JPH08240478A - Laser vibrometer - Google Patents

Laser vibrometer

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JPH08240478A
JPH08240478A JP4413795A JP4413795A JPH08240478A JP H08240478 A JPH08240478 A JP H08240478A JP 4413795 A JP4413795 A JP 4413795A JP 4413795 A JP4413795 A JP 4413795A JP H08240478 A JPH08240478 A JP H08240478A
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laser vibrometer
vibrometer
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Makoto Ochiai
合 誠 落
Riyoko Haneda
田 里代子 羽
Akio Arakawa
川 秋 雄 荒
Yoshiaki Hattori
部 芳 明 服
Shigeru Kanemoto
本 茂 兼
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Toshiba Corp
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enable a highly accurate measurement by a small vibrometer even in a condition where itself vibrates by correcting vibrational information by fixing a transmitting characteristic of a passage into which vibration of the vibrometer itself is mixed, from vibrational information obtained from a vibratory object and an output signal of a vibrational signal processing means. CONSTITUTION: A measuring signal SL is outputted from the laser vibrometer main device 1, and self-oscillation of the device 1 is measured by accelerometers 2X, 2Y and 2Z arranged in X, Y and Z directions in a sensor head 5. Output signals of the accelerometers 2X, 2Y and 2Z are respectively inputted to integral amplifiers 3X, 3Y and 3Z, and are converted into self-oscillation signals NX, NY and NZ. First of all, the measuring signal SL is inputted to a signal correcting device 4X together with the self-oscillation signal NX, and a vibrational level difference and a phase difference by a transmitting characteristic in an X directional passage are corrected. Similar correction is performed by Y directional and Z directional signal correcting devices 4Y and 4Z, and an output signal from which self oscillation in three directions is removed, is finally outputted from the signal correcting device 4Z.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、配管、機器、及び構造
物等の振動を非接触で測定するレーザ振動計に係り、特
にプラントなどに実際に使用するレーザ振動計に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser vibrometer for contactlessly measuring vibrations of pipes, equipment, structures and the like, and more particularly to a laser vibrometer actually used in plants.

【0002】[0002]

【従来の技術】振動物体に対してレーザ光の送受波を行
い、受信光に含まれるドプラシフト成分を光ヘテロダイ
ン検波して振動速度を計測する技術については、文献や
過去に製品化されたレーザ振動計のカタログ等により既
に広く公知となっている。
2. Description of the Related Art Techniques for transmitting and receiving laser light to and from an oscillating object and measuring the oscillation speed by optical heterodyne detection of Doppler shift components contained in the received light are described in the literature and laser oscillation products that have been commercialized in the past. It has already been widely known from catalogs of meters.

【0003】ところが実際に計測を行う場合、レーザ振
動計自身が振動してしまうために、その影響を除去し、
測定対象の振動を精度良く計測できる方法が考えられて
いる。例えば、既に特開平5−288760号公報に
は、レーザ振動計自身の振動(以下自己振動と呼ぶ)の
計測値から換算した計測誤差相当値を、レーザ振動計の
出力信号から差し引く方法が提案されている。
However, in actual measurement, since the laser vibrometer itself vibrates, its influence is eliminated,
A method capable of accurately measuring the vibration of the measurement target has been considered. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-288760 has already proposed a method of subtracting a measurement error equivalent value converted from a measurement value of vibration of the laser vibrometer itself (hereinafter referred to as self-vibration) from an output signal of the laser vibrometer. ing.

【0004】また、レーザ振動計を自由に持ち運びする
関係上、レーザ振動計を小型・軽量化することが望まれ
るが、例えばその方法として光源に半導体レーザを用い
る方法が提案されている。
Further, in order to carry the laser vibrometer freely, it is desired to reduce the size and weight of the laser vibrometer. For example, a method using a semiconductor laser as a light source has been proposed.

【0005】更に、振動物体上の複数点の振動を測定す
る場合や広域の振動分布を測定する場合には、レーザ光
を1軸または2軸のガルバノスキャナミラーなどで走査
する方法が用いられている。この方法は、特定点の1回
の走査時に、その対象点の振動による連続的な移動速度
を計測し、その最大値から振動の振幅を求めるものであ
る。
Further, when measuring vibrations at a plurality of points on a vibrating object or measuring vibration distribution over a wide area, a method of scanning laser light with a uniaxial or biaxial galvano-scanner mirror or the like is used. There is. In this method, when a specific point is scanned once, the continuous moving speed due to the vibration of the target point is measured, and the amplitude of the vibration is obtained from the maximum value.

【0006】他方、配管や回転機器の振動を計測しこれ
らの機器の診断をする際には、回転軸の垂直及び水平方
向の振動の軌跡(リサージュ)を計測記録して機器の異
常を判定している。従来技術では、このリサージュ波形
の測定は、振動する物体の回転軸に対して垂直及び水平
方向に加速時計を取付けこれらを同期させて計測してい
た。
On the other hand, when measuring the vibrations of pipes and rotating equipment and diagnosing these equipments, vertical and horizontal vibration trajectories (Lissajous) of the rotation axis are measured and recorded to judge the abnormality of the equipment. ing. In the prior art, the measurement of this Lissajous waveform was carried out by mounting an accelerating clock in the vertical and horizontal directions with respect to the rotation axis of the vibrating object and synchronizing them.

【0007】最後に、非接触の振動計測によって測定対
象の状態を把握したり、その測定データをその場で確認
する方法としは、一般にレーザ振動計の出力信号をオシ
ロスコープやスペクトルアナライザで観測する方法が採
られている。また、接触式の方法としては聴診棒が用い
られている。
Finally, as a method of grasping the state of the object to be measured by non-contact vibration measurement and confirming the measurement data on the spot, generally, the output signal of the laser vibrometer is observed with an oscilloscope or spectrum analyzer. Is taken. An auscultation stick is used as the contact method.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のレー
ザ振動計は、振動計自身は振動しておらず、振動計内の
光学素子は静止しているという前提で測定対象の振動速
度を計測するものである。
As described above, in the conventional laser vibrometer, the vibrometer itself is not vibrating, and the vibration velocity of the object to be measured is measured on the assumption that the optical element in the vibrometer is stationary. To do.

【0009】しかしながら、例えはレーザ振動計をロボ
ットなどの移動機構に搭載し、測定点を順次巡回して振
動計測を行う場合など、支持部を介して移動機構側の振
動が伝播し、振動計自身が振動してしまう。また、レー
ザ振動計を三脚などで床面に固定した場合でも、床面の
振動によってレーザ振動計が振動してしまうことが考え
られる。このような状態で振動計測を行うと、振動計内
の個々の光学素子の振動によってレーザ光がドプラシフ
トし、出力信号に振動物体の振動信号と同等に混入して
計測誤差になってしまうという問題点があった。
However, for example, when the laser vibrometer is mounted on a moving mechanism such as a robot and the vibration is measured by sequentially pausing the measuring points, the vibration on the moving mechanism side propagates through the support portion, and the vibrometer It vibrates itself. Further, even when the laser vibrometer is fixed to the floor surface with a tripod or the like, it is possible that the vibration of the floor surface causes the laser vibrometer to vibrate. When vibration measurement is performed in such a state, the laser light is Doppler-shifted by the vibration of each optical element in the vibrometer, and the output signal is mixed with the vibration signal of the vibrating object, resulting in a measurement error. There was a point.

【0010】また、この計測誤差を除去する方法とし
て、自己振動の計測値から換算した計測誤差相当値を、
レーザ振動計の出力信号から差し引く方法が考えられる
が、この方法は簡便ではあるものの、測定した自己振動
がレーザ振動計の出力信号に混入する過程で位相差が生
じる場合には、かえって大きな計測誤差の原因となる可
能性がある。
As a method of removing this measurement error, a value equivalent to the measurement error converted from the measured value of self-vibration is
Although a method of subtracting from the output signal of the laser vibrometer is conceivable, this method is simple, but if a phase difference occurs in the process of mixing the measured self-vibration into the output signal of the laser vibrometer, it causes a large measurement error. May cause

【0011】また、装置を小型化するためには、光源に
半導体レーザを用いることなどが考えられる。しかしな
がらこの方法は、半導体レーザ自信の可干渉距離が、例
えばHe−Neレーザなどに比べて著しく短いため、測
定距離が長く取れないという問題点がある。
Further, in order to miniaturize the device, it is possible to use a semiconductor laser as a light source. However, this method has a problem that the measuring distance cannot be long because the coherence length of the semiconductor laser is significantly shorter than that of, for example, a He-Ne laser.

【0012】更に、振動分布計測を行う場合に、特定点
の1回の走査時にその点の連続的な移動速度を計測する
方法では、走査時の各点の計測時間によって計測可能な
振動周波数が限定されてしまう。例えば、走査時に各点
を10msec計測するとすると、100Hz以下の周波数
の振動は計測した速度から正しい振幅を計算することは
できない。従って低周波の振動を測定する場合には、非
常に定速でレーザ光を走査する必要があり、測定時間が
長くなってしまうという問題点がある。
Further, in the case of measuring the vibration distribution, in the method of measuring the continuous moving speed of a specific point at one time of scanning, the vibration frequency which can be measured by the measuring time of each point at the time of scanning is It will be limited. For example, if each point is measured for 10 msec during scanning, the correct amplitude cannot be calculated from the measured speed for vibrations with a frequency of 100 Hz or less. Therefore, when measuring low-frequency vibration, it is necessary to scan the laser light at a very constant speed, which causes a problem that the measurement time becomes long.

【0013】また、リサージュを計測する場合には測定
対象物に水平及び垂直方向に複数個の加速度計を取付け
る必要があり、これらの計測器を同期させて計測する必
要があった。このような方法では、狭隘な場所に配置さ
れたり放射線等で汚染された機器の振動を計測するのが
困難であった。また遠隔計測するにしても、遠隔計測用
のレーザ振動計を複数台配置し、これらを同期させて計
測する必要があり、設備を配置する手間やコストを考え
ると、現実的とはいえない。
Further, when measuring the Lissajous, it is necessary to attach a plurality of accelerometers to the measuring object in the horizontal and vertical directions, and it is necessary to synchronize these measuring instruments. With such a method, it is difficult to measure the vibration of a device placed in a narrow place or contaminated with radiation or the like. Further, even if the remote measurement is performed, it is necessary to arrange a plurality of laser vibrometers for remote measurement and measure them in synchronization with each other, which is not realistic considering the labor and cost of arranging the equipment.

【0014】更に、振動計測によって測定対象の状態を
把握したり、その測定データをその場で確認するという
従来技術には、以下のような問題点がある。まず、レー
ザ振動計の出力信号をオシロスコープやスペクトルアナ
ライザで観測するのは、既に実用化されている方法では
あるが、装置全体の物量が多くなるし、更に信号波形か
ら測定対象の状態を把握するのに、多くの経験や知識が
要求される。次に聴診棒による方法については、持ち運
びが便利で測定データの確認が容易という長所があるも
のの、可聴音域以外は測定が不可能であり、また記録性
も乏しい。
Further, the conventional technique of grasping the state of the object to be measured by vibration measurement and checking the measured data on the spot has the following problems. First, observing the output signal of a laser vibrometer with an oscilloscope or spectrum analyzer is a method that has already been put into practical use, but the physical quantity of the entire device increases and the state of the measurement target is grasped from the signal waveform. However, much experience and knowledge is required. Next, the method using an auscultation stick has the advantages that it is convenient to carry and the measurement data can be easily confirmed, but it is not possible to make measurements outside the audible range, and recording is poor.

