 纳 仪 器 Q . b r i x x X 系 统 是 该 测 试 的 不 错 选 择 。 Q . b r i x x X L A 1 0 8 4 M 1 测 量 模 块 从 D y t r a n 7 5 7 7 系 列 M E M S 加 速 度 传 感 器 获 取 加 速 度 信 号 ， 信 号 以 1 0 0 K H z 的 速 度 采 样 ， 通 过 四 阶 低 通 巴 特 沃 斯 滤 波 器 滤 除 不 需 要 的 噪 声 。   用 于 加 速 度 测 量 的 甘 纳 仪 器 坚 固 数 据 采 集 系 统     制 动 试 验 前 将 地 铁 车 厢 置 于 水 平 轨 道 上 ， 消 除 加 速 度 计 偏 移 ， 然 后 地 铁 执 行 加 速 和 减 速 循 环 ； 为 每 个 循 环 选 择 制 动 和 重 置 点 ， 然 后 计 算 平 均 稳 态 加 速 度 和 减 速 度 值 ； 接 下 来 计 算 制 动 后 至 静 止 阶 段 的 平 均 加 速 度 值 ， 该 值 代 表 平 均 值 ； 最 后 平 均 减 速 度 计 算 为 制 动 减 速 度 与 静 止 加 速 度 之 差 的 绝 对 值 。     为 了 方 便 用 户 并 确 保 测 试 的 可 重 复 性 ， G a n t n e r   i n s t r u t e c h 开 发 了 自 定 义 软 件 应 用 程 序 ； 该 应 用 程 序 是 用 P y t h o n 编 写 ， 受 益 于 G a n t n e r I n s t r u m e n t s 的 G I . c o n n e c t i v i t y 软 件 的 开 放 灵 活 的 接 口 ， 该 接 口 可 以 随 意 接 入 第 三 方 软 件 分 析 平 台 ， 该 接 口 随 附 D A Q 系 统 免 费 提 供 ； P y t h o n 应 用 程 序 允 许 设 置 加 速 度 偏 移 ， 显 示 测 量 的 加 速 / 减 速 信 号 ， 并 为 制 动 测 试 期 间 测 量 的 平 均 减 速 度 提 供 通 过 / 失 败 指 示 。   使 用 P y t h o n 创 建 的 自 定 义 图 形 用 户 界 面     该 测 试 测 量 应 用 程 序 展 示 了 G a n t n e r I n s t r u m e n t s 的 Q . s e r i e s X 系 列 数 据 采 集 系 统 的 多 功 能 性 ； 结 合 灵 活 的 模 块 化 硬 件 平 台 和 可 靠 的 数 据 交 换 和 通 过 多 种 读 / 写 接 口 的 互 操 作 性 ， 我 司 还 有 其 他 应 用 和 规 格 的 振 动 采 集 系 统 、 动 态 信 号 采 集 分 析 系 统 、 多 功 能 数 据 采 集 系 统 、 应 力 应 变 温 度 采 集 系 统 、 模 态 测 试 系 统 等 ， 链 接 如 下 : h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o d u c t / 8 8 4 激 光 测 振 仪 在 高 速 电 主 轴 振 动 测 试 应 用 本 文 介 绍 激 光 测 振 仪 在 高 速 电 主 轴 振 动 测 试 应 用 电 主 轴 包 括 电 主 轴 本 身 及 其 附 件 ， 包 括 电 主 轴 、 高 频 变 频 装 置 、 油 雾 润 滑 器 、 冷 却 装 置 、 内 置 编 码 器 、 换 刀 装 置 等 ； 电 动 机 的 转 子 直 接 作 为 机 床 的 主 轴 主 轴 单 元 的 壳 体 就 是 电 动 机 机 座 ， 并 且 配 合 其 他 零 部 件 ， 实 现 电 动 机 与 机 床 主 轴 的 一 体 化 ； 高 速 电 主 轴 随 着 性 能 的 提 升 ， 相 应 的 检 测 设 备 必 须 有 高 的 灵 敏 度 、 精 度 及 频 响 ， 激 光 测 振 仪 利 用 非 接 触 式 激 光 多 普 勒 技 术 可 以 很 好 地 解 决 这 一 问 题 。 单 点 式 激 光 测 振 仪 测 试 方 案 ： 1 ） 单 点 L D V 测 量 出 跳 动 值 、 振 动 速 度 、 实 际 转 速 、 转 速 差 、 转 速 比 ； 2 ） 双 通 道 单 点 L D V （ 另 一 个 L D V 呈 9 0 ° 安 装 ） 测 量 出 分 离 圆 度 误 差 和 主 轴 自 身 的 回 转 误 差 。 图 1   对 电 主 轴 振 动 的 现 场 测 试 激 光 测 振 仪 测 试 结 果 图 2 . 1 单 点 激 光 测 振 仪 测 试 软 件 现 场 显 示 界 面 图 2 . 2 双 通 道 单 点 激 光 测 振 仪 测 试 软 件 现 场 显 示 界 面 差 分 式 激 光 多 普 勒 测 振 仪 相 对 位 移 测 量 应 用 关 于 差 分 式 激 光 多 普 勒 测 振 仪 同 一 点 测 量 数 据 差 值 对 比 ， 在 实 验 室 进 行 了 测 试 ， 使 用 1 台 差 分 式 激 光 多 普 勒 测 振 仪 （ 一 拖 二 ） 进 行 对 比 测 试 ， 产 品 图 如 下 ： 测 试 环 境 ： 将 振 动 台 静 置 在 光 学 台 上 ， 差 分 激 光 测 振 仪 一 前 一 后 放 置 并 将 两 个 光 点 都 稳 定 在 同 一 点 ， 改 变 振 动 台 的 频 率 与 幅 值 进 行 测 试 ， 测 试 环 境 如 下 图 ： 测 试 数 据 如 下 ： 频 率 / H z 设 备 一 幅 值 / u m 设 备 二 幅 值 / u m 差 值 / u m 误 差 / % 1 0 9 4 1 . 6 5 9 2 9 5 0 . 2 5 9 7 8 . 6 0 0 5 0 . 9 1 3 3 3 5 2 0 5 0 4 . 9 5 3 1 5 0 9 . 3 4 2 4 . 3 8 8 9 0 . 8 6 9 1 7 1 6 0 1 9 . 5 3 6 4 1 9 . 6 2 3 7 0 . 0 8 7 3 0 . 4 4 6 8 5 8 上 述 测 试 数 据 截 图 如 下 ： 1 0 H z 测 试 数 据 2 0 H z 测 试 数 据 1 6 0 H z 测 试 数 据 1 0 H z 时 域 相 位 情 况 图 2 0 H z 时 域 相 位 图 1 6 0 H z 时 域 相 位 情 况 图 总 结 ： 通 过 不 同 频 率 不 同 振 幅 的 采 样 分 析 ， 差 分 式 激 光 测 振 仪 差 值 会 随 振 幅 变 化 而 变 化 ， 但 相 对 误 差 稳 定 在 1 % 左 右 ； 通 过 对 时 域 相 位 的 比 较 ， 差 分 式 激 光 测 振 仪 在 时 间 的 一 致 性 能 够 满 足 相 对 位 移 测 试 的 需 求 。 单 点 激 光 测 振 仪 在 虚 焊 检 测 的 应 用 虚 焊 是 常 见 的 一 种 线 路 故 障 有 两 种 ： 一 种 是 在 生 产 过 程 中 的 ， 因 生 产 工 艺 不 当 引 起 的 时 通 时 不 通 的 不 稳 定 状 态 ； 另 外 一 种 是 电 器 经 过 长 期 使 用 ， 一 些 发 热 较 严 重 的 零 件 其 焊 脚 处 的 焊 点 容 易 出 现 老 化 剥 离 现 象 所 引 起 的 ； 虚 焊 主 要 是 由 待 焊 金 属 表 面 的 氧 化 物 和 污 垢 造 成 的 ， 它 的 焊 点 成 为 有 接 触 电 阻 的 连 接 状 态 导 致 电 路 工 作 不 正 常 ， 出 现 时 好 时 坏 的 不 稳 定 现 象 ； 噪 声 增 加 而 没 有 规 律 性 ， 给 电 路 的 调 试 、 使 用 和 维 护 带 来 重 大 隐 患 ； 也 有 一 部 分 虚 焊 点 在 电 路 开 始 工 作 的 一 段 较 长 时 间 内 保 持 接 触 尚 好 不 容 易 发 现 ； 但 在 温 度 、 湿 度 和 振 动 等 环 境 条 件 推 选 用 下 接 触 表 面 逐 步 被 氧 化 ， 虚 焊 点 的 接 触 电 阻 会 引 起 局 部 发 热 ， 又 促 使 不 完 全 接 触 的 焊 点 情 况 进 一 步 恶 化 ； 据 统 计 数 字 表 明 在 电 子 整 机 产 品 故 障 中 有 将 近 一 半 是 由 于 焊 接 不 良 引 起 的 ， 虚 焊 是 电 路 可 靠 性 的 一 大 隐 患 ， 必 须 严 格 避 免 。 本 文 将 介 绍 单 点 式 激 光 测 振 仪 在 虚 焊 检 测 的 应 用 L V S 0 1 单 点 氦 氖 激 光 测 振 仪 利 用 激 光 多 普 勒 原 理 测 量 物 体 沿 激 光 方 向 的 振 动 ； 它 采 用 非 接 触 式 测 量 方 法 ， 具 有 自 动 聚 焦 、 远 程 聚 焦 和 聚 焦 存 储 等 功 能 ； 目 标 测 量 距 离 在 0 . 3 5 m 2 0 m 之 间 ， 设 备 抗 干 扰 性 强 ， 具 有 很 高 的 分 辨 率 和 很 大 的 动 态 测 量 范 围 ， 设 备 安 装 简 单 快 捷 适 用 于 各 种 测 量 环 境 。 测 试 环 境 将 被 测 样 品 使 用 工 装 进 行 固 定 在 样 品 底 部 使 用 激 励 器 进 行 扫 频 激 励 ， 使 用 激 光 测 振 仪 测 量 样 品 焊 点 的 振 动 响 应 情 况 ， 测 试 示 意 图 如 下 ： 进 行 重 复 性 测 试 ， 确 保 实 验 数 据 稳 定 可 靠 ， 同 样 进 行 不 同 状 态 样 品 对 比 测 试 析 数 据 ， 初 步 建 立 良 品 和 虚 焊 品 的 标 准 。 测 试 数 据 激 光 测 振 仪 采 集 到 每 个 产 品 的 振 动 数 据 ： 针 对 数 据 进 行 分 析 ， 进 行 特 征 值 的 建 立 区 分 虚 焊 产 品 测 试 结 果 通 过 激 光 测 振 仪 对 实 验 室 样 品 的 初 步 测 量 ， 在 某 些 特 征 值 下 可 以 区 分 虚 焊 和 良 品 ； 测 试 结 果 也 为 焊 点 缺 陷 检 测 提 供 了 有 依 据 的 数 据 支 撑 。 加 速 度 传 感 器 在 振 动 冲 击 测 试 的 应 用 D y t r a n 交 流 和 直 流 响 应 加 速 度 计 传 感 器 可 以 监 测 导 致 低 频 飞 行 不 稳 定 的 民 用 推 进 系 统 与 飞 行 控 制 系 统 结 构 间 的 相 互 作 用 。 高 冲 击 型 加 速 度 传 感 器 量 程 最 高 到 1 0 0 0 0 0 g ； 冲 击 性 加 速 度 传 感 器 高 冲 击 测 试 的 应 用 ： 级 间 分 离 ， 跌 落 测 试 ， 冲 击 试 验 ， 悬 垂 质 量 测 试 等 ； 冲 击 性 加 速 度 传 感 器 推 荐 型 号 如 下 ： D y t r a n 3 2 0 0 B 系 列 冲 击 型 加 速 度 计 传 感 器 D y t r a n 3 0 8 6 A 系 列 冲 击 型 加 速 度 计 传 感 器 我 们 也 配 套 成 套 的 坚 固 型 数 据 瞬 态 记 录 仪 ， 满 足 振 动 冲 击 测 试 需 求 ； 坚 固 型 数 据 采 集 系 统 链 接 如 下 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o _ d e s c / 6 3 7 5 . h t m l 激 光 测 振 仪 在 超 声 焊 接 机 振 幅 测 试 应 用 本 文 将 介 绍 单 点 式 激 光 测 振 仪 在 超 声 焊 接 机 振 幅 测 试 方 面 的 应 用 ： 超 声 焊 接 机 在 负 载 时 其 频 率 和 振 幅 有 较 大 变 化 ， 导 致 焊 接 效 果 不 理 想 ， 需 要 测 试 并 检 验 其 在 负 载 时 频 率 和 振 幅 的 变 化 ； 而 激 光 多 普 勒 测 振 仪 可 现 场 测 试 实 时 显 示 测 试 结 果 ， 为 客 户 提 供 所 需 信 息 。 空 载 时 超 声 焊 接 机 激 光 测 振 仪 测 试 频 率 : 1 9 8 4 7 H z ， 振 幅 : 单 峰 值 1 1 μ m 加 载 时 超 声 焊 接 机 激 光 测 振 仪 测 试 频 率 : 1 9 8 4 8 H z ， 振 幅 : 单 峰 值 1 1 . 0 9 6 μ m 高 速 摄 像 机 高 速 相 机 应 用 高 速 相 机 / 高 速 摄 像 机 系 统 应 用 ： 一 、 高 速 摄 像 机 在 许 多 的 科 研 单 位 、 高 校 有 着 应 用 ， 如 高 速 碰 撞 试 验 、 弹 道 学 、 燃 烧 成 像 、 超 声 火 焰 传 输 、 激 光 消 融 、 电 子 开 关 电 火 花 分 析 、 高 速 弹 道 成 像 、 高 压 放 电 、 单 光 子 成 像 、 深 紫 外 成 像 、 音 速 检 测 研 究 、 P I V 实 验 、 荧 光 成 像 ， P S P 压 敏 测 压 、 弱 光 成 像 、 光 谱 、 快 速 流 分 析 、 等 离 子 体 聚 变 等 ； 下 图 为 高 速 相 机 实 际 应 用 案 例 实 拍 图 ： 1 、 某 研 究 所 高 速 撞 击 试 验 既 高 速 弹 丸 实 验 2 、 某 研 究 所 高 压 放 电 实 验 二 、 下 文 为 大 家 介 绍 的 德 国 P C O 公 司 C 4 高 速 相 机 ， C 4 高 速 摄 像 机 由 多 单 元 组 成 ， 每 个 模 块 都 有 1 6 b i t 动 态 范 围 ， 4 百 万 像 素 , 高 速 序 列 光 纤 数 据 连 接 系 统 至 P C , 相 机 可 以 通 过 光 或 电 子 触 发 ， 高 速 记 录 速 度 可 达 8 满 幅 影 像 ， 1 n s 帧 间 时 间 ；   以 下 为 高 速 相 机 具 体 指 标 ： 1 、 高 速 相 机 帧 率 表 2 0 4 8 x 2 0 4 8 像 素             4 1 6 f p s   2 0 4 8 x 2 5 6 像 素             最 大 3 2 0 0 f p s 线 扫 描 模 式               大 于 4 0 0 0 f p s 2 、 高 速 相 机 图 像 传 感 器 芯 片 类 型 科 学 级   C M O S ( s C M O S )   图 像 传 感 器 C I S 2 5 2 1   分 辨 率 ( h x v )   2 0 4 8 x 2 0 4 8 a c t i v e p i x e l   像 素 大 小   ( h x v )   6 . 