لرزش سنج لیزری داپلر (Laser Doppler vibrometer)

   لرزش سنج لیزری داپلر (LDV) وسیله‌ای علمی است که برای اندازه‌گیری‌های بدون تماس لرزش یک سطح استفاده می‌شود. تابش لیزری از LDV مستقیما بر سطح دلخواه تابیده و بزرگی لرزش و فرکانس از تغییر داپلر فرکانس بازتابش لیزر به دلیل حرکت سطح استخراج می‌شود. خروجی LDV معمولا یک ولتاژ آنالوگ پیوسته است و مستقیما متناسب با سرعت هدف در امتداد تابش لیزر است.

  • برخی از مزایای LDV ها عبارت‌اند از:
  1. برخلاف دستگاه‌های اندازه‌گیری دیگر مانند شتاب سنج‌ها،LDV ها قابلیت جهت‌گیری به سمت اهدافی که دسترسی به آن‌ها سخت است و یا آن‌قدر کوچک یا داغ هستند که اتصال ترانسدیوسر به آن، کاری بس دشوار است، را نیز دارند.
  2. در اندازه‌گیری لرزش به روش LDV نیاز به بارگذاری جرم نیست که این قابلیت به‌ویژه در دستگاه MEMS اهمیت دارد.
  • کاربردها

LDV ها در گستره وسیعی از کاربردهای صنعتی، علمی و پزشکی استفاده می‌شوند. برخی از این کاربردها عبارت‌اند از:

  1. هوافضا: در بازرسی غیر مخرب اجزای هواپیما از LDV استفاده می‌شود.
  2. صوت: LDV ها ابزاری استاندارد برای طراحی بلندگوها هستند و برای تشخیص توانایی سازهای موسیقی نیز استفاده می‌شوند.
  3. معماری: از LDV ها در سنجش لرزش پل‌ها و ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
  4. خودرو: LDV ها به‌طور گسترده در کاربردهای خودروسازی مانند دینامیک ساختاری، سنجش ترمز و مقدار صدا، لرزش و سختی (NVH)، اندازه‌گیری دقیق سرعت استفاده می‌شوند.
  5. زیستی: از LDV ها در کاربردهای متنوع مانند آزمایش پرده گوش استفاده می‌شود.
  6. کالیبراسیون: به دلیل اینکه LDV ها حرکت را اندازه می‌گیرند که می‌تواند مستقیما با طول‌موج نور کالیبره شود، غالبا برای کالیبره کردن دیگر ترانسدیوسرها استفاده می‌شوند.
  7. آزمایش درایو دیسک سخت: در آنالیزهای مربوط به درایو دیسک سخت، از LDV ها بسیار استفاده می‌شود.
  8. کشف مین‌های زمینی: استفاده از LDV ها در کشف مین‌های دفن شده در زمین، بسیار مفید بوده است.
  9. امنیت: LDV ها به‌عنوان لرزش سنج غیر تماسی، قابلیت فراگیری صدا از راه دور را دارند. با کمک یک حسگر تصویری (دوربین)، اهداف گوناگونی را می‌توان در محیط انتخاب و برای جمع‌آوری سیگنال‌های صوت استفاده کرد.
  • انواع لرزش سنج‌های لیزری داپلر
  1. لرزش سنج‌های تک نقطه (Single-point): رایج‌ترین نوع LDV است و یک‌جهت حرکت صفحه را اندازه می‌گیرد.
  2. لرزش سنج‌های اسکن‌کننده (Scanning): آینه‌های اسکن‌کننده X-Y را قرار داده و به تابش تک لیزر اجازه حرکت از وسط سطح دلخواه می‌دهد.
  3. لرزش سنج‌های سه‌بعدی (3-D): با استفاده از سه تابش لیزری، موقعیت را تعیین می‌کند.
  4. لرزش سنج‌های دورانی (Rotational): برای اندازه‌گیری سرعت زاویه‌ای یا دورانی استفاده می‌شود.
  5. لرزش سنج‌های تفاضلی (Differential): اختلاف سرعت بین دو موقعیت هدف را اندازه می‌گیرد.
  6. لرزش سنج‌های چند تابشی (Multi-beam): سرعت هدف را در چند موقعیت هم‌زمان اندازه می‌گیرد.
  7. لرزش سنج‌های خود اختلاط شونده (Self-mixing)
  8. لرزش سنج لیزری داپلر با اسکن پیوسته (CDLDV): برای اندازه‌گیری حرکت سطحی در نقاط بسیار به‌صورت هم‌زمان استفاده می‌شود.

برای خرید و مشاوره در زمینه لرزش سنج به وبسایت انرژی کالا رجوع فرمایید.

اطلاعات تکميلي

  • منبع: Kilpatrick, James M.; Markov, Vladimir (2008). Tomasini, Enrico P, ed. "Eighth International Conference on Vibration Measurements by Laser Techniques: Advances and Applications". Eighth International Conference on Vibration Measurements by Laser Techniques: Advances and Applications. 7098: 709809. doi:10.1117/12.802929
  • حوزه کاربرد: لرزش سنج