【0015】以上のような問題点を解決するためには、
以下の事項を満足するレーザ振動計が要求される。 ・計器自身が振動してしまう場合でも、その影響を除去
し、測定対象の振動を精度良く測定できること ・小型・計量で、持ち運びに便利なこと ・広域の振動を短時間で正確に測定できること ・配管や回転軸の水平、垂直方向の振動の相関(リサー
ジュ波形)が観測できること ・測定対象の状態や測定データをその場で容易に確認で
きること 本発明は、以上のような機能を実現するために、振動計
自身が振動している状態でも精度の良い計測を行うこと
ができ、また小型化可能であり、広域の振動を短時間で
正確に測定でき、配管や回転軸の水平、垂直方向の振動
の相関(リサージュ波形)を観測することが可能であ
り、しかも測定と同時にデータを容易に確認することが
できるレーザ振動計を得ることを目的とするものであ
る。
In order to solve the above problems,
A laser vibrometer satisfying the following items is required.・ Even if the instrument itself vibrates, its influence can be removed and the vibration of the measurement target can be measured accurately. ・ Small size and weighing, which is convenient to carry. ・ Vibration in a wide area can be accurately measured in a short time. To be able to observe the correlation (Lissajous waveform) of horizontal and vertical vibrations of pipes and rotating shafts ・ To be able to easily confirm the condition of the measurement target and the measurement data on the spot. The present invention is intended to realize the above functions. , It is possible to perform accurate measurement even when the vibrometer itself is vibrating, and it is possible to reduce the size, and it is possible to accurately measure vibration in a wide area in a short time, and to measure horizontal and vertical directions of pipes and rotary shafts. It is an object of the present invention to obtain a laser vibrometer capable of observing vibration correlation (Lissajous waveform) and easily confirming data simultaneously with measurement.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1記
載のレーザ振動計は、振動物体にレーザ光を照射し、そ
の振動物体からの反射光に含まれる振動情報から前記振
動物体の振動を測定するものであって、レーザ振動計又
はその支持部に、そのレーザ振動計又は支持部自身の所
定の振動方向を測定するために設けられた振動検出手段
と、振動検出手段からの出力信号を増幅する振動信号処
理手段と、振動物体から得られた振動情報及び振動信号
処理手段の出力信号を用いてレーザ振動計又は支持部自
身の振動が混入する経路の伝達特性を同定し、その同定
した伝達特性及び振動検出手段の出力信号とを用いてレ
ーザ振動計の振動情報を補正する信号補正手段とを具備
したことを特徴とする。
A laser vibrometer according to a first aspect of the present invention irradiates a vibrating object with laser light, and vibrates the vibrating object based on vibration information contained in reflected light from the vibrating object. A laser vibrometer or its supporting portion, a vibration detecting means provided for measuring a predetermined vibration direction of the laser vibrometer or the supporting portion itself, and an output signal from the vibration detecting means. The transfer characteristic of the path in which the vibration of the laser vibrometer or the supporting part itself is mixed is identified by using the vibration signal processing means for amplifying the vibration signal, the vibration information obtained from the vibrating object, and the output signal of the vibration signal processing means, and the identification is performed. And a signal correction means for correcting the vibration information of the laser vibrometer using the transfer characteristic and the output signal of the vibration detection means.

【0017】本発明に係る請求項2記載のレーザ振動計
は、請求項1記載の信号補正手段が、振動情報及び記振
動信号処理手段の出力信号をそれぞれアナログ信号から
ディジタル信号に変換する第1及び第2のアナログ・デ
ィジタル変換器と、その第1及び第2のアナログ・ディ
ジタル変換器からの出力信号を、それぞれの相関成分が
最少となるように調整する適応フィルタと、適応フィル
タの出力信号をディジタル信号からアナログ信号に変換
するディジタル・アナログ変換器とを具備したものであ
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the laser vibrometer according to the second aspect, the signal correcting means according to the first aspect converts the output signals of the vibration information and the vibration signal processing means from analog signals into digital signals, respectively. And second analog-to-digital converters, and adaptive filters for adjusting the output signals from the first and second analog-to-digital converters so that the respective correlation components are minimized, and the output signals of the adaptive filters. And a digital / analog converter for converting the digital signal from the analog signal to the analog signal.

【0018】本発明に係る請求項3記載のレーザ振動計
は、請求項1又は2に記載の信号補正手段の前段に、振
動情報と振動信号処理手段の出力信号とのレベルを調整
するゲイン制御手段を更に設けたことを特徴とする。
A laser vibrometer according to a third aspect of the present invention is a gain control for adjusting the levels of the vibration information and the output signal of the vibration signal processing means before the signal correcting means according to the first or second aspect. It is characterized in that means is further provided.

【0019】本発明に係る請求項4記載のレーザ振動計
は、請求項1又は請求項2に記載の信号補正手段が、予
めのレーザ振動計又は支持部自身の振動に含まれる全周
波数帯域の伝達特性と同定されているものであることを
特徴とする。
A laser vibrometer according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the signal correcting means according to the first or second aspect of the present invention applies to all the frequency bands included in the vibration of the laser vibrometer or the support unit in advance. It is characterized by being identified as a transfer characteristic.

【0020】本発明に係る請求項5記載のレーザ振動計
は、請求項1〜4のいずれかに記載の信号補正手段から
の出力信号から注目する周波数帯域を選択するバンドパ
スフィルターと、選択された周波数帯域信号を可聴音の
周波数領域に変換する周波数変換手段と、変換された信
号を再生する音響発生手段とを更に具備したことを特徴
とする。
A laser vibrometer according to a fifth aspect of the present invention is selected from a bandpass filter for selecting a frequency band of interest from an output signal from the signal correcting means according to any one of the first to fourth aspects. It is characterized by further comprising frequency conversion means for converting the frequency band signal into the frequency range of audible sound and sound generation means for reproducing the converted signal.

【0021】本発明に係る請求項6記載のレーザ振動計
は、請求項1〜5のいずれかに記載の信号補正手段で補
正された出力信号を記録・再生する記録手段と、信号補
正手段で補正された出力信号と既に記録されている補正
された出力信号の波形またはその周波数スペクトルとを
各々あるいは同時に表示する同時表示手段とを更に具備
したことを特徴とする。
A laser vibrometer according to a sixth aspect of the present invention comprises a recording means for recording / reproducing an output signal corrected by the signal correcting means according to any one of the first to fifth aspects, and a signal correcting means. It is characterized by further comprising simultaneous display means for displaying the corrected output signal and the waveform or frequency spectrum of the corrected output signal which has already been recorded, individually or simultaneously.

【0022】本発明に係る請求項7記載のレーザ振動計
は、レーザ光を物体光と参照光とに分岐し、前記物体光
を振動物体に照射し、その反射光と前記参照光とを干渉
させて前記振動物体の振動を測定するものであって、参
照光の光路長を、レーザ振動計が測定しうる前記物体光
の最大光路長と最小光路長との平均値の長さに調整する
光導波手段を具備したことを特徴とする。
A laser vibrometer according to claim 7 of the present invention splits a laser beam into object light and reference light, irradiates the vibrating object with the object light, and interferes the reflected light with the reference light. And measuring the vibration of the vibrating object, the optical path length of the reference light is adjusted to the length of the average value of the maximum optical path length and the minimum optical path length of the object light that can be measured by the laser vibrometer. An optical waveguide means is provided.

【0023】本発明に係る請求項8記載のレーザ振動計
は、振動物体にレーザ光を照射し、その振動物体からの
反射光に含まれる振動情報から前記振動物体の振動を測
定するものであって、振動物体の振動周期よりも短い周
期でレーザ光の走査を行い、振動物体の同一点を複数回
走査する1軸または2軸のレーザ光走査手段と、複数回
の走査時に観測される各走査点の速度を記憶し、振動物
体の振動を求める振動計算手段とを具備したことを特徴
とする。
The laser vibrometer according to claim 8 of the present invention is for irradiating a vibrating object with a laser beam and measuring the vibration of the vibrating object from the vibration information contained in the reflected light from the vibrating object. A uniaxial or biaxial laser light scanning unit that scans the laser light with a cycle shorter than the vibration cycle of the vibrating object and scans the same point of the vibrating object a plurality of times, and each of the laser light scanning means observed during the plurality of times of scanning. And a vibration calculation unit that stores the speed of the scanning point and obtains the vibration of the vibrating object.

【0024】本発明に係る請求項9記載のレーザ振動計
は、請求項8に記載振動の振動計算手段は、前記各走査
点の速度の振幅または標準偏差を並列演算処理によって
求めるものであり、各走査点の速度の振幅または標準偏
差を各走査点座標に対応した表示画面上に表示する振動
分布画像表示手段を更に具備したことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the laser vibrometer according to the eighth aspect, the vibration calculation means for the vibration obtains the amplitude or standard deviation of the velocity at each of the scanning points by parallel arithmetic processing. It is characterized by further comprising a vibration distribution image display means for displaying the amplitude or standard deviation of the velocity of each scanning point on the display screen corresponding to the coordinates of each scanning point.

【0025】本発明に係る請求項10記載のレーザ振動
計は、異なる傾きの表面を持つ振動物体にレーザ光を照
射し、その振動物体からの反射光に含まれる振動情報か
ら前記振動物体の振動を測定するものであって、レーザ
光に対して振動物体の各表面にレーザ光を照射するレー
ザ光走査手段と、レーザ光の振動物体上の反射点におけ
るレーザ光走査手段からの各レーザ光と振動物体の各表
面との角度を求める角度検知手段と、各レーザ光からの
反射光に含まれる振動情報と角度検知手段で求めた角度
とから、反射点において互いに直交する二つまたは三つ
の方向の振動成分を算出する演算装置と、その振動成分
の値を2次元の軌跡図として表示する振動成分表示装置
とを具備したことを特徴とする。
A laser vibrometer according to a tenth aspect of the present invention irradiates a vibrating object having surfaces with different inclinations with a laser beam, and based on vibration information contained in reflected light from the vibrating object, vibrates the vibrating object. Laser light scanning means for irradiating each surface of the vibrating object with laser light with respect to the laser light, and each laser light from the laser light scanning means at a reflection point on the vibrating object of the laser light, Two or three directions orthogonal to each other at the reflection point from the angle detection means for obtaining the angle with each surface of the vibrating object and the vibration information contained in the reflected light from each laser beam and the angle obtained by the angle detection means. And a vibration component display device for displaying the value of the vibration component as a two-dimensional locus diagram.

【0026】本発明に係る請求項11記載のレーザ振動
計は、請求項10に記載の角度検知手段が、レーザの連
続波を放射するレーザ光源と、この連続波と発振回路か
らの発振信号とを振幅変調させる振幅変調回路と、発振
回路からの発振信号とミラーを介して振動物体からの反
射光との位相差を検出しこれを距離情報に直し、計測対
象点の角度を求める位相差検出回路とを備えているもの
であることを特徴とする。
According to a eleventh aspect of the present invention, in the laser vibrometer according to the tenth aspect, the angle detecting means according to the tenth aspect emits a continuous wave of a laser light source, and the continuous wave and an oscillation signal from an oscillation circuit. Phase difference detection that detects the phase difference between the amplitude modulation circuit that performs amplitude modulation, the oscillation signal from the oscillation circuit, and the reflected light from the vibrating object via the mirror, converts this to distance information, and obtains the angle of the measurement target point. And a circuit.

【0027】本発明に係る請求項12記載のレーザ振動
計は、請求項10記載の角度検知手段が、レーザ振動計
と同じ場所においたレーザ距離計であることを特徴とす
る。
A laser vibrometer according to a twelfth aspect of the present invention is characterized in that the angle detecting means according to the tenth aspect is a laser range finder located at the same place as the laser vibrometer.

【0028】[0028]

【作用】請求項1記載のレーザ振動計は、信号補正手段
において、レーザ振動計の振動情報とレーザ振動計自身
の振動信号とを同定するものである。
In the laser vibrometer according to the first aspect, the signal correcting means identifies the vibration information of the laser vibrometer and the vibration signal of the laser vibrometer itself.

【0029】これによって、レーザ振動計の出力から手
ぶれの影響を除去することができる。
This makes it possible to eliminate the influence of camera shake from the output of the laser vibrometer.

【0030】請求項2記載のレーザ振動計は、請求項1
記載のレーザ振動計において、伝達経路の特性を同定
し、信号補正するための適応フィルタを用いたものであ
る。
A laser vibrometer according to a second aspect is the first aspect.
The described laser vibrometer uses an adaptive filter for identifying the characteristics of the transmission path and correcting the signal.

【0031】これによって、伝達特性を自動的に同定で
き、レーザ振動計自身の振動の影響を除去することが可
能となる。
As a result, the transfer characteristic can be automatically identified, and the influence of the vibration of the laser vibrometer itself can be eliminated.

【0032】請求項3記載のレーザ振動計は、請求項1
又は2に記載の信号補正手段の前段に、レーザ振動計の
振動情報の信号レベルと振動信号処理手段の出力信号レ
ベルを比較し、そのバランスを調整するためのゲイン調
整手段を更に設けたものである。
The laser vibrometer according to claim 3 is the same as that according to claim 1.
Alternatively, a gain adjusting means for comparing the signal level of the vibration information of the laser vibrometer with the output signal level of the vibration signal processing means and adjusting the balance thereof is further provided in front of the signal correcting means described in 2. is there.

【0033】これによって、このように両者の信号レベ
ルのバランスを取るため自己振動のみを有効に除去する
ことが可能となる。
This makes it possible to effectively remove only self-vibration in order to balance the signal levels of both.

