ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเลเซอร์ไวโบรมิเตอร์

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: Laser Vibrometry คืออะไร?

เลเซอร์ไวโบรมิเตอร์ เป็นเทคนิคการวัดด้วยแสงแบบไม่สัมผัส การสั่นสะเทือน ความเร็ว and การเคลื่อนย้าย โดยใช้การเลื่อนดอปเปลอร์ของแสงเลเซอร์ที่สะท้อนจากพื้นผิวที่สั่นสะเทือน เลเซอร์ดอปเปลอร์ไวโบรมิเตอร์ (LDV) จะฉายลำแสงเลเซอร์ไปยังจุดวัด และเมื่อพื้นผิวเคลื่อนที่ ความถี่ของแสงที่สะท้อนจะเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนความเร็วของพื้นผิว ด้วยการตรวจจับการเลื่อนความถี่นี้ด้วยวิธีอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ LDV จะวัดการสั่นสะเทือนโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ การรับน้ำหนัก หรือการเตรียมพื้นผิวใดๆ นอกเหนือจากความสามารถในการมองเห็น.

เลเซอร์ไวโบรมิเตอร์ช่วยให้การวัดค่าเป็นไปไม่ได้หรือไม่สามารถใช้งานได้จริงด้วยเซ็นเซอร์แบบสัมผัส เช่น ส่วนประกอบที่หมุนได้ โครงสร้างน้ำหนักเบา (ซึ่งมวลของเซ็นเซอร์มีผลต่อผลลัพธ์) ตำแหน่งที่เข้าถึงได้ยาก พื้นผิวที่ร้อน และการสำรวจเชิงพื้นที่อย่างรวดเร็วในพื้นที่ขนาดใหญ่ แม้จะมีราคาสูง แต่เลเซอร์ไวโบรมิเตอร์ก็เป็นเครื่องมือวิจัยและแก้ไขปัญหาที่มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้งานขั้นสูง การวิเคราะห์โหมด และการใช้งานเฉพาะทาง.

หลักการทำงาน

เอฟเฟกต์เลเซอร์ดอปเปลอร์

1. การปล่อยแสงเลเซอร์: ลำแสงเลเซอร์ที่สอดคล้องกัน (โดยทั่วไปคือเลเซอร์สีแดง He-Ne, 633 นาโนเมตร)
2. การแยกลำแสง: แบ่งเป็นลำแสงวัด (ไปยังเป้าหมาย) และลำแสงอ้างอิง
3. การสะท้อนกลับ: ลำแสงวัดสะท้อนจากพื้นผิวสั่นสะเทือน
4. ดอปเปลอร์ชิฟต์: ความถี่แสงสะท้อนที่เปลี่ยนแปลงตามความเร็วพื้นผิว
5. การรบกวน: ลำแสงสะท้อนที่รวมเข้ากับลำแสงอ้างอิง
6. การตรวจจับ: ความถี่บีตจากการรบกวน = การเลื่อนดอปเปลอร์
7. ดีมอดูเลชั่น: ความถี่ดอปเปลอร์เป็นสัดส่วนกับความเร็วพื้นผิว

พารามิเตอร์ที่วัดได้

• หลัก: ความเร็ว (โดยตรงจากการเลื่อนดอปเปลอร์)
• การบูรณาการ: การกระจัด (ความเร็วเชิงปริพันธ์)
• ความแตกต่าง: ความเร่ง (แยกความแตกต่างของความเร็ว)
• ช่วงความถี่: DC ถึง 1.5 MHz (ขึ้นอยู่กับรุ่น)
• ช่วงแอมพลิจูด: นาโนเมตรถึงมิลลิเมตร (ช่วงไดนามิกกว้างมาก)

ข้อดี

การไม่สัมผัส

• ไม่มีเอฟเฟกต์การโหลดมวลเซ็นเซอร์
• เหมาะสำหรับโครงสร้างน้ำหนักเบา
• วัดพื้นผิวการหมุน (ใบพัด เพลา)
• ไม่ต้องเสียเวลาติดตั้งหรือติดกาว

การเข้าถึง

• วัดจุดที่ไม่สามารถเข้าถึงเซ็นเซอร์สัมผัสได้
• การวัดระยะไกล (เมตร)
• พื้นผิวร้อน ห้องสุญญากาศ พื้นที่อันตราย
• ผ่านทางหน้าต่างหรือพอร์ตออปติคอล

ความละเอียดเชิงพื้นที่

• สแกนข้ามพื้นผิวอย่างรวดเร็ว
• จุดวัดหลายร้อยจุดภายในไม่กี่นาที
• รูปทรงการเบี่ยงเบนการทำงานจับภาพได้ง่าย
• ระบบตรวจวัดการสั่นสะเทือนแบบ 3 มิติ มีจำหน่าย

แบนด์วิดท์กว้าง

• การตอบสนอง DC (การกระจัดที่แท้จริง)
• ถึงความถี่สูงมาก (MHz ที่เป็นไปได้)
• เครื่องดนตรีชิ้นเดียวครอบคลุมช่วงทั้งหมด

ข้อจำกัด

ต้นทุนสูง

• ระบบ LDV: $20,000-200,000+
• ไม่คุ้มต้นทุนสำหรับการตรวจติดตามตามปกติ
• เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะทางและการวิจัย

จำเป็นต้องมีเส้นสายตา

• ต้องมีเส้นทางแสงไปยังจุดวัด
• สิ่งกีดขวางขัดขวางการวัด
• อุปกรณ์ปิดล้อมมีปัญหา

ข้อกำหนดพื้นผิว

• เป้าหมายจะต้องสะท้อนแสงเลเซอร์
• พื้นผิวมันวาวอาจต้องได้รับการบำบัด (เทปสะท้อนแสง เคลือบผง)
• วัสดุโปร่งใสยาก

