Vibrometrie Laser 3D

Laser Swir

Présentation du vibromètre 3D

Le principe du capteur (sensor), appareil de mesure compact et portatif, est d'orienter 3 vibromètres avec un angle connu. Connaissant la position du capteur par rapport à un zéro de la structure, l'électronique calcule les trois axes dans le repère cartésien X, Y, Z.
Le logiciel de géométrie est alors synchronisé avec le logiciel d'analyse modale qui, avec le frontal d'acquisition (au minimum 4 voies), mesure comme un accéléromètre triaxial et permet l'analyse en fonctionnement avec l'animation ou l'analyse modale.
Le VSM-4000LL-3DSCAN-TRACK-EXT permet de mesurer la vibration 3D plein champ et l'analyse modale de grands objets par une mesure sans contact. La distance de fonctionnement peut atteindre 1,2 m (ou 11 m pour l'option -L). 

Précisons qu’il s’agit de systèmes portables qui effectuent des mesures sans contact avec une large gamme de mesure. Cet équipement de mesure peut être utilisé dans un banc de mesure pour un test de mesure par exemple. Ce procédé de mesure permet de mesurer en continu. Il est donc possible de l’utiliser pour mesurer automatiquement vos vibrations.  

Quel est le principe de fonctionnement du vibromètre 3D ? 

Pour une distance supérieure à 2 m, l'utilisation de ruban rétroréfléchissant est recommandée pour ces équipements de mesure. Le système est géré par un logiciel PC propriétaire qui contrôle simultanément les trois têtes de balayage, de sorte que les trois faisceaux laser atteignent le même point de la cible. Une carte électronique entièrement analogique dédiée et de haute précision calcule en temps réel les composantes de vibration exactes le long des directions X, Y et Z, à partir des signaux de vibration bruts A, B et C mesurés par les trois lasers. Ainsi, les signaux de sortie électriques sont une réplique des composantes de déplacement ou de vitesse cible mesurées le long des axes X, Y et Z, dans une plage de mesure très précise de fréquences de DC à 100 kHz (ou de DC à 3 MHz avec "-EXT, fréquence étendue" option). Ces dispositifs de mesure permettent de mesurer très précisément, mais aussi de vérifier vos mesures.  

Ses caractéristiques 

Ce principe de mesure est expliqué par de nombreuses caractéristiques, énoncées ci-dessous. 

L'objet testé peut être visualisé sur le PC via une caméra couleur HD intégrée à la tête optique, avec un zoom 96X. L'utilisateur peut sélectionner les points de mesure sur l'image de l'objet.

Un télémètre laser à balayage, une technologie de mesure, est intégré dans chaque tête optique, pour acquérir le profil 3D de l'objet testé, testeur, avec une grande précision. Cette fonctionnalité simplifie considérablement l'alignement des trois faisceaux laser pour les mesures très précises de vibration 3D, pour lesquelles l'utilisateur ne doit effectuer aucun alignement manuel. Chacun des trois vibromètres à balayage peut également être utilisé indépendamment comme système de balayage 2D. Un système externe d'acquisition de données est nécessaire pour stocker et analyser les séries chronologiques de vibration issues de ces instruments de mesure de haute précision.

L’instrument de mesure Julight (2D et 3D) peut être équipé de l'option Rotation-Tracking (-TRACK) pour mesurer la vibration des cibles en rotation, telles que les disques, les roues, les ventilateurs, les turbines. Le suivi d'un point de l'objet en rotation est obtenu en entraînant les miroirs du scanner galvanométrique à deux axes en temps réel, de telle sorte que le faisceau laser, par le biais de son rayonnement, vise toujours le même point identique sur la surface en rotation. Le suivi de rotation ne nécessite pas de prisme rotatif complexe et coûteux (dé-rotateur optique), il peut donc être effectué efficacement également pour les mesures de précision de vibration 3D, avec les trois lasers visant au même point de la surface tournante, sous trois angles différents d'incidence. 