【0034】請求項4記載のレーザ振動計は、請求項1
または2記載の信号補正手段がレーザ振動計の測定信号
に混入する経路の伝達特性と予め同定しておくものであ
る。
A laser vibrometer according to a fourth aspect is the first aspect.
Alternatively, the signal correcting means described in 2 identifies beforehand the transfer characteristic of the path mixed in the measurement signal of the laser vibrometer.

【0035】これによって、予め伝達特性を同定してお
くため、より簡単な処理で自己振動のみを有効に除去す
ることが可能となる。
With this, since the transfer characteristic is identified in advance, it is possible to effectively remove only self-vibration by a simpler process.

【0036】請求項5記載のレーザ振動計は、請求項1
〜5いずれかの信号補正手段からの出力信号からバンド
パスフィルターによって注目する周波数帯域のみを取り
出し、それを可聴音域に変換してスピーカから再生する
ものである。
The laser vibrometer according to claim 5 is the same as that according to claim 1.
From the output signal from any of the signal correcting means, only the frequency band of interest is taken out by the band pass filter, converted into an audible sound range, and reproduced from the speaker.

【0037】これによって、測定データをその場で確認
できるばかりでなく、聴診棒などでは従来観測できなか
った超音波域の振動も観測することが可能となる。
As a result, not only can the measured data be confirmed on the spot, but it is also possible to observe vibrations in the ultrasonic range that could not be observed with a stethoscope or the like.

【0038】また、請求項6記載のレーザ振動計は、請
求項1〜4いずれかの信号補正手段からの出力信号を記
録手段によって記録/再生し、その出力信号と、既に記
録されていた号の信号の波形または周波数スペクトルと
を各々あるいは同時に表示しするようにしたものであ
る。
The laser vibrometer according to claim 6 records / reproduces the output signal from the signal correcting means according to any one of claims 1 to 4 by the recording means, and the output signal and the already recorded signal. The waveform or frequency spectrum of the signal is displayed individually or simultaneously.

【0039】これによって、過去と現在の状況を容易に
比較できるように測定データを記録しておくことが可能
になる。
This makes it possible to record the measurement data so that the past and present situations can be easily compared.

【0040】請求項7記載のレーザ振動計は、光導波手
段を用いて参照光の光路長を長くして、参照光と物体光
の伝播距離の差を小さくするものである。
In the laser vibrometer according to the seventh aspect, the optical path length of the reference light is increased by using the optical waveguide means to reduce the difference in propagation distance between the reference light and the object light.

【0041】これによって、観測したい振動物体の振動
周波数が、5Hz以上の領域であれば、本実施例のレー
ザ振動計は非常に効率的に振動計測を行なうことができ
る。
Thus, if the vibration frequency of the vibrating object to be observed is in the range of 5 Hz or higher, the laser vibrometer of this embodiment can perform vibration measurement very efficiently.

【0042】請求項8記載のレーザ振動計は、同一点を
複数回以上高速で走査する走査手段をもつ。振動計算手
段は各点の走査時に観測された振動の速度を記憶し、各
点について走査の時刻順に並べた走査点毎の計測速度列
を得る。振動計算手段はこれらの計測速度から波形の内
挿を行ない、また、周波数の振幅、位相を求める。
The laser vibrometer according to claim 8 has a scanning means for scanning the same point a plurality of times at high speed. The vibration calculation means stores the speed of vibration observed at the time of scanning at each point, and obtains a measured speed sequence for each scanning point arranged in order of scanning time at each point. The vibration calculation means interpolates the waveform from these measured speeds, and also obtains the frequency amplitude and phase.

【0043】これによって、走査周期よりも十分に長く
複数回の走査を行なう時間より短い周期の振動について
は妥当な振動データが得られる。
As a result, appropriate vibration data can be obtained for a vibration having a period sufficiently longer than the scanning period and shorter than the time for performing a plurality of scans.

【0044】請求項9記載のレーザ振動計は、請求項8
記載の振動計算計手段が測定された各走査点の速度列か
ら並列計算により振幅または標準偏差を求め、振幅また
は標準偏差が表示画面上に表示される。
A laser vibrometer according to a ninth aspect is the eighth aspect.
The vibration calculator means described obtains the amplitude or standard deviation by parallel calculation from the velocity sequence of each measured scanning point, and the amplitude or standard deviation is displayed on the display screen.

【0045】これによって、実時間で5〜500Hzの
周波数の振動の振幅を画面上に表示することができる。
Thus, the amplitude of vibration having a frequency of 5 to 500 Hz can be displayed on the screen in real time.

【0046】また、請求項10記載のレーザ振動計は、
振動物体上の、レーザ光に対して異なる傾きを持った複
数の箇所にレーザ光を照射し、その反射光をそれぞれ検
出してそこに含まれる振動情報から振動物体の指定箇所
の振動を測定する。このレーザ光を照射した点における
レーザ光の方向と振動物体の表面との角度を検知してレ
ーザ光と平行な方向及び直角な方向の二つの振動成分を
算出し、その振動値を2次元の軌跡図として表示するも
のである。
The laser vibrometer according to claim 10 is:
Laser light is radiated to multiple points on a vibrating object that have different inclinations with respect to the laser beam, and the reflected light is detected, and the vibration of the specified point of the vibrating object is measured from the vibration information contained therein. . The angle between the direction of the laser beam and the surface of the vibrating object at the point where the laser beam is irradiated is detected to calculate two vibration components in the direction parallel to the laser beam and the direction perpendicular to the laser beam, and the vibration value is calculated in two dimensions. It is displayed as a locus diagram.

【0047】これによって、レーザ光に対して異なる傾
きをもつ振動物体の振動を計測することができるととも
に、その計測結果を2次元の軌跡結果として表示でき
る。
Thus, the vibration of the vibrating object having different inclinations with respect to the laser light can be measured, and the measurement result can be displayed as a two-dimensional locus result.

【0048】請求項11記載のレーザ振動計は、請求項
10記載の角度検知手段が、レーザの連続波を放射する
レーザ光源と、この連続波と発振回路からの発振信号と
を振幅変調させる振幅変調回路と、前記発振回路からの
発振信号とミラーを介して振動物体からの反射光との位
相差を検出しこれを距離情報に直し、計測対象点の角度
を求める位相差検出回路とを備えている。
In the laser vibrometer according to claim 11, the angle detecting means according to claim 10 amplitude-modulates the laser light source which emits the continuous wave of the laser and the continuous wave and the oscillation signal from the oscillation circuit. A modulation circuit, and a phase difference detection circuit that detects the phase difference between the oscillation signal from the oscillation circuit and the reflected light from the vibrating object via a mirror, converts this to distance information, and obtains the angle of the measurement target point. ing.

【0049】これによって、レーザ光と振動物体の表面
との角度を求めることができる。
With this, the angle between the laser beam and the surface of the vibrating object can be obtained.

【0050】本発明に係る請求項12記載のレーザ振動
計は、請求項10記載の角度検知手段がレーザ振動計と
同じ場所におかれたレーザ距離計であるものである。
A laser vibrometer according to a twelfth aspect of the present invention is a laser distance meter in which the angle detecting means according to the tenth aspect is placed at the same place as the laser vibrometer.

【0051】これによって、レーザ距離計を使用してレ
ーザ光と振動物体の表面との角度を検知することができ
る。
Thus, it is possible to detect the angle between the laser beam and the surface of the vibrating object using the laser range finder.

【0052】[0052]

【実施例】以下に本発明の請求項1に係るレーザ振動計
の第1実施例について説明する。
EXAMPLE A first example of a laser vibrometer according to claim 1 of the present invention will be described below.

【0053】まず、第1実施例の動作の原理を以下に説
明する。
First, the principle of operation of the first embodiment will be described below.

【0054】測定者がレーザ振動計を自分の手に持って
振動物体を測定する場合を考える。ここでは説明を簡単
にするため、振動物体が一定レベルの振幅V0 、単一周
波数ω0 で下式に従って振動していたとする。 v=VO sin(ωO t) …(1) レーザ光の送受波が正確に行われていれば、レーザ振動
計からは(1)式に対応した測定信号vが出力されるは
ずである。しかし、レーザ振動計を手で支持した場合に
は手ぶれが発生し、それが測定信号vに影響を及ぼす。
Consider a case where a measurer holds a laser vibrometer in his / her hand and measures a vibrating object. Here, for simplification of explanation, it is assumed that the vibrating object vibrates according to the following equation at a constant level of amplitude V 0 and a single frequency ω 0 . v = V o sin (ω O t) (1) If the laser light is transmitted and received accurately, the laser vibrometer should output the measurement signal v corresponding to the equation (1). . However, when the laser vibrometer is supported by hand, camera shake occurs, which affects the measurement signal v.

【0055】ここでこの手ぶれによる振動vが、説明を
簡単にするために、1方向に一定レベルの振幅V1 、単
一周波数ω1 で発生するとする。 v=V1 sin(ω1 t) …(2) 本実施例では、(2)式で示した振動を検出するため、
例えばレーザ振動計を支持するケーシング内にその振動
を検出する振動検出手段と、その振動検出手段からの出
力信号を処理する振動信号処理手段とを設ける。
Here, it is assumed that the vibration v due to the camera shake is generated in one direction at a constant level of amplitude V 1 and a single frequency ω 1 for the sake of simplicity. v = V 1 sin (ω 1 t) (2) In this embodiment, since the vibration shown by the equation (2) is detected,
For example, a vibration detecting means for detecting the vibration and a vibration signal processing means for processing an output signal from the vibration detecting means are provided in a casing supporting the laser vibrometer.

【0056】ここで(2)式の手ぶれによる振動には、
ケーシング、光学素子支持部、光学素子、その他の部材
の経路の伝達特性による振動の振幅レベルの減衰/増大
や、位相の遅れ/進みが含まれている。即ち、レーザ振
動計が入力する測定信号の中には(2)式のみでは表せ
ず、以下のような振動が含まれることになる。 v=αV1 sin(ω1 t+φ) …(3) ここでαは経路の伝達特性による振幅レベルの減衰/増
大を表す比例係数であり、φは経路の伝達特性による位
相の遅れ/進みを表す角度である。従って、上述した振
動信号処理手段を用いただけでレーザ振動計が入力する
測定データから手ぶれによる信号の影響を除去すること
はできない。
Here, in the vibration due to the camera shake of the formula (2),
This includes attenuation / increase of the amplitude level of vibration and phase delay / advance due to the transfer characteristics of the paths of the casing, the optical element support portion, the optical element, and other members. That is, the measurement signal input by the laser vibrometer cannot be represented by the equation (2) alone, but includes the following vibrations. v = αV 1 sin (ω 1 t + φ) (3) where α is a proportional coefficient that represents the attenuation / increase of the amplitude level due to the transfer characteristic of the path, and φ represents the phase delay / advance due to the transfer characteristic of the path. It is an angle. Therefore, it is not possible to remove the influence of the signal due to camera shake from the measurement data input by the laser vibrometer simply by using the vibration signal processing means described above.

【0057】そこで、レーザ振動計の測定信号と(2)
式で示される振動とを比較してαとφを同定すれば、振
動信号処理手段の出力信号と伝達特性α、φを用いて、
レーザ振動計の測定信号から手ぶれの振動の影響を除去
することができるようになる。
Therefore, the measurement signal of the laser vibrometer and (2)
If α and φ are identified by comparing with the vibration represented by the equation, using the output signal of the vibration signal processing means and the transfer characteristics α and φ,
It becomes possible to remove the influence of the vibration of the camera shake from the measurement signal of the laser vibrometer.

【0058】レーザ振動計の自己振動が、3方向に発生
する場合には、3方向の自己振動を各々測定し、上記と
同様の処理を順次行えばよい。またこの場合でも、最も
影響の大きい1方向を予め測定しておき、その方向のみ
補正してもよい。
When the self-vibration of the laser vibrometer is generated in the three directions, the self-vibrations in the three directions may be measured and the same processing as described above may be sequentially performed. Also in this case, one direction having the greatest influence may be measured in advance and only that direction may be corrected.

【0059】このような動作を実現したものが第1実施
例であり、そのブロック図を図1に示す。
The first embodiment realizes such an operation, and its block diagram is shown in FIG.

