Julight激光测振仪

Julight激光测振仪

Julight公司的自混频干涉型激光测振仪
Julight公司于2011年成立，其宗旨是将激光和光子学技术运用于从大学实验室到每天的日常生活提供大的可能性。

Julight公司的技术源于Università di Pavia和Politecnico di Milano技术源两所大学的多年的应用研究成果。

Julight公司通过综合光电集成，小化和成本效率三因素，对光子技术和激光技术进行灵活的运用。

Julight公司利用新等级的非接触式设备和仪器，对工业生产和产品质量进行的控制和监测（测量范围在纳米到几十毫米）。

Julight的R&D战略也在瞄准另外一个目标，就是开发生命科学仪器，这种仪器能够为新的医疗诊断方法和治疗开辟一条新路。.

产品介绍

在一些特殊情况下，比如测试物体不能直接触及，或者传统的接触式传感器（加速度传感器）不能派上用场时，非接触式振动测量就显得尤其至关重要。下列情况：

- 测试件本身很轻 （压电传感器，喇叭薄膜）

- 测试物件处于高温

- 测试物件在旋转

- 操作者为了节省时间，不想把时间浪费在加速度传感器粘贴上。

Julight公司为不需接触被测件表面的远距离振动测量提供了两个系列产品。

一．.激光测振仪

1.1 单点激光测振仪

单点激光测振仪



1.2原理

Julight 公司的激光测振仪是基于新颖的自混频干涉结构而成的，可以对粗糙发散的表面（比如未抛光的金属，塑料，橡皮，纸质，纤维等）进行极易而的非接触振动测量。激光测振仪提供模拟的电信号输出，这些电信号就是在某一频率的目标位移的复制品（ 1mv/um响应率，对应 1mm/V）。频率范围从DC到50KHZ,甚至到10MHZ ,小的可测位移为0.4nm (1HZ噪声宽带)，大的振动幅值（峰峰值）可以大于20mm,大的速率可以使40 m/s .工作距离从1米到20米，甚至到100米可选 。

Julight公司的激光测振仪的显著的特点：

-就是具有非常小和性设计的光学头

-标准光学头，带斑点追踪功能（大小：105mm x 60mm x 40mm)，有定焦和自动对焦两个版本。

-可选的超小的光学头，不带斑点追踪和自动对焦功能（大小：长50 mm,直径 15mm）

-为增加光学灵敏度，在每个光学镜头外置波长相位滤波器

-处理干涉信号的简单二有效的电子系统可以做得和，一台 VSM400(或 VSM4000)仪器能够支持4个光学头（也就是说4个立的光学通道），因此，这样的话，就可以进行同时测量不同点的振动，而无需使用扫描系统来完成。

-可以同时输出位移，速度和加速度信号



单点激光测振仪系列产品参数比较表




Description
VSM1000
VSM4000
VSM1000-L
VSM1000-L-E

XT
VSM400
VSM3D

Maximum

measurable

vibration

(peak-to-peak)
43 mm (theoretical)

1 mm (practical)
43 mm (theoretical)

1 mm (practical)
43 mm (theoretical)

1 mm (practical)
4 um
25.5 mm
43 mm (theoretical) 1mm (practical)

Maximum

measurable

velocity
> 1 m/s
> 1 m/s
0.5 m/s @0.5 m 0.2 m/s @5.0 m
0-50KHZ:

0.5 m/s @ 0.5 m 0.2 m/s @ 5.0 m 20KHZ-3MHZ: 40ms/s
> 1 m/s
0.5 m/s

Output signals
Displacement /
Displacement/
Displacement /
Displacement /
Displacement /
X, Y, Z

Velocity(analog,
Velocity (analog,
Velocity(analog,
Velodty(a 门 alog,
Velocity (analog,
Displacement

BNC connector)
BNC connector)
BNC connector)
BNC connector)
BNC connector)
(analog, 3x BNC

Monitor (3.5mm
Monitor (3.5mm
Monitor (3.5mm
Monitor (3.5mm
Monitor (3.5mm
connectors)

jack):
jack):
jack):
jack):
jack):
Monitor (3.5mm

-Optical Signal
-Optical Signal
-Optical Signal
-Optical Signal
-Optical Signal
jack):

Level (analog)
Level (analog)
Level (analog)
Level (analog)
Level (analog)
-Optical Signal