Le suivi de la rotation est obtenu grâce à une combinaison du logiciel de contrôle Julight PC et d'un matériel de mesure / capteurs de mesure électroniques dédiés (tachymètre optique sans contact Julight SNS-1000-TACHO, ou tachymètre tiers ou codeur tiers). Le système reçoit en entrée un signal de l'encodeur ou du tachymètre, et il synchronise avec précision le mouvement des faisceaux laser le long d'une trajectoire circulaire, en phase avec l'objet en rotation. L'utilisateur peut choisir la position du point à suivre dans deux directions, à savoir la direction radiale et la direction tangentielle. Cette dernière est obtenue en faisant passer la valeur de la phase de suivi de 0 ° à 360 °.
Différents points peuvent être testés en séquence au cours d'une même session de mesure, exploitant ainsi pleinement la capacité de numérisation 3D du système également dans le cas de cibles rotatives. Le résultat obtenu de la mesure des vibrations de rotation et de balayage est similaire au cas où l'objet en rotation est au repos. Les différents points à mesurer pendant la session de balayage de suivi de rotation sont identifiés à partir de l'image au repos de l'objet, fournie par la caméra intégrée dans chaque tête optique.
Le principe du suivi de rotation de ces matériels de mesure est basé sur une trajectoire circulaire pour les faisceaux laser scannés, qui est implémentée automatiquement par le logiciel en fonction de la vitesse de rotation de l'objet testé (déduit du signal d'entrée codeur ou tachymètre), et du cercle dessiné par l'utilisateur dans la fenêtre de la caméra du logiciel de contrôle Julight. Une fonction de test préalable à l'exécution permet à l'utilisateur de vérifier que le ou les faisceaux projetés sont correctement positionnés sur l'objet à tester. Comme pour tous les systèmes de mesure laser de suivi de rotation, le vibromètre à balayage 3D Julight nécessite une procédure d'alignement mécanique à effectuer par l'utilisateur. Au cours de cette opération, l'utilisateur est guidé par les instructions en ligne et en temps réel du logiciel. Pour les cas où la vitesse de rotation instantanée de l'objet en rotation n'est pas constante (régimes de montée et de descente), le système Julight peut suivre les variations de vitesse de rotation en un seul tour, par synchronisation précise en temps réel avec le signal d'angle de l'encodeur. Cette caractéristique (qui ne peut pas être obtenue par un système de dé-rotateur optique en raison de sa grande masse inertielle) peut être obtenue par le système Julight, grâce à l'utilisation de miroirs galvanométriques ultramodernes à haute vitesse.
L'option Rotation-Tracking peut équiper l'une des trois têtes optiques à balayage 2D, ou les trois. Dans ce dernier cas, le système agit comme un vibromètre laser à balayage rotatif à balayage 3D complet. Pour les expériences en rotation où il n'y a pas d'excitation externe définie par l'utilisateur, c'est-à-dire OMA (Operational Modal Analysis), une tête de vibromètre laser supplémentaire en option peut être ajoutée au système pour fournir un signal de vibration de référence pour les mesures de vibration de balayage 2D ou 3D suivantes.

Deux options sont disponibles :
1) Diriger le laser de référence vers une position fixe au centre de l'objet en rotation.
2) Utiliser une tête de balayage 2D avec option de suivi de rotation qui suit le même point de rotation identique, tandis que le ou les lasers de balayage effectuent la mesure précise sur différents points de l'objet en rotation.

Un appareil photo reflex numérique (reflex mono-objectif) en option avec flash, par NikonTM ou CanonTM, peut être inclus dans le système, dans le but de prendre un instantané ultra-rapide sur l'objet en rotation, permettant ainsi à l'utilisateur de vérifier que le ou les faisceaux de la/des têtes de laser visent exactement les points désirés sur la cible en rotation. La caméra prend des instantanés avec un temps d'exposition de 1/8000 s ou moins, synchronisés avec le signal tachymétrique de l'objet en rotation, permettant ainsi d'identifier la position angulaire et radiale du ou des faisceaux laser, avec une précision de phase angulaire <0,5 ° À 1000 tr / min et 2 ° à 10000 tr / min. 
 

Pourquoi choisir la qualité HGL Dynamics ?  

Choisir la qualité HGL Dynamics c'est s'investir dans une relation de long terme avec nos ingénieurs, profiter d'une solution mondiale pour des applications variées. 

Contactez nous

Besoin d'informations ?

N'hésitez pas à nous contacter via notre formulaire de contact.

HGL Dynamics - France