传 真： 021-62315435
邮 编： 200041
|
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合干涉结构而成的，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 ，
Julight公司的激光 测振仪的最显著的特点就是具有非常小的光学头：
-标准光学头，带斑点追踪功能（大小：50mm x 70mm x 105mm)，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）
处理干涉信号的简单二有效的电子系统可以做得很精致，一台 VSM400(或 VSM4000)仪器能够支持4 /8/16/32/48/64/128个光学头（也就是说4-128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。
JULIGHT激光测振仪采用半导体二极管激光，以及基于新颖的自混合干涉技术方案，将直接到激光二极管的散射光进行相关性干涉，这样大大简化了激光头的设计。测量目标表面法向的位移量。
原理示意图
单点便携式激光测振仪系列产品参数比较表
|
Description |
VSM1000 |
VSM4000 |
VSM1000-L |
VSM1000-L-EXT |
VSM3D |
|
最大量程 (peak-to-peak) |
43 mm (theoretical) 1 mm (practical) |
43 mm (theoretical) 1 mm (practical) |
43 mm (theoretical) 1 mm (practical) |
43 mm (theoretical) 1 mm (practical) (0-50KHZ) 4 um(practical) (20KHZ-3MHZ) |
43 mm (theoretical) 1mm (practical) |
|
最大测量速度值 |
> 0.5 m/s |
> 0.5m/s |
0.5 m/s @ 0.5 m 0.2 m/s @ 5.0 m |
0-50KHZ: 0.5 m/s @ 0.5 m 0.2 m/s @ 5.0 m 20KHZ-3MHZ: 40ms/s |
0.5 m/s |
|
输出的型号类型 |
· Displacement / Velocity(analog, BNC connector) · Monitor (3.5mm jack):
- Optical Signal Level (analog) |
· Displacement/ Velocity (analog, BNC connector) · Monitor (3.5mm jack):
- Optical Signal Level (analog) |
· Displacement / Velocity(analog, BNC connector) · Monitor (3.5mm jack):
- Optical Signal Level (analog) |
· Displacement / Velocity(analog, BNC connector) · Monitor (3.5mm jack):
- Optical Signal Level (analog) |
· X, Y, Z Displacement (analog, 3x BNC connectors) · Monitor (3.5mm jack):
- Optical Signal Level (analog) |
|
输出的信号灵敏度 |
· Displacement: 0.5 V/mm ·Velocity: 5 V/(m/s) |
· Displacement: 0.5 mV/mm ·Velocity: 5 V/(m/s) |
· Displacement: 0.5 V/mm ·Velocity: 5 V/(m/s) |
0-50KHZ: · Displacement: 0.5 V/mm ·Velocity: 5 V/(m/s) 20KHZ-3MHZ: 5V/um |
· Displacement: 0.5 V/mm |
|
速度最小分辨率 |
0.02 微米 /秒/H z带宽 |
0.02 微米 /秒/H z带宽 |
0.02 微米 /秒/H z带宽 |
0.02 微米 /秒/H z带宽 |
|
|
噪声指标 |
0.2 nm/ÖHz (from DC to 50 kHz) |
0.2 nm/ÖHz (from DC to 50 kHz) |
0.2 nm/ÖHz @ 0.5 m 1 nm/ÖHz @ 5.0 m |
0.2 nm/ÖHz @ 0.5 m 1 nm/ÖHz @ 5.0 m |
0.2 nm/ÖHz (from DC to 50 kHz) To 10M HZ |
|
精度 |
1% |
1% |
1% |
0-50KHZ: 1% 20KHZ-3MHZ: 5% |
1% |
|
光斑尺寸 |
100 mm |
100 mm |
100 mm |
100 mm |
100 mm |
|
测量表面 |
Diffusive or back-reflecting |
Diffusive or back-reflecting |
Diffusive or back-reflecting |
Diffusive or back-reflecting |
Diffusive or back-reflecting |
|
工作距离 |
· From 20 to 120 cm (Auto Focus mode) · 20, 40 and 100 cm (Fixed Focus mode) |
· From 20 to 120 cm(Auto Focus mode) · 20, 40 and 100 cm (Fixed Focus mode) |
· From 0.5 to 5.0 m(Auto Focus mode) · 0.5, 1.0 and 5.0 m (Fixed Focus mode) |
· From 0.5 to 5.0 m(Auto Focus mode) · 0.5, 1.0 and 5.0 m (Fixed Focus mode) |
· 15 cm (accurate positioning assisted by LED bar indicator) |
|
激光功率和波长 |
