紅外激光多普勒測振儀是基于激光多普勒效應(yīng)，采用紅外激光進行非接觸、遠距離振動測量的高精度儀器。該系統(tǒng)由激光發(fā)射、光學接收、信號探測與處理等模塊組成，能夠精確測量目標物體的振動位移、速度、加速度及頻率等參數(shù)。具備非接觸、高頻率、高精度、抗干擾強等特點，廣泛應(yīng)用于超聲加工、模態(tài)分析、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、精密驅(qū)動、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等領(lǐng)域。

(相關(guān)資料圖)

測量原理基于多普勒頻移效應(yīng)：當激光束照射到振動物體表面時，反射光的頻率會因物體運動而產(chǎn)生微小偏移。系統(tǒng)通過探測該頻率變化，解算出物體的瞬時振動速度與位移。其具備三大核心優(yōu)勢：

非接觸測量： 不干擾被測對象，無附加質(zhì)量影響，適用于微小、脆弱或高溫物體。

高頻響寬頻帶： 頻率測量范圍覆蓋亞Hz至兆Hz，滿足從低頻振動到高頻超聲的全頻譜測試需求。

高精度與抗干擾能力： 采用紅外激光，有效抑制環(huán)境光與目標溫度變化引起的噪聲，提升信噪比。

系統(tǒng)組成與測量模式

紅外激光多普勒測振儀的穩(wěn)定運行依賴于多個核心組件的協(xié)同工作：激光發(fā)射單元、光學接收鏡頭、光電探測器、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集模塊與專業(yè)分析軟件。

根據(jù)配置與功能，系統(tǒng)支持多種測量模式與輸出方式：

位移/速度/加速度測量： 支持三種振動量靈活切換，適應(yīng)不同測試標準與場景。

多通道同步采集： 可擴展至4通道，實現(xiàn)多測點同步振動關(guān)聯(lián)分析。

模擬與數(shù)字輸出： 提供±10V模擬輸出，兼容示波器、PLC、數(shù)據(jù)采集卡等外部設(shè)備；數(shù)字接口支持高速數(shù)據(jù)傳輸。

實時時域與頻域分析： 內(nèi)置信號處理算法，實時顯示時域波形與頻譜成分，精準識別共振頻率與振動事件。

核心功能與性能特點

系統(tǒng)集成多項智能化功能，提升測量效率與數(shù)據(jù)可靠性：

遠距離精準定位： 配備同軸指示激光，便于在危險或難以接近的區(qū)域中進行快速對焦與瞄準。

信噪比提升處理： 內(nèi)置高/低通、帶通等數(shù)字濾波器，有效抑制噪聲，保障數(shù)據(jù)準確性。

靈活觸發(fā)控制： 支持軟件觸發(fā)與TTL電平觸發(fā)，低延遲捕捉瞬態(tài)振動信號。

多窗格數(shù)據(jù)顯示： 支持1~9個顯示窗格，便于多信號對比與分析。

數(shù)據(jù)后處理工具： 集成信號截取、濾波、算術(shù)運算、閾值設(shè)定等功能，優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量。

統(tǒng)計量一鍵計算： 自動輸出最大值、最小值、有效值、頻譜峰值等關(guān)鍵參數(shù)。

全數(shù)據(jù)報告生成： 自動整合分析結(jié)果，生成包含圖表與數(shù)據(jù)的檢測報告，支持導出與存檔。

應(yīng)用場景

憑借其高精度與非接觸特性，紅外激光多普勒測振儀在多個前沿科研與工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用：

超聲技術(shù)與精密加工： 超聲輔助切削、振動輔助成形、功率超聲制造過程的振動監(jiān)測。

航空航天與精密儀器： 航發(fā)葉片振動測試、超聲電機、半球諧振陀螺儀、壓電驅(qū)動器的性能評估。

消費電子與汽車工業(yè)： 揚聲器、音圈電機、線性馬達的振動分析；發(fā)動機、齒輪箱、剎車盤的NVH測試。

材料科學與結(jié)構(gòu)監(jiān)測： 壓電材料、介電彈性體、復(fù)合材料疲勞試驗；結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與模態(tài)分析。

家用電器與工業(yè)生產(chǎn)： 電機、壓縮機、風扇的振動檢測；振動篩、管路系統(tǒng)、電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測。

總結(jié)與展望

紅外激光多普勒測振儀技術(shù)體系成熟，測量性能卓越，此前高端市場主要由國外廠商主導。國內(nèi)以凱視邁為代表的儀器企業(yè)，通過自主研發(fā)，已在產(chǎn)品頻率范圍、測量精度、集成度和多通道同步技術(shù)等方面實現(xiàn)突破，推出KV-X300系列等國產(chǎn)高端測振儀，逐步在科研與工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進口替代。

未來，隨著器件性能提升、分析算法智能化以及成本優(yōu)化，國產(chǎn)紅外激光多普勒測振儀將在高端制造、低空經(jīng)濟、具身智能等新興領(lǐng)域持續(xù)拓展應(yīng)用，推動我國精密振動測量儀器邁向更高水平。