5 μ m x 6 . 5 μ m   芯 片 大 小 / 对 角 线   1 3 . 3 m m x 1 3 . 3 m m / 1 8 . 8 m m   快 门 方 式   g l o b a l / s n a p s h o t s h u t t e r ( G S ) ,   g l o b a l r e s e t r o l l i n g r e a d o u t ( G R )   M T F 7 6 . 9 l p / m m ( t h e o r e t i c a l )   满 阱 电 子 1 5 0 0 0 e 读 出 噪 声 1 . 1 r m s e @ p i x e l s c a n r a t e M H z ( t b d 5 )   动 态 范 围 1 3 6 0 0 : 1 ( 8 2 . 7 d B )   量 子 效 率 6 0 %   M C P 材 料 光 谱 响 应 范 围 2 0 0 n m – 9 0 0 n m （ M C P 的 光 电 阴 极 材 料 为 S 2 0 ） d a r k c u r r e n t 2   ° C   D S N U   1 . 0 e r m s   P R N U   a n t i b l o o m i n g f a c t o r   1 : 1 0 0 0 0   3 、 高 速 相 机 图 像 增 强 器 类 型 高 分 辨 率   M C P 6 ( 6 μ m c h a n n e l ) 输 出 窗 口 玻 璃 光 电 阴 极 材 料 S 2 0 ; G a A s ; G a A s P 可 供 选 择 荧 光 屏 材 料 可 选 P 4 3 或 P 4 6 像 增 强 器 间 距 6 μ m 像 增 强 器 M C P 类 型 s i n g l e s t a g e M C P 像 增 强 器 的 直 径 2 5 m m 图 像 增 强 器 系 统 分 辨 率 > 5 0 l p / m m @ 5 % M T F t y p i c a l 取 决 于 屏 幕 材 料 最 短 门 控 时 间 3 n s 4 、 高 速 相 机 特 性 相 机 帧 率 U p t o 1 0 4 f p s @ 2 0 4 8 × 2 0 4 8   四 百 万 像 素 高 达 1 0 0 帧 / s 色 阶 1 6 b i t   b i n n i n g ( 水 平 ）   x 1 , x 2 , x 4   b i n n i n g ( 垂 直 ） x 1 , x 2 , x 4   感 兴 趣 区 域 ( R O I )   水 平 : s t e p s o f 4 p i x e l s   垂 直 : s t e p s o f 1 p i x e l   非 线 性 制 冷 方 式 + 7 ° C s t a b i l i z e d , 1 s t a g e p e l t i e r w i t h f o r c e d a i r ( f a n )   输 入 信 号 A R M i n p u t , e l e c t r i c a l t r i g g e r ( T T L l e v e l , B N C c o n n e c t o r s ) , o p t i c a l t r i g g e r ( F O L ) , s h u t t e r d i s a b l e ( h i g h s p e e d T T L i n p u t )   输 出 信 号 g a t e o u t m o n i t o 如 气 缸 及 燃 烧 测 试 、 N V H 测 试 、 动 力 系 统 测 试 、 模 态 测 试 等 ， 而 振 动 以 及 模 态 测 试 是 重 要 的 试 验 之 一 。 而 汽 车 车 门 模 态 分 析 的 最 终 目 的 是 识 别 出 汽 车 车 门 的 模 态 参 数 ， 为 汽 车 车 门 结 构 系 统 的 振 动 特 性 分 析 振 动 故 障 诊 断 和 预 报 、 结 构 动 力 特 性 的 优 化 设 计 提 供 依 据 ； 客 户 需 求 考 虑 到 减 小 测 试 质 量 的 负 载 ， 此 次 方 案 采 用 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 测 试 方 案 ， 此 次 车 门 模 态 分 析 应 用 可 归 纳 为 : ➢   振 动 与 噪 声 控 制 ； ➢   有 限 元 模 型 修 正 与 确 认 ； ➢   获 得 车 门 结 构 的 固 有 频 率 ； ➢   非 接 触 式 激 光 测 振 仪 模 态 测 试 ； ➢   应 用 模 态 叠 加 法 求 结 构 响 应 ， 确 定 动 强 度 和 疲 劳 寿 命 ； 下 文 将 会 对 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 在 汽 车 车 门 模 态 测 试 及 分 析 方 面 的 应 用 做 简 单 介 绍 。 二 、 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 介 绍 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 系 统 主 要 由 全 场 扫 描 激 光 头 、 控 制 箱 、 数 据 采 集 设 备 、 模 态 分 析 软 件 等 构 成 ； 模 态 分 析 软 件 主 要 包 含 参 数 识 别 、 振 型 动 画 、 O D S 、 模 态 验 证 等 模 块 ； 此 系 统 可 实 现 汽 车 车 门 X 、 Y 方 向 上 的 扫 描 测 振 以 及 实 现 二 维 、 三 维 动 画 显 示 及 数 据 分 析 ， 系 统 构 成 图 如 下 ： 系 统 测 试 图 如 下 ： 系 统 实 测 图 ( 上 图 ) 扫 描 区 软 件 设 置 （ 上 图 ） 车 门 前 六 阶 模 态 （ 上 图 ） 结 论 ： 通 常 情 况 下 由 于 路 面 不 平 汽 车 运 动 所 导 致 的 运 动 学 激 励 多 属 于 2 0 H z 以 下 的 垂 直 激 励 ； 而 车 门 的 第 一 阶 固 有 频 率 为 6 7 . 9 4 2 H z 且 为 Y 方 向 振 动 ， 因 此 在 以 上 激 励 下 没 有 共 振 隐 患 。 通 过 上 图 不 难 看 出 我 们 可 以 在 软 件 灵 活 设 置 测 量 区 和 测 量 点 、 可 通 过 视 频 图 像 即 时 显 示 测 量 结 果 也 可 对 每 个 采 样 点 单 独 聚 焦 ， 下 文 将 会 对 模 态 分 析 模 块 进 行 介 绍 。 三 、 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 模 态 测 试 部 分 软 件 模 块 介 绍 模 态 分 析 软 件 主 要 包 括 参 数 识 别 、 振 型 动 画 、 O D S 和 模 态 验 证 模 块 ； 参 数 识 别 模 块 可 以 对 导 入 的 时 域 或 者 频 响 函 数 进 行 模 态 参 数 识 别 （ 软 件 包 含 多 种 参 数 识 别 方 法 ） ； 振 型 动 画 模 块 用 来 展 示 模 态 参 数 识 别 结 果 ， 尤 其 是 振 型 的 直 观 显 示 ； O D S 模 块 可 以 分 析 每 个 时 刻 和 每 个 频 率 点 下 的 工 作 变 形 分 析 ； 模 态 验 证 模 块 用 来 对 得 到 的 模 态 结 果 进 行 验 证 ， 评 估 实 验 及 分 析 结 果 的 可 靠 性 ； 模 块 介 绍 如 下 ： 1 、 模 型 建 立 ： 三 维 几 何 模 型 是 模 态 测 试 及 分 析 的 基 础 ， S N D A S L D V 软 件 “ 模 型 建 立 ” 模 块 主 界 面 如 下 图 所 示 ， 主 要 包 括 模 型 文 件 设 置 、 模 型 刷 新 、 子 结 构 、 点 、 线 、 面 设 置 、 模 型 显 示 视 图 等 ； 子 结 构 、 点 、 线 和 面 构 成 了 三 维 几 何 模 型 的 基 本 特 征 。 2 、 参 数 识 别 ： 参 数 识 别 模 块 主 界 面 如 下 图 所 示 ， 主 要 包 括 参 数 识 别 方 法 选 择 、 数 据 选 择 及 列 表 、 模 态 识 别 参 数 设 置 、 模 态 文 件 列 表 和 图 形 显 示 区 等 ； 参 数 识 别 方 法 和 数 据 选 择 采 用 下 拉 列 表 的 形 式 ； 模 态 参 数 设 置 包 括 分 析 频 段 、 模 态 阶 次 和 上 下 残 余 差 等 ； 模 态 文 件 及 表 格 展 示 参 数 识 别 的 结 果 ， 包 括 固 有 频 率 、 阻 尼 比 和 振 型 等 参 数 ； 各 频 响 函 数 的 幅 频 和 相 频 曲 线 显 示 在 图 形 显 示 区 。 3 、 振 型 动 画 ：   振 型 是 模 态 重 要 参 数 ， 一 般 来 说 我 们 通 过 动 画 的 形 式 ， 直 观 反 映 各 阶 模 态 振 型 ， 软 件 “ 振 型 动 画 ” 主 界 面 如 下 图 所 示 ， 包 括 模 型 文 件 、 模 态 文 件 、 振 型 动 画 及 控 制 、 报 告 输 出 和 视 频 输 出 等 功 能 。 4 、 O D S ：   相 对 于 常 规 实 验 模 态 分 析 ， 工 作 变 形 分 析 是 模 态 分 析 的 重 要 组 成 部 分 ， O D S 分 析 能 够 得 到 结 构 在 任 意 时 刻 和 任 意 频 率 点 下 的 真 实 运 动 状 态 ； S N D A S L D V 软 件 “ O D S ” 主 界 面 如 下 图 所 示 ， 主 要 由 O D S 数 据 文 件 、 三 维 几 何 模 型 和 O D S 振 型 动 画 及 控 制 等 组 成 。 5 、 模 态 验 证 ： 通 过 模 态 验 证 功 能 可 以 评 估 实 验 模 态 测 试 及 分 析 的 可 靠 性 ； S N D A S L D V 软 件 “ 模 型 验 证 ” 主 界 面 如 下 图 所 示 ， 主 要 包 括 模 态 文 件 选 择 、 M A C 计 算 、 M A C 表 格 和 柱 状 图 等 。 单 点 激 光 测 振 仪 在 电 机 故 障 诊 断 测 试 应 用 利 用 单 点 式 激 光 测 振 仪 对 在 运 行 的 电 机 进 行 实 时 监 测 ， 通 过 时 域 和 频 域 数 据 以 及 相 位 等 手 段 判 断 故 障 点 ； 测 量 采 用 非 接 触 式 激 光 测 振 技 术 ， 避 免 了 原 始 用 贴 片 以 及 磁 吸 传 感 器 的 影 响 ， 减 少 附 加 质 量 的 因 素 ； 搭 建 好 硬 件 及 工 装 设 备 ， 软 件 设 置 合 适 的 参 数 （ F F T 采 样 点 数 、 采 样 频 率 、 高 低 通 滤 波 等 ） ， 测 试 数 据 下 图 ： 该 电 机 转 速 工 作 转 速 为 1 5 0 0 r p m ， 频 谱 中 可 见 转 频 及 许 多 谐 波 频 率 ， 时 域 波 形 引 起 截 断 ， 振 动 相 位 不 稳 定 ； 此 类 时 频 域 通 常 是 由 零 部 件 之 间 配 合 不 良 引 起 的 ， 由 于 松 动 的 零 部 件 对 转 子 的 动 态 力 产 生 非 线 性 的 响 应 ， 所 以 将 产 生 许 多 谐 波 频 率 ， 通 过 打 开 电 机 检 修 发 现 电 机 的 轴 承 衬 套 在 其 盖 内 松 动 ， 及 时 检 修 避 免 了 设 备 情 况 恶 化 。 电 机 产 线 振 动 监 测 场 景 （ 上 图 ） 不 同 测 点 的 振 动 数 据 可 以 反 馈 电 机 不 同 部 件 的 问 题 ， 可 以 采 取 多 通 道 、 多 传 感 器 同 时 获 取 数 据 ； 如 下 图 所 见 该 电 机 驱 动 端 测 点 振 动 烈 度 异 常 ， 频 谱 中 出 现 了 9 6 . 1 7 H z 轴 承 外 圈 故 障 频 率 及 该 频 率 的 各 阶 谐 波 ， 且 明 显 提 高 了 噪 声 变 大 ， 分 析 该 电 机 驱 动 端 轴 承 存 在 异 常 ， 检 修 发 现 该 电 机 驱 动 端 轴 承 外 圈 存 在 明 显 缺 陷 。 电 机 驱 动 端 时 频 域 数 据 （ 上 图 ） 驱 动 端 轴 承 疲 劳 损 伤 （ 上 图 ） 如 下 图 所 见 该 电 机 非 驱 动 端 测 点 振 动 烈 度 明 显 大 于 合 格 产 品 ， 且 频 谱 都 主 要 为 8 0 . 1 1 H z 转 频 及 其 各 阶 谐 波 ， 带 有 5 H z 的 边 频 带 ， 分 析 该 电 机 存 在 松 动 导 致 的 动 静 件 摩 擦 ， 检 修 发 现 该 电 机 零 部 件 安 装 时 存 在 松 动 情 况 。 