Optonor公司的激光全場振動測試分析系統(tǒng)
基于激光的研究,開發(fā)和產(chǎn)品測試系統(tǒng):
振動測量/靜態(tài)測量/MEMS和顯微結(jié)構(gòu)測量分析/高頻傳感器測量/無損探傷測試/應(yīng)變場測試/應(yīng)力場測試/模態(tài)測試
OPTONOR公司在全世界有至少100個客戶群,確立了用激光干涉技術(shù)運(yùn)用于振動分析,靜態(tài)變形測量和無損探傷測試的領(lǐng)導(dǎo)地位。MEMSMAP5010可以用于MEMS結(jié)構(gòu)和傳感器進(jìn)行高達(dá)500MHZ甚至更高頻率的全場測試 ,而VibroMap1000 的TV-HOLOGRAPHY(ESPI)系統(tǒng)可以分析從幾個厘米到幾米尺寸大小的結(jié)構(gòu)物。SNT4045系統(tǒng)可以對大小結(jié)構(gòu)使用無損探傷的方法,進(jìn)行納米級別的振動測量。
技術(shù):
散斑干涉形電視全息技術(shù)(ESPI)+結(jié)構(gòu)照明
振動分析
VibroMap 1000用于非接觸方式進(jìn)行振動測量和靜態(tài)變形測量,測量尺寸從幾個毫米到幾米,該系統(tǒng)分辨率高,實(shí)時顯示結(jié)果,全場記錄數(shù)據(jù)。
顯微分析
平面內(nèi)和平面外三維測試系統(tǒng)
新的MEMSMAP5010 XYZ提供了全場和三維振動測量,測試頻率可以高達(dá)500MHZ甚至更高的頻率。平面內(nèi)核平面外測試可以測量從幾個um到幾個mm的結(jié)構(gòu)物 。3D動畫可以顯示帶有X,Y,Z方向相位關(guān)系結(jié)構(gòu)的全場3D矢量特性。
窗體頂端
無損探傷測試
SNT 4045 具有超高靈敏度
窗體底端
1.VibroMap 1000
VibroMap 1000 是利用電視全息攝影術(shù)(或叫ESPI-電子斑紋干涉原理)而開發(fā)的產(chǎn)品. 基于激光干涉技術(shù)的電視全息攝影術(shù)可用于對各種物體表面的振動和半靜止反射的測量。VibroMap 1000 系統(tǒng)具有一套獨(dú)特的計算機(jī)軟件,可以把實(shí)際的測量顯示為一系列2D 和3D 圖形. 被測對象可以小到幾毫米(用顯微鏡系統(tǒng) MicroMap 5000) 也可以大到幾米。
The VibroMap 1000可應(yīng)用于:
- 幫助你設(shè)計出無振動和共振的機(jī)械系統(tǒng),或振動和共振可控制的機(jī)械系統(tǒng);
- 避免噪聲疲勞失效;
- 評價和控制FEM 分析結(jié)果;
- 保證您設(shè)計的結(jié)構(gòu)具有正確的功能。
怎樣使用 VibroMap 1000
VibroMap 1000 系統(tǒng)基本上是用于實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng), 但如果適當(dāng)?shù)夭贾脺y量器具也可用于工作車間或室外. 在實(shí)驗(yàn)室使用時不需要特別的隔振,但旋轉(zhuǎn)機(jī)械和其他振源或噪聲源不應(yīng)接近本系統(tǒng)地測量裝置. 通常不需要特別對被測表面進(jìn)行處理. 但是當(dāng)采用5mW激光時對于特殊表面可以覆蓋一些粉末(可去除的)或?qū)τ诖蟮谋砻鎽?yīng)蓋上防反光膠帶已獲得足夠的光線反射。
VibroMap 1000 可以讓你一次以單個頻率對物體進(jìn)行分析。
VibroMap 1000 系統(tǒng)的 PC機(jī) 可以控制對物體的激振。
VibroMap 1000 可以工作在以下兩種模式:
實(shí)時模式: 你可以用它來觀察被測系統(tǒng)地動態(tài)響應(yīng)。
定性分析模式: 對你感興趣的振動模式進(jìn)行定性分析。先啟動記錄模式把數(shù)據(jù)記錄下來,通過計算機(jī)計算,你可以用2D或3D圖形顯示振幅,相位和表面反射等. 數(shù)據(jù)可以以標(biāo)準(zhǔn)格式輸出。振幅的精度可精確到80納米。
VibroMap 1000的振動測量實(shí)例:
高音喇叭 車門 光碟
引擎部件 透平葉片
螺旋輥 車體
電子元件 微結(jié)構(gòu)
高音喇叭 傳感器
箱體 水下裝置
下面是一些VibroMap :
變形測量和非破壞性試驗(yàn):
VibroMap 1000 應(yīng)用軟件有一個簡便的物體變形分析程序。 也提供一個高級的變形專門分析軟件。
聲學(xué)測量:還提供專門的聲學(xué)測量軟件。
特性(標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)):
光學(xué)頭尺寸:525x230x100 mm (LxWxH);
光學(xué)頭重量:7 kg;
圖像系統(tǒng):變焦 12.5 - 75 mm (標(biāo)準(zhǔn));
Frame grabber:Matrox;
操作系統(tǒng):Windows 98 以上;
激光等級:III a;
激光:IIIA(5Mw),5Mw-200mW
最低振動頻率:< 30 Hz;
最高振動頻率:對定性分析沒有限制,對定量分析時 25-50 kHz;(GHZ為可選項(xiàng))
最小目標(biāo)尺寸:小于 1厘米
最大目標(biāo)尺寸:大約 2x2 米 ,甚至更大
幅值分辨率:亞納米
最大幅值:定量分析— 40納米
實(shí)時測量— 10微米
2. MicroMap 5010
MENS測試和研發(fā)的一體化系統(tǒng) MicroMap5010
為微機(jī)械結(jié)構(gòu)建模和設(shè)計,以及MEMS正在受到挑戰(zhàn),是由于微結(jié)構(gòu)不同于大型結(jié)構(gòu)。由于熱效應(yīng),空氣壓力變化和邊界條件的變化可能會引起振動模態(tài)從一個頻率移到另外一個頻率。
由熱效應(yīng)和振動引起的靜態(tài)變形的全場和實(shí)時信息的采集,顯得非常重要。當(dāng)面內(nèi)位移和表面輪廓能夠很好地被測量時,MicroMap 5010代表了為微結(jié)構(gòu)進(jìn)行的研究,開發(fā)和產(chǎn)品測試的完整和強(qiáng)大的測試工具。
MicroMap5010 是對微機(jī)械結(jié)構(gòu)的動態(tài)和靜態(tài)位移進(jìn)行三維測量的激光型多功能測試系統(tǒng)。MicroMap 5010也可以用來測量結(jié)構(gòu)輪廓。
MicroMap 5010 可以測量粗超和光滑的表面,小到245微米x330微米和高于3微米的空間分辨率。使用顯微放大鏡頭來獲取被測物的圖像。MicroMap 5010 的工作距離比較長,測量可以通過窗口,熱過濾器和鏡面來完成。
對于動態(tài)測量,MicroMap5010 使用所謂的時間平均原理,給出振動結(jié)構(gòu)的幅值和相位可信的,全場數(shù)據(jù)。無需掃描性能,測試表面的所有點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集是同時完成的。本底噪聲幅值(RMS)可以地道0.01 納米,頻率可以到500 MHZ甚至更高。對于平面外測量,標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的頻率范圍可以到20MHZ,對于平面測量,標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的頻率可以到50 KHZ。
對于準(zhǔn)靜態(tài)變形測量,MicroMap5010 可以測量和顯示全場變形圖,位移分辨率大約1nm,最大位移量程是幾個um 。對于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),靜態(tài)位移的采樣率是30 HZ,較高的采樣率也可以定制。
對于輪廓測量, MicroMap5010 使用平面鏡作為參考物,測試物的輪廓和平面參考表面進(jìn)行對比。表面輪廓測量選項(xiàng)有些局限性,只有平滑和連續(xù)的輪廓可以測量,
跨度比較大的輪廓不可能測量的。
對于振動和準(zhǔn)靜態(tài)變形的平面測量,系統(tǒng)使用可選的帶雙照明光學(xué)頭完成。平面測量只能針對粗超表面,光滑表面必須采用散光材料涂層,和系統(tǒng)里的平面模塊一起使用。
現(xiàn)代和界面友好的技術(shù)
經(jīng)過考驗(yàn)的現(xiàn)代技術(shù)
當(dāng)坐飛機(jī)時,可以采用MicroMap 5010的Macro版本對飛機(jī)的渦輪機(jī)進(jìn)行測試。VibroMap 1000 和 MicroMap 5010兩套系統(tǒng)都是基于現(xiàn)代干涉技術(shù),這種技術(shù)普遍運(yùn)用于航空,航天,汽車,音響,電子和MEMS工業(yè)領(lǐng)域。
界面友好
MicroMap5010和 VibroMap1000系統(tǒng),無須太多時間的準(zhǔn)備和調(diào)試就可以測試。這種專利技術(shù)可以產(chǎn)生交匙設(shè)備 ,操作者只要看著電視屏幕上,就可以看到信號的基本信息,對測量輸出信號的有效性具有相當(dāng)?shù)淖孕拧?/span>
兩種基本的操作模式
實(shí)時模式:
對于準(zhǔn)靜態(tài)變形測量和高達(dá)GHZ甚至更高頻率的動態(tài)測量,采用實(shí)時模式。使用實(shí)時模式,測量是每秒鐘30次(標(biāo)準(zhǔn))。位移圖以半定量的方式呈現(xiàn)出來,也就是等位移邊緣圖,由激勵頻率,邊界和載荷變化引起的位移變化可以在顯示器里面立馬顯現(xiàn)。
Real time amplitude fringes
數(shù)字模式 :
數(shù)字模式可以給出靜態(tài)變形,振動幅值及相位的數(shù)字信息。對于振動測量,幾秒鐘到幾分鐘就可以記錄620x480個測點(diǎn)的全場數(shù)字信號。對于準(zhǔn)靜態(tài)測量,數(shù)字模式的操作可以測得從時間 t 到 t+dt時間內(nèi)的表面位移,dt 可以是幾秒鐘到幾分鐘。準(zhǔn)靜態(tài)測量,如果測試物在記錄期間以有限的速度進(jìn)行運(yùn)動,則可以在一個時間段里連續(xù)跟蹤和測量,
輸出信號的可靠性高
操作的兩種模式對于測量數(shù)據(jù)的有效性可以給出獨(dú)特的可靠性和自信。特別是當(dāng)不希望的測試結(jié)果出現(xiàn)時,兩種測試模式作為額外的測試時是有用的。如果測試數(shù)據(jù)以數(shù)字模式來呈現(xiàn)時,然后就沒有機(jī)會來評估算法和計算的有效性。兩種操作模式是MicroMap技術(shù)諸多優(yōu)點(diǎn)中的其中之一。
Numerical 3D plot Numerical line plot
標(biāo)準(zhǔn)配置 :
? 平面外測量光學(xué)頭和平面內(nèi)測量的光學(xué)頭
? 光學(xué)頭的固定平臺,包括高度調(diào)節(jié)
? 計算機(jī)
? 信號發(fā)生器
? 振動測量軟件
? 靜態(tài)變形測量和表面輪廓測量軟件
? 物體夾持器和激勵單元
MicroMap 5010 可用于三種測量形式:
0-500MHz 或以上的振動cesh測試;
靜止變形測量;
全場測量
三維測量
MicroMap 5010 使用方法與VibroMap 1000相似. MicroMap 5010 也可用于平面內(nèi)反射的測量(但只能測量毛糙表面)。 Optonor MicroMap 5010 系統(tǒng)主要用途是微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的分析如:壓力傳感器;旋轉(zhuǎn)羅盤,加速度傳感器,泵,閥等。
下面是一些VibroMap 5010測量的動畫范例:
3.3D激光模態(tài)測試系統(tǒng) SNT-4040
SNT-4040——高分辨率的激光電子剪切散斑干涉技術(shù)
產(chǎn)品特征與產(chǎn)品優(yōu)勢:
- 平均散斑模式
- 對于脫粘、分層、擠壓損傷、裂紋以及結(jié)構(gòu)中的其他雜質(zhì)具有高的分辨率
- 具備空間立體高分辨率與對比性
- 直觀簡易的結(jié)果判定
- 適用于中小類型結(jié)構(gòu)
應(yīng)用領(lǐng)域:
- 航空領(lǐng)域 - 汽車工業(yè) - 電子工業(yè)