La vibrometria Laser Doppler è, al momento, il metodo che offre la migliore risoluzione in velocità e spostamento ed è utilizzato in innumerevoli campi di ricerca teorica e applicata e di ricerca e sviluppo. Consente di ottenere risoluzione in spostamento dell’ordine dei femtometro (10-15 metri) e di indagare campi di frequenza fino a 1 GHz. Le proprietà della vibrometria Laser Doppler sono indipendenti dalla distanza di misura per cui questa tecnologia viene utilizzata sia in applicazioni con microscopio, sia a grandi distanze. La luce, come sensore, non ha influenza sull’oggetto in prova e non è invasiva. È quindi possibile eseguire misure su strutture estremamente piccole o leggere.
La possibilità di combinare alla tecnologia laser Doppler senza contatto, la capacità di spostare il raggio laser sequenzialmente su una mappatura di punti di misura, consente di analizzare il complesso comportamento vibrazionale di intere superfici tridimensionali. Questa metodologia riduce i tempi di sviluppo fornendo informazioni precise sul comportamento dinamico di strutture, parti, oggetti in vibrazione. Come risultato si può ottenere la visualizzazione dei modi propri e delle deformate operative con una qualità di dati che consente la validazione, ad esempio, dei modelli agli elementi finiti. La tecnologia laser a scansione 3D consente di misurare contemporaneamente le vibrazioni nel piano e fuori dal piano e può essere applicata a moltissimi campi tra cui l’analisi della propagazione delle onde superficiali in test non distruttivi, l’analisi strutturale di qualsiasi componente meccanico e la mappatura dei campi di tensione e deformazione.
Descrizione delle componenti hardware e software
Hardware
- Frontale standard che include 3 decodificatori di velocità a 14 range e ha le seguenti caratteristiche tecniche:
H Mode max. 100 kHz
Range di velocità (full scale): 2.5mm/s÷30 m/s
Ampiezza di band di frequenza: 100 kHz 24 bit
Tracking filter
Scheda di acquisizione integrata per 8 canali extra e generatore V Mode (max 25 MHz)
Banda di frequenza minima per misure 1D: 25 Mhz
Banda di frequenza minima per misure 3D: 5 MHz
- Sistema di gestione dati che comprende un PC industriale e monitor TFT a 24"
- Sensore a scansione con laser ad elevata sensibilità per misure a lunga distanza con le seguenti caratteristiche:
Laser di misura: infrarossi 1550 nm; potenza di uscita < 10, classe 2
Laser di puntamento: visibile coassiale al laser di misura
Angolo di scansione (H x V): 50 x 40
Distanza di funzionamento min.: 125 mm
Video camera HD integrata
- N° 2 sensori a scansione analoghi al sensore precedente ma senza videocamera
- System cabinet per custodire il sistema e tutti gli accessori
- Sensore di distanza per la misura delle coordinate
- N° 3 tripodi per il posizionamento e il puntamento dei sensori laser
Software
- Software per il controllo, l'acquisizione e l'analisi dei dati con le seguenti caratteristiche:
Controllo remoto di tutte le funzioni del sensore a scansione
Acquisizione dati nel dominio delle frequenze con diverse tipologie di trigger e funzioni di media e peak hold (numero di linee spettrali 12800)
Accoppiamento AC, DC e ICP
Filtri digitali, funzioni signal enhancement e speckle tracking
Calcolo di FRF, APS, CPS, PSD e coerenza e calcolo delle deformate operative nel dominio delle frequenze con calcolo dei profili
Visualizzazione di ampiezza, fase, parte reale e parte immaginaria
Possibilità di esportazione dei dati in vari formati
Software per l'acquisizione e la memorizzazione dei dati di scansione nel tempo. Il software deve consentire di eseguire scansioni nel dominio del tempo
- Software per il post-processing di misure in-plane 3D. Calcolo dello stress e strain dinamico a partire dalle componenti in-plane misurate