电 机 非 驱 动 端 时 频 域 数 据 （ 上 图 ） 激 光 多 普 勒 测 振 仪 在 机 器 人 定 位 检 测 测 试 应 用 3 D 视 觉 技 术 一 度 被 公 认 为 是 具 备 提 升 机 器 人 能 力 、 扩 充 应 用 场 景 的 关 键 ， 其 原 理 主 要 利 用 光 学 成 像 ， 结 构 光 、 T o F 三 种 原 理 ， 使 得 机 器 人 能 够 以 一 种 三 维 的 形 态 “ 看 见 ” 和 理 解 事 物 ， 从 而 让 机 器 人 具 备 更 高 的 能 动 性 ， 集 成 商 让 机 器 人 看 见 物 体 的 同 时 与 力 传 感 器 等 进 行 结 合 ， 以 此 让 机 器 人 能 够 完 成 较 为 基 础 的 柔 性 化 生 产 和 更 多 应 用 ； 激 光 测 振 原 理 是 在 视 觉 基 础 上 利 用 非 接 触 测 量 方 式 ， 将 激 光 多 幅 频 率 的 原 理 与 激 光 干 涉 技 术 提 取 物 体 振 动 速 度 原 理 结 合 ， 利 用 外 差 干 涉 使 得 物 体 运 动 精 度 达 到 皮 米 级 ； 这 为 智 能 制 造 、 电 力 系 统 巡 检 机 器 人 、 交 通 运 输 以 及 医 疗 等 高 精 密 度 的 场 景 应 用 都 提 供 了 另 外 一 种 可 行 新 思 路 ； 下 文 将 会 对 激 光 测 振 仪 在 机 器 人 的 应 用 进 行 介 绍 。 一 、 智 能 机 器 人 光 学 感 知 技 术 相 比 于 人 类 的 五 大 感 知 器 官 ， 机 器 人 对 外 界 环 境 的 感 知 主 要 依 赖 于 传 感 器 ， 常 见 的 有 激 光 测 振 模 块 、 深 度 相 机 和 T O F 模 组 等 。   传 统 的 光 学 图 像 传 感 器 、 T O F 传 感 器 以 及 结 构 光 传 感 器 ， 虽 在 人 脸 识 别 和 服 务 机 器 人 的 物 体 识 别 领 域 大 量 应 用 ， 但 无 法 满 足 工 业 机 器 人 所 需 要 的 高 精 度 和 高 速 度 的 要 求 ； 激 光 测 振 传 感 ， 由 于 其 精 度 较 高 ， 高 速 度 ， 非 接 触 等 属 性 特 点 ， 适 合 在 工 业 产 品 及 设 备 的 质 量 识 别 领 域 获 得 应 用 ， 是 人 类 视 觉 、 听 觉 、 触 觉 三 种 感 官 的 延 伸 ， 产 品 原 理 属 性 具 有 更 高 的 精 度 和 速 度 。 深 度 相 机 随 着 机 器 视 觉 、 自 动 驾 驶 等 技 术 的 逐 步 发 展 ， 采 用 3 D 相 机 进 行 物 体 识 别 、 行 为 识 别 、 场 景 建 模 的 相 关 应 用 越 来 越 多 ， 可 以 说 深 度 相 机 就 是 终 端 和 机 器 人 的 眼 睛 ； 相 比 较 传 统 的 相 机 ， 深 度 相 机 在 功 能 上 添 加 了 一 个 深 度 测 量 ， 从 而 更 方 便 准 确 的 感 知 周 围 的 环 境 及 变 化 ； 三 维 建 模 、 无 人 驾 驶 、 机 器 人 导 航 、 手 机 人 脸 解 锁 、 体 感 游 戏 等 都 用 到 了 深 度 相 机 来 实 现 其 功 能 。 二 、 L D V 激 光 测 振 仪 技 术 原 理 L D V 激 光 测 振 技 术 原 理 ： 激 光 多 普 勒 测 振 法 激 光 多 普 勒 测 振 法 是 目 前 能 够 直 接 获 取 微 小 位 移 和 速 度 分 辨 率 的 振 动 测 量 方 法 之 一 ， 已 被 广 泛 用 于 基 础 科 学 领 域 ； 激 光 多 普 勒 测 振 仪 能 实 现 纳 米 级 的 振 幅 分 辨 率 ， 线 性 度 高 ， 在 很 高 频 率 范 围 内 仍 能 确 保 振 幅 的 一 致 性 ； 而 特 性 不 受 测 量 距 离 影 响 ； 因 此 无 论 是 近 距 离 的 显 微 测 试 还 是 远 距 离 测 试 ， 该 原 理 均 适 用 。 激 光 测 振 仪 系 统 采 用 激 光 作 为 探 测 手 段 ， 完 全 无 附 加 质 量 影 响 ， 具 有 非 侵 入 性 ， 从 而 能 够 在 很 小 和 极 轻 质 的 结 构 上 进 行 测 量 ； 激 光 多 普 勒 测 振 仪 （ L a s e r D o p p l e r V i b r o m e t e r ） 采 用 非 接 触 式 测 量 方 式 ， 利 用 激 光 多 普 勒 频 移 效 应 产 生 频 差 的 原 理 ， 并 结 合 激 光 干 涉 技 术 来 提 取 各 种 物 体 的 振 动 速 度 、 位 移 及 加 速 度 等 信 息 ， 其 基 本 原 理 包 含 ： 激 光 测 振 仪 原 理 及 组 成 介 绍 ： 2 . 1 、 多 普 勒 效 应 振 源 与 观 察 者 之 间 存 在 着 相 对 运 动 ， 使 观 察 者 听 到 的 声 音 频 率 发 生 变 化 的 现 象 称 为 “ 多 普 勒 效 应 ” ； 当 声 源 远 离 观 测 者 音 调 变 得 低 沉 ， 声 波 的 波 长 增 加 ， 频 率 变 小 ； 当 声 源 接 近 观 测 者 音 调 就 变 高 ， 声 波 的 波 长 减 小 ， 频 率 变 大 ； 音 调 的 变 化 同 声 源 与 观 测 者 间 的 相 对 速 度 和 声 速 的 比 值 有 关 ， 这 一 比 值 越 大 改 变 就 越 显 著 ， 称 为 “ 多 普 勒 效 应 ” ， 公 式 为 ： 其 中 f 为 观 察 到 的 频 率 ， f 0 为 发 射 源 于 该 介 质 中 的 原 始 发 射 频 率 ， 𝑣 为 波 在 该 介 质 中 的 行 进 速 度 ， 𝑣 0 为 观 察 者 移 动 速 度 ； 若 接 近 发 射 源 则 前 方 运 算 符 号 为 + 号 ， 反 之 则 为 号 ； 𝑣 s 为 发 射 源 移 动 速 度 ， 若 接 近 观 察 者 则 前 方 运 算 符 号 为 号 ， 反 之 则 为 + 号 ;   如 果 激 光 测 振 光 波 被 运 动 物 体 反 射 并 被 L D V 检 测 到 ， 则 所 测 量 到 的 频 移 可 以 描 述 为 公 式   :     其 中 𝑣 是 物 体 速 度 ， 𝜆 是 入 射 波 波 长 ; 反 过 来 为 了 能 确 定 目 标 对 象 速 度 ， 需 要 在 已 知 波 长 的 情 况 下 测 量 （ 多 普 勒 ） 频 移 ， 这 正 是 通 过 L D V 中 的 激 光 干 涉 模 块 来 完 成 。 2 . 2 、 外 差 干 涉 频 率 的 变 化 通 过 马 赫 曾 德 尔 干 涉 仪 转 换 成 光 强 的 时 域 信 号 ， 其 频 域 可 用 于 电 子 进 一 步 的 处 理 ， 在 干 涉 仪 内 激 光 束 被 分 成 参 考 光 束 和 测 量 光 束 ； 从 探 头 反 射 的 光 与 参 考 光 束 发 生 干 涉 ， 除 了 参 考 光 束 的 强 度 𝐼 R 和 反 射 光 的 强 度 𝐼 M 外 ， 光 电 探 测 器 中 记 录 的 强 度 还 包 含 取 决 于 光 程 Δ r 的 差 值 部 分 ， 如 果 该 差 值 是 光 波 长 的 整 数 倍 ， 则 总 强 度 是 单 个 光 强 的 四 倍 。 探 测 器 记 录 的 干 涉 光 强 度 的 变 化 与 物 体 是 否 接 近 或 远 离 测 振 仪 无 关 ； 鉴 于 此 将 光 频 移 典 型 值 为 𝑓 𝑏 ( 通 常 为 4 0 M H z ) 的 声 光 调 制 器 （ 布 拉 格 盒 ） 放 置 在 参 考 光 束 中 ； 当 参 考 光 束 的 频 率 偏 移 固 定 量 f b 时 ， 两 个 光 束 对 固 定 探 头 的 干 涉 都 会 产 生 随 频 率 f b 变 化 的 谐 波 强 度 ； 当 样 本 处 于 静 态 时 ， 将 产 生 4 0 M H z 的 典 型 干 涉 调 制 频 率 ； 因 此 当 样 本 朝 干 涉 仪 移 动 时 ， 调 制 频 率 会 增 加 ； 当 样 本 远 离 干 涉 仪 移 动 时 ， 则 检 测 器 接 收 到 的 频 率 则 小 于 4 0 M H z ； 这 意 味 着 激 光 测 振 仪 不 仅 能 准 确 检 测 光 程 长 度 ， 还 能 检 测 出 运 动 方 向 ； 获 取 调 制 频 率 途 径 ： 双 频 激 光 器 、 声 光 移 频 器 、 电 光 移 频 器 等 。 外 差 干 涉 解 决 方 案 具 有 明 显 的 优 势 ： 由 于 仅 使 用 高 频 交 流 信 号 检 测 多 普 勒 频 率 和 物 体 的 速 度 ， 因 此 不 会 受 到 仪 器 中 低 频 噪 声 （ 例 如 电 源 ） 的 干 扰 ; 非 线 性 效 应 光 电 检 测 器 以 及 所 有 信 号 预 处 理 阶 段 均 不 会 影 响 多 普 勒 调 制 内 容 的 完 整 性 。 3 、 激 光 光 源 激 光 光 源 是 确 定 激 光 多 普 勒 测 振 仪 性 能 和 眼 睛 安 全 性 的 关 键 因 素 ； 除 了 传 统 的 基 于 H e N e 激 光 的 测 振 仪 之 外 ， 还 推 出 了 基 于 短 波 红 外 （ S W I R ） 激 光 的 测 振 仪 ， 下 文 为 H e N e 以 及 S W I R 介 绍 ： 3 . 1 、 氦 氖 激 光 器 H e N e 激 光 源 的 波 长 为 6 3 2 . 8 n m ； 红 色 的 测 量 光 束 肉 眼 可 见 ， 无 需 指 示 激 光 即 可 定 位 ； 在 相 对 短 的 波 长 下 ， 激 光 束 可 以 聚 焦 到 非 常 小 的 光 斑 直 径 ， 这 使 H e N e 激 光 测 振 仪 适 合 用 于 测 量 微 结 构 ； 由 于 吸 收 微 不 足 道 ， 氦 氖 激 光 器 也 可 以 通 过 水 下 进 行 测 量 。 3 . 2 、 红 外 激 光 器 为 了 在 反 射 不 良 的 表 面 或 远 处 的 物 体 上 获 得 信 号 和 数 据 质 量 ； 使 用 波 长 为 1 5 5 0 n m 的 具 有 最 高 的 眼 睛 安 全 等 级 的 的 红 外 激 光 器 ， 同 时 用 同 轴 指 示 激 光 定 位 不 可 见 的 测 量 光 束 ； 红 外 测 振 仪 的 单 纵 向 激 光 模 式 为 几 乎 所 有 振 动 测 量 任 务 提 供 了 足 够 信 号 质 量 的 条 件 ， 同 时 具 有 高 温 稳 定 性 、 使 用 寿 命 长 等 附 加 特 性 。   4 、 解 调 将 测 量 信 号 和 噪 声 分 离 、 放 大 等 处 理 后 ， 从 已 经 调 制 的 信 号 中 提 取 反 映 被 测 量 值 的 测 量 信 号 ， 这 一 过 程 称 为 解 调 ； 通 过 解 调 从 干 涉 光 强 度 中 获 得 有 关 被 测 物 体 运 动 的 信 息 ； 转 换 为 数 字 信 号 后 ， 信 号 处 理 器 会 实 时 确 定 测 量 对 象 的 位 移 ， 速 度 和 加 速 度 ； 解 调 （ 通 常 也 称 为 解 码 ） 包 含 对 位 移 、 速 度 或 加 速 度 的 处 理 。 激 光 测 振 仪 下 的 振 动 位 移 、 速 度 、 加 速 度 关 系 ： 因 此 三 者 关 系 为 ： 位 移 、 速 度 、 加 速 度 都 是 同 频 率 的 简 谐 波 ， 三 者 的 幅 值 相 应 为 此 外 在 相 位 上 位 移 落 后 速 度 9 0 º ， 加 速 度 领 先 速 度 9 0 º ； 激 光 测 振 仪 类 型 激 光 多 普 勒 测 振 仪 类 型 包 括 单 点 式 激 光 测 振 仪 、 差 分 式 激 光 测 振 仪 、 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 、 显 微 式 激 光 测 振 仪 、 多 通 道 激 光 测 振 仪 等 类 型 ， 可 根 据 应 用 需 求 选 取 不 同 类 型 的 激 光 测 振 仪 。 激 光 测 振 仪 较 传 统 振 动 传 感 器 的 优 势 ： 激 光 测 振 仪 具 有 非 接 触 、 远 距 离 、 精 度 较 高 、 灵 敏 度 高 和 高 频 响 等 优 点 ， 同 时 适 用 于 高 温 环 境 及 各 种 材 质 ， 且 不 受 环 境 电 磁 干 扰 影 响 。 三 、 3 D 视 觉 传 感 技 术 原 理 3 D 视 觉 传 感 技 术 原 理 — — 深 度 相 机 ； 目 前 从 实 现 深 度 相 机 这 个 功 能 的 技 术 层 面 去 分 析 ， 有 以 下 几 种 主 流 方 案 ： 双 目 、 结 构 光 、 T O F 。 双 目 深 度 相 机 ： 双 目 立 体 视 觉 是 机 器 视 觉 的 一 种 重 要 形 式 ， 被 动 式 深 度 相 机 测 量 类 似 人 类 双 眼 布 置 ， 通 过 两 个 位 置 已 标 定 好 的 2 D 相 机 观 察 同 一 环 境 ， 根 据 图 像 内 容 进 行 特 征 点 匹 配 ， 进 而 计 算 深 度 。 结 构 光 深 度 相 机 ： 通 过 近 红 外 激 光 器 ， 将 具 有 一 定 结 构 特 征 的 光 线 投 射 到 被 拍 摄 物 体 上 ， 再 由 专 门 的 红 外 摄 像 头 进 行 采 集 ； 结 构 光 线 会 因 被 摄 物 体 的 不 同 深 度 区 域 ， 而 采 集 不 同 的 图 像 相 位 信 息 ， 通 过 运 算 单 元 将 其 变 化 换 算 成 深 度 信 息 ， 从 而 获 得 三 维 结 构 ； 简 单 来 说 就 是 通 过 光 学 手 段 获 取 被 拍 摄 物 体 的 三 维 结 构 ， 将 获 取 到 的 信 息 进 行 更 深 入 的 应 用 。 