-
-
-
-
-
Level (analog)

Speckle-Tracking
Speckle-Tracking
Speckle-Tracking
Speckle-Tracking
Speckle-Tracking
-

active (digital)
active (digital)
active (digital)
active (digital)
active (digital)
Speckle-Tracking active (digital)

Output signal
Displacement:
Displacement:
Displacement:
0-50KHZ:
Displacement: 1
Displacement:

responsivity
0.5 V/mm

Velocity: 5 V/(_
0.5 mV/ m

Velocity: 5 V/(m/s)
0.5 V/mm

Velocity: 5 V/(m/s)
Displacement: 0.5 V/mm

Velocity: 5 V/(m/s) 20KHZ3MHZ; 5V/um
V/mm

Velocity: 10 V/(_
0.5 V/mm

Resolution
Noise-limited
Noise-limited
Noise-limited
Noise-limited
Noise-limited
Noise-limited

Noise
0.2 nm/ Hz (from
0.2 nm/ Hz (from
0.2 nm/ Hz@
0.2 nm/ Hz@
0.1 nm/ Hz (from
0.2 nm/ Hz (from

Equivalent

Displacement
DC to 50 kHz)
DC to 50 kHz)
0.5 m

1 nm/ Hz @5.0 m
0.5 m

1 nm/ Hz @5.0 m
DC to 50 kHz)
DC to 50 kHz) T〇10MHZ









1.3 单点扫描激光测振仪VSM1000L-EXT-SCAN



系统组成 激光头和控制单元



数据管理系统 分析软件

新型便携式激光扫描自混频相干型测振仪VSM1000L-EXTSCAN。帮助操作人员在5米距离外对任何表面进行非接触式逐点振动分析。该系统可由单人在野外环境下进行搬运、装配和操作。VSM1000L-EXT-SCAN测振仪由激光探头、电子控制器、笔记本电脑和一套可实现复杂几何表面扫描和测量的综合软件包组成。该软件包还包含了一个模态分析模块。

VSM1000L-EXT-SCAN测振仪可在每个方向上+/-50度的扫描空间内测量高达1000个点每轴。系统软件可实现：目标柔性测量网格的生成、已编程网格的自动化扫描、大量多种数据的分析和过滤选项、以及分析结果的3D动画和可视化显示。

VSM1000-EXT-SCAN让模态测试变得很简单

与传统多通道接触式传感器相比，VSM1000L-EXE-SCAN 的操作更直观、更简单。启动系统获取形貌数据、定义扫描网格-即可开始扫描测试。

交互式设置

通过导入CAE/FEM 文件或使用系统内的形貌扫描单元来获取被测物形貌数据。直接在视频图像上定义扫描区域，设置扫描点的密度、布点方式等。通过对话框一次性完成带宽、分辨率、振动激励、通道等参数的设置。

快速扫描

整个扫描过程由系统自动完成。扫描过程中，激光始终保持佳聚焦状态，信噪比始终保持佳，并实时显示振动信号及参考信号的时域和频谱图。在宽带激励时VSM1000L-EXE-SCAN完整记录每个测量点的频谱信息及被测表面的振型。

VSM 软件包提供给用户大量的振动信息：各部位的振动状态，振幅大小及频率响应，各阶频率振型，传递涵数等。可显示任意频率下的频谱图，且能分析出共振点的位置，并将测量结果以图表、图形和动画的形式显示出来。这些图片和动画均可应用于演讲和报告，给人留下深刻印象。

扫描范围进一步扩大，扫描角度达50°x50°， 一次扫描完成从几个厘米小器件到几米大结构的模态测量。始终是行业的扫描头内置240 倍变焦高清彩色摄像机（20 倍光学、12 倍数字），视频图像更清晰，可帮助用户更布置扫描点，测量分辨率提高4 倍以上。

VSM1000L-EXT-SCAN 振动计适用于多种需要进行振动光谱分析的领域，例如汽车中碟式刹车器、挡风玻璃、发动机和车体等部件的测量，发动机涡轮叶片和机械结构的模态分析，扬声器、乐器和噪声源的定位和控制，军事上的地雷探测、噪声探测和飞机老化测试，以及助听器、校正整形术和肌肉反应之类医学领域等。

说明如下表：

位移范围 (峰值)
43 mm(0-50KHZ), 4um(20KHZ-3MHZ)

