ما هو قياس الاهتزاز بالليزر؟ قياس بصري بدون تلامس • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو قياس الاهتزاز بالليزر؟ قياس بصري بدون تلامس • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو قياس الاهتزاز بالليزر؟ القياس البصري غير التلامسي

نُشر بواسطة admin على

فهم قياس الاهتزاز بالليزر

التعريف: ما هو قياس الاهتزاز بالليزر؟

قياس الاهتزاز بالليزر هي تقنية بصرية غير تلامسية للقياس اهتزاز سرعة and النزوح باستخدام انزياح دوبلر لضوء الليزر المنعكس من الأسطح المهتزة. يوجه جهاز قياس الاهتزازات دوبلر الليزري (LDV) شعاع ليزر إلى نقطة القياس، ومع حركة السطح، يتغير تردد الضوء المنعكس تناسبيًا مع سرعة السطح. برصد هذا الانزياح الترددي تداخليًا، يقيس جهاز LDV الاهتزاز دون أي تلامس فيزيائي، أو تحميل كتلة، أو تحضير سطحي، باستثناء إمكانية الوصول البصري.

يتيح قياس الاهتزاز بالليزر إجراء قياسات مستحيلة أو غير عملية باستخدام مستشعرات التلامس: مكونات دوارة، هياكل خفيفة الوزن (حيث تؤثر كتلة المستشعر على النتائج)، مواقع يصعب الوصول إليها، أسطح ساخنة، ومسوحات مكانية سريعة عبر مساحات واسعة. على الرغم من ارتفاع سعرها، تُعد أجهزة قياس الاهتزاز بالليزر أدوات بحث واستكشاف أخطاء قيّمة في التطبيقات المتقدمة. التحليل النمطي والتطبيقات المتخصصة.

مبدأ التشغيل

تأثير دوبلر الليزر

  1. انبعاث الليزر: شعاع ليزر متماسك (عادةً ليزر أحمر He-Ne، 633 نانومتر)
  2. تقسيم الشعاع: مقسمة إلى شعاع القياس (للهدف) وشعاع المرجع
  3. انعكاس: شعاع القياس ينعكس من السطح المهتز
  4. تحول دوبلر: تردد الضوء المنعكس المتحول بسرعة السطح
  5. تدخل: شعاع منعكس مُعاد دمجه مع شعاع مرجعي
  6. كشف: تردد النبض من التداخل = تحول دوبلر
  7. إزالة التعديل: تردد دوبلر متناسب مع سرعة السطح

المعلمات المقاسة

  • أساسي: السرعة (مباشرة من تحول دوبلر)
  • اندماج: الإزاحة (السرعة المتكاملة)
  • التمايز: التسارع (التفاضل بين السرعة)
  • نطاق التردد: DC إلى 1.5 ميجا هرتز (حسب الطراز)
  • نطاق السعة: نانومتر إلى مم (نطاق ديناميكي واسع للغاية)

المزايا

عدم الاتصال

  • لا توجد تأثيرات تحميل كتلة المستشعر
  • مثالي للهياكل خفيفة الوزن
  • قياس الأسطح الدوارة (الشفرات والأعمدة)
  • لا يوجد وقت للتثبيت أو لاصق

إمكانية الوصول

  • يقيس النقاط التي لا يمكن الوصول إليها بواسطة أجهزة استشعار الاتصال
  • القياس عن بعد (أمتار)
  • الأسطح الساخنة، غرف التفريغ، المناطق الخطرة
  • من خلال النوافذ أو المنافذ البصرية

الدقة المكانية

  • مسح عبر الأسطح بسرعة
  • مئات من نقاط القياس في دقائق
  • يتم التقاط أشكال الانحراف التشغيلية بسهولة
  • أنظمة قياس الاهتزاز ثلاثية الأبعاد متوفرة

نطاق ترددي واسع

  • استجابة التيار المستمر (الإزاحة الحقيقية)
  • إلى ترددات عالية جدًا (ميجا هرتز ممكنة)
  • أداة واحدة تغطي نطاقًا كاملاً

القيود

التكلفة العالية

  • أنظمة LDV: $20,000-200,000+
  • ليست فعالة من حيث التكلفة للمراقبة الروتينية
  • مبرر للتطبيقات والأبحاث المتخصصة

مطلوب خط الرؤية

  • يجب أن يكون هناك مسار بصري لنقطة القياس
  • العوائق تمنع القياس
  • مشكلة المعدات المغلقة