T o F 深 度 相 机 ： 测 量 光 飞 行 时 间 来 取 得 距 离 ， 通 过 给 目 标 连 续 发 射 激 光 脉 冲 ， 然 后 用 传 感 器 接 收 反 射 光 线 ， 通 过 探 测 光 脉 冲 的 飞 行 往 返 时 间 来 得 到 确 切 的 目 标 物 距 离 ； T O F 法 根 据 调 制 方 法 的 不 同 ， 一 般 可 以 分 为 两 种 ： 脉 冲 调 制 和 连 续 波 调 制 。 四 、 L D V 激 光 测 振 仪 及 3 D 视 觉 传 感 部 分 产 品 介 绍 4 . 1 、 L D V 激 光 测 振 仪 产 品 系 列 4 . 2 、 氦 氖 单 点 激 光 测 振 仪 应 用 领 域 比 如 工 业 机 器 人 定 位 检 测 、 工 业 自 动 化 振 动 检 测 、 电 力 设 备 故 障 监 测 、 能 源 设 备 健 康 状 态 监 测 、 精 密 数 控 机 床 振 动 测 试 等 。 4 . 3 、 3 D 视 觉 传 感 产 品 介 绍 识 别 类 定 位 类 五 、 需 求 分 析 需 求 分 析 1 ： 激 光 测 振 振 动 和 噪 声 是 产 品 品 质 重 要 评 测 标 准 之 一 ， 因 为 它 关 系 到 产 品 的 质 量 、 可 靠 性 和 寿 命 ， 关 系 到 人 们 的 安 全 和 健 康 ， 所 以 必 须 对 振 动 和 噪 声 进 行 监 测 和 控 制 ； 振 动 和 噪 声 的 传 统 检 测 方 法 是 用 手 摸 外 壳 ， 用 耳 朵 听 异 音 等 ； 或 用 接 触 式 传 感 器 进 行 检 测 。 这 些 传 统 检 测 方 法 存 在 如 下 的 缺 点 ： 测 试 结 果 存 在 人 的 主 观 因 素 ， 结 果 不 准 确 ， 易 误 判 ； 测 试 效 率 低 ； 影 响 工 作 人 员 的 身 体 健 康 ； 容 易 损 伤 产 品 外 观 ； 接 触 式 传 感 器 频 繁 接 触 易 损 坏 ， 增 加 制 造 成 本 。 需 求 分 析 2 ： 基 于 激 光 测 振 仪 和 3 D 视 觉 智 能 机 器 人 解 决 方 案 为 了 解 决 传 统 振 动 噪 声 监 控 方 法 的 缺 点 ， 采 用 非 接 触 的 L D V 激 光 测 振 与 3 D 视 觉 传 感 的 多 传 感 融 合 及 智 能 机 器 人 技 术 ， 可 以 为 智 能 制 造 领 域 提 供 完 善 的 解 决 方 案 。 六 、 应 用 案 例 分 享 6 . 1 、 电 力 智 能 巡 检 机 器 人 （ 振 动 、 声 音 监 测 ） 6 . 2 、 测 量 机 器 人 手 臂 的 振 动 6 . 3 、 工 业 机 器 人 振 动 抑 制 测 试 6 . 4 、 机 床 刀 具 磨 损 诊 断 6 . 5 、 运 动 控 制 平 台 振 动 测 试 6 . 6 、 电 机 生 产 线 振 动 监 测 与 诊 断 七 、 5 G 智 能 机 器 人 感 知 及 健 康 诊 断 7 . 1 、 光 电 感 知 与 健 康 诊 断 平 台 概 述 5 G 智 能 机 器 人 物 联 网 光 电 感 知 与 健 康 诊 断 平 台 以 L D V 激 光 测 振 传 感 及 3 D 视 觉 传 感 为 核 心 ， 结 合 其 它 声 音 、 振 动 、 温 度 、 应 变 等 多 种 感 知 技 术 ， 在 5 G 物 联 网 基 础 上 采 集 海 量 数 据 ， 并 进 行 A I 人 工 智 能 分 析 ， 从 而 对 设 备 状 态 实 现 健 康 诊 断 ， 进 一 步 提 出 改 善 方 案 。 7 . 2 、 光 电 感 知 与 健 康 诊 断 平 台 技 术 框 架 7 . 3 、 基 于 5 G 物 联 网 的 光 电 感 知 终 端 八 、 综 述 ： 所 以 激 光 测 振 传 感 是 人 类 视 觉 ， 听 觉 ， 触 觉 三 种 感 官 的 延 伸 ， 将 在 机 器 人 产 品 及 设 备 的 质 量 识 别 领 域 获 得 应 用 ； 深 度 相 机 就 是 终 端 和 机 器 人 的 眼 睛 ； 随 着 机 器 视 觉 ， 自 动 驾 驶 等 颠 覆 性 的 技 术 逐 步 发 展 ， 采 用 3 D 相 机 进 行 物 体 识 别 、 行 为 识 别 、 场 景 建 模 的 相 关 应 用 将 越 来 越 多 ； 振 动 和 噪 声 是 产 品 品 质 重 要 评 测 标 准 之 一 ， 因 为 它 关 系 到 产 品 的 质 量 、 可 靠 性 和 寿 命 ， 关 系 到 人 们 的 安 全 和 健 康 ， 所 以 必 须 对 振 动 和 噪 声 进 行 监 测 和 控 制 ； 为 了 解 决 传 统 振 动 噪 声 监 控 方 法 的 缺 点 ， 采 用 非 接 触 的 L D V 激 光 测 振 与 3 D 视 觉 传 感 的 多 传 感 融 合 及 智 能 机 器 人 技 术 ， 可 以 为 智 能 制 造 领 域 提 供 完 善 的 解 决 方 案 ； 普 通 的 光 学 视 觉 传 感 仅 可 以 看 到 物 体 的 表 面 ， 而 激 光 测 振 传 感 可 探 查 到 物 体 的 内 在 特 性 。 坚 固 型 数 据 采 集 系 统 冲 击 测 试 应 用     公 司 代 理 的 数 据 采 集 系 统 具 有 坚 固 、 可 靠 、 使 用 方 便 的 特 点 用 于 地 爆 器 材 研 制 中 所 需 要 的 诸 如 外 场 物 理 场 参 数 、 民 用 爆 破 地 震 动 参 数 、 高 冲 击 等 的 测 量 ， 以 及 防 护 工 程 、 道 路 桥 梁 、 工 程 机 械 等 工 程 兵 各 专 业 的 室 内 外 试 验 研 究 和 工 程 参 数 检 测 。     S y n e r g y 、 E c h e l o n 、 S a t u r n 等 各 型 号 数 采 都 各 有 千 秋 ， 且 都 能 通 过 外 接 不 同 类 型 传 感 器 适 用 于 不 同 领 域 的 测 量 。       我 司 含 有 其 他 应 用 与 规 格 振 动 采 集 系 统 、 动 态 信 号 采 集 分 析 系 统 、 多 功 能 数 据 采 集 系 统 、 应 力 应 变 温 度 采 集 系 统 、 模 态 测 试 系 统 等 ， 链 接 如 下 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o d u c t / 8 8 4 高 速 瞬 态 记 录 仪 民 用 电 磁 发 射 测 试 应 用 A M O t r o n i c s 高 速 瞬 态 记 录 仪 可 在 强 电 磁 干 扰 环 境 下 隔 离 您 的 仪 器 设 备 ， 低 噪 声 A / D 转 换 模 块 能 以 每 秒 几 k 至 2 G 的 样 点 的 采 样 率 将 测 量 数 据 进 行 数 字 化 处 理 ； S a t u r n S t u d i o 软 件 可 以 实 现 无 缝 的 数 据 采 集 、 快 速 的 数 据 处 理 以 及 在 任 意 帧 率 下 与 高 速 视 频 数 据 的 显 示 同 步 ； 自 动 生 成 的 报 告 将 全 面 综 合 地 针 对 您 的 试 验 内 容 显 示 相 关 测 量 结 果 ； 用 户 指 定 的 运 算 内 容 将 通 过 根 据 您 所 有 应 用 所 需 贰 定 制 的 插 件 简 单 地 集 成 于 自 动 处 理 功 能 内 。 S a t u r n S t u d i o I I 软 件 可 在 数 据 采 集 完 成 后 立 即 实 现 上 百 个 的 运 算 内 容 、 运 算 波 形 的 显 示 及 报 告 生 成 。 产 品 链 接 h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / d e s c / 6 4 0 7 . h t m l 单 点 激 光 测 振 仪 在 大 理 石 隔 振 台 的 减 振 效 果 测 量 应 用 单 点 激 光 测 振 仪 测 试 项 目 背 景   精 密 光 学 仪 器 在 生 物 学 、 化 学 、 物 理 学 、 天 文 学 等 科 研 工 作 中 发 挥 着 重 要 作 用 ， 但 是 仪 器 的 微 小 振 动 对 精 密 光 学 仪 器 的 使 用 有 着 很 大 的 影 响 ； 微 小 振 动 会 影 响 精 密 光 学 仪 器 的 图 像 稳 定 性 、 焦 距 稳 定 性 、 对 齐 和 校 准 的 精 确 度 等 ； 其 中 大 理 石 隔 振 台 对 精 密 光 学 仪 器 的 减 振 有 着 重 要 的 作 用 ； 其 影 响 主 要 体 现 在 减 小 振 动 、 提 供 平 稳 支 撑 和 环 境 隔 离 等 方 面 ； 这 些 影 响 有 助 于 提 高 仪 器 的 精 确 度 、 稳 定 性 和 可 靠 性 ， 从 而 保 证 仪 器 能 够 正 常 运 行 并 获 得 准 确 的 测 量 结 果 ； 本 案 例 使 用 单 点 式 激 光 测 振 仪 L V S 0 1 对 精 密 光 学 仪 器 的 玻 璃 载 物 台 进 行 微 小 振 动 测 量 ， 可 有 效 、 快 速 地 测 量 出 不 同 的 大 理 石 隔 振 台 对 精 密 光 学 仪 器 的 振 动 影 响 ， 进 而 筛 选 更 加 合 适 的 大 理 石 隔 振 台 用 于 精 密 光 学 仪 器 ， 帮 助 精 密 光 学 仪 器 提 升 整 体 的 稳 定 性 以 及 质 量 。 什 么 是 激 光 多 普 勒 测 振 ？ 激 光 多 普 勒 测 振 法 是 目 前 能 够 快 速 获 取 位 移 和 速 度 分 辨 率 的 振 动 测 量 方 法 ， 已 被 广 泛 用 于 基 础 科 学 领 域 ； 它 能 实 现 纳 米 级 、 皮 米 级 的 振 幅 分 辨 率 ， 线 性 度 高 ， 在 很 高 的 频 率 范 围 内 仍 能 确 保 振 幅 的 一 致 性 ； 这 些 特 性 不 受 测 量 距 离 影 响 ， 因 此 无 论 是 近 距 离 的 显 微 测 试 还 是 超 远 距 离 测 试 ， 该 原 理 均 适 用 ； 系 统 采 用 激 光 作 为 探 测 手 段 ， 完 全 无 附 加 质 量 影 响 ， 具 有 非 侵 入 性 ， 从 而 能 够 在 小 巧 的 结 构 上 进 行 测 量 。 本 期 案 例 本 实 验 是 用 单 点 式 激 光 测 振 仪 L V S 0 1 对 精 密 光 学 仪 器 的 玻 璃 载 物 台 进 行 振 动 位 移 测 试 ， 分 别 测 试 大 理 石 隔 振 台 A 、 B 在 静 态 以 及 外 界 激 励 下 对 玻 璃 载 物 台 的 减 振 效 果 ； 精 密 仪 器 表 面 不 适 合 使 用 接 触 式 测 量 ， 附 加 质 量 会 影 响 仪 器 的 微 小 振 动 变 化 ， 故 选 用 激 光 测 振 仪 是 作 为 测 量 仪 器 的 首 选 之 一 。 测 试 设 备 ： 单 点 式 激 光 测 振 仪 L V S 0 1 测 试 环 境 如 下 ：   测 试 数 据 如 下 测 试 频 谱 图 如 下 所 示 ： 隔 振 台 A 静 态 环 境 激 励 隔 振 台 B 静 态 环 境 激 励 隔 振 台 A 动 态 气 泵 激 励 隔 振 台 B 动 态 气 泵 激 励 数 据 分 析 ： 测 试 结 论 通 过 测 试 分 析 对 比 发 现 无 论 静 态 环 境 激 励 还 是 动 态 气 泵 激 励 情 况 下 ， 大 理 石 隔 振 台 A 的 减 振 效 果 都 优 于 大 理 石 隔 振 台 B 。 产 品 链 接 ： 单 点 式 激 光 测 振 仪 L V S 0 1 激 光 多 普 勒 测 振 仪 商 用 直 升 机 踏 板 力 测 试 应 用 直 升 机 踏 板 力 测 力 传 感 器 应 用 概 述 ： 直 升 机 的 脚 蹬 控 制 着 直 升 机 的 飞 行 方 向 和 俯 仰 角 度 ， 运 用 踏 板 力 传 感 器 的 可 以 让 工 程 人 员 精 确 地 了 解 施 加 在 脚 蹬 上 力 的 大 小 ； 使 用 产 品 ： 踏 板 力 传 感 器 （ L A U 系 列 ） 及 与 之 配 套 的 仪 器 仪 表 （ I P M 6 5 0 , I H H 5 0 0 , U S B 采 集 模 块 和 C S G 1 1 0 放 大 器 ） 。 工 作 原 理 ： 1 、 飞 行 器 研 发 前 期 往 往 要 通 过 严 格 的 可 靠 性 试 验 以 达 到 飞 行 安 全 协 议 的 标 准 ； 为 此 必 须 对 每 一 台 直 升 机 的 脚 蹬 进 行 仔 细 的 校 验 ； 2 、 我 们 的 质 保 工 程 师 可 以 利 用 F U T E K 的 踏 板 力 传 感 器 ， 测 量 驱 动 直 升 机 飞 行 时 脚 蹬 的 力 的 大 小 ； 3 、 踏 板 力 传 感 器 的 数 值 可 以 直 接 通 过 U S B 采 集 模 块 直 接 传 输 到 电 脑 上 ； 4 、 传 感 器 的 数 值 可 以 通 过 电 脑 由 S E N S I T 软 件 读 取 ， S E N S I T 软 件 具 体 显 示 力 值 、 绘 制 曲 线 、 存 储 数 据 等 功 能 ， 最 高 支 持 1 6 通 道 。 