如果您从事精密工程或其他关键领域的研发（R&D）工作，了解结构和部件在各种条件下的行为表现至关重要。无论是验证仿真结果、识别设计缺陷，还是优化性能，振动分析往往都是整个流程的核心。加速度计等传统振动测量方法虽被广泛应用，但存在局限性，因此许多研发专业人员正转向采用振动测量技术。
随着各行业在追求更短开发周期的同时，对更高精度和更全面数据的需求日益增长，振动测量技术往往是最佳解决方案。
什么是振动测量？
激光多普勒振动测量技术基于多普勒效应。将激光束照射到振动表面上，通过测量因表面运动而引起的反射光频率偏移，从而确定振动速度和位移。该过程完全是非接触式的，精度极高，且能够捕获宽频范围内的振动。
应对棘手的应用场景。
在某些研发领域，人们普遍存在一种误解，认为其应用对象无法进行振动测量。以下仅举几例：
- 微型组件（例如 MEMS、微致动器）：物理传感器体积过大或重量过重，而振动计可在宽度仅为几毫米的部件上实现亚微米级分辨率测量。
- 轻质且易碎的结构（例如轻型滑翔机）：接触式传感器会引发两个问题：1）可能损坏部件；2）会产生质量载荷，导致测量结果不准确。
- 旋转机械（例如齿轮、轴和涡轮）：使用振动计，您可以分析轮胎、齿轮、轴和涡轮等旋转部件的振动。
- 极端环境 （例如：极端温度、磁场、真空）：由于振动测量法可在远距离进行，甚至能穿透玻璃或通过镜面进行测量，因此可应用于那些使用接触式方法会过于危险或导致读数失真的环境
- 复杂几何形状：由于激光束可照射到任何可见表面，因此即使是对凹面或多角度部件，也无需重新定位即可进行分析。
速度与精度
研发工程师面临着在更短时间内完成更多工作的日益增大的压力。市场竞争要求性能不断提升，开发周期不断缩短。以下是振动测量法在此方面所能提供的部分优势：
- 高分辨率：3D振动测量系统可在部件表面测量数千个点，从而生成其振动模式的全场视图。这有助于更深入地了解部件特性以及潜在的改进空间或薄弱环节。使用加速度计无法测量如此多的点，即使测量数百个点，也需要花费大量时间进行定位和重新定位。
- 测量速度： 在现代研发中，速度 至关重要。与接触式传感器相比，振动测量技术大幅缩短了设置时间。无需布线、粘合剂，也无需对加速度计进行精细对准。将部件放置在振动测量仪前，几分钟内即可完成全场扫描。使用配备自动化功能的3D振动测量系统，可进一步加快整个过程。
应用振动测量技术的行业
振动测量技术广泛应用于以高精度研发为核心的众多行业。以下是一些主要示例：
汽车
汽车研发意味着不断追求创新并持续提升效率。轻量化、电气化和小型化是该行业的关键因素。振动测量技术用于测量车门、仪表盘、发动机、制动系统等部件的振动特性。
应用示例：
- 车身板件的模态测试
- 制动系统分析
- 动力总成振动诊断
- 车内声学舒适性研究
航空航天
航空航天研发工程师需要精确的测量数据，以便进行关键测试，从而满足对安全性的严苛要求并降低燃油消耗。包括复合材料在内的新型材料带来了更多挑战。
应用示例：
- 机翼部件的模态分析
- 喷气发动机叶片振动监测
- 卫星总成的地面测试
电子设备 和 微技术
从智能手机到传感器模块，电子设备往往依赖于微米或纳米级别的机械运动。振动测量技术能够对MEMS器件（如麦克风、陀螺仪或压力传感器）进行振动分析。这些部件过于微小或易碎，无法使用接触式传感器。
应用示例：
- MEMS谐振器测试
- 引线键合质量检测
- 智能手机触觉系统分析
振动测量技术在研发领域的未来
与我们的客户一样，Polytec 致力于通过研发来改进产品，正因如此，今年我们推出了 VibroScan QTec 产品线 ，其精度、速度、频率范围和灵活性均得到提升。您的研发需求始终在不断演变，而我们也在不断推进仪器技术的发展，以满足这些需求。
结论
振动测量是否是适合您的振动技术工具？如果您身处需要高速和高精度的研发环境，或者您需要测量难以测量的组件，抑或在极端环境下进行测量，那么答案很可能是肯定的。
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