レーザードップラー振動計は、条件を整える事で、液体中にある振動物の計測も行う事が出来ます。
液体中で使用される機器には様々なものがあります。代表的な機器としては、半導体や機械部品を洗浄する超音波洗浄槽や魚群探知機です。超音波を液体中に放射・振動させ、その特性を様々な形で利用する製品ですが、こうした機器は、数十 kHz 〜 数 MHz で振動する超音波振動子を使用していますので、接触式の振動検出器で測る事は出来ません。また液体中での使用を前提にした機器ですので、空気中に出して測定すると、液体中と空気中では負荷が大きく違う為インピーダンスの不整合で正しい動作や特性を出す事が困難です。従って、こうした機器を設計・検証するためには機器を液体中に入れた実稼動状態での測定が求められますが、レーザードップラー振動計を適切な条件下で使用することで、これらの問題を解決しながら、高精度な振動計測を行うことが出来ます。
機器構成
型名 | 品名 | 備考 | |
---|---|---|---|
1 |
LV-1800 | レーザードップラー振動計 | |
2 |
LV-0160 | 20 MHz ワイドレンジユニット | 最小 2 mm/s、 20 MHz まで対応可 |
3 |
LV-0030 | 大型マグネットスタンド | 必要に応じて LV-0015 XY 軸微動ステージを装着 |
4 | DS-3000 | データステーション | 最大40kHzまたは100kHzまで。 |
5 | デジタルオシロスコープ | 必要に応じて選択 |
解析データ例
高速デジタルオシロスコープ画面
水中の超音波振動子の振動速度波形(上 ch1)、下はドライブ信号
(各アベレージング処理後)
ポイント
なお、超音波洗浄槽洗浄液等の液面の振動周波数計測もレーザードップラー振動計で可能です。液面振動計測に際しての重要なポイントは次の2点です。
- 液面の波(低周波)に注意
液面を鏡面として扱い、センサーから照射したレーザー光を正反射で受光する事が重要です。この際、洗浄用に与えている超音波振動以外の低周波の揺れ(波)でレーザー光が斜めに反射すると検出が難しくなります。
- 液面からの距離を小さく、レーザー光を液面に垂直照射
液面を鏡面として扱いますから、液面にレーザー光を垂直に入射して正反射光をセンサーに戻します。また液面の細波はレーザー光散乱させます。この散乱光をセンサーに受光させる為に液面とセンサーの距離を短くします。
最終更新日:2016/06/08