【0060】図1において、振動物体(図示せず)にレ
ーザ光を照射し、その反射光に含まれるドプラシフト量
を検出して振動物体の振動速度を測定するレーザ振動計
主装置1から、測定信号SLが出力される。レーザ振動
計主装置1の自己振動は例えば図2に示すように、レー
ザ振動計主装置1内部又はその支持部(図示せず)に設
置されたレーザ振動計センサヘッド5により計測され
る。レーザ振動計センサヘッド5には、例えばX,Y,
Zの3方向に設置された各加速度計2X,2Y,2Zに
よって測定される。各加速度計2X,2Y,2Zの出力
信号は、それぞれ各方向毎に設けられた積分増幅器3
X,3Y,3Zに入力され、各々適切な自己振動信号N
X,NY,NZに変換される。レーザ振動計主装置1の
測定信号SLは、まずX方向の自己振動信号NXと共に
X方向の信号補正装置4Xに入力され、そこで上述した
X方向経路の伝達特性による振幅レベル差α及び位相差
φ等が補正される。次に補正された信号補正装置4Xか
らの出力信号が、Y方向の自己振動振号NYと共にY方
向の信号補正装置4Yに入力され、そこで上述したY方
向経路の伝達特性による振幅レベル差α及び位相差φ等
が補正される。最後に、信号補正装置4Yからの出力信
号がZ方向の信号補正装置4Zと比較され、上述したZ
方向経路の伝達特性による振幅レベル差α及び位相差φ
等が補正される。最終的にZ方向の信号補正装置4Zか
ら出力信号は3方向の自己振動が除去されたものとな
る。
In FIG. 1, a laser vibrating device (not shown) is irradiated with laser light, and the Doppler shift amount contained in the reflected light is detected to measure the vibration velocity of the vibrating object. The signal SL is output. The self-vibration of the laser vibrometer main device 1 is measured by a laser vibrometer sensor head 5 installed inside the laser vibrometer main device 1 or in its supporting portion (not shown) as shown in FIG. 2, for example. The laser vibrometer sensor head 5 includes, for example, X, Y,
It is measured by each accelerometer 2X, 2Y, 2Z installed in three directions of Z. The output signals of the accelerometers 2X, 2Y, and 2Z are integrated amplifiers 3 provided for each direction.
X, 3Y, 3Z are input to the appropriate self-vibration signal N, respectively.
Converted to X, NY, NZ. The measurement signal SL of the laser vibrometer main device 1 is first input to the X-direction signal correction device 4X together with the X-direction self-vibration signal NX, where the amplitude level difference α and the phase difference φ due to the transfer characteristics of the X-direction path described above. Etc. are corrected. Next, the corrected output signal from the signal correction device 4X is input to the Y-direction signal correction device 4Y together with the Y-direction self-oscillating vibration NY, where the amplitude level difference α due to the transfer characteristic of the Y-direction path and The phase difference φ and the like are corrected. Finally, the output signal from the signal correction device 4Y is compared with the signal correction device 4Z in the Z direction, and Z
Amplitude level difference α and phase difference φ due to transfer characteristics of directional path
Etc. are corrected. Finally, the output signal from the Z-direction signal correction device 4Z is the signal from which self-vibration in the three directions has been removed.

【0061】また、図3のブロック図に示すような実施
例によっても3方向の自己振動が除去しうる。
Also, self-vibration in three directions can be eliminated by the embodiment shown in the block diagram of FIG.

【0062】図示するように、レーザ振動計主装置1か
らの測定信号SLを同時に信号補正装置4X,4Y,4
Zに入力させて、各自己振動信号NX,NY,NZを除
去する。各信号補正装置4X,4Y,4Zの出力信号
は、信号切換器8に入力され、最も適切に補正されてい
る出力信号を選択することができる。
As shown in the figure, the measurement signals SL from the laser vibrometer main unit 1 are simultaneously corrected by the signal compensators 4X, 4Y and 4.
Input to Z and remove each self-vibration signal NX, NY, NZ. The output signals of the respective signal correction devices 4X, 4Y, 4Z are input to the signal switch 8 and the output signal which is most appropriately corrected can be selected.

【0063】これによって、ある1方向の自己振動が特
に大きく測定に影響する場合にその方向の自己振動成分
を除去することが可能になり有効である。また、3方向
の自己振動の中で特に永久の大きいものがある時は、そ
の方向成分の振動だけを補正することも勿論可能であ
る。
This is effective since it is possible to remove the self-vibration component in a certain direction when the self-vibration in one direction particularly affects the measurement. In addition, of the self-vibrations in the three directions, if there is a particularly permanent one, it is of course possible to correct only the vibration of the directional components.

【0064】本発明の請求項2に係るレーザ振動計の第
2実施例を図4の実施例を基に説明をする。
A second embodiment of the laser vibrometer according to claim 2 of the present invention will be described based on the embodiment of FIG.

【0065】第2実施例は、自己振動を除去するための
信号補正装置として、振動経路の伝達特性を同定する適
応フィルタを用いたものである。
The second embodiment uses an adaptive filter for identifying the transfer characteristic of the vibration path as a signal correction device for eliminating self-vibration.

【0066】適応フィルタは、B.Widrow他著「Adaptive
Signal Processing」(Prentice-Hall )などに詳しい
が、2つの入力信号に対して、その両者に相関のある成
分のみを最小とするものである。
The adaptive filter is described in "Adaptive" by B. Widrow et al.
Although it is detailed in "Signal Processing" (Prentice-Hall) and the like, it is for minimizing two components of two input signals that are correlated with each other.

【0067】図4において、フィルタ部10は、A/D
変換器(アナログ・デジタル変換器)10A,10Bと
適応フィルタ10Fと、D/A変換器(デジタル・アナ
ログ変換器)とを有する。
In FIG. 4, the filter unit 10 has an A / D
It has converters (analog / digital converters) 10A and 10B, an adaptive filter 10F, and a D / A converter (digital / analog converter).

【0068】レーザ振動計主装置1からの測定信号SL
はA/D変換器(アナログ・デジタル変換器)10A
に、加速度計2からの自己振動信号Nは積分増幅器3を
介してA/D変換器(アナログ・デジタル変換器)10
Bにそれぞれ入力されディジタル信号に変換される。2
つのA/D変換器10A,10Bからのディジタル出力
信号は適応フィルタ10Fに入力され、ここで、上述し
たように自己振動成分が除去される。適応フィルタ10
Fからの出力信号は再びデジタル・アナログ変換器)1
0Cによってアナログ信号に変換され、補正された出力
信号SOが生成されることになる。
Measurement signal SL from the laser vibrometer main unit 1
Is A / D converter (analog / digital converter) 10A
In addition, the self-vibration signal N from the accelerometer 2 is passed through the integrating amplifier 3 to the A / D converter (analog / digital converter) 10
Each signal is input to B and converted into a digital signal. Two
Digital output signals from the two A / D converters 10A and 10B are input to the adaptive filter 10F, where the self-oscillation component is removed as described above. Adaptive filter 10
The output signal from F is again a digital-analog converter) 1
The output signal SO is converted into an analog signal by 0C and corrected.

【0069】これによって、上記の伝達特性による振幅
レベル差α、伝達特性による位相差φなどに代表される
伝達特性を自動的に同定し、レーザ振動計の出力信号に
含まれる自己振動の相関成分を除去することが可能とな
る。
As a result, the transfer characteristics represented by the amplitude level difference α due to the transfer characteristics and the phase difference φ due to the transfer characteristics are automatically identified, and the correlation component of the self-vibration included in the output signal of the laser vibrometer is automatically identified. Can be removed.

【0070】本発明の請求項3に係るレーザ振動計の第
3実施例の説明をする。
A third embodiment of the laser vibrometer according to claim 3 of the present invention will be described.

【0071】第3実施例は、第1実施例又は第2実施例
の信号補正装置の前段にレーザ振動計の計測信号レベル
との自己振動信号Nのレベルとを比較し、そのバランス
を調整するゲイン調整手段を設けたものである。
The third embodiment compares the measured signal level of the laser vibrometer with the level of the self-vibration signal N before the signal correction device of the first or second embodiment, and adjusts the balance thereof. A gain adjusting means is provided.

【0072】以下、ゲイン調整手段の動作を説明する。The operation of the gain adjusting means will be described below.

【0073】図5のようにレーザ振動計主装置1の出力
信号Sと自己振動信号Nの周波数がごく近い場合で、レ
ーザ振動計主装置1の出力信号Nのレベルと自己振動信
号Sのレベルのバランスが悪ければ、信号補正装置の適
応フィルタ内で各信号を補正しても自己振動成分ととも
に振動物体からの信号のレベルも落ちてしまう(図6参
照)。しかし、図7に示すようにレーザ振動計主装置1
の出力信号Nと自己振動信号Sのレベルのバランスが取
れていれば、自己振動信号Nのみを有効に除去すること
が可能となる(図8参照)。そこで両者の信号レベルを
調整するためにゲイン調整手段を設けたのである。
As shown in FIG. 5, when the output signal S of the laser vibrometer main unit 1 and the frequency of the self-vibration signal N are very close to each other, the level of the output signal N of the laser vibrometer main unit 1 and the level of the self-vibration signal S are set. If the balance is not correct, even if each signal is corrected in the adaptive filter of the signal correction device, the level of the signal from the vibrating object will drop together with the self-vibration component (see FIG. 6). However, as shown in FIG.
If the levels of the output signal N and the self-vibration signal S are balanced, only the self-vibration signal N can be effectively removed (see FIG. 8). Therefore, a gain adjusting means is provided to adjust the signal levels of both.

【0074】このように、計測信号と自己振動信号の周
波数のバランスがとれている場合には、両者の信号をデ
ィジタル信号に変換し、それらの信号をフィルタに通す
ことにより、自己振動信号の成分を除去することが可能
になる。
As described above, when the frequencies of the measurement signal and the self-vibration signal are well balanced, both signals are converted into digital signals and the signals are passed through a filter to obtain the components of the self-vibration signal. Can be removed.

【0075】本発明の請求項4に係るレーザ振動計の第
4実施例の説明をする。
A fourth embodiment of the laser vibrometer according to claim 4 of the present invention will be described.

【0076】第4実施例は、図9のブロック図に示すよ
うに、各方向毎に補正するようにしてあり、予めレーザ
振動計の測定信号に混入する経路の伝達特性と同定され
ている各方向成分毎にA/D変換器10BX,10B
Y,10BZとを有するフィルタ部10が備えられてい
る。
In the fourth embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 9, correction is made for each direction, and each is identified in advance as the transfer characteristic of the path mixed in the measurement signal of the laser vibrometer. A / D converters 10BX and 10B for each direction component
A filter unit 10 having Y and 10BZ is provided.

【0077】各方向毎の自己振動信号NX,NY,NZ
はそれぞれA/D変換器10BX,10BY,10BZ
に入力され、ディジタル信号に変換される。各A/D変
換器10BX,10BY,10BZからの出力信号は、
A/D変換器10Aでディジタル信号に変換された測定
信号SLと共に適応フィルタ10Fに入力され、ここで
測定信号SLから自己信号成分が取り除かれ、その信号
がD/A変換器10Cによってアナログ信号に変換され
て、補正信号SOが生成される。
Self-vibration signals NX, NY, NZ for each direction
Are A / D converters 10BX, 10BY, 10BZ, respectively.
Is input to and converted into a digital signal. The output signals from the A / D converters 10BX, 10BY, 10BZ are
It is input to the adaptive filter 10F together with the measurement signal SL converted into a digital signal by the A / D converter 10A, where the self-signal component is removed from the measurement signal SL, and the signal is converted into an analog signal by the D / A converter 10C. It is converted and the correction signal SO is generated.

【0078】これによって、測定の毎に各信号を同定す
る必要がなくなり、より簡単な処理で自己振動のみを有
効に除去することが可能となる。
As a result, it is not necessary to identify each signal for each measurement, and it becomes possible to effectively remove only self-vibration by a simpler process.

【0079】請求項5に係るレーザ振動計の第5実施例
を図10のブロック図に示す。
A fifth embodiment of the laser vibrometer according to claim 5 is shown in the block diagram of FIG.

【0080】図示するように、第10実施例は、図4に
示した第2実施例と同様にレーザ振動計の測定信号SL
が処理され、補正信号SOが出力される。補正信号SO
は、増幅器42によって適切なレベルに増幅され、更に
必要な周波数帯域のみを通すバンドパスフィルター43
を通して、必要な情報のみが選択される。こうして、選
択された信号は、周波数変換器44によって人間が聞く
ことのできる10Hzから20kHzの範囲の周波数帯
域に変換した上で、スピーカ15を通して再生される。
As shown in the figure, in the tenth embodiment, the measurement signal SL of the laser vibrometer is the same as in the second embodiment shown in FIG.
Are processed, and the correction signal SO is output. Correction signal SO
Is amplified to an appropriate level by the amplifier 42, and further, a bandpass filter 43 that allows only a necessary frequency band to pass.
Through, only the necessary information is selected. Thus, the selected signal is converted by the frequency converter 44 into a frequency band in the range of 10 Hz to 20 kHz which can be heard by humans, and then reproduced through the speaker 15.