速度范围
5微米/秒-0.5米/秒 -2米/秒（0-50KHZ）

40 米/秒(20KHZ-3MHZ)

振动频率范围
0.1HZ-3MHZ（10MHZ可选））

速度分辨率
1μm/s

位移分辨率
0.2nm@500Hz

工作距离
0.2米-5米 （20米，50米及100米可选）

光学
平行（不需对焦）

目标表面
散射或背部反射面

信号输出
模拟速度，位移 和加速度

激光头尺寸
5 厘米× 7厘米× 10.5厘米

电子控制器尺寸
12.5 × 15.5 × 29.6厘米

激光头重量
4公斤

电子控制器重量
2公斤

低通滤波器
1,2,5,10,20千赫

输出电压（大值）
+ / - 10伏特

激光
1310纳米，<15毫瓦，Class 1M和
650纳米，<1毫瓦，2级

扫描范围
各轴+ / - 50度

信号电波尺寸
1毫米直径

电力要求
电压110V/220V


1.3 三维（3D)激光测振仪（高频可选，长距离可选）



三维（3D)测量 带为定位器的MNT-SYS支架



Julight公司的三维激光测振仪VSM4000-3D（非扫描型）系列产品可以一次同时测量目标上一个点的三维振动（X,Y 和Z向），测量X,Y,Z三个方向的动态特性。也可以一次同时测量一个物体上的不同的三个分离点的运动，研究不同点之间的相对运动。VSM4000-3D是一个精密度，可靠易用的非接触测量仪器。 由于同时可以测定三个方向，瞬间的事件很容易被测得。

VSM-4000--3D帮助操作人员在1.2米甚至到5米的距离外对任何表面进行非接触式逐点振动分析。该系统可由单人在野外环境下进行搬运、装配和操作。

VSM-4000-3D测振仪由三个激光探头、一组电子控制器、一套带有微定位器的支架，笔记本电脑和数据采集系统及相应的的软件包组成。该软件包还包含了一个模态分析模块(选项）。

VSM-4000-3D激光测振仪的技术参数：

振动速度范围
法向（Z轴）1 µm/s,50mm/s，100mm/s，500mm/s,2000mm/s ..40m/s

切向（X轴、Y轴）1 µm/s,200mm/s，400mm/s，2000mm/s..40m/s

振动位移范围
0.1 nm to 1 mm

振动频率范围
DC to 50KHz (3MHZ可选）

速度分辨率
1μm/s

位移分辨率
0.2nm@500Hz

工作距离
可达 1.2 m （5m可选）

大线性误差
1%

精度
1%(DC-50KHZ), 5%(20KHZ-3MHZ)

信号输出
模拟位移，速度和加速度


可选型号：

VSM-4000L-3D :每个激光头的工作距离大为5米，频响为DC-50KHZ

VSM-4000L-EXT-3D:每个激光头的工作距离为5米,(法向（Z轴）0.20m~5m、切向（X轴、Y轴）0.21.~2m)频响为DC-3MHZ.

特点：

· 同时测量一个点的X,Y和Z的三个方向的运动，也可以测量一个物体的三个不同点的运动

· 光束的排列可由用户选择

· 的测定灵敏度,为优良的光学灵敏度,光学镜头外置波长相位滤波器

· 一次射测可测得相位差

· 每个激光头微型化和的设计

·VSM4000机箱可容纳4个立的激光测量通道

·可同时得到位移，速度和加速度信号

·频响可以拓展到3MHZ,甚至10MHZ ，可以做宽频带测量，研究物体的高频三维动态特性

·提供交钥匙的解决方案，可提供包括包括数据采集，信号处理和分析软件以及光学硬件等一整套

1.4 三维扫描式激光测振仪 （高频可选，长距离可选）



VSM-1000-SCAN-3D 三维扫描激光测振仪视图

Julight公司的三维扫描激光测振仪可以一次同时测量目标上一个点的三维振动（X,Y 和Z向），也可以一次同时测量一个物体上的不同的三个点的运动，是一个精密度，可靠易用的非接触测量仪器。 由于同时可以测定三个方向，瞬间的事件很容易被测得。

新型便携式激光扫描自混频相干型测振仪VSM-1000-SCAN-3D。帮助操作人员在1.2米甚至到5米的距离外对任何表面进行非接触式逐点振动分析。该系统可由单人在野外环境下进行搬运、装配和操作。

