センサヘッドとコントローラが光ファイバケーブルで接続された構成のコンパクトなレーザドップラ振動計(NLV-2500)です。

NLV-2500 は、マイクロサイズの微小物体から大型構造物などの表面振動を最大周波数 3.2MHz、最大速度 10m/s で、高精度・低ノイズで計測します。内蔵型ビデオカメラや、超音波積分器、顕微鏡対物レンズなどの豊富なオプションを利用できる NLV-2500 は、マイクロデバイスの研究開発から部品などの品質管理まで幅広い分野で活躍します。レーザスポット径は 1.5µm と非常に小さいため、超小型の部品もサイズによっては顕微鏡対物レンズなしで計測できます。優れた受光感度と保護等級 IP64 準拠のセンサヘッドにより、過酷な生産環境での計測にも対応できます。

DC から MHz 帯域まで、オールインワンで手軽に非接触計測

NLV-2500 コンパクト レーザドップラ振動計

特徴

広範な測定周波数帯域 (最大 3.2MHz、最小 0 Hz)

DC からの立ち上がりの変位挙動や、超音波駆動の MEMS デバイス、超音波溶着ツール、さらに溶着先である基板の測定も可能

センサ内蔵カメラ

センサ照射位置を目視できるので、微小な測定箇所も厳密に設定可能

可変焦点レンズ

測定距離を決めない自由なセッティングが可能

最小変位分解能15 pm

高感度センサだから実現する、高分解能。高精度な振動計測が可能

  • センサが収納できるセンサ・コントローラ 一体型
    これ一台ですばやく計測をスタート! 設定も移動も収納も一切手間なし
  • 速度レンジ最大 8! 変位レンジ最大 16!
    多様なアプリケーションに対応するために、測定レンジを多数装備
  • 豊富な光学アクセサリでさまざまな計測要求に対応
    多種の振動計測の場に出会ってきたからこそ提供できる充実のアクセサリ
  • 高い安全性・堅牢性
    クラス 2 の低出力レーザ、防塵・防水 保護等級 IP64 に準拠

NLV-2500 コンパクトレーザドップラ振動計

NLV-2500 コンパクト レーザドップラ振動計

【システム構成図】

測定原理

レーザドップラ振動計内部の干渉計基本モデル

非接触で物体の振動を感知するレーザドップラ振動計は、どのようなしくみで測定できるのでしょうか?非接触で振動を測定するメリットは何でしょうか? 測定方法や操作は?

このビデオでは、レーザドップラ振動計の測定原理や特長を分かりやすく説明します。


レーザドップラ振動計の測定原理・特徴 (約5分13秒)

測定原理概説

レーザビームが振動している測定対象物に照射されると、ドップラ効果により周波数が変調されます。変調されたビームは反射・散乱し、一部がレンズによって収集されます。センサ内部の干渉計は、この変調成分を検出し、高周波の電気信号に変換し、コントローラでこの電気信号を測定対象物の速度または変位のいずれかを表す電圧として復調します。

テクニカルデータ

【センサヘッド】
 外形寸法 [ L x W x H ]  201mm x 38mm x 71mm
 重量  800g
 保護等級  IP64
 レーザの種類  ヘリウムネオン(HeNe)、633nm、クラス 2、 < 1mW、可視光源
 視野  10mm x 8mm (標準レンズで測定距離 約 200mm の場合)
最小 0.68mm x 0.52mm (VIB-A-20xLENS 20 倍対物レンズを使用した場合)
 スポット径  約 25µm (標準レンズで測定距離 約 200mm の場合)
最小 1.5µm (VIB-A-20xLENS 20 倍対物レンズを使用した場合)
 測定距離  最小 200mm ~ 無限大 (標準レンズの場合)

 

【コントローラ】
 外形寸法 [ L x W x H ]  450mm x 360mm x 150mm
 重量  10.6kg
 保護等級  IP50
 電源  100 ~ 240VAC ±10%、50/60Hz、最大 75W
 動作温度  +5 ~ +40℃
 保管温度  –10℃ ~ +65℃
 相対湿度  最大 80%、結露なきこと
 光ファイバ ケーブル長  3m(コントローラ -センサヘッド間)
 出力電圧  ±10V
 外部インタフェース  RS-232(クロス)コマンドを使って PC よりコントローラの操作が可能
 フィルタ  ハイパスフィルタ: 100Hz / off
ローパスフィルタ: 5kHz / 20kHz / 100kHz / off
トラッキングフィルタ: slow / fast / off

 

【測定デコーダ】
 バージョン名  NLV-2500-2  NLV-2500-5
 測定周波数帯域  速度  0.5Hz ~ 3.2MHz (-1 dB)  DC ~ 2.5MHz (-1.5 dB)
 変位 ※1  10Hz ~ 250kHz (-1.5 dB)  DC ~ 2.5MHz (-1.5 dB)
 デコーダ  速度  アナログ速度デコーダ  デジタル速度デコーダ
 変位  OFV-2500-I 積分器  DD-900 デジタル変位デコーダ
 速度レンジ (mm/s/V)  10, 100, 1000  5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000
 変位レンジ (μm/V)  0.01, 0.1, 1, 10, 100, 1000,
10000
 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000,
2000, 5000
 最大振動速度  10m/s
 最小速度分解能 ※2  0.2μm /s / \(\sqrt{Hz}\)  0.02μm /s / \(\sqrt{Hz}\)
 最小変位分解能 ※3  0.17pm / \(\sqrt{Hz}\) ※3  15pm ※4

※1 速度デコーダについて、適切な測定範囲を選択した場合。
※2 残留ノイズレベルは、3M Scotchlite Tape® (反射テープ)上で、1Hz のスペクトル分解能で測定した際の、S/N 比が 0dB となる信号振幅(rms 値)として定義。周波数に依存。
※3 3M Scotchlite Tape®(反射テープ)上で、かつ除振された環境で測定された値。ノイズの値は 1Hz 帯域当たりの測定値であり、単独のスプリアス ノイズは含まれない。
※4 アナログ出力における量子化間隔 (約 0.4mV) に一致。

NLV-2500-2 速度レンジ ダイアグラム

NLV-2500-2 変位デコーダ(積分器)
各速度レンジに対する変位レンジの割り当て表
測定レンジ 10mm/s/V 100mm/s/V 1000mm/s/V
10nm/V 1~250kHz
100nm/V 1~250kHz 1~250kHz
1μm/V 1~250kHz 1~250kHz 1~250kHz
10μm/V 100Hz~250kHz 100Hz~250kHz 100Hz~250kHz
100μm/V 10Hz~20kHz 10Hz~20kHz 10Hz~20kHz
1mm/V 10Hz~20kHz 10Hz~20kHz
10mm/V 10Hz~20kHz

NLV-2500-5 速度レンジ ダイアグラム

NLV-2500-5 速度レンジ ダイアグラム