[实用新型]连续扫描激光快速测振系统

说明书

本实用新型公开了一种连续扫描激光快速测振系统，包括：激光源，发射测量激光至高速X‑Y扫描镜片；高速X‑Y扫描镜片：在连续正弦信号的驱动下引导测量激光在被测物体表面上连续扫描出一个封闭曲线；控制器：发送连续正弦信号驱动高速X‑Y扫描镜片，并接收激光源的振动信号，从而获取所述测量激光的振动信号和所述高速扫描镜片的镜片位置信号；处理器：与所述控制器通信连接。解决了现有技术中不能在短时间内测量物体表面的全部振动响应的问题。

技术领域

本实用新型涉及振动检测技术领域，尤其涉及一种结合激光多普勒测振仪和高速扫描振镜的快速振动测量技术。

背景技术

机械设备的振动信息常被用于评估机械的运行状态，诊断机械运行故障，或者校正机械的计算机仿真模型。因此，准确测量机械设备的振动信息显得尤为重要。振动的测量可分为接触式和非接触式。接触式测量方法需要把振动传感器附着于待测物体表面，但附加的质量往往会破坏被测物体原有的振动状态，影响测量精度。因此，接触式测量方法不适合测量薄壁、轻质物体的振动。此外，接触式的测量方法在测量大表面物体时候，需要安装传感器阵列，硬件成本和安装成本大幅提高。

在非接触式振动测量中，激光多普勒测振仪是近年来使用较多的非接触式测量设备，其测量精度高，不受被测物体的尺寸、温度和振动频率等限制。通过控制信号驱动一对导向镜片(高速响应扫描镜片，Galvanometer Scanner,Cambridge Technology,型号6240HM40A)，甚至可以引导激光在被测物体上进行逐点依次扫描，实现整个物体表面的振动测量，从而节约了接触式传感器的硬件和安装成本，大幅降低了振动测试时间。尤其新型的红外激光多普勒测振仪，具有很高的信噪比，对物体表面的光学特性要求大幅降低。例如，使用远红外激光多普勒测振仪，可以在数百米外测量静止的风能发动机叶片振动，大幅降低测试成本。与传统的接触式传感器相比，这种逐点依次扫描的振动测量方法具有很大的优势，但依然有一定的局限性。比如，对于风激励下的风能发动机叶片，或者是碰撞冲击下的车身表面，因为激励的持续时间短且无法重复，需要在很短的时间内测量物体表面的全部振动响应。因此存在不能在短时间内测量物体表面的全部振动响应的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种连续扫描激光快速测振系统，解决不能在短时间内测量物体表面的全部振动响应的问题。

本实用新型实施例提供了一种连续扫描激光快速测振系统，包括：

激光源，发射测量激光至高速X-Y扫描镜片；

高速X-Y扫描镜片：在连续正弦信号的驱动下引导测量激光在被测物体表面上连续扫描出一个封闭曲线；

控制器：发送连续正弦信号驱动高速X-Y扫描镜片，并接收激光源的振动信号，从而获取所述测量激光的振动信号和所述高速扫描镜片的镜片位置信号；

处理器：与所述控制器通信连接。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述控制器内设置滤波电路，所述滤波电路，包括运放器A1、运放器A2和运放器A3，运放器A1的同相输入端串联电阻R2和电阻R3，电阻R2和电阻R3之间的节点与运放器A1的输出端之间串联电容C1，运放器A1的同相输入端与地之间串联电容C2，运放器A1的反相输入端与地之间串联电阻R1，运放器A1的反相输入端与运放器A1的输出端之间串联滑动变阻器R4，运放器A1的输出端与地之间串联电阻R5，运放器A1的输出端与运放器A2之间的同相输入端之间串联电阻R6和电阻R7，运放器A2的同相输入端与地之间串联电容C5，电阻R6和电阻R7之间的节点与运放器A2的反相输入端之间串联电容C4，运放器A2的反相输入端与运放器A2输出端串联，运放器A2的输出端与运放器A3的反相输入端之间串联电阻R8，运放器A3的同相输入端接地，运放器A3的反相输入端与运放器A3的输出端之间串联电阻R9，电容C5与电阻R9并联。