VSM-1000-SCAN-3D测振仪由三个激光探头、一组电子控制器、一套带有微定位器的支架、一个3D坐标轮廓扫描仪和高速摄像，XYZ信号处理模块，笔记本电脑和数据采集系统及相应的的软件包组成。该软件包还包含了一个模态分析模块(选项）。

VSM-1000-SCAN-3D测振仪可在每个方向上+/-50度的扫描空间内测量高达1000个点每轴。系统软件可实现：目标柔性测量网格的生成、已编程网格的自动化扫描、大量多种数据的分析和过滤选项、以及分析结果的3D动画和可视化显示。

VSM-1000-SCAN-3D激光测振仪的技术参数：

振动速度范围
1 µm/s to 1 m/s（40 m/s可选）

振动位移范围
0.1 nm to 1 mm

振动频率范围
DC to 50KHz (3MHZ可选）

速度分辨率
1μm/s

位移分辨率
0.2nm@500Hz

工作距离
可达 1.2 m （5m可选）

扫描范围
各轴+ / - 50度

信号输出
模拟位移，速度和加速度

工作距离
可达 1.2 m （5m可选）

大线性误差
1%

精度
1%(DC-50KHZ), 5%(20KHZ-3MHZ)

信号输出
模拟位移，速度和加速度


特点：

··同时测量1个点的三维振动，而且以一定的速率扫描，可以在短时间内得到一定面积内的许多点的三维振动

· 光束的排列可由用户选择

· 的测定灵敏度

· 一次射测可测得相位差

· 每个激光头微型化和的设计

· 可以同时输出位移，速度和加速度信号

2. 使用

光学头放在工作距离在0.2到1.2米间的振动表面的前端。测量的电信号从电子单元的BNC端口输出。信号可以输出给示波器/ 数采系统，或给FFT分析仪进行频域分析。

LED-BAR指示仪实时测量反散射光信号长度，以便避免由于散斑图样影响而引起的信号衰落。

全自动斑点跟踪允许可以允许对漫射表面的无随员操作：系统可以全自动跟踪目标表面的亮点，消除信号衰落 。

3. 应用

• 位移和振动的非接触测量（在非常低的频率处）

• 对小，软和的结构的无质量负载的振动测量

• 材料和结构分析

• 汽车，航天和能源工业（发动机和汽轮机监测，有效性测量）

• 喇叭，压电陶瓷和MEMS测量/特性定义

• 模态分析

• 工厂在线过程控制

• 机器的状态监测

• 质量测试




二．三角激光距离传感器



型 号
通 道


工 作 距 离
激 光 等 级

LT2004-20k
BW=20kHz
20 cm
2

LT1505-1000k
BW=1MHz
15 cm
3B

LT1505-1000k-HR
BW=1MHz
15 cm
3B


Julight公司为距离和振动测量设计和生产特别的激光传感器，它们是基于和可信的激光三角定律。

Julight公司可以根据客户的要求定制，提供信价比很高的产品。

Julight公司的三角激光传感器有较宽的信号宽带（高达100KHZ），并且体积小巧，灵敏度高。正因如此，特别推荐它用于测量旋转件的振动，因为这种传感器不会像LDV干涉法一样受到斑点图形的负面影响，而影响测量结果。

Julight公司的三角激光传感器用于测量旋转速度高达30000 rpm的小工具的振动和偏心测量。（Micro-EMD的0.3到3mm的电极）。对于短距离传感器，灵敏度可以达到10nm（1HZ带宽）的等同噪声的位移。

应用领域

I工业
汽 车
噪声和振动分析

产品验证测试

力学
机械故障监测

预测维修保养

结构分析

安全监测

运动控制

MEMS特性定义

航天
模态分析

叶尖定时分析

风振动分析

能源
涡轮轴向振动分析及位移测量


研发
生命科学
人体生理状态监测

力学
结构分析

MEMS原型定义

文化遗产
工艺品保护

乐器诊断


部分客户合作伙伴

JULIGHT公司尽管成立时间不长，进入非接触测量领域市场特别是中国市场较晚，但已经有了

不少用户。

部分中国用户 ：南京理工大学 机械学院

江苏大学 汽车学院

科技大学 宇航学院

西安交通大学

宁波智能测量有限公司

中船711所

电子部41所

航天11所

。。。。。。。