Praktyczne wykorzystanie wibrometrów laserowych

Wibrometry laserowe są wykorzystywane do precyzyjnego i bezkontaktowego pomiaru przesunięcia, przyspieszenia lub prędkości ciał drgających. Jego wiązkę kieruje się na powierzchnię, a następnie bada częstotliwość oraz amplitudę jej drgań dzięki przesunięciu częstotliwości wiązki laserowej odbitej od powierzchni względem wiązki referencyjnej. W poniższym artykule przedstawiamy krótką charakterystykę wibrometrów laserowych.

W jakim celu mierzy się drgania mechaniczne?

Dzięki badaniu drgań mechanicznych można wykryć niedoskonałości maszyn, które przyczyniają się do przyspieszonego ich zużycia i powodują pogorszenie jakości ich pracy. Mniejszy kłopot, jeżeli dotyczy to urządzeń, takich jak pralka automatyczna czy mikser kuchenny. W takich przypadkach wiąże się to z ich zniszczeniem, niekontrolowanym przemieszczeniem lub wydatkiem na naprawę. Gorzej, gdy chodzi o duże maszyny przemysłowe lub silniki lotnicze, dlatego, aby ocenić stopień zużycia maszyny i jej elementów w celu zaplanowania jej konserwacji lub wymiany części, należy regularnie przeprowadzać pomiar drgań. Badania drgań mechanicznych stosuje się także do określenia odporności maszyn na drgania występujące w środowisku naturalnym oraz do monitorowania ich stanu dynamicznego, a także do określenia oddziaływania tych drgań na człowieka. Ten ostatni powód jest bardzo ważny, ponieważ drgania o niskich częstotliwościach rezonują z ludzkimi organami wewnętrznymi.

Rodzaje wibrometrów laserowych

Niektóre powierzchnie, które należy zbadać, nie są jednak dostępne (bywają schowane, aktywne elektrycznie lub zbyt gorące) i w celu ich penetracji używa się wibrometrów laserowych, czyli urządzeń stosowanych do bezdotykowego pomiaru drgania powierzchni. Dzięki temu, że powierzchnia badana jest na odległość, wibrometr nie zmienia masy oraz rozkładu sił badanego obiektu. Maksymalnie miarodajne wyniki badań uzyskuje się dzięki odpowiedniemu doborowi urządzenia. Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów wibrometrów laserowych, wśród których można wyróżnić:

• laserowe wibrometry jednopunktowe,
• wibrometry 3D,
• wibrometry skanujące oraz skanujące 3D,
• wibrometry różnicowe,
• wibrometry do pomiarów wysokich prędkości,
• wibrometry do pomiarów drgań skrętnych,
• wibrometry do pomiaru mikrostruktur,
• wibrometry wysokoczęstotliwościowe,
• wibrometry in-plane.

Drgania są szczególnie niepożądanym zjawiskiem w trakcie pracy urządzeń mechanicznych. Wpływają niekorzystnie zarówno na ich sprawność, jak również na najbliższe otoczenie, w tym na zdrowie ludzi, którzy są wystawieni na ich działanie. Warto mieć to na uwadze i w celu zminimalizowania wibracji regularnie prowadzić pomiar drgań oraz ich analizę. Bardzo przydatnym urządzeniem okazują się wibrometry laserowe, które, wykorzystując zjawisko Dopplera, umożliwiają precyzyjne badanie drgań o bardzo małych wartościach oraz szybką i dokładną ich wizualizację – zapewnia ekspert z firmy EC Test Systems, która specjalizuje się w dostarczaniu rozwiązań pomiarowych, diagnostycznych i symulacyjnych z zakresu drgań oraz akustyki i oferuje m.in. szeroki wybór wibrometrów laserowych.