非接触振動測定
応用分野
さまざまな業界で使われているレーザドップラ振動計による非接触 変位・振動 測定
自然界やテクノロジーにおける振動現象を理解するには、理想的には測定物を傷つけることのない、非接触で、洗練された、柔軟な測定ツールが必要です。これに対し、非接触レーザドップラ振動計による振動測定が、最も高性能な方法であることが証明されています。
製造業の研究開発では、レーザドップラ振動計を使用して、自動車や航空機の車体、コンポーネント、エンジン、橋梁などの大型建造物から、MEMSなどの小型デバイス、ハードドライブコンポーネントに至るまで、さまざまなサイズの測定物が測定されています。機械工学、音響学、およびその他の多くの工学関連分野には、他にも数え切れないほどの研究アプリケーションがあります。 熱く光る物体、回転面、高周波超音波ツール、複雑で繊細な構造物の測定も可能です。
ポリテックの非接触振動測定技術が、それぞれの業界で、どのように使用されているかご覧ください。
変位・振動を非接触で確実に測定する技術
心臓の鼓動、翼の振動、音の放射や検出など、振動は生活のさまざまな場面にあります。自然界や科学技術における振動のメカニズムを理解するためには、高精度で使い勝手が良い、非接触のレーザドップラ振動計が理想的です。ポリテックの製品ラインナップの中には、最新の QTec マルチパス干渉計 の技術が搭載されたレーザドップラ振動計があり、生体表面や光の反射の弱い表面などに対しても、低ノイズで測定ができる製品があり、ポリテックのレーザドップラ振動計の活躍分野はますます拡大しています。
レーザによる非接触振動の測定原理
レーザドップラ振動計は、おもにレーザ安全クラス2の、目に安全なレーザ （例: λ = 633 nm、P < 1 mW） を光源として、レーザ干渉法の原理に基づいて振動を測定する測定機器です。振動測定ヘッドの内部では、光学ビームスプリッターによってレーザービームが参照ビームと測定ビームの2つの成分に分離されます。測定ビームは振動面のスポットに当たり、後方散乱光はドップラー効果により周波数がシフトします。この光は参照光と混ざり合い、ビート周波数が発生します。
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どのように振動速度は測定されるのか？
光強度の周波数変調は、振動速度に比例します。振動測定物がHeNeレーザの波長の半分（λ＝316nm）だけ動くたびに、光強度は明暗サイクルを繰り返します。光学ディテクタが、この光強度の変化を電子信号に変換します。この明暗サイクルの周波数fDは、次式のとおり測定物の速度vに比例します。
fD= 2 × v/ λ
非接触振動測定の利点に関するホワイトペーパー（英文）は、以下のアイコンをクリックしてダウンロードできます。
現在、ポリテックのレーザドップラ振動計による非接触振動測定では、変位復調時の振幅分解能が1ピコメートルをはるかに下回ることを実現しています（測定条件による）。よって、ポリテックのレーザドップラ振動計による非接触測定は、ほぼ無限の可能性を持っており、幅広いアプリケーションで利用されています。そのため、従来の非接触振動測定では測定できなかったアプリケーションにおいても、より高精度かつ効率的に振動測定データを取得することができるようになりました。