基于激光测振仪的兰姆波离面和面内位移检测

激励模态和频响特性是超声导波传感器性能评估的两个重要指标,而传统的传感器,如压电传感器和电磁声传感器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)等,受自身带宽和模态选择性的影响,无法有效地实现这两个参数的评估。激光测振仪可以测量结构中弹性波原始的离面和面内位移,且测量不受带宽的限制,因而是进行超声导波传感器激励模态测定和频响特性测量的理想方法之一。采用此种方法对一种周向一致激励兰姆波的EMAT进行测试,结果表明,此传感器在150～210 kHz的范围内能激励产生出单一S0模态兰姆波,在50～150 kHz范围内,A0模态与S0模态共存。利用激光测振仪检测离面和面内位移的方法,是进行传感器评估和兰姆波接收的有效方法,在超声导波的非接触测量、高温波导体检测及弹性波传播3D可视化方面也有广阔的应用前景。

全光纤激光多普勒测振仪空气耦合振动检测

采用外差探测方式,建立了全光纤结构的激光多普勒测振仪,用来测量经空气传播耦合引起的散射体振动,以期感知振源振动信息。实验探索了散射体材料、固定方式和相对振源位置等对空气耦合振动的影响,得到了200～2700Hz频率范围内6种散射体振动响应特性曲线。结果表明:通过空气耦合引起的散射体振动,在相同振源振幅下,散射体振动的振幅一般随频率升高而升高;在材料、固定方式和相对振源位置等因素中,散射体材料对振动响应特性的影响是主要的,后两者只影响局部细节。

激光测振仪校准方法研究进展与述评

激光测振仪广泛应用于国防、精密机械制造、汽车等领域,对其校准技术和方法的研究尤为重要.介绍激光测振仪的工作原理,研究分析现有三种校准方法(机械运动信号校准法、调频电信号校准法、调频光信号校准法)的特点和不足.针对调频电信号校准法提出了直接与标准信号对比的方案,降低了对硬件设备的要求,提高了校准准确度和测量范围;针对调频光信号校准法无法溯源的问题,提出外源调频光信号校准法;因而为激光测振仪校准技术的进一步研究提供了方法借鉴.

激光测振仪独立线性度的测量不确定度

介绍了用最小二乘法评价外差式激光测振仪信号处理电路线性度指标时测量结果的不确定度分析和评定过程。讨论了影响线性度测量不确定度的几个主要误差来源,包括信号源误差、被校仪器响应误差、被校仪器线性度、标准仪器测量误差等等。给出了减小线性度测量不确定度的主要措施:①环境控制措施,以减少环境带来的不确定度;②选取高精度信号,以减少信号源误差带来的不确定度;③选取高精度标准测量仪器,以减少测量误差带来的不确定度。对一个实例,给出了激光测振仪信号处理电路线性度指标不确定度分析和评定结果。该过程及结论可应用在相应参数的计量校准中。

漫反射式零差正交激光测振仪

漫反射式零差正交激光测振仪是在零差正交激光测振仪的基础上研制的,测量光的传输采用透镜组方式代替传统的直接反射形式,即测量光聚焦在振动物体表面形成漫反射光,通过透镜组汇聚与参考光形成干涉。该测量方法克服了传统零差正交激光测振仪难调整,干涉效果长期稳定差,对实验环境要求高的缺点,在20 Hz^4 k Hz频率范围内实现了0.1%100 m/s2的振动激光绝对法测量。同时相比外差激光测振仪,该方法还具有可降低硬件成本的优点。

激光光纤测振仪测量多层压电变压器的振动

多层压电变压器具有体积小，质量轻，效率高等特点，具有许多重要的应用领域。本文首次采用目前国内外最先进的激光光纤测振仪测量了多层压电变压器的谐振特性和振动位移情况，为多层压电变压器的设计和研究提供了一种非常有效的测试技术。

辨向激光光栅测振仪的研究

文中讨论激光多普勒技术的双相检测辨向方法 ,计算了单周期矩形相位光栅的衍射光强分布 ,比较了光栅常数相同的矩形相位光栅和振幅光栅的衍射效率。实验研究了一种利用双相检测法辨向的、以单周期矩形相位光栅作光束结合器的激光光栅测振仪系统。介绍了仪器的工作原理和信号处理方法 ,给出部分实验结果 ,实验结果与理论分析相吻合。

一种激光多普勒测振仪的自我消噪技术

该文通过在系统中增加反光器,实现了仪器自振的测量,并依据仪器自振信号设计一种可自我矫正的新型激光多普勒测振系统,并与传统测振系统进行对比。新系统所测信号的频谱分析图明显更接近拾震器所测结果,均方误差平均值为0.08%。此外,新系统的测量误差平均降低了1.06个百分点,有效信号信噪比平均提升22.72 dB。新系统的测量精度会随着设备自振的增加有明显升高,但提升的效果会存在一定阈值限制。

激光测振仪校准技术评述

激光测振仪应用日益广泛,其性能直接影响着测量结果,因此对激光测振仪校准技术的研究具有重要意义。本文对目前的校准技术进行了分类介绍,指出了其中所存在的问题,提出了通过光频调制校准激光测振仪的新方法,分析了其理论上的可行性,为激光测振仪校准技术的研究提供理论指导。