متطلبات السطح

  • يجب أن يعكس الهدف ضوء الليزر
  • قد تتطلب الأسطح اللامعة معالجة (شريط عاكس، طلاء مسحوق)
  • المواد الشفافة صعبة

الحساسية البيئية

  • تيارات الهواء تؤثر على الشعاع
  • الغبار، ضباب الزيت ينشر الضوء
  • يؤثر اهتزاز LDV نفسه على القياس
  • تتسبب تدرجات درجات الحرارة في انحراف الشعاع

التطبيقات

قياس المكونات الدوارة

  • اهتزاز الشفرات في التوربينات والمراوح والضواغط
  • تردد وانحراف الشفرة الفردية
  • الاهتزاز الالتوائي للأعمدة
  • اهتزاز أسنان التروس

اختبار الهياكل خفيفة الوزن

  • لوحات إلكترونية وأجهزة MEMS
  • الألواح والأغشية الرقيقة
  • أين تؤثر كتلة المستشعر على النتائج

التحليل النمطي

  • قياسات شكل الانحراف التشغيلي (ODS)
  • تحديد شكل الوضع
  • المسوحات المكانية السريعة (مئات النقاط)
  • عروض متحركة للحركة الهيكلية

بيئات خاصة

  • درجة الحرارة المرتفعة (عن بعد)
  • غرف التفريغ (من خلال النوافذ)
  • غرف نظيفة (لا تلوث من أجهزة الاستشعار)
  • المناطق الخطرة (القياس من مسافة آمنة)

أنواع أجهزة قياس الاهتزاز بالليزر

LDV بنقطة واحدة

  • قياس موقع واحد في كل مرة
  • المسح اليدوي أو الآلي
  • الأكثر شيوعًا واقتصاديًا

مسح LDV

  • يقوم نظام المرآة بمسح الليزر بسرعة عبر السطح
  • القياس المتسلسل للعديد من النقاط
  • قياسات ODS الآلية

LDV ثلاثي الأبعاد

  • ثلاثة أشعة ليزر من زوايا مختلفة
  • يقوم بتحليل الاهتزاز إلى مكونات X وY وZ
  • توصيف الحركة ثلاثية الأبعاد بالكامل
  • أغلى

LDV الدوراني

  • متخصصة في قياس الأسطح الدوارة
  • يتتبع نقطة محددة في الدوران
  • قياس الاهتزاز الالتوائي

أفضل ممارسات القياس

يثبت

  • التركيب الصلب لـ LDV (حامل ثلاثي القوائم أو حامل)
  • محاذاة عمودية على السطح (قياس الحركة نحو/بعيدًا عن LDV)
  • المسافة المثالية (عادةً 0.3-5 أمتار)
  • تقليل الاضطرابات البيئية

سطح الهدف

  • أفضل سطح نظيف وعاكس للضوء
  • يعمل الشريط العاكس على تعزيز الإشارة على الأسطح الصعبة
  • تجنب الانعكاس المرآوي (الشبيه بالمرآة)
  • طلاء سطحي خفيف إذا لزم الأمر

مقارنة مع أجهزة استشعار الاتصال

ميزة أجهزة استشعار الاتصال قياس الاهتزاز بالليزر
التحميل الشامل يمكن أن يؤثر على النتائج صفر (بدون تلامس)
تثبيت مطلوب التركيب نقطة وقياس
الأسطح الدوارة صعب/مستحيل مباشر
يكلف منخفض ($100-5000) مرتفع ($20k-200k+)
المراقبة الروتينية مثالي غير عملي
بحث/خاص محدود ممتاز

يوفر قياس الاهتزاز بالليزر إمكانيات فريدة لقياس الاهتزازات بدون تلامس، مما يتيح إجراء قياسات يستحيل إجراؤها باستخدام مستشعرات التلامس التقليدية. ورغم أن التكلفة والتعقيد يحدان من الاستخدام الروتيني، إلا أن أجهزة قياس الاهتزاز بالليزر تُعد أدوات بحثية قيّمة وأدوات متخصصة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها، تُستخدم في تحليل المكونات الدوارة، واختبار الهياكل خفيفة الوزن، وإجراء مسوحات اهتزازية مكانية سريعة في تشخيص الآلات المتقدمة وتطبيقات ديناميكيات الهياكل.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب