レーザを用いて非接触かつ高速で振動を測定し可視化するシステムです。

光学感度を上げ、低ノイズ化を実現することで振動の見える化の精度とスピードが向上しました。

光感度は単なる信号強度という意味だけではなく、 測定データの S/N 比に影響する非常に重要なファクタです。従来のヘリウムネオンレーザから赤外線レーザに替えることで、 ヘリウムネオンレーザより少なくとも 8 倍、反射光が強く、PSV-Xtra はこの強い反射光により、測定信号中のノイズを低減することができました。

PSV-500 Xtra Scanning Vibrometer

「スキャニング振動計」の新モデル

光学感度を上げ、低ノイズ化を実現することにより、振動の見える化の精度とスピードが向上


特徴

受光感度向上

  • レーザ光源をヘリウムネオンから赤外線へ変更することにより、大幅な受光感度向上を実現
  • ヘリウムネオンでは反射光が得づらい測定物でも表面処理の必要無く計測が可能
  • ヘリウムネオンレーザに比べ S/N レベルが約 8 倍に向上

測定データ品質改善

  • 測定データの S/N 比の品質改善により、アベレージング処理の減少・最適化を実現、測定時間の短縮に貢献
  • 高精度な実験結果が得られるため、CAE における FE モデルアップデートに貢献

測定エリア拡大

  • 測定距離が伸びたため測定エリアが拡張(車のボディなど大型構造物の測定も可能)

PSV-Xtra の最大の特長は光感度の大幅な向上です。光感度とは、PSV の測定精度を表しているとも言えます。 つまり PSV にとって光感度は単なる信号強度という意味だけではなく、測定データの S/N 比に影響する非常に重要なファクタです。また PSV-Xtra は、測定距離と測定範囲が従来のセンサヘッドに比べて拡張されたことも特長の一つです。

図 1 拡張された測定距離と測定範囲
図 2 ヘリウムネオンレーザと赤外線レーザの FFT スペクトラムの比較

PSV-Xtra のこれらの特長はその光源に由来しています。

従来の PSV センサヘッドの光源はヘリウムネオンレーザで あるのに対し、PSV-Xtra の光源は赤外線レーザを採用しています。そしてレーザ安全クラスはヘリウムネオンレーザ 同様クラス 2 (eye safe)を維持しています。赤外線レーザは、ヘリウムネオンレーザより少なくとも 8 倍、反射光が強く、PSV-Xtra はこの強い反射光のおかげで、測定信号中のノイズを低減することができます。図 2 はヘリウムネオンレー ザと赤外線レーザによる共振周波数の測定結果の FFT スペクトラムの比較です。
ヘリウムネオンレーザによる測定結 果では、共振周波数のピークがノイズに埋もれてしまい観測できないのに対し、PSV-Xtra による測定結果では S/N 比が改善され、共振周波数のピークをはっきり観測できます。

測定原理

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)

レーザドップラ振動計内部の干渉計基本モデル

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。

過渡的振動の非接触多点同時測定を実現する「マルチポイント振動計 MPV-800」

ファイバヘッドをスタンドに配置したマルチポイント振動計

車のドアの閉扉時の振動など、過渡的振動の多点同時測定は今までのシステムでは不可能でした。

そこで、複数の光学センサを装備することにより過渡的振動の非接触多点同時測定を可能にするマルチポイント振動計 MPV-800 が開発され、2016年10月12日から15日の国際航空宇宙展(於:東京ビックサイト)に出展予定です。


非接触多点同時測定を実現するマルチポイント振動計 MPV-800 (約3分45秒)

ダウンロード

Technical Data (英文)

スキャニング振動計・マルチポイント振動計 リーフレット

New Multipoint Vibrometer MPV-800 非接触マルチポイント振動計 リーフレット