Лазерные источники для точных измерений вибрации

Введение в мир лазеров и виброметров

Тип лазерного источника играет решающую роль в точном бесконтактном измерении вибрации, особенно при разработке современных лазерных доплеровских виброметров (ЛДВ) для различных применений. Далее мы подробно рассмотрим два типа лазерных источников и обсудим их применение в виброметрии.

Гелий-неоновые лазерные источники (гелий-неоновые лазеры) уже много лет используются в обычных лазерных доплеровских виброметрах и, благодаря своим уникальным свойствам, являются полезным инструментом для бесконтактного измерения вибрации. Гелий-неоновый лазер является незаменимым инструментом в виброметрии благодаря своим уникальным свойствам и универсальности. Газовый лазер состоит из газовой смеси гелия и неона и излучает красный свет с длиной волны 632,8 нм.

Коммерческие гелий-неоновые лазеры - это относительно небольшие устройства с длиной резонатора обычно от 15 до 50 см, но иногда до 1 метра для достижения наибольшей мощности, и оптической выходной мощностью от 0,5 до 50 мВт. Точная длина волны красных He-Ne-лазеров в вакууме составляет 632,991 нм, а в воздухе преломляется до 632,816 нм.

Луч, испускаемый гелий-неоновыми лазерами, виден человеческому глазу и может быть выровнен без каких-либо вспомогательных средств. Сравнительно короткая длина волны позволяет точно сфокусировать лазерный луч на очень маленькой точке измерения, что делает гелий-неоновый лазер особенно подходящим для измерения микроструктур и мелких деталей. Виброметры с гелий-неоновыми лазерами регулярно используются, если от объекта измерения рассеивается достаточный сигнал, поверхность измерения имеет достаточную отражательную способность или измерения должны проводиться через воду, поскольку свет с длиной волны 633 нм практически беспрепятственно проникает в воду.

Изображение сфокусированного красного лазерного луча, проходящего через стеклянную трубку. Лазерный луч сужается в центре трубки, а затем снова расходится. Сцена подчеркивает точность и фокусировку светового луча в оптических приложениях.

Познакомьтесь с серией SMART

Optomet использует новейшую и самую передовую технологию инфракрасного лазера с короткой длиной волны (SWIR) для обеспечения наилучшего качества сигнала при выполнении сложных измерительных задач.

Используемый SWIR-лазер излучает невидимый свет с длиной волны 1 550 нм и выходной мощностью до 10 мВт. Это в десять раз превышает выходную мощность гелий-неонового лазера. В сочетании с фотодетекторами с КПД более 98 % это позволяет повысить отношение сигнал/шум (SNR) на 20 дБ по сравнению с обычными гелий-неоновыми ЛДВ.

Несмотря на более высокую мощность лазера, SWIR-лазер имеет наивысший класс защиты лазера 1 по стандарту EN 60825-1 и поэтому безопасен для глаз. Жидкость в глазу поглощает инфракрасное излучение и тем самым защищает глаз. Невидимый измерительный луч позиционируется с помощью коаксиально направляемого зеленого пилотного лазера (длина волны: около 532 нм). Мощность пилотного лазера ограничена 1 мВт, что позволяет отнести прибор к классу лазерной защиты 2 в соответствии с EN 60825-1. Таким образом, виброметры Optomet SWIR всегда имеют класс лазерной защиты 2 для всей системы.

Das Bild zeigt den Nova Infrarot Laser Vibrometer aus der Nova-Serie, ein hochpräzises und vielseitiges Messgerät für dunkle Oberflächen, biologisches Gewebe und große Entfernungen. Das Gerät ist komplett in blau.

В настоящее время, помимо некоторых приложений, где требуются уникальные свойства гелий-неоновых лазеров, SWIR-лазеры являются оптимальным выбором для лазерной доплеровской виброметрии, и компания Optmet занимает лидирующую позицию в SWIR-виброметрии. Благодаря сочетанию более высокой выходной мощности и более чувствительных фотодетекторов, SWIR-виброметры обеспечивают более высокий SNR и поэтому особенно подходят для сложных измерительных задач, где виброметры с обычными лазерными источниками достигают своих пределов. Даже на темных, шероховатых, изогнутых или других поверхностях с низкой отражательной способностью инфракрасный виброметр избавляет от необходимости обрабатывать измерительную поверхность. Измерения вибрации на больших расстояниях также являются неоспоримой областью применения SWIR LDV, как и измерения на светящихся поверхностях и на биологических тканях. Высокая температурная стабильность и длительный срок службы обеспечивают дополнительные преимущества. Все эти характеристики относятся и к новой серии SMART от Optomet.

Лазерные доплеровские виброметры (ЛДВ) являются незаменимыми инструментами во многих областях, включая машиностроение, материаловедение, биологию, медицину и многое другое. Они позволяют проводить бесконтактные и точные измерения колебаний и вибраций на поверхностях различных материалов и структур.

Области применения LDV практически безграничны: от контроля качества в производстве до исследования биологических тканей. Благодаря способности получать данные высокого разрешения в режиме реального времени, LDV являются незаменимым инструментом в исследованиях, разработках и контроле качества.

Есть вопросы? Свяжитесь с нами прямо сейчас!

Виброметрия - это постоянно развивающаяся область, движимая технологическими инновациями и результатами новых исследований. Постоянное совершенствование лазерных источников и технологий LDV позволяет проводить более точные измерения и расширять спектр применения.

От классических гелий-неоновых лазеров до современных инфракрасных лазеров - выбор виброметров разнообразен как никогда. Компания Optomet постоянно работает над совершенствованием своей продукции и услуг и предлагает своим клиентам инновационные решения для их измерительных задач.

Другие темы по основам и измерительной технике

Лазерные источники для точных измерений вибрации

Гелий-неоновый (He-Ne) лазер: классика виброметрии

Инфракрасный лазер: универсальное средство

Применение на практике: Лазерные доплеровские виброметры

Будущее виброметрии: инновации и достижения