【0081】これによって測定した補正信号を音として
聴くことが可能になる。
As a result, the measured correction signal can be heard as a sound.

【0082】請求項6に係るレーザ振動計の第6実施例
を図10のブロック図に示す。
A sixth embodiment of the laser vibrometer according to claim 6 is shown in the block diagram of FIG.

【0083】図示するように、補正信号SOは必要に応
じて計算機手段38で周波数スペクトルに変換され、同
時表示装置39によって別に記憶している標準スペクト
ル値と比較され表示される。更に、周波数スペクトルは
記録装置40によって、必要に応じて生の補正信号また
は周波数スペクトルデータが保存される。
As shown in the figure, the correction signal SO is converted into a frequency spectrum by the computer means 38 if necessary, and is compared with the standard spectrum value stored separately by the simultaneous display device 39 and displayed. Further, the frequency spectrum is stored by the recording device 40 as a raw correction signal or frequency spectrum data as required.

【0084】これによって補正信号を記録しておくこと
が可能になる。
This makes it possible to record the correction signal.

【0085】本発明の請求項7に係るレーザ振動計に第
7実施例を図11のブロック図に示す。
A seventh embodiment of the laser vibrometer according to the seventh aspect of the present invention is shown in the block diagram of FIG.

【0086】まず、半導体レーザ光源19から発振した
レーザ光20aは第1のビームスプリッタ21Aによっ
て物体光20bと参照光20cとに分岐される。物体光
20bは第2のビームスプリッタ21Bと集光用光学系
装置22を経て、振動物体23に照射される。振動物体
23の表面で散乱した散乱光20dは集光用光学系装置
22を経てビームスプリッタ21Bまで戻り、ここで反
射して光検出器24へと導かれる。
First, the laser beam 20a oscillated from the semiconductor laser light source 19 is split into the object beam 20b and the reference beam 20c by the first beam splitter 21A. The object light 20b passes through the second beam splitter 21B and the condensing optical system device 22 and is applied to the vibrating object 23. The scattered light 20d scattered on the surface of the vibrating object 23 returns to the beam splitter 21B via the condensing optical system device 22, is reflected there, and is guided to the photodetector 24.

【0087】一方、参照光20cは第1の光学系装置2
5Aによってファイバ26に導かれ、ファイバ26を介
して第2の光学系装置25Bによってコリメートされ、
再び空間伝播する参照光20eとなる。参照光20eは
第1のミラーM1で屈折し、ドライバ27によって駆動
される音響光学素子28によって変調を受け、第2のミ
ラーM2で屈折し、第2のビームスプリッタ21Bを通
過して光検出器24に入射する。光検出器24は散乱光
20dと第2のミラーM2からの参照光20eの干渉信
号をが検出し、信号処理装置29によって振動情報が検
出される。
On the other hand, the reference light 20c is emitted from the first optical system device 2
5A to the fiber 26, and is collimated by the second optical system device 25B via the fiber 26,
It becomes the reference light 20e which propagates again in space. The reference light 20e is refracted by the first mirror M1, modulated by the acousto-optic element 28 driven by the driver 27, refracted by the second mirror M2, passes through the second beam splitter 21B, and is detected by the photodetector. It is incident on 24. The photodetector 24 detects the interference signal of the scattered light 20d and the reference light 20e from the second mirror M2, and the vibration information is detected by the signal processing device 29.

【0088】ここで、ファイバ26の長さを最適化する
ことによって、参照光20eの光路長を長くして、参照
光20eと物体光20bとの伝播距離の差を小さくする
ことを考える。これは、一般にレーザ光の干渉性は干渉
する2つの光路長の差に依存するため、物体光と参照光
の伝播距離の差を小さくすれば、物体光の伝播距離すな
わち測定距離を長く取ることができるためである。
Here, it is considered that the optical path length of the reference light 20e is increased by optimizing the length of the fiber 26 to reduce the difference in propagation distance between the reference light 20e and the object light 20b. This is because the coherence of laser light generally depends on the difference between the two optical path lengths that interfere with each other. Therefore, if the difference in the propagation distance between the object light and the reference light is made small, the propagation distance of the object light, that is, the measurement distance can be made long. This is because you can

【0089】そこでまず、物体光20bの光路長を干渉
系内と干渉系外に分けて考える。
Therefore, first, the optical path length of the object light 20b will be considered separately for inside the interference system and outside the interference system.

【0090】まず干渉系内の物体光20bの光路長Lc
は、第1のビームスプリッタ21A→第2のビームスプ
リッタ21B→集光用光学系装置22→第2のビームス
プリッタ21B→光検出器24までの長さである。
First, the optical path length Lc of the object light 20b in the interference system
Is the length from the first beam splitter 21A to the second beam splitter 21B to the focusing optical system device 22 to the second beam splitter 21B to the photodetector 24.

【0091】他方、干渉系外の物体光20bの光路長L
sは,集光用光学系装置22→振動物体23→集光用光
学系装置22までの経路の長さであり、測定距離Lの倍
の長さとなる。
On the other hand, the optical path length L of the object light 20b outside the interference system
s is the length of the path from the condensing optical system device 22 to the vibrating object 23 to the condensing optical system device 22, which is twice the measurement distance L.

【0092】すなわち、このレーザ振動計の限界測定距
離の範囲をLmからLMとすると、 2Lm<Ls<2LM (4) である。
That is, when the range of the limit measurement distance of this laser vibrometer is from Lm to LM, 2Lm <Ls <2LM (4).

【0093】一方、参照光20eの光路長をファイバ2
6の長さxlと、それ以外の長さylとに分けて考え
る。図11においてylに相当するのは、第1のビーム
スピリッタ21A→第1の光学系装置25Aまでの長さ
と第2の光学系装置25B→第1のミラーM1→音響光
学素子28→第2のミラーM2→第2のビームスピリッ
タ21B→光検出器24までの長さとの和である。
On the other hand, the optical path length of the reference light 20e is set to the fiber 2
A length xl of 6 and a length yl other than that are considered separately. In FIG. 11, yl corresponds to the length from the first beam splitter 21A to the first optical system device 25A and the second optical system device 25B to the first mirror M1 to the acousto-optic device 28 to the second optical system device 25B. Of the mirror M2 → the second beam splitter 21B → the photodetector 24.

【0094】いまファイバ26の屈折率をnとすると、
ファイバ26の光学的な長さはxl×nとなるが、一般
に、 Lc+Ls>(xl×n)+yl …(5) の関係が成立していると考えられる。固定焦点すなわち
測定距離が一定のレーザ振動計を考えると、物体光20
bと参照光20eの光路長が等しい場合、すなわち Lc+Ls=(xl×n)+yl …(6) の時が最も干渉性が優れていることから、ファイバ26
の長さxlは、 xl=(Lc+Ls−yl)/n …(7) とするのが良いことがわかる。
Assuming that the refractive index of the fiber 26 is n,
Although the optical length of the fiber 26 is xl × n, it is generally considered that the relationship of Lc + Ls> (xl × n) + yl (5) holds. Considering a laser vibrometer with a fixed focus, that is, a constant measurement distance, the object beam 20
When the optical path lengths of b and the reference light 20e are equal, that is, when Lc + Ls = (xl × n) + yl (6), the coherence is the best, so the fiber 26
It is understood that the length xl of x is preferably xl = (Lc + Ls-yl) / n (7).

【0095】一方、可変焦点すなわち測定距離を測定環
境に応じて変化させる場合を考えると、ファイバの長さ
xlは、測定距離の最大値LMと最小値Lmの中間にあ
る場合が最も短い可干渉距離で全ての測定範囲をカバー
できるため、ファイバ26の長さは、 xl={Lm+LM+(Lc−yl)}/n …(8) のように決めればよい。
On the other hand, considering the case where the variable focus, that is, the measurement distance is changed according to the measurement environment, the fiber length xl has the shortest coherence when it is between the maximum value LM and the minimum value Lm of the measurement distance. Since the distance can cover the entire measurement range, the length of the fiber 26 can be determined as follows: xl = {Lm + LM + (Lc-yl)} / n (8)

【0096】このようにすれば、可干渉距離の短い半導
体レーザを用いても、性能を低下させることなく装置を
小型化することができる。
In this way, even if a semiconductor laser having a short coherence length is used, the device can be downsized without degrading the performance.

【0097】本発明の請求項8に係るレーザ振動計の第
8実施例を図12のブロック図を基に説明する。
An eighth embodiment of the laser vibrometer according to the eighth aspect of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0098】本実施例では、レーザビームを振動物体2
3に対して、例えば水平、垂直両方向に±15°の範囲
で操作するものである。
In this embodiment, the laser beam is applied to the vibrating object 2.
3 is operated in a range of ± 15 ° in both horizontal and vertical directions.

【0099】図示するように、図11に示した集光用光
学系装置22の先に水平軸走査用ポリゴンミラー32及
び垂直軸走査用ポリゴンミラー31が接続され、信号処
理装置29には、水平軸走査用ポリゴンミラー32及び
垂直軸走査用ポリゴンミラー31をそれぞれ制御する走
査制御装置34を介して、水平軸走査用ポリゴンミラー
32及び垂直軸走査用ポリゴンミラー31からの測定デ
ータを処理する振動計算機33が接続されている。
As shown in the figure, a horizontal axis scanning polygon mirror 32 and a vertical axis scanning polygon mirror 31 are connected to the tip of the condensing optical system device 22 shown in FIG. A vibration calculator that processes measurement data from the horizontal-axis scanning polygon mirror 32 and the vertical-axis scanning polygon mirror 31 via a scanning control device 34 that controls the axis-scanning polygon mirror 32 and the vertical-axis scanning polygon mirror 31, respectively. 33 is connected.

【0100】振動物体23に対して、水平方向にレーザ
光を走査するための水平軸走査用ポリゴンミラー32
は、例えば左15°から右15°までの図12のSC方
向に1周期で2msecで、連続的に100回分振動物体2
3を反復走査し、101回目の走査は水平方向に4msec
毎間隔で0.125°ずつ走査する。そのため、101
回目の走査は1周期で3960msecかかることになる。
A horizontal axis scanning polygon mirror 32 for horizontally scanning the vibrating object 23 with a laser beam.
Is, for example, from 15 ° left to 15 ° right in the SC direction of FIG.
Repeat 3 scans, 101st scan is 4msec in horizontal direction
Scan 0.125 ° at every interval. Therefore, 101
The scanning for the second time takes 3960 msec in one cycle.

【0101】他方、振動物体23に対して垂直方向にレ
ーザ光を走査するための垂直軸走査用ポリゴンミラー3
1は、水平軸走査用ポリゴンミラー32の101回目の
反復走査動作と同様に、上15°から下15°までを、
0.125°の間隔で101分走査を離散的に行う。こ
のように、垂直方向の動作は水平方向に比べてかなり遅
いので、ガルバノミラーを使用してもよい。
On the other hand, a vertical axis scanning polygon mirror 3 for scanning a laser beam in a direction perpendicular to the vibrating object 23.
1 is from the upper 15 ° to the lower 15 °, similarly to the 101st repeated scanning operation of the horizontal axis scanning polygon mirror 32.
101 minute scanning is discretely performed at intervals of 0.125 °. Thus, galvanometer mirrors may be used, as vertical motion is much slower than horizontal motion.

【0102】垂直軸及び水平軸走査用ポリゴンミラー3
1,32の動作は,それぞれ走査制御装置34によって
制御され、各ポリゴンミラー31,32で計測された計
測速度が記憶される。このレーザビームによる走査の方
式を図13に示す。まず水平走査動作について説明す
る。水平走査動作が終了するまで、水平方向で0.12
5°間隔で計測した各速度値を記憶する。従来より高速
で走査する100回までの走査である1つの点の速度観
測値は、2msec毎に100回得られる。この速度観測値
を、V1 ,V2 ,…V100 とする。
Polygon mirror 3 for scanning vertical and horizontal axes
The operations of 1 and 32 are respectively controlled by the scanning control device 34, and the measurement speeds measured by the polygon mirrors 31 and 32 are stored. A method of scanning with this laser beam is shown in FIG. First, the horizontal scanning operation will be described. 0.12 in the horizontal direction until the horizontal scanning operation is completed
Each speed value measured at 5 ° intervals is stored. The speed observation value of one point, which is up to 100 times of scanning at a higher speed than before, is obtained 100 times every 2 msec. This velocity observation value is set to V 1 , V 2 , ... V 100 .