· Pout < 1 mW @ 650 nm (collimated) |
· Pout < 1 mW @ 650 nm (collimated) |
· Pout < 1 mW @ 650 nm (collimated) |
· Pout < 1 mW @ 650 nm (collimated) |
· Pout < 1 mW @ 650 nm (collimated) |
|
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) |
|
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 |
155 mm x 145 mm x 80 mm |
|
控制单元尺寸 |
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 |
24.6 cm x 15.5 cm x 29.6 cm |
|
信号电缆 |
2.5 m (5 m optional) |
2.5 m (5 m optional) |
2.5 m (5 m optional) |
2.5 m (5 m optional) |
2 m (5 m optional) |
|
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 per channel (max 20 W) |
< 5 W |
< 5 W |
< 15 W |
|
I/O通讯 |
RS485 serial port |
RS485 serial port |
RS485 serial port |
RS485 serial port |
RS485 serial port |
|
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 ； |
|
|
激光头重量 |
1 kg |
1 kg |
1 kg |
1kg |
6 kg |
|
操作温度范围 |
Optical head: -20°C to +80°C (-4°F to +176°F)
Main unit: |
Optical head: -20°C to +80°C (-4°F to +176°F)
Main unit: |
Optical head: -20°C to +80°C (-4°F to +176°F)
Main unit: |
Optical head: -20°C to +80°C (-4°F to +176°F)
Main unit: |
Optical head: 0°C to +80°C (+32°F to +176°F)
Main unit: |
注意：以上型号工作距离和频率范围可以根据客户需求定制拓展，工作距离：
1.2米，5米，10米，20米，30米甚至更远。频率可以拓展到：3MHZ,10MHZ和23MHZ
附件：反射膜，三角架等可以配套提供
数字滤波：数字低通滤波(FIR)1,5,22 kHz(-0.1dB),roll-off 120dB/dec；
速度和位移模块分档 ：可以根据配套的数采功能，至少分成当到15挡位 。
材料的超声波测试、噪声测试
本产品主要应用于以下几类场合:
1. 缺陷检测：复杂形状零部件缺陷检测、激光焊接质量检测、各种材料涂层缺陷检测、电子元器件/半导体封装质量检测、石油、天然气管道的腐蚀/裂纹检测、复合材料缺陷检测、微机电系统检测、桥梁、建筑等振动检测
2. 工业振动检测：共振频谱分析、粗糙表面检测、高精度高带宽检测、高速转动/移动部件检测，酸、碱、高温、高压及辐射等恶劣环境下检测。
该检测系统主要由三部分组成：超声波激发激光器（Generation Pulsed Laser用于在试件产生超声波）、高精度高带宽激光测振仪（Receiver，包括探测用CW Probe Laser，用于探测超声波信号）、系统控制及信号分析软件。
激光超声检测系统
对于行业专用激光超声检测系统及服务，市场需求来自于制造业的各个重点行业，包括航空航天、船舶、汽车、核工业、军工、风电。本产品主要针对传统超声检测手段无法胜任的场合,即恶劣环境下,高精度,高带宽检测以及在线非接触检测。由于传统的超声检测多采用压电换能器产生和获取超声信号，需要超声波源和探测器接触被检测样品，在一些特殊的应用条件下，比如酸、碱、高温、高压及辐射等恶劣环境下，传统手段无法胜任。而在激光超声技术中，探测器与样品之间完全避免了接触，只有激光作为超声信号的传输媒介与样品接触。此外，激光声源十分灵活，声源的形状、大小取决于光学元件和系统调节，微小点源或细线源在空间上具有很好的局域性（20um-100um），激光激发的超声脉冲宽度可达到1ns，可对压电换能器技术难以检测的微缺陷，微结构，薄膜样品或有复杂形状(如航空构件)的试样实现检测，包括缺陷、声速、声衰减和各向异性特性的检测。
典型的激光超声检测案例：
A．无缝钢管壁厚在线测量
在无缝钢管生产中，壁厚是无缝钢管极为重要的特征参数之一，同时也是钢管生产厂家首要控制并给予用户保证的参数。利用激光超声技术进行无缝钢管的壁厚在线测量不仅仅能缩短生产线的停工时间，更能改进成品质量，降低返工所带来的经济损失。我们基于现有的实验室系统开发的无缝钢管在线测厚系统关键是解决高温条件下信号采集系统的准确性和稳定性。要求系统能在1000°C-1500°C左右稳定工作，且厚度测量精度要达到0.01mm，在整个钢管长度上所测量的壁厚精度≤±0．3％。
无缝钢管壁厚在线监控系统
B．航空复合材料检测
复合材料是现代飞机设计应用的重要材料，在飞机上用量达到52%，直升机上用量甚至达到70%以上。目前越来越多的使用大型复合材料通用结构件，而这些大型构件价格不菲，一旦返工，损失就很大。这就要求改进其设计和制造流程，在其制造过程中实时检测其质量及缺陷。现有的传统检测手段无法满足大面积试件快速现场检测的要求，而激光超声检测系统则可以提供高精度的现场检测，及时为复合材料工艺优化和结构件制造提供反馈信息，帮助稳定工艺，提高产品的合格率，降低生产成本。
航空复合材料现场检测系统
C．激光焊缝质量在线检测
激光焊接在现代制造业中有着广泛的应用。对于焊接完整性，焊缝尺寸，焊接速度以及焊接变形都有着很高的要求。现有的检测手段在焊接过程中不能直接监控焊接质量，而激光超声检测技术则可以对焊接过程进行实时监控并向焊接机器人提供反馈，从而确保最终的焊缝质量，大大降低返工率，提高生产效率。