F U T E K 商 用 飞 机 起 落 架 跌 落 测 试 应 用 应 用 概 述 : 飞 机 起 落 架 制 造 商 要 保 证 起 落 架 的 质 量 ， 会 对 超 落 架 做 跌 落 冲 击 和 耐 久 性 试 验 ; F U T E K L C A 系 列 传 感 器 由 于 其 结 构 坚 固 、 体 积 小 、 量 程 大 ， 比 较 适 用 于 这 些 试 验 ; 使 用 产 品 : F U T E K 柱 式 传 感 器 （ L C A 系 列 ） ， 及 其 相 关 的 仪 器 仪 表 （ I A C 2 0 0 , I P M 6 5 0 , I H H 5 0 0 和 U S B 采 集 模 块 ） 与 S E N S I T ™ 采 集 软 件 。 工 作 原 理 ： 1 、 工 程 师 要 对 飞 机 起 落 架 进 行 了 一 系 列 的 质 量 和 疲 劳 试 验 ; 2 、 采 用 单 压 向 的 测 力 传 感 器 ， 工 程 师 可 以 测 量 起 落 架 跌 落 时 的 压 向 力 ; 3 、 这 类 型 试 验 通 常 也 会 用 到 液 压 机 构 ; 4 、 测 试 平 台 的 底 部 安 装 数 只 微 型 柱 式 传 感 器 （ L C A 系 列 ） ， 液 压 机 构 将 起 落 架 抬 升 到 一 定 高 度 ， 然 后 作 自 由 下 落 ， 这 些 传 感 器 就 可 以 监 测 到 跌 落 时 施 加 于 飞 机 起 落 架 的 力 ; 5 、 传 感 器 的 数 据 可 以 通 过 F U T E K I A C 2 0 0 接 线 盒 进 行 求 和 ， 然 后 通 过 我 们 的 数 字 显 示 仪 表 （ I H H 5 0 0 或 I P M 6 5 0 ） 读 数 ， 或 者 直 接 接 入 到 U S B 采 集 模 块 上 ; 6 、 通 过 F U T E K S E N S I T 采 集 软 件 ， 试 验 人 员 可 以 监 测 高 达 1 6 通 道 的 数 据 ， 也 可 以 显 示 实 时 曲 线 ， 保 存 测 试 数 据 。 光 纤 激 光 测 振 仪 在 机 械 手 臂 抑 振 测 试 应 用 机 械 臂 在 生 产 操 作 中 抑 振 是 非 常 重 要 的 一 个 环 节 ， 它 直 接 影 响 到 整 个 控 制 系 统 的 操 作 以 及 重 复 性 精 度 ； 抑 振 的 方 向 除 了 驱 动 结 构 相 关 如 伺 服 电 机 抑 振 ， 还 涉 及 到 机 械 臂 的 弯 曲 振 动 ， 关 节 的 扭 转 变 形 振 动 等 等 ； 而 在 关 节 控 制 环 节 不 同 姿 态 下 的 固 有 频 率 数 据 采 集 就 非 常 重 要 ， 一 方 面 可 以 通 过 改 变 机 械 臂 结 构 通 过 改 变 固 有 频 率 避 开 机 械 臂 工 作 频 率 ； 另 一 方 面 可 以 合 理 选 择 减 速 比 参 数 等 工 艺 参 数 方 向 改 变 工 作 频 率 ， 避 开 机 械 臂 固 有 频 率 从 而 达 到 抑 振 效 果 ； 本 方 案 中 采 用 单 点 式 光 纤 激 光 测 振 仪 L V F S O 1 对 空 间 站 机 械 臂 部 位 进 行 抑 振 测 试 。 测 试 环 境 搭 建 如 下 ： 现 场 搭 建 好 光 纤 激 光 测 振 仪 测 试 环 境 ， 测 试 对 象 为 6 轴 机 械 臂 ， 测 试 仪 器 选 型 为 光 纤 单 点 激 光 测 振 仪 L V F S 0 1 ； 测 点 应 客 户 要 求 选 取 为 6 轴 法 兰 盘 固 定 的 工 件 表 面 ， 激 励 方 式 为 力 锤 敲 击 ， 激 励 点 为 6 轴 法 兰 盘 。 测 点 及 仪 器 选 型 如 下 ： 测 试 数 据 — — 固 有 频 率 如 下 ： 测 试 数 据 — — 时 域 波 形 如 下 ： 数 据 整 理 如 下 ： 此 次 案 例 数 据 主 要 获 取 的 是 机 械 手 臂 6 轴 前 端 的 工 件 固 有 频 率 ， 对 于 不 同 部 位 的 抑 振 需 求 ， 需 针 对 性 选 取 测 点 进 行 测 试 ； 如 若 研 究 如 何 实 现 关 节 位 置 控 制 的 同 时 ， 如 何 稳 定 和 衰 减 机 械 臂 及 其 关 节 的 低 频 挠 性 振 动 ， 就 需 要 在 6 个 关 节 处 附 近 选 取 测 点 进 行 测 试 ； 此 类 试 验 数 据 对 大 型 挠 性 机 械 臂 设 计 ， 动 力 学 与 控 制 研 究 中 具 有 可 应 用 的 参 考 价 值 。 数 据 采 集 系 统 民 用 飞 行 测 试 应 用       我 司 提 供 的 各 类 数 据 测 试 系 统 用 于 飞 行 试 验 、 推 进 系 统 测 试 、 材 料 测 试 、 电 力 系 统 、 风 洞 测 试 等 各 类 实 践 中 ， 以 下 为 几 个 飞 行 器 的 典 型 试 验 及 数 据 采 集 系 统 在 该 试 验 中 的 简 单 介 绍 ， 希 望 能 给 您 提 供 参 考 ；       通 常 的 飞 行 试 验 环 境 都 比 较 恶 劣 ， 试 验 中 参 数 数 量 大 ， 种 类 多 ， 测 试 参 数 所 涉 及 的 专 业 众 多 ， 各 专 业 对 数 据 处 理 的 要 求 也 不 一 样 ， 所 以 对 试 验 仪 器 具 有 较 高 的 技 术 要 求 ， 我 司 为 各 类 飞 行 试 验 提 供 合 适 的 试 验 方 案 ， 包 括 机 载 数 据 采 集 仪 器 ， 和 地 面 数 据 接 受 设 备 或 者 是 更 为 复 杂 的 整 套 测 试 系 统 ， 可 选 机 载 记 录 器 、 G P S 天 线 、 G P S 授 时 器 以 及 各 种 传 感 器 等 ；       我 司 能 够 提 供 “ 整 合 的 ” 模 块 化 数 采 系 统 , 充 分 融 合 信 号 调 理 、 A / D 、 实 时 分 析 、 机 载 存 储 、 数 据 处 理 、 显 示 等 多 种 功 能 , 有 完 备 齐 全 的 输 入 输 出 模 块 ； 在 恶 劣 环 境 下 也 能 够 稳 定 工 作 ， 正 常 采 集 传 感 器 的 信 号 , 数 值 和 波 形 误 差 小 ； 以 下 是 一 个 基 本 的 系 统 集 成 框 图 图 示 ， 可 在 各 类 机 型 的 科 研 试 飞 或 地 面 试 验 中 应 用 ； 扫 描 式 激 光 测 振 仪 太 阳 能 电 池 板 模 态 测 试 应 用 太 阳 能 电 池 阵 属 轻 质 、 柔 性 结 构 固 有 频 率 较 低 ， 对 其 进 行 模 态 分 析 选 用 单 点 激 励 法 （ S I M O ） ； 使 用 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 ， 其 非 接 触 、 无 附 件 重 量 影 响 、 测 量 精 度 较 高 的 优 势 凸 显 出 来 。 下 图 为 卫 星 太 阳 能 电 池 板 模 态 分 析 效 果 图 ： 太 阳 能 电 池 板 模 态 分 析 图 力 锤 敲 击 时 域 波 形 （ 敲 击 三 次 ） 太 阳 能 电 池 板 响 应 时 域 波 形 数 据 采 集 系 统 在 商 用 发 动 机 推 进 系 统 测 试 的 应 用         商 用 发 动 机 推 进 系 统 的 数 据 处 理 主 要 包 含 ： 遥 测 实 时 数 据 的 处 理 任 务 、 遥 测 事 后 数 据 处 理 、 以 及 对 遥 测 数 据 、 处 理 结 果 等 的 数 据 管 理 ； 我 司 代 理 的 数 采 及 软 件 可 以 满 足 以 上 各 阶 段 的 需 要 , 能 够 满 足 以 下 测 试 ： 实 时 任 务 处 理 : 我 司 代 理 的 数 采 系 统 处 理 速 度 快 ， 延 迟 极 小 ， 采 样 速 率 高 （ 从 采 样 率 2 0 K H z 1 G H z ） ； 处 理 不 重 复 ， 单 向 处 理 ； 处 理 过 程 简 单 精 确 ； 事 后 任 务 分 析 : 采 集 到 的 数 据 将 被 存 入 本 地 硬 盘 ， 供 事 后 分 析 ； 对 数 据 处 理 、 统 计 分 析 并 出 报 告 ， 配 套 软 件 适 用 范 围 广 ， 页 面 简 洁 易 操 作 ， 且 能 够 兼 容 第 三 方 数 据 分 析 软 件 平 台 ， 且 我 司 工 程 人 员 可 您 为 您 编 写 特 殊 的 程 序 来 满 足 您 的 测 试 要 求 ； 数 据 管 理 : 包 括 给 实 时 任 务 、 事 后 任 务 进 行 支 持 ， 满 足 任 务 要 求 ； 具 备 用 户 管 理 、 高 速 大 容 量 存 储 、 快 速 精 确 检 索 等 功 ， 建 立 分 布 式 数 据 管 理 ； 我 司 含 有 不 同 应 用 与 规 格 振 动 采 集 系 统 、 动 态 信 号 采 集 分 析 系 统 、 多 功 能 数 据 采 集 系 统 、 应 力 应 变 温 度 采 集 系 统 、 模 态 测 试 系 统 等 ， 链 接 如 下 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o d u c t / 8 8 4 六 自 由 度 加 速 度 传 感 器 应 用 介 绍 一 、 我 们 在 卫 星 姿 态 检 测 、 平 台 稳 定 、 运 动 和 振 动 测 量 ， 六 维 度 振 动 平 台 验 证 和 控 制 以 及 运 输 环 境 滚 动 、 俯 仰 、 偏 航 和 倾 斜 测 量 等 领 域 需 要 对 被 测 物 三 维 空 间 中 刚 体 的 运 动 多 维 自 由 度 进 行 监 测 和 分 析 ， 下 文 将 会 对 6 自 由 度 模 拟 输 出 传 感 器 进 行 简 单 介 绍 。 二 、 简 单 来 讲 六 自 由 度 传 感 器 包 含 三 个 基 于 M E M S 的 单 轴 加 速 度 计 以 及 三 个 基 于 M E M S 的 陀 螺 仪 ； 传 感 器 将 提 供 U S E X 、 Y 、 Z 加 速 度 以 及 围 绕 这 三 个 正 交 轴 的 旋 转 信 息 （ 滚 动 、 俯 仰 、 偏 航 以 度 / 秒 表 示 ） 。 三 、 以 D y t r a n 7 5 7 6 A 六 自 由 度 输 出 加 速 度 传 感 器 为 例 7 5 7 6 A 传 感 器 利 用 独 立 的 M E M S 芯 片 对 每 个 加 速 度 和 角 速 率 通 道 进 行 高 驱 动 、 低 阻 抗 缓 冲 ， 用 于 测 量 被 测 物 在 某 种 状 态 下 的 加 速 度 和 角 速 度 ； 通 过 检 测 7 5 7 6 A 传 感 器 的 X 和 Y 轴 加 速 度 ， 可 以 实 现 静 态 倾 斜 测 量 ， 可 在 X 和 Y 轴 上 与 2 . 5 V 初 始 偏 置 的 偏 离 标 明 倾 斜 ， 一 旦 传 感 器 开 始 倾 斜 输 出 电 压 会 再 偏 置 （ 如 果 倾 斜 出 现 在 X 轴 周 围 ， Y 轴 测 输 出 表 示 正 或 负 的 静 态 加 速 度 ， 反 之 亦 然 ） ； 这 项 读 数 得 益 于 陀 螺 仪 的 集 成 ， 这 两 个 数 据 可 被 卡 尔 曼 滤 波 器 使 用 ， 用 来 确 定 传 感 器 在 空 间 中 的 角 度 位 置 。 另 外 我 们 也 可 配 套 轻 小 型 （ 重 量 仅 6 0 0 g ） D y t r a n 4 4 0 4 V i b r a C o r d e r ™ 6 自 由 度 振 动 记 录 仪 ， 可 实 现 陀 螺 仪 和 加 速 度 数 据 同 步 采 样 ； 加 速 度 频 率 响 应 ( ± 5 % ) : 0 1 0 0 0 H z ； 陀 螺 仪 频 率 响 应 : 0 1 0 0 0 H z ； 工 作 温 度 范 围 : 4 0 ℃ 1 0 5 ℃ ； 加 速 度 量 程 ( X , Y , Z ) ： ± 2 g ， ± 5 g , ± 1 0 g , ± 3 0 g , ± 2 0 0 g ； 角 速 度 量 程 ( X , Y , Z ) ： ± 5 0 , ± 1 5 0 , ± 2 5 0 , ± 2 0 , 0 0 0 ° / s e c 。 四 、 除 上 文 提 及 的 应 用 外 ， 六 自 由 度 输 出 传 感 器 同 样 适 用 于 飞 翔 驾 驶 模 拟 、 车 辆 乘 坐 质 量 以 及 飞 机 地 面 测 试 、 直 升 机 评 估 等 应 用 。 更 多 产 品 请 咨 询 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 销 售 人 员 ！ 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 对 大 型 结 构 件 模 态 测 试 大 型 结 构 件 的 模 态 分 析 是 工 程 结 构 设 计 、 研 究 和 安 全 评 估 的 重 要 组 成 部 分 ， 如 大 型 机 械 、 建 筑 等 的 安 全 、 可 靠 性 、 寿 命 的 研 究 和 监 控 ； 那 么 我 们 需 进 行 振 动 和 模 态 分 析 ， 传 统 的 模 态 分 析 方 法 通 常 使 用 有 限 元 法 或 者 模 态 试 验 来 获 取 结 构 的 振 动 特 性 ； 但 是 这 些 方 法 都 存 在 一 定 的 局 限 性 和 困 难 ， 有 限 元 法 需 要 进 行 复 杂 的 建 模 和 求 解 ， 而 模 态 试 验 则 必 须 在 实 际 结 构 上 进 行 操 作 ； 作 为 一 种 新 型 的 非 接 触 式 振 动 测 量 仪 器 ， 单 点 扫 描 式 激 光 多 普 勒 测 振 仪 可 以 有 效 规 避 传 统 模 态 分 析 方 式 中 存 在 的 问 题 ； 在 大 型 结 构 件 的 模 态 分 析 应 用 中 越 来 越 受 到 关 注 。 测 试 对 象 ： 本 实 验 以 大 型 货 架 为 例 ， 对 日 常 生 活 中 常 见 的 货 架 进 行 扫 描 测 量 测 试 设 备 如 下 ： 单 点 扫 描 激 光 测 振 仪 采 用 激 光 光 源 发 射 激 光 束 ， 并 借 助 高 速 扫 描 振 镜 将 激 光 束 快 速 扫 描 于 被 测 结 构 物 表 面 ， 进 而 实 现 对 结 构 物 表 面 振 动 信 号 的 测 量 。 测 试 结 果 一 阶 模 态 频 率   5 . 8 H z   二 阶 模 态 频 率   3 9 H z 三 阶 模 态 频 率   1 3 4 H z 四 阶 模 态 频 率   2 3 5 H z 总 的 来 说 扫 描 激 光 测 振 仪 在 大 型 结 构 件 的 模 态 分 析 应 用 中 可 以 提 供 精 度 较 高 、 灵 敏 度 较 高 的 测 量 手 段 ， 为 结 构 的 设 计 、 改 进 和 安 全 评 估 提 供 支 持 ， 从 而 提 高 结 构 设 计 和 改 进 的 效 率 和 可 靠 性 。 产 品 介 绍 ： 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 利 用 非 接 触 式 多 普 勒 原 理 测 量 方 法 ， 目 标 测 量 距 离 在 0 . 2 m 2 0 m 之 间 ， 设 备 抗 干 扰 性 强 ， 具 有 很 高 的 分 辨 率 ； 不 仅 可 以 准 确 的 对 各 种 物 体 的 振 动 、 位 移 、 速 度 以 及 加 速 度 等 进 行 测 量 ， 还 可 以 进 行 O D S 以 及 模 态 分 析 ； 产 品 链 接 ： 全 场 扫 描 式 激 光 测 振 仪 L V S C 4 0 0 激 光 多 普 勒 测 振 仪 微 小 型 激 光 测 振 仪 自 动 化 机 台 振 动 检 测 激 光 多 普 勒 测 振 仪 振 仪 机 台 振 动 检 测 自 动 化 机 台 在 各 行 各 业 中 的 应 用 越 来 越 广 泛 ， 由 于 机 械 设 备 的 长 期 使 用 ， 振 动 问 题 成 为 稳 定 性 和 可 靠 性 的 重 要 考 量 因 素 ； 舜 宇 激 光 测 振 仪 以 有 效 地 进 行 自 动 化 机 台 振 动 检 测 ； 动 化 机 台 振 动 问 题 可 能 导 致 机 械 部 件 的 磨 损 、 松 动 或 损 坏 ， 甚 至 引 发 故 障 ； 激 光 测 振 仪 通 过 高 精 度 的 振 动 测 量 ， 可 以 准 确 地 确 定 机 台 的 振 动 情 况 ， 包 括 振 幅 、 频 率 和 相 位 等 参 数 ； 这 些 数 据 可 以 帮 助 工 程 师 及 时 发 现 潜 在 的 振 动 问 题 ， 并 采 取 相 应 的 维 修 或 调 整 措 施 ， 从 而 避 免 机 台 故 障 和 停 机 时 间 的 损 失 。 什 么 是 激 光 多 普 勒 测 振 系 统 ？ 激 光 多 普 勒 测 振 法 是 目 前 能 够 快 速 获 取 位 移 和 速 度 分 辨 率 的 振 动 测 量 方 法 ， 已 被 应 用 于 基 础 科 学 领 域 ； 它 能 实 现 纳 米 级 、 皮 米 级 的 振 幅 分 辨 率 ， 线 性 度 高 ， 在 很 高 的 频 率 范 围 内 仍 能 确 保 振 幅 的 一 致 性 ； 这 些 特 性 不 受 测 量 距 离 影 响 ， 无 论 是 近 距 离 的 显 微 测 试 还 是 超 远 距 离 测 试 ， 该 原 理 均 适 用 ； 系 统 采 用 激 光 作 为 探 测 手 段 ， 完 全 无 附 加 质 量 影 响 ， 具 有 非 侵 入 性 ， 从 而 能 够 在 很 小 和 轻 质 的 结 构 上 进 行 测 量 。 激 光 测 振 仪 机 台 振 动 检 测 案 例 由 于 自 动 化 机 台 配 备 相 机 等 方 式 进 行 视 觉 上 对 产 品 进 行 定 位 、 检 测 等 ， 因 此 在 相 机 安 装 结 构 上 对 振 动 的 检 测 变 得 由 为 重 要 ； 过 大 的 振 动 会 导 致 定 位 的 不 准 确 等 不 良 影 响 ， 因 此 需 要 对 机 台 进 行 振 动 检 测 ； 测 试 设 备 ： 微 小 型 激 光 测 振 仪 L V M 2 0 0 测 试 环 境 测 试 机 台 上 某 一 结 构 件 上 的 振 动 情 况 ， 在 机 台 特 定 运 动 动 作 结 束 时 该 位 置 的 振 动 情 况 ； 测 试 数 据 ① 机 台 某 一 位 置 的 振 动 数 据 （ 未 进 行 抑 振 处 理 ） ② 同 一 位 置 的 振 动 数 据 （ 进 行 抑 振 处 理 ） 激 光 测 振 仪 测 试 数 据 分 析 ： 更 多 激 光 测 振 仪 型 号 请 咨 询 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 销 售 人 员 。 激 光 测 振 仪 电 机 异 响 振 动 测 量 激 光 测 振 仪 电 机 异 响 振 动 测 量 背 景 ： 通 为 了 消 除 原 始 用 贴 片 传 感 器 的 影 响 ， 减 少 附 加 质 量 的 因 素 ， 因 此 在 电 机 异 音 振 动 测 量 采 用 非 接 触 式 激 光 测 振 检 测 ； 将 能 够 正 常 工 作 的 电 机 使 用 测 试 工 装 将 其 固 定 不 动 ， 此 时 将 光 束 的 光 斑 垂 直 打 在 被 测 点 上 ， 再 使 用 手 动 或 者 自 动 的 方 式 将 其 聚 焦 ； 设 定 合 适 的 F F T 采 样 点 数 和 采 样 频 率 ， 使 用 激 光 测 振 仪 测 量 Z 轴 方 向 上 的 振 动 ； 上 位 机 自 动 记 录 某 一 个 时 间 段 的 数 据 ， 通 过 多 组 数 据 对 比 进 而 找 寻 到 振 动 的 异 常 频 率 段 进 行 分 析 。 多 普 勒 激 光 测 振 仪 测 试 数 据 如 下 ： 在 重 复 性 测 试 上 ， 相 同 的 方 法 同 一 试 验 材 料 ， 在 相 同 的 条 件 下 获 得 的 一 系 列 结 果 之 间 的 一 致 程 度 ； 使 用 激 光 测 振 仪 在 同 一 点 位 上 重 复 测 量 十 次 ， 同 样 进 行 稳 定 性 测 试 ， 模 拟 重 复 上 下 料 十 次 ， 记 录 数 据 。 同 时 对 于 重 复 性 和 稳 定 性 数 据 进 行 分 析 ， 进 行 标 准 差 计 算 ， 如 下 图 ： 从 激 光 多 普 勒 测 振 仪 测 试 数 据 图 中 可 以 看 出 ： 在 重 复 性 中 ， 最 大 标 准 差 为 0 . 0 1 1 ， 在 稳 定 性 中 ， 最 大 标 准 差 为 0 . 0 1 8 ； 从 测 试 数 据 上 看 ， 激 光 测 振 系 统 测 试 无 论 是 重 复 测 试 还 是 在 同 一 点 的 位 置 附 近 测 试 的 数 据 都 可 以 控 制 在 2 % 以 内 ； 对 时 域 、 频 域 进 行 分 析 ， 对 于 良 好 情 况 与 各 类 不 良 情 况 的 被 测 物 进 行 分 析 对 比 ， 寻 找 异 常 的 特 征 点 进 行 分 类 ； 振 动 与 异 音 良 品 的 被 测 物 频 域 数 据 如 下 图 所 示 ： 样 品 被 测 物 中 存 在 动 平 衡 大 导 致 振 动 大 以 及 存 在 异 音 ， 测 试 频 域 数 据 如 下 图 所 示 样 品 被 测 物 中 存 在 轻 微 轴 承 音 导 致 异 音 ， 测 试 频 域 数 据 如 下 图 所 示 样 品 被 测 物 中 存 在 磁 瓦 反 问 题 导 致 振 动 异 常 ， 测 试 频 域 数 据 如 下 图 所 示 样 品 被 测 物 中 存 在 槽 纸 摩 擦 导 致 的 异 音 问 题 ， 测 试 频 域 数 据 如 下 图 所 示 激 光 测 振 仪 电 机 异 响 测 试 结 论 从 数 据 可 以 看 出 对 不 同 问 题 状 况 电 机 的 对 比 测 试 中 ， 可 以 从 频 域 数 据 中 较 为 明 显 的 分 辨 出 问 题 的 频 域 段 ； 从 接 触 式 的 贴 片 传 感 器 到 非 接 触 式 的 激 光 测 振 ， 误 差 更 小 ， 数 据 更 具 有 可 靠 性 ， 为 振 动 测 试 提 供 了 一 个 科 学 可 靠 的 的 依 据 。 产 品 详 情 请 咨 询 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 销 售 人 员 ！ 引 擎 推 力 测 试 三 轴 力 传 感 器 应 用 应 用 概 述 ： 固 体 、 液 体 和 混 合 燃 料 引 擎 的 特 性 描 述 通 常 会 涉 及 到 计 算 机 建 模 及 地 面 测 试 ； 对 于 实 验 燃 料 、 气 动 塞 式 喷 管 和 其 他 实 验 高 度 补 偿 喷 嘴 ， 地 面 测 试 在 静 态 测 试 条 件 下 需 要 表 征 他 们 的 推 力 曲 线 和 I s p ； 可 将 L C F 系 列 三 轴 测 力 传 感 器 安 装 在 引 擎 推 力 台 之 间 ， 这 样 质 量 流 量 直 接 被 测 量 ， 排 气 推 力 矢 量 也 可 以 测 量 。 工 作 原 理 1 、 在 这 个 应 用 案 例 中 ， 发 动 机 通 过 螺 纹 连 接 到 L C F 系 列 拉 压 力 传 感 器 上 ； 2 、 发 动 机 安 装 防 止 单 元 上 的 任 何 侧 负 载 ， 确 保 加 载 单 元 只 接 受 轴 向 负 载 ； 3 、 测 力 元 件 总 成 安 装 在 固 定 的 试 验 台 上 ， 以 固 定 发 动 机 ； 4 、 根 据 测 试 的 要 求 ， 安 装 了 M T A 4 0 0 / M T A 6 0 0 多 轴 力 传 感 器 ； 5 、 当 发 动 机 运 转 时 ， 用 L C F 测 力 传 感 器 测 量 推 力 ； 6 、 质 量 流 和 阻 力 是 用 M T A 4 0 0 / M T A 6 0 0 测 力 传 感 器 测 量 的 ； 7 、 通 过 使 用 U S B 2 2 0 采 集 模 块 和 S E N S I T 软 件 ， 测 量 的 数 据 可 以 进 行 实 时 记 录 ， 用 于 监 视 和 稍 后 的 检 查 和 比 较 ； 8 、 所 有 4 个 多 轴 力 传 感 器 的 质 量 流 数 据 都 使 用 U S B 2 2 0 采 集 模 块 和 S E N S I T 软 件 进 行 捕 获 、 流 化 和 记 录 ； 9 、 M T A 4 0 0 / M T A 6 0 0 的 每 个 轴 都 用 一 个 单 独 的 U S B 2 2 0 采 集 模 块 捕 获 数 据 ； 1 0 、 负 载 单 元 的 输 出 也 可 以 通 过 I A A 系 列 信 号 放 大 器 进 行 放 大 。 激 光 测 振 仪 在 霍 普 金 森 杆 冲 击 测 试 中 的 应 用 案 例 激 光 测 振 仪 在 霍 普 金 森 杆 冲 击 测 试 中 扮 演 着 重 要 角 色 ， 主 要 用 于 测 量 和 分 析 试 件 在 冲 击 过 程 中 的 振 动 响 应 ； 以 下 是 激 光 测 振 仪 在 霍 普 金 森 杆 冲 击 测 试 中 的 应 用 案 例 ： 测 试 准 备 ： 首 先 将 试 件 放 置 在 两 个 霍 普 金 森 杆 之 间 ， 一 个 杆 作 为 输 入 杆 ， 另 一 个 作 为 输 出 杆 ； 确 保 试 件 与 杆 之 间 的 接 触 良 好 ， 无 间 隙 ； 产 生 冲 击 ： 通 过 装 置 使 得 输 入 杆 形 成 冲 击 波 ， 该 冲 击 波 会 传 递 到 试 件 上 ， 使 试 件 产 生 高 速 变 形 ； 激 光 测 振 ： 激 光 测 振 仪 使 用 激 光 束 照 射 在 试 件 表 面 ； 当 试 件 在 冲 击 作 用 下 振 动 时 激 光 束 会 反 射 回 激 光 测 振 仪 ， 激 光 测 振 仪 利 用 光 的 多 普 勒 效 应 和 干 涉 技 术 ， 测 量 反 射 光 的 频 率 变 化 （ 即 多 普 勒 频 偏 ） ， 从 而 得 到 试 件 振 动 的 物 理 参 数 ； 试 验 设 备 选 用 单 点 光 纤 激 光 测 振 仪 （ 如 下 图 ） 数 据 处 理 ： 激 光 测 振 仪 收 集 到 的 振 动 数 据 会 通 过 内 置 软 件 进 行 处 理 ， 得 出 试 件 的 振 动 响 应 曲 线 、 振 幅 、 频 率 等 参 数 ； 这 些 参 数 可 以 用 于 评 估 材 料 在 高 速 冲 击 下 的 性 能 ， 如 断 裂 强 度 、 塑 性 形 变 极 限 等 ； 结 果 分 析 ： 结 合 测 速 器 获 得 的 打 击 速 度 和 粘 贴 在 弹 性 杆 上 的 应 变 片 记 录 的 应 变 脉 冲 ， 可 以 进 一 步 计 算 材 料 的 动 态 应 力 、 应 变 参 数 ； 这 些 数 据 可 以 用 于 分 析 材 料 的 动 态 力 学 响 应 和 破 坏 机 理 。 总 的 来 说 激 光 测 振 仪 在 霍 普 金 森 杆 冲 击 测 试 中 提 供 了 非 接 触 式 的 ， 精 度 较 高 的 振 动 测 量 方 法 ， 使 得 测 试 过 程 更 加 准 确 、 可 靠 。 加 速 度 传 感 器 在 车 辆 N V H 测 试 测 量 方 面 的 应 用 加 速 度 传 感 器 可 用 于 用 于 汽 车 产 品 开 发 测 试 和 嵌 入 式 解 决 方 案 ， 以 帮 助 提 高 车 辆 的 可 靠 性 、 耐 用 性 、 安 全 性 和 乘 坐 质 量 ； 加 速 度 传 感 器 在 车 辆 N V H 测 试 应 用 如 下 ： 噪 声 、 振 动 和 声 振 粗 糙 度 （ N V H ） ： 汽 车 交 流 和 直 流 振 动 传 感 器 ， 用 于 整 车 、 组 件 和 子 组 件 测 试 中 的 内 部 和 外 部 N V H ， 以 提 高 车 辆 的 可 靠 性 、 耐 用 性 、 安 全 性 和 乘 坐 质 量 。 道 路 负 载 、 耐 久 性 和 行 驶 质 量 ： 振 动 传 感 器 在 任 何 负 载 条 件 下 都 能 将 客 观 数 据 置 于 主 观 行 驶 质 量 印 象 后 面 ； V C M E M S 传 感 器 在 测 量 点 之 间 提 供 出 色 的 相 位 响 应 ； 坚 固 耐 用 的 密 封 设 计 经 受 住 了 严 苛 的 4 柱 振 动 台 测 试 。 制 动 器 、 变 速 器 和 动 力 总 成 ： 此 类 加 速 度 传 感 器 用 于 测 试 单 元 环 境 ， 以 评 估 、 改 进 和 平 滑 旋 转 部 件 和 组 件 ， 以 消 除 可 能 影 响 整 车 的 不 必 要 的 振 荡 / 不 平 衡 / 齿 轮 啮 合 噪 声 。 模 态 分 析 ： 用 于 框 架 、 面 板 和 白 车 身 研 究 模 态 分 析 的 加 速 度 计 必 须 重 量 轻 ， 放 大 器 噪 声 非 常 低 ， 并 具 有 很 好 的 低 频 响 应 ； D y t r a n 模 态 传 感 器 确 保 了 干 净 的 响 应 信 号 ， 其 小 尺 寸 和 低 质 量 可 防 止 结 构 质 量 载 荷 效 应 。 排 气 系 统 测 试 ： 汽 车 排 气 系 统 是 振 动 和 噪 声 的 主 要 来 源 ， 必 须 对 其 进 行 表 征 ， 以 消 除 对 车 辆 结 构 和 乘 客 的 不 必 要 的 N V H 输 入 ； 高 温 加 速 度 计 传 感 器 可 以 安 装 在 系 统 的 任 何 位 置 ， 从 歧 管 到 排 气 管 ， 以 测 量 系 统 工 作 温 度 范 围 内 的 宽 输 入 频 率 和 振 幅 。 全 身 和 手 臂 振 动 测 量 ： 研 究 全 身 振 动 （ W B V ） 和 手 臂 振 动 （ H A V ） ， 以 验 证 汽 车 、 公 共 汽 车 、 农 用 和 重 型 设 备 、 卡 车 和 工 程 车 辆 的 职 业 健 康 和 安 全 标 准 或 乘 坐 质 量 特 征 ； 加 速 度 计 传 感 器 适 合 1 8 H z 范 围 内 的 W B V 频 率 ， 以 及 摩 托 车 和 山 地 自 行 车 中 的 H A V 频 率 ， 最 高 可 达 结 构 共 振 频 率 的 限 值 。   小 型 结 构 / 安 装 板 共 振 测 试 ： 小 型 结 构 在 较 高 频 率 下 产 生 共 振 ， 并 且 测 量 质 量 可 能 会 受 到 响 应 加 速 度 计 质 量 的 不 利 影 响 ； 过 大 的 质 量 会 通 过 产 生 不 必 要 的 阻 尼 效 应 来 改 变 结 构 或 测 试 物 品 的 自 然 响 应 ； 在 研 究 小 型 结 构 的 模 态 响 应 时 ， 选 择 质 量 尽 可 能 小 的 加 速 度 计 也 很 重 要 。 用 于 电 动 汽 车 测 试 的 传 感 器 ： 冲 击 和 振 动 传 感 器 在 电 动 汽 车 部 件 的 长 期 耐 用 性 和 性 能 也 同 样 存 在 应 用 ； 加 速 度 传 感 器 压 电 和 可 变 电 容 （ V C ） M E M S 加 速 度 计 系 列 ， 这 些 加 速 度 计 具 有 电 气 隔 离 功 能 ， 可 防 止 接 地 回 路 ， 并 帮 助 您 找 到 齿 轮 呜 呜 声 、 电 机 噪 声 和 结 构 噪 声 的 来 源 。 便 携 式 振 动 分 析 记 录 仪 ： 振 动 记 录 仪 系 列 为 在 实 际 应 用 中 捕 获 关 键 振 动 数 据 也 很 重 要 ； 这 些 紧 凑 轻 便 的 装 置 提 供 各 种 配 置 ， 包 括 易 于 安 装 的 用 户 可 配 置 软 件 ， 可 优 化 数 据 收 集 ； 内 部 加 速 度 计 消 除 了 对 外 部 电 缆 铺 设 和 复 杂 信 号 调 理 的 需 要 ， 测 试 数 据 存 储 在 方 便 的 可 移 动 内 存 S D 卡 上 ， 可 直 接 插 入 笔 记 本 电 脑 ； 所 有 V i b r a C o r d e r ™ 产 品 均 具 有 内 置 可 充 电 电 池 和 远 程 电 源 选 项 ， 用 于 短 期 和 长 期 测 试 。 L D V 激 光 测 振 仪 在 火 炮 后 座 振 动 冲 击 测 试 应 用 L D V 光 纤 激 光 测 振 仪 振 动 冲 击 测 试 背 景 ： 火 炮 后 座 、 复 进 速 度 是 火 炮 设 计 中 的 重 要 参 数 ， 因 为 其 振 动 高 、 位 移 大 ， 一 般 的 传 感 器 不 容 易 准 确 测 试 出 火 炮 的 后 座 、 复 进 速 度 ； 激 光 测 振 仪 使 用 动 态 干 涉 技 术 ， 可 快 速 的 测 试 出 火 炮 后 座 、 复 进 的 速 度 ， 本 试 验 采 用 L D V 光 纤 激 光 测 振 仪 L V F S O 1 进 行 高 冲 击 测 量 ; 光 纤 激 光 测 振 仪 产 品 优 点 ： 灵 敏 度 较 高 ， 量 程 大 ， 可 达 4 9 m / s ， 无 需 贴 反 光 膜 ， 产 品 图 如 下 ： L D V 光 纤 激 光 测 振 仪 测 试 数 据 如 下 ： L D V 激 光 测 振 仪 成 功 的 用 于 中 国 海 军 某 部 大 口 径 火 炮 的 测 试 ， 为 后 续 的 火 炮 研 发 、 改 进 提 供 了 可 靠 的 数 据 基 础 。 远 距 离 激 光 测 振 仪 风 力 发 电 机 叶 片 振 动 测 试 远 距 离 激 光 测 振 仪 L V R F S 0 1 测 试 背 景 ： 风 机 叶 片 振 动 测 量 是 风 机 运 行 状 态 监 测 的 重 要 组 成 部 分 之 一 ， 传 统 接 触 式 传 感 器 高 空 安 装 困 难 ， 测 量 精 度 较 低 ， 接 触 式 振 动 监 测 比 较 困 难 ； 而 远 距 离 激 光 测 振 仪 不 受 距 离 和 安 装 位 置 影 响 ， 下 文 对 某 风 力 发 电 厂 叶 片 进 行 了 测 试 。 测 试 仪 器 : 远 距 离 激 光 测 振 仪 L V R F S 0 1 远 距 离 激 光 测 振 仪 （ L V R F S 0 1 ） 可 快 速 、 轻 松 地 实 现 对 远 距 离 风 机 叶 片 、 建 筑 物 、 高 压 电 塔 以 及 其 他 结 构 的 动 力 学 检 测 ； 它 利 用 激 光 多 普 勒 干 涉 仪 技 术 ， 具 有 测 量 方 便 、 便 于 携 带 、 易 于 安 装 、 非 接 触 式 等 优 点 。 远 距 离 激 光 测 振 仪 测 试 场 景 下 图 风 机 叶 片 静 止 时 叶 片 尖 部 测 试 数 据 远 距 离 激 光 测 振 仪 产 品 详 情 请 咨 询 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 销 售 人 员 ！ 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 全 场 动 态 应 力 应 变 测 量 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 应 用 背 景 ： 在 应 用 力 学 和 许 多 工 程 领 域 中 ， 位 移 场 、 应 变 场 和 应 力 场 的 测 量 都 十 分 重 要 ； 随 着 测 试 环 境 和 测 试 精 度 等 需 求 的 不 断 提 升 ， 传 统 接 触 式 有 限 点 的 测 量 方 法 面 临 很 大 的 局 限 性 ； 最 常 用 的 接 触 式 应 变 测 量 方 法 只 能 得 到 离 散 点 上 的 应 变 数 据 ， 对 于 轻 质 结 构 ， 还 会 产 生 附 加 质 量 影 响 ； 非 接 触 式 测 量 方 法 ， 如 光 弹 性 法 、 X 射 线 衍 射 、 数 字 图 像 相 关 和 全 息 干 涉 测 量 等 ， 都 有 特 定 场 景 下 的 应 用 ； 激 光 多 普 勒 振 动 测 量 技 术 的 发 展 ， 为 非 接 触 全 场 动 态 应 力 应 变 测 量 提 出 了 新 的 解 决 方 案 之 一 ； 本 文 将 通 过 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 测 量 表 面 振 动 信 息 ， 并 结 合 后 处 理 算 法 ， 实 现 分 辨 率 较 高 的 动 态 表 面 应 变 和 应 力 的 评 估 。 测 试 对 象 梁 是 一 种 简 单 的 结 构 ， 它 的 优 点 是 可 以 通 过 理 论 计 算 得 到 精 确 的 应 力 应 变 分 布 ， 而 且 易 于 从 试 验 和 模 型 的 角 度 描 述 其 性 能 ； 本 次 测 试 采 用 型 号 为 6 0 6 1 的 铝 制 对 称 悬 臂 梁 作 为 测 试 对 象 ， 通 过 激 振 器 对 梁 的 固 定 端 施 加 1 0 H z 1 0 k H z 的 正 弦 激 励 载 荷 。 测 试 设 备 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 可 通 过 高 速 扫 描 振 镜 来 实 现 结 构 表 面 的 振 动 测 量 ， 从 而 得 到 真 实 的 高 分 辨 位 移 变 形 数 据 ， 然 后 通 过 后 处 理 软 件 计 算 出 应 变 和 应 力 。 测 试 结 果 测 试 区 域 水 平 方 向 为 4 0 m m ， 竖 直 方 向 为 7 0 m m ， 测 点 布 置 为 6 × 3 1 ， 共 1 8 6 个 测 点 ， 通 过 扫 描 即 可 快 速 获 取 每 个 测 点 的 位 移 信 息 。 扫 描 测 点 布 置   ▲ 某 时 刻 测 点 位 移 图 ▲ 测 得 某 时 刻 下 测 点 的 位 移 数 据 后 ， 即 可 通 过 应 力 应 变 后 处 理 软 件 ， 得 到 当 前 时 刻 下 的 全 场 的 应 变 数 据 和 应 力 数 据 。 应 变 图 ▲ 应 力 图 ▲ 应 用 展 望 通 过 使 用 扫 描 激 光 测 振 仪 对 结 构 振 动 进 行 测 量 ， 并 进 行 应 力 应 变 分 析 ， 可 以 确 定 结 构 中 应 变 和 应 力 最 大 的 区 域 ； 进 而 能 够 预 测 结 构 中 最 有 可 能 由 于 共 振 而 出 现 故 障 或 严 重 损 坏 的 位 置 ； 动 态 应 变 分 布 也 可 以 为 疲 劳 试 验 提 供 高 精 度 的 测 量 数 据 ， 对 改 进 结 构 设 计 和 保 证 结 构 的 安 全 可 靠 性 具 有 重 要 意 义 。 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 产 品 推 荐 单 点 扫 描 式 激 光 测 振 仪 利 用 多 普 勒 原 理 测 量 ， 采 用 非 接 触 式 测 量 方 法 ， 目 标 测 量 距 离 在 0 . 2 m 2 0 m 之 间 ， 设 备 抗 干 扰 性 强 ， 具 有 很 高 的 分 辨 率 ， 不 仅 可 以 准 确 的 对 各 种 物 体 的 振 动 、 位 移 、 速 度 以 及 加 速 度 等 进 行 测 量 ， 还 可 以 进 行 O D S 以 及 模 态 分 析 。 激 光 测 振 仪 在 螺 钉 松 紧 感 知 上 的 应 用 激 光 多 普 勒 测 振 仪 测 试 背 景 ： 发 电 机 组 在 稳 态 和 暂 态 运 行 过 程 中 ， 机 组 部 件 承 受 交 变 的 大 幅 低 频 动 应 力 和 小 幅 高 频 动 应 力 ， 导 致 机 组 的 振 动 ； 机 组 稳 态 和 暂 态 过 程 中 轴 系 的 振 动 、 摆 度 大 ， 轴 系 动 力 特 性 复 杂 ， 机 组 轴 系 机 械 电 磁 耦 合 相 互 作 用 ； 机 组 定 子 铁 心 振 动 ， 造 成 机 组 定 子 铁 芯 紧 固 螺 栓 松 动 、 叠 片 翘 起 等 故 障 ， 因 此 需 要 对 关 键 部 位 螺 钉 松 紧 进 行 振 动 监 测 。 激 光 多 普 勒 测 振 仪 测 试 环 境 本 实 验 以 模 拟 现 场 ， 测 试 硅 钢 片 为 例 ： 1 . 测 试 硅 钢 片 原 始 表 面 和 机 油 表 面 0 . 1 H z 的 位 移 ； 2 . 测 试 M 8 螺 钉 力 矩 与 连 接 板 深 度 关 系 ； 3 . 测 试 M 8 螺 钉 在 8 N . m 1 2 N . m 之 间 ， 增 加 碟 形 垫 片 后 的 形 变 程 度 ； 激 光 多 普 勒 测 振 仪 测 试 一 1 . 硅 钢 片 测 试 1 . 1 . 用 信 号 发 生 器 作 为 激 励 源 ； 1 . 2 . 用 激 光 测 振 仪 L V F S 0 1 测 试 硅 钢 片 原 始 表 面 和 机 油 表 面 0 . 1 H z 下 的 幅 值 ； 数 据 分 析 结 果 分 析 1 ： 激 光 测 振 仪 可 以 测 出 原 始 表 面 0 . 1 H z 下 幅 值 2 . 2 4 6 9 μ m ， 机 油 表 面 0 . 1 H z 下 幅 值 1 . 5 7 0 2 μ m ； 激 光 测 振 仪 测 试 二 2 . M 8 螺 钉 力 矩 与 连 接 板 深 度 关 系 测 试 2 . 1 . 把 M 8 螺 钉 固 定 到 连 接 板 上 ， 通 过 力 矩 扳 手 施 加 不 同 力 矩 ， 游 标 卡 尺 测 试 螺 钉 表 面 到 连 接 板 的 深 度 ； 2 . 2 . 测 试 0 N . m ， 2 N . m ， 4 N . m ， 6 N . m ， 8 N . m ， 1 0 N . m ， 1 2 N . m 力 矩 下 的 螺 钉 表 面 到 连 接 板 的 深 度 ； 注 释 ： M 8 螺 钉 强 度 等 级 为 4 . 8 级 ， 根 据 螺 栓 拧 紧 力 矩 表 格 , 以 4 . 6 级 为 依 据 ， 最 大 力 矩 为 1 2 N . m ， 因 此 测 试 力 矩 采 用 1 2 N . m ； 数 据 分 析 结 果 分 析 2 ： 螺 钉 表 面 到 连 接 板 的 深 度 随 着 力 矩 的 增 加 而 减 小 。 激 光 测 振 仪 测 试 三 3 . 新 工 装 M 8 螺 钉 在 8 N . m 1 2 N . m 之 间 ， 增 加 碟 形 垫 片 后 的 形 变 程 度 ； 3 . 1 . 把 M 8 螺 钉 固 定 扳 手 上 （ 螺 钉 从 扳 手 背 面 插 入 ， 螺 母 在 前 面 ） ， 通 过 力 矩 扳 手 施 加 不 同 力 矩 ； 3 . 2 . 测 试 8 N . m ， 8 . 5 N . m ， 9 N . m ， 9 . 5 N . m ， 1 0 N . m ， 1 0 . 5 N . m ， 1 1 N . m ， 1 1 . 5 N . m ， 1 2 N . m 力 矩 下 的 螺 钉 位 移 偏 移 量 ； 3 . 3 . 测 试 非 振 动 环 境 和 振 动 环 境 （ 人 为 模 拟 振 动 环 境 ） ； 数 据 分 析 结 果 分 析 3 ： 在 振 动 环 境 下 与 非 振 动 环 境 下 ， 位 移 偏 移 量 随 着 扭 矩 的 增 加 而 增 大 。 总 结 1 . 硅 钢 片 测 试 实 验             结 论 ： 激 光 测 振 仪 可 以 测 出 原 始 表 面 0 . 1 H z 下 幅 值 2 . 2 4 6 9 μ m ， 机 油 表 面 0 . 1 H z 下 幅 值 1 . 5 7 0 2 μ m ； 2 . M 8 螺 钉 力 矩 与 连 接 板 深 度 关 系 测 试           结 论 ： 螺 钉 表 面 到 连 接 板 的 深 度 随 着 力 矩 的 增 加 而 减 小 ； 3 . 新 工 装 M 8 螺 钉 碟 形 弹 簧 位 移 量 测 试   结 论 ： 在 振 动 环 境 下 与 非 振 动 环 境 下 ， 位 移 偏 移 量 随 着 扭 矩 的 增 加 而 增 大 。 商 用 飞 行 模 拟 器 模 拟 力 反 馈 实 验 应 用 概 述 ： 任 何 飞 行 模 拟 器 的 目 标 都 是 创 造 尽 可 能 真 实 的 环 境 ， 并 遵 守 适 用 的 规 定 ， 模 拟 器 从 液 压 转 向 机 电 制 动 器 并 能 最 大 程 度 模 拟 现 实 ， 这 需 要 精 度 较 高 的 力 传 感 器 和 扭 矩 传 感 器 来 为 这 些 制 动 器 提 供 闭 环 和 力 反 馈 。 使 用 说 明 ： * 力 传 感 器 和 扭 矩 传 感 器 直 接 集 成 到 驱 动 模 拟 器 的 驱 动 器 中 ； * 这 些 传 感 器 测 量 执 行 机 构 产 生 的 力 和 力 矩 ； * 传 感 器 的 信 号 通 过 模 拟 和 数 字 放 大 器 发 送 到 控 制 系 统 ， 提 供 闭 环 控 制 反 馈 ， 并 模 拟 真 实 的 飞 行 环 境 ； * 此 外 3 自 由 度 和 6 自 由 度 传 感 器 可 以 合 并 到 先 导 控 制 中 ， 提 供 与 驱 动 系 统 并 行 的 闭 环 触 觉 控 制 。 L D V 激 光 测 振 仪 在 空 调 压 缩 机 振 动 测 试 应 用 为 了 延 长 压 缩 机 铜 管 的 使 用 寿 命 、 提 高 产 品 的 人 体 舒 适 度 ， 我 们 需 要 避 免 共 振 的 发 生 ； 通 过 合 理 的 结 构 设 计 让 铜 管 的 固 有 频 率 远 离 压 缩 机 运 行 时 的 激 励 频 率 ， 对 压 缩 机 铜 管 关 键 部 位 进 行 振 动 测 试 非 常 必 要 的 ； 对 此 我 们 采 用 单 点 式 激 光 多 普 勒 测 振 仪 进 行 振 动 测 试 。 测 试 方 案 采 用 激 光 多 普 勒 测 振 仪 测 量 压 缩 机 电 机 转 子 轴 向 和 径 向 的 振 动 、 轴 承 的 振 动 信 息 ， 以 帮 助 改 善 空 调 压 缩 机 的 运 行 ； 测 试 结 果 加 速 度 传 感 器 在 民 用 直 升 机 H U M S 和 状 态 检 修 ( C B M ) 的 应 用 直 升 机 健 康 与 使 用 监 测 系 统 （ H U M S ） 用 在 基 于 条 件 维 护 （ C B M ） 计 划 和 振 动 健 康 监 测 （ V H M ） 系 统 ， 依 靠 专 门 开 发 设 计 的 加 速 度 传 感 器 计 来 适 应 恶 劣 的 机 载 环 境 ； 加 速 度 传 感 器 在 直 升 机 转 子 跟 踪 与 平 衡 应 用 ： 加 速 度 计 传 感 器 主 要 用 于 叶 片 跟 踪 和 平 衡 、 转 子 平 滑 、 机 身 振 动 反 馈 和 监 测 旋 转 斜 盘 轴 承 磨 损 指 标 ； 这 个 系 列 的 特 点 是 具 备 低 频 率 和 相 位 响 应 ， 以 及 各 种 连 接 器 和 安 装 配 件 。 推 荐 使 用 产 品 ： D y t r a n 3 0 6 2 A 系 列 机 载 型 加 速 度 计 传 感 器 D y t r a n 3 2 3 7 A 机 载 型 加 速 度 计 传 感 器 加 速 度 传 感 器 和 配 套 的 振 动 数 据 采 集 系 统 搭 配 使 用 ， 振 动 数 据 采 集 系 统 链 接 ： h t t p : / / w w w . v a n h e n s i n . c o m / p r o _ d e s c / 6 4 8 7 . h t m l 微 小 型 激 光 测 振 仪 工 厂 墙 壁 振 动 监 测 应 用 工 厂 仪 器 设 备 在 使 用 过 程 中 的 不 良 振 动 ， 会 使 工 厂 墙 壁 结 构 产 生 裂 缝 ， 影 响 结 构 的 耐 久 性 、 影 响 生 产 ， 甚 至 导 致 结 构 的 破 坏 ； 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 实 验 使 用 微 小 型 激 光 测 振 仪 对 工 厂 墙 壁 进 行 振 动 监 测 。 使 用 微 小 型 激 光 测 振 仪 测 量 工 厂 墙 壁 的 振 动 的 优 势 ： 1 、 安 全 性 激 光 多 普 勒 测 振 仪 激 光 测 振 仪 是 一 种 非 接 触 式 的 测 量 技 术 ， 可 以 在 不 接 触 物 体 的 情 况 下 进 行 测 量 ； 这 意 味 着 可 以 避 免 使 用 传 统 接 触 式 测 振 仪 可 能 引 起 的 安 全 隐 患 。 2 、 精 度 较 高 激 光 测 振 仪 可 以 提 供 比 较 高 的 测 量 精 度 和 灵 敏 度 ， 它 使 用 激 光 束 来 测 量 物 体 表 面 的 微 小 振 动 ， 可 以 检 测 到 极 小 的 位 移 和 速 度 变 化 。 3 、 非 破 坏 性 使 用 激 光 多 普 勒 测 振 仪 进 行 测 量 不 会 对 被 测 物 造 成 任 何 损 害 ， 因 为 破 坏 性 测 量 可 能 会 对 结 构 造 成 损 害 ， 并 可 能 导 致 生 产 中 断 或 安 全 风 险 。 4 、 多 功 能 性 激 光 测 振 仪 不 仅 可 以 用 于 测 量 振 动 ， 还 可 以 用 于 测 量 物 体 的 位 移 、 速 度 和 加 速 度 等 参 数 ； 还 具 有 更 广 泛 的 应 用 ， 可 以 用 于 监 测 设 备 的 振 动 、 机 械 系 统 的 运 行 状 况 以 及 结 构 的 模 态 测 试 。 5 、 实 时 监 测 激 光 测 振 仪 可 以 提 供 实 时 的 振 动 监 测 和 数 据 记 录 ； 这 意 味 着 可 以 及 时 检 测 到 被 测 物 振 动 的 变 化 ， 并 采 取 相 应 的 措 施 ， 例 如 调 整 设 备 或 结 构 来 减 少 振 动 ， 以 保 持 被 测 物 的 正 常 运 行 和 结 构 的 完 整 。 6 、 体 积 小 、 方 便 安 装 ， 特 别 适 合 与 安 装 空 间 受 限 的 测 试 环 境 。 激 光 测 振 仪 测 试 环 境 如 下 ： 激 光 测 振 仪 测 试 数 据 如 下 ： 如 上 表 所 述 ， 激 光 测 振 仪 在 测 量 工 厂 墙 壁 振 动 方 面 具 有 非 接 触 性 、 宽 频 测 量 范 围 、 高 灵 敏 度 、 实 时 监 测 能 力 以 及 数 据 分 析 和 记 录 等 优 势 ， 这 使 得 它 成 为 工 厂 墙 壁 振 动 监 测 和 结 构 健 康 评 估 中 一 种 可 靠 而 有 效 的 工 具 之 一 。 激 光 测 振 仪 吸 气 阀 片 振 动 冲 击 测 试 单 点 式 激 光 测 振 仪 吸 气 阀 片 振 动 冲 击 测 试 背 景 ： 吸 气 阀 片 是 压 缩 机 的 核 心 部 件 ， 其 质 量 的 好 坏 直 接 影 响 产 品 的 品 质 ， 本 实 验 使 用 激 光 测 振 仪 对 吸 气 阀 片 冲 击 振 动 进 行 了 测 试 ； 测 试 效 果 较 为 理 想 ， 真 实 的 反 映 了 吸 气 阀 片 工 作 中 的 振 动 过 程 ， 测 试 过 程 如 下 ： 1 、 把 激 光 测 振 仪 （ 使 用 单 点 式 激 光 测 振 仪 L V S 0 1 激 光 多 普 勒 测 振 仪 ） 固 定 至 三 脚 架 上 ， 调 整 光 路 ， 使 其 照 射 到 被 测 物 体 表 面 ， 并 保 证 在 被 测 物 体 振 动 的 过 程 中 ， 激 光 始 终 打 在 被 测 物 体 表 面 ； 2 、 开 启 电 脑 ， 打 开 测 试 软 件 ， 准 备 记 录 数 据 ； 3 、 启 动 吸 气 阀 片 ； 4 、 使 用 软 件 对 被 测 物 体 进 行 测 试 。 现 场 测 试 环 境 测 试 曲 线 如 下 ： 振 动 速 度 测 试 曲 线 如 下 ： 激 光 测 振 仪 测 试 曲 线 的 分 析 ： 从 图 上 可 以 看 出 ， 振 动 速 度 峰 峰 值 为 6 . 8 6 m / s ， 在 一 个 振 动 周 期 内 出 现 三 个 较 大 的 波 ， 一 个 较 小 的 波 ， 该 测 试 真 实 的 反 映 了 物 体 振 动 的 过 程 。 激 光 测 振 仪 产 品 请 咨 询 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司 工 作 人 员 ！ 振 动 视 觉 增 强 冲 击 以 及 模 态 测 试 振 动 视 觉 增 强 系 统 冲 击 测 试 / 模 态 分 析 振 动 视 觉 增 强 系 统 可 以 进 行 瞬 态 冲 击 测 试 以 及 全 场 非 接 触 式 模 态 分 析 ， 结 合 振 动 视 觉 放 大 技 术 ， 和 模 态 测 试 与 分 析 解 决 方 案 的 模 态 放 大 ， 您 可 以 同 时 测 量 激 励 力 和 直 接 从 相 机 测 量 的 响 应 ； 振 动 视 觉 增 强 测 试 系 统 通 过 使 用 相 机 和 冲 击 锤 快 速 获 取 数 据 ， 以 检 测 形 变 模 式 、 固 有 频 率 和 共 振 。 用 户 可 以 立 即 可 视 化 生 成 的 模 态 振 形 ， 并 且 他 们 可 以 在 被 测 试 的 整 个 结 构 中 放 置 无 限 数 量 的 虚 拟 传 感 器 ； 系 统 测 量 包 括 时 域 波 形 、 频 谱 、 相 干 性 图 、 频 响 函 数 、 相 位 和 激 励 力 ； 稳 态 图 还 显 示 了 振 型 在 频 率 和 阻 尼 方 面 稳 定 的 位 置 ； 这 种 方 法 将 让 用 户 在 几 分 钟 内 获 得 模 态 结 果 ， 从 数 据 采 集 到 可 视 化 模 态 振 形 ， 并 在 整 个 结 构 中 测 量 数 十 甚 至 数 百 个 传 感 器 。 设 计 验 证 、 建 模 和 仿 真 使 用 振 动 / 运 动 视 觉 增 强 技 术 来 验 证 在 模 拟 完 整 单 元 的 测 试 平 台 中 新 的 和 现 有 组 件 的 计 算 机 建 模 。 典 型 客 户 T Y P I C A L C U S T O M E R 解 决 方 案 激 光 测 振 系 统 数 据 采 集 系 统 多 分 量 测 力 系 统 高 速 摄 像 系 统 产 品 中 心 激 光 多 普 勒 测 振 仪 数 据 采 集 系 统 奇 石 乐 多 分 量 测 力 系 统 高 速 摄 像 系 统 测 力 台 和 I E P E 传 感 器 产 品 应 用 激 光 测 振 仪 数 据 采 集 系 统 振 动 视 觉 增 强 影 像 系 统 关 于 我 们 公 司 介 绍 技 术 服 务 知 识 产 权 企 业 文 化 联 系 我 们 联 系 我 们 1 5 2 0 1 2 2 5 0 6 2 服 务 时 间 ： 7 x 2 4 小 时 s a l e s @ v a n h e n s i n . c o m 微 信 二 维 码 版 权 所 有 北 京 万 源 恒 兴 科 技 有 限 公 司   京 I C P 备 1 8 0 5 4 6 4 0 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