ความอ่อนไหวต่อสิ่งแวดล้อม

• กระแสลมส่งผลต่อลำแสง
• ฝุ่นละออง ละอองน้ำมัน กระจายแสง
• การสั่นสะเทือนของ LDV เองก็ส่งผลต่อการวัด
• การไล่ระดับอุณหภูมิทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของลำแสง

แอปพลิเคชั่น

การวัดส่วนประกอบที่หมุน

• การสั่นสะเทือนของใบพัดในกังหัน พัดลม คอมเพรสเซอร์
• ความถี่และการเบี่ยงเบนของใบมีดแต่ละใบ
• การสั่นสะเทือนแบบบิดของเพลา
• การสั่นสะเทือนของฟันเฟือง

การทดสอบโครงสร้างน้ำหนักเบา

• บอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ MEMS
• แผงและเมมเบรนบาง
• มวลของเซ็นเซอร์จะส่งผลต่อผลลัพธ์อย่างไร

การวิเคราะห์โหมด

• การวัดรูปร่างการเบี่ยงเบนในการทำงาน (ODS)
• การกำหนดรูปร่างโหมด
• การสำรวจเชิงพื้นที่อย่างรวดเร็ว (หลายร้อยจุด)
• การแสดงภาพเคลื่อนไหวของการเคลื่อนไหวโครงสร้าง

สภาพแวดล้อมพิเศษ

• อุณหภูมิสูง (จากระยะไกล)
• ห้องสุญญากาศ (ผ่านหน้าต่าง)
• ห้องสะอาด (ไม่มีการปนเปื้อนจากเซ็นเซอร์)
• พื้นที่อันตราย (วัดจากระยะปลอดภัย)

ประเภทของเครื่องวัดการสั่นสะเทือนด้วยเลเซอร์

LDV จุดเดียว

• วัดตำแหน่งเดียวในแต่ละครั้ง
• การสแกนแบบแมนนวลหรือแบบใช้มอเตอร์
• ที่พบมากที่สุดและประหยัดที่สุด

การสแกน LDV

• ระบบกระจกสแกนเลเซอร์อย่างรวดเร็วทั่วพื้นผิว
• การวัดแบบต่อเนื่องของหลายจุด
• การวัด ODS อัตโนมัติ

3D LDV

• ลำแสงเลเซอร์สามลำจากมุมที่แตกต่างกัน
• แก้ไขการสั่นสะเทือนเป็นองค์ประกอบ X, Y, Z
• การกำหนดลักษณะการเคลื่อนไหวแบบ 3 มิติที่สมบูรณ์แบบ
• ราคาแพงที่สุด

LDV แบบหมุน

• เฉพาะสำหรับการวัดพื้นผิวหมุน
• ติดตามจุดเฉพาะในการหมุน
• การวัดการสั่นสะเทือนแบบบิด

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการวัดผล

การตั้งค่า

• การติดตั้ง LDV แบบแข็ง (ขาตั้งกล้องหรือขาตั้ง)
• การจัดตำแหน่งแนวตั้งฉากกับพื้นผิว (วัดการเคลื่อนที่เข้า/ออกจาก LDV)
• ระยะทางที่เหมาะสม (โดยทั่วไป 0.3-5 เมตร)
• ลดการรบกวนสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด

พื้นผิวเป้าหมาย

• พื้นผิวที่สะอาดและสะท้อนแสงได้ดีที่สุด
• เทปสะท้อนแสงช่วยเพิ่มสัญญาณสำหรับพื้นผิวที่เข้าถึงยาก
• หลีกเลี่ยงการสะท้อนแสงแบบกระจก
• เคลือบพื้นผิวเบา ๆ หากจำเป็น

การเปรียบเทียบกับเซ็นเซอร์สัมผัส

คุณสมบัติ	เซ็นเซอร์สัมผัส	เลเซอร์ไวโบรมิเตอร์
การโหลดมวล	สามารถส่งผลต่อผลลัพธ์ได้	ศูนย์ (ไม่สัมผัส)
การติดตั้ง	จำเป็นต้องมีการติดตั้ง	ชี้และวัด
พื้นผิวหมุน	ยาก/เป็นไปไม่ได้	ตรงไปตรงมา
ค่าใช้จ่าย	ต่ำ ($100-5000)	สูง ($20k-200k+)
การติดตามตามปกติ	ในอุดมคติ	ไม่เป็นประโยชน์
งานวิจัย/พิเศษ	จำกัด	ยอดเยี่ยม

เลเซอร์ไวโบรมิเตอร์ให้ความสามารถในการวัดการสั่นสะเทือนแบบไม่สัมผัสที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้การวัดค่าเป็นไปไม่ได้ด้วยเซ็นเซอร์แบบสัมผัสทั่วไป แม้ว่าต้นทุนและความซับซ้อนจะเป็นข้อจำกัดในการใช้งานประจำวัน แต่เลเซอร์ไวโบรมิเตอร์ก็เป็นเครื่องมือวิจัยและเครื่องมือแก้ไขปัญหาเฉพาะทางที่มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์ส่วนประกอบหมุน การทดสอบโครงสร้างน้ำหนักเบา และการสำรวจการสั่นสะเทือนเชิงพื้นที่อย่างรวดเร็วในการวินิจฉัยเครื่องจักรขั้นสูงและการประยุกต์ใช้พลศาสตร์เชิงโครงสร้าง.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก