Akustyka i ultradźwięki

Propagacja fal dźwiękowych w ośrodku (np. powietrzu) powoduje przestrzenne i czasowe wahania gęstości. Ponieważ współczynnik załamania światła, a tym samym prędkość światła, zmieniają się wraz z gęstością ośrodka, zmiany gęstości spowodowane przez fale dźwiękowe można uwidocznić za pomocą laserowego wibrometru dopplerowskiego.

W tym celu wiązka lasera przechodząca przez mierzone pole dźwiękowe jest skanowana na statycznej białej powierzchni, a odbity sygnał jest wykrywany. W przeciwieństwie do typowych zastosowań wibrometrycznych, mierzone interferometrycznie różnice faz nie wynikają z ruchu powierzchni odbijającej, ale ze zmian czasu przejścia z wibrometru do reflektora i z powrotem do urządzenia pomiarowego, które są spowodowane fluktuacjami gęstości.
Ze względu na fluktuacje współczynnika załamania światła, czas przejścia wiązki laserowej zmienia się od laserowego wibrometru dopplerowskiego (LDV) do reflektora, który znajduje się za mierzonym polem dźwiękowym i z powrotem do wibrometru. Jako reflektor może służyć na przykład biała ściana. Ta zmiana czasu przejścia prowadzi do zmiany fazy wykrywanej przez wibrometr.
Gęstość, a tym samym wahania ciśnienia spowodowane przez fale dźwiękowe mogą być wizualizowane w ten sposób za pomocą oprogramowania OptoSCAN. Przykłady zastosowań obejmują pomiar pola dźwiękowego w celu opracowania przetworników ultradźwiękowych i głośników. Trójwymiarowa geometria pola dźwiękowego może być również rekonstruowana przy użyciu metod tomograficznych.

Ultradźwiękowe drgania akustyczne o częstotliwości 20 kHz i wyższej są wykorzystywane do łączenia tworzyw termoplastycznych i cienkich części metalowych. Prędkości drgań rzędu kilku m/s prowadzą do niezbędnego wkładu energii wymaganego w procesie topienia.

Zakres pomiarowy do 25 m/s jednopunktowych i skanujących wibrometrów laserowych Optomet zapewnia szczegółowy wgląd w złożony proces spawania. Pozwalają one użytkownikom oszacować parametry symulacji, zweryfikować modele elementów skończonych i przyczynić się do dopracowania projektu sonotrody i kowadła.

Cyfrowy sygnał wyjściowy o rozdzielczości 32 bitów sprawia, że najmniejsze drgania są widoczne, nawet gdy nakładają się na oscylacje o znacznie większej amplitudzie.

Długa żywotność źródła lasera SWIR nawet przy ciągłej pracy sprawia, że wibrometry Optomet są idealne do testowania na końcu linii produkcyjnej i kontroli jakości, a także do kontroli piezoceramiki otrzymanej od dostawców.

Wysoki poziom sygnału wibrometrów SWIR firmy Optomet eliminuje potrzebę stosowania jakichkolwiek zabiegów zwiększających współczynnik odbicia.