激光多普勒测振仪误差分析

激光多普勒测振仪具有非接触测量,测量精度高等优点,广泛应用于机械、桥梁等行业的振动测量。为了提高激光多普勒测振仪测量精度,必须从硬件和软件两个方面降低测量误差。本文分析激光多普勒测振仪主要误差源,提出减少测量误差措施。

外差式激光测振仪上升时间和延迟的测量评价

提出了激光测振仪上升时间和延迟时间的一种测量方法,借助于外调制状态下的FM信号源激励,以数字存储示波器进行同步波形测量,用数字化解调方法解调出FM信号中的阶跃调制波形,最终获得了激光测振仪阶跃响应上升时间以及系统延迟时间的测量结果。同时也获得了FM信号源外调制特性中上升时间和系统延迟时间的测量结果,一组实验结果验证了该方法的正确性和可行性。所述方法可用于激光测振仪上升时间和系统延迟的测量评价,同时也可用于FM信号源上升时间和外调制延迟的测量评价。

激光测振仪在振动标准装置校准中的应用研究

随着激光技术和数字信号处理技术的飞速发展,激光测振仪以其所具有的能实现非接触远距离测量、速度快、精度高、量程大、抗干扰能力强等突出优点,在航天航空、兵器船舶、建筑交通、矿山物探及环境设备实验等领域的高端应用中得到了迅速推广。

基于面内激光测振仪电动机转速测量

介绍使用面内激光测振仪测量电动机转速原理,该测量系统由光学头、控制箱、数据采集卡和计算机组成,光学头负责采集电动机速度信号,控制箱对信号进行预处理,数据采集卡进行A/D转换,转换后的数据送到计算机由软件Quick SA分析处理得出速度值。在电动机转轴2个不同的位置进行了测量,测量值与理论值接近,说明面内激光测振仪能够实现电动机转速测量。

激光多普勒测振仪在炸药加载冲量测量中的应用

在采用炸药加载模拟锥壳结构遭受X射线辐照的结构响应实验中，利用激光多普勒测振仪测量了锥壳表面特征点的水平方向速度曲线。并从载荷的侧向余弦分布特点出发，推导了根据锥壳刚体运动的质心水平方向初速计算加载比冲量峰值的公式。同时根据锥壳表面的质点运动特征，提出了截取结构响应基本结束之后的曲线段进行算术平均，通过理论计算修正得到锥壳刚体运动的质心水平方向初速的数据处理方法。最后给出并分析了测量结果，结果表明：采用激光多普勒测振仪可以测量炸药加载下结构的刚体运动速度，从而可进一步计算分析结构受到的栽荷大小，其精度可以满足工程测量的要求。

激光测振仪直流增益和直流偏移的测量不确定度

介绍了用最小二乘法评价外差式激光测振仪信号处理电路直流增益和直流偏移指标时,测量结果的不确定度分析和评定过程。讨论了影响直流增益测量不确定度的几个主要误差来源,包括信号源误差、被校仪器响应误差、被校仪器直流增益、标准仪器测量误差的影响等等。给出了减小直流增益测量不确定度的主要措施:①环境控制措施,以减少环境带来的不确定度;②选取高精度信号,以减少信号源误差带来的不确定度;③选取高精度标准测量仪器,以减少测量误差带来的不确定度。通过一个实例,给出了激光测振仪信号处理电路直流增益和直流偏移指标不确定度分析和评定结果。该过程及结论可应用在相应参数的计量校准中。

基于阶跃激励的外差激光测振仪传递函数评价

提出了激光测振仪传递函数的一种测量方法,借助于外调制状态下的FM信号源激励,以数字存储示波器进行同步波形测量,直接获得激光测振仪阶跃响应波形,用数字化解调方法解调出FM信号中的阶跃调制波形,利用该组阶跃激励--响应序列进行系统辨识,获得激光测振仪的传递函数评价结果;一组实验结果验证了该方法的正确性和可行性.所述方法可用于激光测振仪传递函数和频率特性的测量评价,同时,也可用于FM信号源传递函数和频率特性的测量评价.

相位型宽频带激光测振仪的研究

在理论上详细描述了一种新型的激光偏振移相干涉测振系统．通过计算机对两路正交干涉光电信号的接收和正弦逼近法数字处理，在１Ｈｚ～１０ＫＨｚ宽频带内测量振动台的振幅和初相位，从而实现加速度传感器复合灵敏度的绝对校准．运用琼斯矩阵证明干涉系统中通过偏振片调整可保证两信号的正交性．

用激光光纤外差干涉测振仪测量压电陶瓷元件的振动特性

本文通过阐述激光光纤外差干涉测振仪的原理以及测量压电陶瓷元件振动特性的实验,介绍了激光测振仪在动态测量实验中的应用,目的在于培养学生将激光光纤测振仪应用于其他科研和工业检测中的能力.

激光测振仪用于微梁和AFM探针振动测量

激光光纤测振仪将直径小于200μm的激光光斑会聚于Si微悬臂梁和AFM探针上，分别由静电场和PZT进行激振，实现了激光微结构振动特性非接触测量，并给出了测量结果。

激光多普勒测振仪研究综述

激光多普勒测振仪以其在振动测量方面的优良特性,越来越受到人们的关注。本文介绍了激光多普勒测振仪的测振原理,重点介绍了单点式激光多普勒测振仪、扫描型激光多普勒测振仪、三维多普勒激光测振仪等的工作原理及优缺点。针对存在的问题与不足,对其在工程应用中的关键技术进行了探讨,提出改进建议。