【0103】振動物体23の実際の振動及び最初の10
0回までの走査である走査点について得られる速度観測
値の例を図14の(a)及び(b)に示す。図14の
(a)は、振動物体の振動を、図14の(b)はこのよ
うな高速走査により得られる測定データを示している。
The actual vibration of the vibrating object 23 and the first 10
14A and 14B show examples of the velocity observation values obtained for the scanning points which are the scans up to 0 times. 14A shows the vibration of the vibrating object, and FIG. 14B shows the measurement data obtained by such high-speed scanning.

【0104】走査制御装置34を介して測定データを入
力する振動計算機33は、これらの測定データを、3次
式により隣接する4点ずつのデータを内挿して2次微分
した連続的な波形を作成する。また、これら100個の
速度値の列に高速フーリエ変換を適用することにより、
4msec以上200msec以下の周期、即ち、5〜250H
zの振動成分の振幅および位相を得る。また、反復水平
走査動作の最後の101回目は、低速の走査であるため
従来と同じ方式で250Hz以上の高い周波数の振動デ
ータを得る。
The vibration calculator 33, which inputs the measurement data via the scanning control device 34, interpolates the data of every four adjacent points by a cubic expression to obtain a continuous waveform which is secondarily differentiated. create. Also, by applying a Fast Fourier Transform to these 100 velocity value columns,
Period of 4 msec or more and 200 msec or less, that is, 5 to 250 H
Obtain the amplitude and phase of the oscillatory component of z. Further, since the last 101st time of the repeated horizontal scanning operation is a low speed scanning, vibration data of a high frequency of 250 Hz or higher is obtained by the same method as the conventional method.

【0105】垂直走査動作については、低速の走査であ
るため従来と同じ方式で250Hz以上の高い周波数の
振動データを得る。
With respect to the vertical scanning operation, since the scanning is performed at a low speed, vibration data having a high frequency of 250 Hz or higher is obtained by the same method as the conventional method.

【0106】このように本実施例は、水平、垂直両軸に
ついて各々240点、合計57600点にわたる5〜2
50Hzの低周波の振動を2×100×240/100
0=48sec で、また、250Hz以上の高い周波数の
振動を960×240/1000=230.4sec で、
合計278.4sec で計測する。従来の走査方法による
レーザ振動計では、5Hzの振動を計測するには各点の
振動を200msec以上計測する必要があり、57600
点の計測には11520sec を要することになる。
In this way, in this embodiment, 240 points for both the horizontal and vertical axes, totaling 57,600 points, totaling 5 to 2 points.
Vibration of low frequency of 50Hz is 2 × 100 × 240/100
0 = 48 sec and high frequency vibration of 250 Hz or more at 960 × 240/1000 = 230.4 sec,
The total measurement is 278.4 seconds. With a laser vibrometer using a conventional scanning method, it is necessary to measure the vibration at each point for 200 msec or more in order to measure the vibration at 5 Hz.
It takes 11520 seconds to measure the points.

【0107】このように、観測したい振動物体の振動周
波数が、5Hz以上の領域であれば、本実施例のレーザ
振動計は非常に効率的に振動計測を行なうことができ
る。
As described above, when the vibration frequency of the vibrating object to be observed is in the range of 5 Hz or higher, the laser vibrometer of this embodiment can measure vibration very efficiently.

【0108】本発明の請求項9に係る第9実施例を図1
5のブロック図を基に説明する。
FIG. 1 shows a ninth embodiment according to claim 9 of the present invention.
A description will be given based on the block diagram of No. 5.

【0109】図14に示すように、本実施例は第8実施
例の振動計算機33に、計測した振動物体の振幅を実時
間で表示するための振動分布画像表示装置35を更に接
続したものである。
As shown in FIG. 14, in this embodiment, a vibration distribution image display device 35 for displaying the measured amplitude of the vibrating object in real time is further connected to the vibration calculator 33 of the eighth embodiment. is there.

【0110】上述したように本実施例の垂直及び水平走
査軸走査用ポリゴンミラー31,32それぞれ振動物体
23に対して垂直両及び水平方向に±15°の範囲で走
査する。
As described above, the vertical and horizontal scanning axis scanning polygon mirrors 31 and 32 of the present embodiment scan the vibrating object 23 both vertically and horizontally within a range of ± 15 °.

【0111】水平走査軸走査用ポリゴンミラー32は、
水平方向に1msec周期で100回レーザビームを左15
°から右15°まで連続的に高速に走査するが、第実施
例のように101回目に低速の走査は行わない。垂直走
査軸走査用ポリゴンミラー31は、上15°から下15
°まで、0.125°の間隔で垂直方向に100回走査
を離散的に行なう。振動計算機33は各走査軸走査用ポ
リゴンミラー31,32を制御する走査制御装置34を
介して反復水平走査動作が終了するまで、水平方向0.
125°間隔で計測した速度値を記憶する。各100回
の反復水平走査動作である1つの点の速度観測値は、2
msec毎に100回得られる。この速度観測値をV1 ,V
2 ,…,V100 とする。
The horizontal scanning axis scanning polygon mirror 32 is
Laser beam left 15 times in horizontal direction at 1 msec cycle
The scanning is continuously performed at a high speed from 0 ° to 15 ° to the right, but the low speed scanning is not performed at the 101st time as in the first embodiment. The vertical scanning axis scanning polygon mirror 31 has a top 15 ° to a bottom 15
Up to 90 °, the scanning is discretely performed 100 times in the vertical direction at intervals of 0.125 °. The vibration calculator 33 uses the scanning control device 34 for controlling the scanning-axis scanning polygon mirrors 31 and 32 until the repetitive horizontal scanning operation is completed.
The speed value measured at 125 ° intervals is stored. The velocity observation value of one point, which is 100 times of each horizontal scanning operation, is 2
Obtained 100 times every msec. This velocity observation value is V 1 , V
2, ..., and V 100.

【0112】振動計算機33は、これらの値から最大
値、最小値を選びその差によって振幅を計算する。反復
水平走査で得られる240個の走査点に対して並列にこ
の計算を行なう。ある走査点の水平角度をA°、垂直方
向角度をB°とし、水平、垂直とも正面を0°、左及び
上方向を負の角度とする。表示装置35の表示画面は、
水平方向に左から右へ0から959までの、又垂直方向
に上から下へ0から959までそれぞれの座標の格子点
の画素表示が可能とする。ここで、 x=4(A+15)/0.125 y=4(B+15)/0.125 として、表示装置は前記走査点の対応する以下の画素で
ある (x,y),(x+1,y),(x+2,y),(X+
3,y),(x,y+1),(x+1,y+1),(x
+2,y+1),(X+3,y+1),(x,y+
2),(x+1,y+2),(x+2,y+2),(X
+3,y+2),(x,y+3),(x+1,y+
3),(x+2,y+3),(X+3,y+3) の16個の格子点上に、振動計算機33が求めた振幅に
対応する輝度を表示する。本実施例のレーザ振動計は、
水平、垂直両軸について240点、すなわち、5760
0点の5〜500Hzの振動を1×100×240/1
000=24secで計測する。従来の走査式レーザ振動
計では、5Hzの振動を計測するには各点の振動を20
0msec以上計測する必要があり、57600点の計測に
は11520sec を要することになる。
The vibration calculator 33 selects the maximum value and the minimum value from these values and calculates the amplitude from the difference. This calculation is performed in parallel for 240 scan points obtained by repeated horizontal scanning. The horizontal angle of a certain scanning point is A °, the vertical direction angle is B °, the front is 0 ° in both horizontal and vertical directions, and the left and upper directions are negative angles. The display screen of the display device 35 is
It is possible to display pixels from 0 to 959 from left to right in the horizontal direction and from 0 to 959 in the vertical direction from 0 to 959 in the vertical direction. Here, x = 4 (A + 15) /0.125 and y = 4 (B + 15) /0.125, the display device is the following pixels corresponding to the scanning point (x, y), (x + 1, y). , (X + 2, y), (X +
3, y), (x, y + 1), (x + 1, y + 1), (x
+2, y + 1), (X + 3, y + 1), (x, y +
2), (x + 1, y + 2), (x + 2, y + 2), (X
+3, y + 2), (x, y + 3), (x + 1, y +
3), (x + 2, y + 3), and (X + 3, y + 3) 16 grid points, the brightness corresponding to the amplitude calculated by the vibration calculator 33 is displayed. The laser vibrometer of this embodiment is
240 points on both horizontal and vertical axes, or 5760
Vibration of 0 to 5 to 500 Hz is 1 × 100 × 240/1
Measure at 000 = 24 sec. With the conventional scanning laser vibrometer, it is necessary to measure the vibration at each point by 20
It is necessary to measure 0 msec or more, and it takes 11520 sec to measure 57600 points.

【0113】このように、実時間で5〜500Hzの周
波数の振動の振幅を表示画面上に表示することができる
ため、観測したい振動周波数が5Hz以上の領域であれ
ば、効率的な振動表示を行なうことができる。
As described above, since the amplitude of vibration having a frequency of 5 to 500 Hz can be displayed on the display screen in real time, efficient vibration display can be performed if the vibration frequency to be observed is in the range of 5 Hz or more. Can be done.

【0114】本発明の請求項10に係る第10実施例に
ついて図16のブロック図を基に説明する。
The tenth embodiment according to claim 10 of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0115】図示するように、第10実施例は、レーザ
光の光軸X方向に対してその表面の垂直面と角度θをな
して振動している振動物体23に対して(図面上では点
a,b)レーザ光を放射するレーザ光源19と、振動物
体23からの反射光を検出する反射光検知部30と、そ
の反射光から振動物体23の振動速度vを計測する振動
測定部33aと(図面上では速度va,vb)、前述し
た放射されたレーザ光毎にそのレーザの光軸とそのレー
ザ光が反射する振動物体の表面との角度θを検知する角
度検知部40(図面上では角度θa,θb)と、振動測
定部33aの振動速度v及びそれに対応する角度検知部
40の角度θからXY方向の速度成分を計算する直交成
分計算部33bと、そのXY方向の速度成分を表示する
2次元軌跡表示装置35aとを有する。
As shown in the figure, in the tenth embodiment, the vibrating object 23 vibrating at an angle θ with respect to the surface perpendicular to the optical axis X direction of the laser beam (in the drawing, a, b) A laser light source 19 that emits laser light, a reflected light detection unit 30 that detects reflected light from the vibrating object 23, and a vibration measuring unit 33a that measures the vibration velocity v of the vibrating object 23 from the reflected light. (Velocities va, vb in the drawing), an angle detection unit 40 (in the drawing, for detecting the angle θ between the optical axis of the laser and the surface of the vibrating object on which the laser light is reflected, for each of the emitted laser lights. (Angles θa, θb), the vibration velocity v of the vibration measurement unit 33a and the orthogonal component calculation unit 33b that calculates the velocity component in the XY direction from the corresponding angle θ of the angle detection unit 40, and the velocity component in the XY direction are displayed. 2D trajectory display device 3 5a and.

【0116】以下に、詳細な動作説明を行う。The detailed operation will be described below.

【0117】一般に、レーザ振動計を用いてXY方向に
立体的な振動をしている物体の振動を計測する場合、レ
ーザ光がx軸方向から対象物の面と垂直にあたる場合に
はその対象物のXY方向の振動速度は容易に計測でき
る。
Generally, when measuring the vibration of an object which is three-dimensionally vibrating in the XY directions using a laser vibrometer, when the laser beam hits the surface of the object perpendicularly from the x-axis direction, the object is The vibration speed in the XY directions can be easily measured.

【0118】ここで、図17に示すようにレーザ光の光
軸X方向と、振動物体23表面の垂直面とが角度θを有
しており、振動物体23が座標(x0,y0)を中心に
振動物体23そのものが(x1(t),y1(t))で
振動している場合を考える。この時、レーザ光を照射し
た点(x(t),y(t))の座標は x(t)=[−sinθ×yr+cosθ×{x0+x1(t)}+ sinθ×{y0+y1(t)}]/cosθ… (9) y(t)=yr … (10) のように振動することになる。なお、レーザ光を照射し
た点のY座標yrは時間に依存せずに一定の値である。
Here, as shown in FIG. 17, the optical axis X direction of the laser beam and the vertical surface of the vibrating object 23 form an angle θ, and the vibrating object 23 is centered on the coordinates (x0, y0). Consider a case where the vibrating object 23 itself vibrates at (x1 (t), y1 (t)). At this time, the coordinates of the point (x (t), y (t)) irradiated with the laser beam are x (t) = [-sin θ × yr + cos θ × {x0 + x1 (t)} + sin θ × {y0 + y1 (t)}] / Cos θ (9) y (t) = yr (10) The Y coordinate yr of the point irradiated with the laser light is a constant value independent of time.

【0119】ここで角度θの時間変化が小さい場合には
測定される点の速度v(t)は上式を時間微分すること
により dx(t)/dt=dx1(t)/dt+tanθ・dy1(t)/dt …(11) で求められる。すなわち、測定される振動は振動物体2
3のX方向成分とY方向成分を含んだ振動が測定される
ことになる。したがって、図18に示すように傾きの異
なる振動物体23上の表面上の2点a,bについて振動
を測定することにより、つぎのように振動物体23上の
表面上の2点a,b上の速度va,vbが得られる。 va(t)=v(t)x+v(t)y×tanθa …(12) vb(t)=v(t)x+v(t)y×tanθb …(13) ただし、v(t)=dx(t)/dtで、v(t)x、
及びv(t)yは速度v(t)のX方向成分及びY方向
成分である。
Here, when the time change of the angle θ is small, the velocity v (t) of the point to be measured is dx (t) / dt = dx1 (t) / dt + tan θ · dy1 ( t) / dt (11) That is, the measured vibration is the vibrating object 2
The vibration including the X-direction component and the Y-direction component of 3 will be measured. Therefore, by measuring the vibrations at two points a and b on the surface of the vibrating object 23 having different inclinations as shown in FIG. 18, the two points a and b on the surface of the vibrating object 23 are measured as follows. Velocities va and vb are obtained. va (t) = v (t) x + v (t) y × tan θa (12) vb (t) = v (t) x + v (t) y × tan θb (13) where v (t) = dx (t ) / Dt, v (t) x,
And v (t) y are the X-direction component and the Y-direction component of the velocity v (t).

【0120】これよりX方向およびY方向の速度成分は
次式によって求められる。 v(t)y=(va(t)−vb(t))/(tanθa−tanθb) …(14) v(t)x=(v(t)a×tanθb・va(t)−vb(t)×tan θa)/(tanθa−tanθb) …(15) すなわち、傾きの異なる面でレーザー光を用いて計測し
た振動とその面の傾きとを測定することにより、照射レ
ーザー光に対して垂直の振動成分と水平の振動成分を求
めることができ、立体振動を計算することができる。上
記例ではa点での速度va(t)と点bでの速度vb
(t)は時刻tにおいて同時に計測できるとしたが、こ
れは必ずしも同時でなくともよい。例えば、点aにおい
て、t1 ,t3 ,t5 ,t7 ,…で計測し、点bにおい
てt2 ,t4 ,t6 …で計測した場合においては以下の
ような、補間関数をfを使用して補間すればよい。ただ
し、t1 <t2 <t3 <t4 <t5 <t6 ,…とする。 va(t4 )=f(va(t1 ),va(t3 ),va(t5 ),va(t7 ),…t4 ) …(16)
From this, the velocity components in the X and Y directions are obtained by the following equation. v (t) y = (va (t) -vb (t)) / (tan θa-tan θb) (14) v (t) x = (v (t) a × tan θb · va (t) -vb (t) ) .Times.tan .theta.a) / (tan .theta.a-tan .theta.b) (15) That is, by measuring the vibration and the tilt of the surface measured with the laser light on the surfaces having different tilts, The vibration component and the horizontal vibration component can be obtained, and the three-dimensional vibration can be calculated. In the above example, the velocity va (t) at point a and the velocity vb at point b
Although (t) can be measured simultaneously at the time t, this does not necessarily have to be the same. For example, in the case where the measurement is performed at the point a at t 1 , t 3 , t 5 , t 7 , ..., And at the point b at the time t 2 , t 4 , t 6, ... Can be used for interpolation. However, t 1 <t 2 <t 3 <t 4 <t 5 <t 6 , ... va (t 4 ) = f (va (t 1 ), va (t 3 ), va (t 5 ), va (t 7 ), ... t 4 ) ... (16)

【0121】図19は図18の点aと点bに於ける振動
速度の計測データを示した2次元軌跡表示装置35a上
の表示画面であり、図20はこの計測データから立体振
動をプロットした2次元軌跡表示装置35a上の表示画
面である。
FIG. 19 is a display screen on the two-dimensional locus display device 35a showing the measurement data of the vibration velocity at points a and b in FIG. 18, and FIG. 20 plots the three-dimensional vibration from this measurement data. It is a display screen on the two-dimensional trajectory display device 35a.

【0122】これによって、レーザ光に対して異なる傾
きをもつ振動物体の振動を計測することができるととも
に、その計測結果を2次元の軌跡結果として表示でき
る。
Thus, the vibration of the vibrating object having different inclinations with respect to the laser light can be measured, and the measurement result can be displayed as a two-dimensional trajectory result.

【0123】次に請求項11に係るレーザ振動計の第1
1実施例を図21を用いて説明する。
Next, the first laser vibrometer according to claim 11
One embodiment will be described with reference to FIG.

【0124】図21は第11実施例に含まれる角度検出
部40を示すブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram showing the angle detector 40 included in the eleventh embodiment.

【0125】本実施例の角度検出部40は、レーザ距離
計の機能を有するものであって、レーザの連続波を放射
するレーザ光源19aと、この連続波と発振回路52か
らの発振信号とを振幅変調させる振幅変調回路51と、
この発振回路52からの発振信号とミラーMを介して振
動物体23からの反射光との位相差を検出しこれを距離
情報に直し、計測対象点の面の傾きを求める位相差検出
回路53とを備えている。
The angle detector 40 of this embodiment has the function of a laser range finder, and outputs the laser light source 19a that emits a continuous wave of the laser and the continuous wave and the oscillation signal from the oscillation circuit 52. An amplitude modulation circuit 51 for performing amplitude modulation,
A phase difference detection circuit 53 that detects the phase difference between the oscillation signal from the oscillation circuit 52 and the reflected light from the vibrating object 23 via the mirror M, converts this into distance information, and obtains the inclination of the surface of the measurement target point. Is equipped with.

【0126】また、3次元CAD等の3次元の形状モデ
ルを用いることにより、これを計測あるいは計測した画
像の位置合わせをすることにより、この計測点の傾きを
3次元形状モデルから知ることもできる。
By using a three-dimensional shape model such as three-dimensional CAD or the like, the inclination of the measurement point can be known from the three-dimensional shape model by measuring this or aligning the measured images. .

【0127】これにより、レーザ光と振動物体の表面と
の角度を求めることができる。
Thus, the angle between the laser beam and the surface of the vibrating object can be obtained.

【0128】請求項12に係る第12実施例は、第11
実施例のようにレーザ振動計内部に角度検出部を設けず
に、レーザ振動計の位置にレーザ距離計を外付で備えた
ものである。
The twelfth embodiment according to claim 12 is the eleventh embodiment.
An angle detector is not provided inside the laser vibrometer as in the embodiment, but a laser distance meter is externally provided at the position of the laser vibrometer.

【0129】図22はレーザ振動計で計測した配管の振
動分布を等高線表示した画面に、3次元CADを重ね合
わせて位置合わせを行なった画面を示している。
FIG. 22 shows a screen in which the three-dimensional CAD is superimposed on the screen in which the vibration distribution of the pipe measured by the laser vibrometer is displayed in contour lines and the position is adjusted.

【0130】これにより振動分布の計測データと計測点
の面の傾きがわかり、上記の方法により機器の立体振動
を2次元的に表示計測できる。
Thus, the measurement data of the vibration distribution and the inclination of the surface of the measurement point can be known, and the three-dimensional vibration of the device can be displayed and measured two-dimensionally by the above method.

【0131】[0131]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、自己振動の影
響を除去しうるレーザ振動計を提供できる。
According to the invention of claim 1, it is possible to provide a laser vibrometer capable of eliminating the influence of self-vibration.

【0132】請求項2の発明によれば、ある1方向の自
己振動が特に大きく測定に影響する場合にその方向の自
己振動成分を除去することが可能になる。
According to the second aspect of the invention, when the self-vibration in one direction influences the measurement particularly greatly, the self-vibration component in that direction can be removed.

【0133】請求項3の発明によれば、計測信号と自己
振動信号の周波数のバランスがとれている場合には、両
者の信号をディジタル信号に変換し、それらの信号をフ
ィルタに通すことにより、自己振動信号の成分を除去す
ることが可能になる。
According to the third aspect of the present invention, when the frequencies of the measurement signal and the self-vibration signal are well balanced, both signals are converted into digital signals, and those signals are passed through a filter. It becomes possible to remove the component of the self-oscillation signal.

【0134】請求項4の発明によれば、測定の毎に各信
号を同定する必要がなくなり、より簡単な処理で自己振
動のみを有効に除去することが可能となる。
According to the invention of claim 4, it is not necessary to identify each signal for each measurement, and it is possible to effectively remove only self-vibration by a simpler process.

【0135】請求項5の発明によれば、補正信号を測定
者が音として聴くことが可能になる。
According to the fifth aspect of the invention, the measuring person can hear the correction signal as a sound.

【0136】請求項6の発明によれば、補正信号を記録
しておくことが可能になる。
According to the invention of claim 6, it becomes possible to record the correction signal.

【0137】請求項7の発明によれば、可干渉距離の短
い半導体レーザを用いても、性能を低下させることなく
装置を小型化することができる。
According to the invention of claim 7, even if a semiconductor laser having a short coherence length is used, the device can be downsized without deteriorating the performance.

【0138】請求項8の発明によれば、観測したい振動
物体の振動周波数が、5Hz以上の領域であれば、本実
施例のレーザ振動計は非常に効率的に振動計測を行なう
ことができる。
According to the eighth aspect of the present invention, if the vibration frequency of the vibrating object to be observed is in the range of 5 Hz or higher, the laser vibrometer of this embodiment can perform vibration measurement very efficiently.

【0139】請求項9の発明によれば、実時間で5〜5
00Hzの周波数の振動の振幅を画面上に表示すること
ができる。
According to the invention of claim 9, 5 to 5 in real time
The amplitude of vibration with a frequency of 00 Hz can be displayed on the screen.

【0140】請求項10の発明によれば、レーザ光に対
して異なる傾きをもつ振動物体の振動を計測することが
できるとともに、その計測結果を2次元の軌跡結果とし
て表示できる。
According to the invention of claim 10, the vibration of the vibrating object having different inclinations with respect to the laser light can be measured, and the measurement result can be displayed as a two-dimensional trajectory result.

【0141】請求項11の発明によれば、3次元CAD
等の3次元の形状モデルを用いるため、これ自身を計測
あるいは計測画像と位置合わせをすることにより、この
計測点の傾きを3次元の形状モデルから知ることができ
る。
According to the invention of claim 11, three-dimensional CAD
Since a three-dimensional shape model such as is used, the inclination of this measurement point can be known from the three-dimensional shape model by measuring itself or aligning it with the measurement image.

【0142】請求項12の発明によれば、レーザ距離計
を使用して計測対象点の面の傾きを検知することができ
る。
According to the twelfth aspect of the invention, it is possible to detect the inclination of the surface of the measurement target point using the laser range finder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の請求項1に係るレーザ振動計の第1実
施例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a laser vibrometer according to claim 1 of the present invention.

【図2】第1実施例のセンサヘッドを示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the sensor head of the first embodiment.

【図3】本発明の請求項1に係るレーザ振動計の別の実
施例を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the laser vibrometer according to claim 1 of the present invention.

【図4】本発明の請求項2に係るレーザ振動計の第2実
施例を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the laser vibrometer according to claim 2 of the present invention.

【図5】本発明の請求項3に係るレーザ振動計の第3実
施例を説明するためのグラフ。
FIG. 5 is a graph for explaining a third embodiment of the laser vibrometer according to claim 3 of the present invention.

【図6】本発明の請求項3に係るレーザ振動計の第3実
施例を説明するためのグラフ。
FIG. 6 is a graph for explaining a third embodiment of the laser vibrometer according to claim 3 of the present invention.

【図7】本発明の請求項3に係るレーザ振動計の第3実
施例を説明するためのグラフ。
FIG. 7 is a graph for explaining a third embodiment of the laser vibrometer according to claim 3 of the present invention.

【図8】本発明の請求項3に係るレーザ振動計の第3実
施例を説明するためのグラフ。
FIG. 8 is a graph for explaining a third embodiment of the laser vibrometer according to claim 3 of the present invention.

【図9】本発明の請求項4に係るレーザ振動計の第4実
施例を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a fourth embodiment of the laser vibrometer according to claim 4 of the present invention.

【図10】本発明の請求項5及び6に係るレーザ振動計
の第5及び6実施例を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing fifth and sixth embodiments of the laser vibrometer according to claims 5 and 6 of the present invention.

【図11】本発明の請求項7に係るレーザ振動計の第7
実施例を示すブロック図。
FIG. 11 is a seventh laser vibrometer according to claim 7 of the present invention.
The block diagram which shows an Example.

【図12】本発明の請求項8に係るレーザ振動計の第8
実施例を示すブロック図。
FIG. 12 is an eighth laser vibrometer according to claim 8 of the present invention.
The block diagram which shows an Example.

【図13】第8実施例を説明するための図。FIG. 13 is a view for explaining the eighth embodiment.

【図14】第8実施例を説明するための図。FIG. 14 is a diagram for explaining an eighth embodiment.

【図15】本発明の請求項9に係るレーザ振動計の第9
実施例を示すブロック図。
FIG. 15 is a ninth laser vibrometer according to claim 9 of the present invention.
The block diagram which shows an Example.

【図16】本発明の請求項10に係るレーザ振動計の第
10実施例を示すブロック図。
FIG. 16 is a block diagram showing a tenth embodiment of the laser vibrometer according to claim 10 of the present invention.

【図17】第10実施例を説明するためのブロック図。FIG. 17 is a block diagram for explaining a tenth embodiment.

【図18】第10実施例を説明するためのブロック図。FIG. 18 is a block diagram for explaining a tenth embodiment.

【図19】各点毎の振動速度を示す画面。FIG. 19 is a screen showing the vibration speed for each point.

【図20】各点毎の振動速度を示す画面。FIG. 20 is a screen showing the vibration speed for each point.

【図21】本発明の請求項11に係るレーザ振動計の第
11実施例を示すブロック図。
FIG. 21 is a block diagram showing an eleventh embodiment of a laser vibrometer according to claim 11 of the present invention.

【図22】本発明の請求項12に係るレーザ振動計の第
12実施例の表示画面に表示される画面。
FIG. 22 is a screen displayed on the display screen of the twelfth embodiment of the laser vibrometer according to claim 12 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ振動計主装置 2 加速度計 3 積分増幅器 4 信号補正装置 5 レーザ振動計センサヘッド SL 測定信号 SO 補正信号 1 Laser Vibrometer Main Device 2 Accelerometer 3 Integral Amplifier 4 Signal Correction Device 5 Laser Vibrometer Sensor Head SL Measurement Signal SO Correction Signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服 部 芳 明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 兼 本 茂 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式会 社東芝研究開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yoshiaki Hattori Inventor Yoshiaki Hattori 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Shigeru Kanemoto Small, Saiwai-ku, Kawasaki, Kanagawa Mukai Toshiba Town 1 Stock Company Toshiba Research and Development Center

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】振動物体にレーザ光を照射し、その振動物
体からの反射光に含まれる振動情報から前記振動物体の
振動を測定するレーザ振動計であって、 前記レーザ振動計又はその支持部に、そのレーザ振動計
又は支持部自身の所定の振動方向を測定するために設け
られた振動検出手段と、 前記振動検出手段からの出力信号を増幅する振動信号処
理手段と、 前記振動物体から得られた振動情報及び前記振動信号処
理手段の出力信号を用いて前記レーザ振動計又は支持部
自身の振動が混入する経路の伝達特性を同定し、その同
定した伝達特性及び前記振動検出手段の出力信号とを用
いて前記レーザ振動計の振動情報を補正する信号補正手
段と、 を具備したことを特徴とするレーザ振動計。
1. A laser vibrometer for irradiating a vibrating object with laser light, and measuring the vibration of the vibrating object from vibration information contained in reflected light from the vibrating object, the laser vibrometer or a supporting portion thereof. A vibration detecting means provided to measure a predetermined vibration direction of the laser vibrometer or the supporting portion itself; a vibration signal processing means for amplifying an output signal from the vibration detecting means; The transmission characteristic of the path in which the vibration of the laser vibrometer or the supporting unit itself is mixed is identified by using the obtained vibration information and the output signal of the vibration signal processing means, and the identified transmission characteristic and the output signal of the vibration detecting means are identified. And a signal correction unit that corrects the vibration information of the laser vibrometer by using the laser vibrometer.
【請求項2】前記信号補正手段は、前記振動情報及び振
動信号処理手段の出力信号をそれぞれアナログ信号から
ディジタル信号に変換する第1及び第2のアナログ・デ
ィジタル変換器と、その第1及び第2のアナログ・ディ
ジタル変換器からの出力信号を、それぞれの相関成分が
最少となるように調整する適応フィルタと、適応フィル
タの出力信号をディジタル信号からアナログ信号に変換
するディジタル・アナログ変換器とを具備したものであ
ることを特徴とする請求項1に記載のレーザ振動計。
2. The signal correcting means includes first and second analog-digital converters for converting the output signals of the vibration information and the vibration signal processing means from analog signals into digital signals, and first and second analog-digital converters thereof. An adaptive filter that adjusts the output signal from the analog-digital converter 2 of 2 so that the respective correlation components are minimized, and a digital-analog converter that converts the output signal of the adaptive filter from a digital signal to an analog signal. The laser vibrometer according to claim 1, wherein the laser vibrometer is provided.
【請求項3】前記信号補正手段の前段に、前記振動情報
と前記振動信号処理手段の出力信号とのレベルを調整す
るゲイン制御手段を更に設けたことを特徴とする請求項
1又は2に記載のレーザ振動計。
3. The gain control means for adjusting the levels of the vibration information and the output signal of the vibration signal processing means is further provided in the preceding stage of the signal correction means. Laser vibrometer.
【請求項4】前記信号補正手段は、予めの前記レーザ振
動計又は支持部自身の振動に含まれる全周波数帯域の伝
達特性と同定されているものであることを特徴とする請
求項1又は請求項2に記載のレーザ振動計。
4. The signal correction means is characterized by being identified in advance as a transfer characteristic of the entire frequency band included in the vibration of the laser vibrometer or the support unit itself. Item 2. The laser vibrometer according to Item 2.
【請求項5】前記信号補正手段からの出力信号から注目
する周波数帯域を選択するバンドパスフィルターと、選
択された周波数帯域信号を可聴音の周波数領域に変換す
る周波数変換手段と、変換された信号を再生する音響発
生手段とを更に具備したことを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載のレーザ振動計。
5. A bandpass filter for selecting a frequency band of interest from the output signal from the signal correction unit, a frequency conversion unit for converting the selected frequency band signal into a frequency range of audible sound, and the converted signal. 5. A sound generating means for reproducing the sound is further provided.
The laser vibrometer according to any one of 1.
【請求項6】前記信号補正手段で補正された出力信号を
記録・再生する記録手段と、前記信号補正手段で補正さ
れた出力信号と既に記録されている補正された出力信号
の波形またはその周波数スペクトルとを各々あるいは同
時に表示する同時表示手段とを更に具備したことを特徴
とする請求項1〜5のいずれかに記載のレーザ振動計。
6. A recording means for recording / reproducing the output signal corrected by the signal correcting means, a waveform of the output signal corrected by the signal correcting means and a waveform of the corrected output signal already recorded, or a frequency thereof. The laser vibrometer according to any one of claims 1 to 5, further comprising: simultaneous display means for displaying the spectra respectively or simultaneously.
【請求項7】レーザ光を物体光と参照光とに分岐し、前
記物体光を振動物体に照射し、その反射光と前記参照光
とを干渉させて前記振動物体の振動を測定するレーザ振
動計であって、 前記参照光の光路長を、レーザ振動計が測定しうる前記
物体光の最大光路長と最小光路長との平均値の長さに調
整する光導波手段を具備したことを特徴とするレーザ振
動計。
7. A laser vibration for splitting laser light into object light and reference light, irradiating the vibrating object with the object light, and causing the reflected light and the reference light to interfere with each other to measure the vibration of the vibrating object. A light guide means for adjusting the optical path length of the reference light to an average value length of the maximum optical path length and the minimum optical path length of the object light that can be measured by a laser vibrometer. And a laser vibrometer.
【請求項8】振動物体にレーザ光を照射し、その振動物
体からの反射光に含まれる振動情報から前記振動物体の
振動を測定するレーザ振動計であって、 前記振動物体の振動周期よりも短い周期でレーザ光の走
査を行い、また前記振動物体の同一点を複数回走査する
1軸または2軸のレーザ光走査手段と、前記複数回の走
査時に観測される各走査点の速度を記憶し、前記振動物
体の振動を求める振動計算手段とを具備したことを特徴
とするレーザ振動計。
8. A laser vibrometer for irradiating a vibrating object with laser light, and measuring the vibration of the vibrating object from vibration information contained in reflected light from the vibrating object, the laser vibrometer comprising: A uniaxial or biaxial laser beam scanning means for scanning the laser beam in a short cycle and scanning the same point of the vibrating object a plurality of times, and the speed of each scanning point observed during the plurality of scannings are stored. A laser vibrometer, further comprising: a vibration calculation unit that obtains the vibration of the vibrating object.
【請求項9】前記振動計算手段は、前記各走査点の速度
の振幅または標準偏差を並列演算処理によって求めるも
のであり、 前記各走査点の速度の振幅または標準偏差を各走査点座
標に対応した表示画面上に表示する振動分布画像表示手
段を更に具備したことを特徴とする請求項8に記載のレ
ーザ振動計。
9. The vibration calculation means obtains the velocity amplitude or standard deviation of each scanning point by parallel arithmetic processing, and the velocity amplitude or standard deviation of each scanning point corresponds to each scanning point coordinate. 9. The laser vibrometer according to claim 8, further comprising vibration distribution image display means for displaying on the display screen.
【請求項10】異なる傾きの表面を持つ振動物体にレー
ザ光を照射し、その振動物体からの反射光に含まれる振
動情報から前記振動物体の振動を測定するレーザ振動計
であって、 レーザ光に対して前記振動物体の前記各表面にレーザ光
を照射するレーザ光走査手段と、前記レーザ光の振動物
体上の反射点における前記レーザ光走査手段からの各レ
ーザ光と振動物体の各表面との角度を求める角度検知手
段と、前記各レーザ光からの反射光に含まれる振動情報
と前記角度検知手段で求めた角度とから、前記反射点に
おいて互いに直交する二つまたは三つの方向の振動成分
を算出する演算装置と、その振動成分の値を2次元の軌
跡図として表示する振動成分表示装置とを具備したこと
を特徴とするレーザ振動計。
10. A laser vibrometer for irradiating a vibrating object having surfaces having different inclinations with laser light, and measuring the vibration of the vibrating object from vibration information contained in reflected light from the vibrating object. Laser light scanning means for irradiating each surface of the vibrating object with laser light, and each laser light from the laser light scanning means at each reflection point of the laser light on the vibrating object and each surface of the vibrating object. From the angle detection means for obtaining the angle, the vibration information included in the reflected light from each laser beam and the angle obtained by the angle detection means, the vibration components in two or three directions orthogonal to each other at the reflection point. A laser vibrometer, comprising: a calculation device for calculating the value and a vibration component display device for displaying the value of the vibration component as a two-dimensional locus diagram.
【請求項11】前記角度検知手段は、レーザの連続波を
放射するレーザ光源と、この連続波と発振回路からの発
振信号とを振幅変調させる振幅変調回路と、前記発振回
路からの発振信号とミラーを介して振動物体からの反射
光との位相差を検出しこれを距離情報に直し、計測対象
点の前記角度を求める位相差検出回路とを備えているも
のであることを特徴とする請求項10に記載のレーザ振
動計。
11. The angle detecting means includes a laser light source for emitting a continuous wave of a laser, an amplitude modulation circuit for amplitude-modulating the continuous wave and an oscillation signal from an oscillation circuit, and an oscillation signal from the oscillation circuit. A phase difference detection circuit for detecting a phase difference from the reflected light from the vibrating object via the mirror, converting the phase difference into distance information, and obtaining the angle of the measurement target point. Item 11. The laser vibrometer according to Item 10.
【請求項12】前記角度検知手段は、レーザ振動計と同
じ場所においたレーザ距離計であることを特徴とする請
求項10記載のレーザ振動計。
12. The laser vibrometer according to claim 10, wherein the angle detecting means is a laser range finder located at the same place as the laser vibrometer.
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