JPS6388409A - レ−ザ振動計 - Google Patents
レ−ザ振動計Info
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- JPS6388409A JPS6388409A JP61234850A JP23485086A JPS6388409A JP S6388409 A JPS6388409 A JP S6388409A JP 61234850 A JP61234850 A JP 61234850A JP 23485086 A JP23485086 A JP 23485086A JP S6388409 A JPS6388409 A JP S6388409A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、被測定対象物の振動状態をレーザ光を用い
ることにより非接触状態で測定するレーザ振動計に関す
るものである。
ることにより非接触状態で測定するレーザ振動計に関す
るものである。
［従来の技術］
第４図は従来のレーザ光方式振動計の原理図であるが、
この第４図において、１はレーザ発光器（レーザ光源）
、２は光周波数偏移測定器、３は被測定対象物、４はレ
ーザ光、５は反射レーザ光、６は振動信号変換器である
。
この第４図において、１はレーザ発光器（レーザ光源）
、２は光周波数偏移測定器、３は被測定対象物、４はレ
ーザ光、５は反射レーザ光、６は振動信号変換器である
。
次にこの第４図に示すものの動作について説明する。被
測定対象物３が光軸の方向に振動すると、この振動に伴
い光路長が変化するから、反射レーザ光５の光振動数（
光周波数）がこれにつれて変化する。この変化を光周波
数偏移測定器２と振動信号変換器６とにより取り出すこ
とにより、被測、定対象物３の光軸方向の振動を検出す
ることができる。
測定対象物３が光軸の方向に振動すると、この振動に伴
い光路長が変化するから、反射レーザ光５の光振動数（
光周波数）がこれにつれて変化する。この変化を光周波
数偏移測定器２と振動信号変換器６とにより取り出すこ
とにより、被測、定対象物３の光軸方向の振動を検出す
ることができる。
また、第５図は他のレーザ光方式の振動計の原理図であ
るが、この第５図において、１はレーザ発光器（レーザ
光源）、３は被測定対象物、４はレーザ光、５は反射レ
ーザ光、７は光位置測定器。
るが、この第５図において、１はレーザ発光器（レーザ
光源）、３は被測定対象物、４はレーザ光、５は反射レ
ーザ光、７は光位置測定器。
８は平面反射鏡、９は反射位置である。
次にこの第５図に示すものの動作について説明する。被
測定対象物３に取り付けた平面反射鏡８が反射面に対し
垂直方向に振動すると、反射レーザ光５の反射位置９が
変化するので、この反射位置９の変化を光位置測定器７
によって測定することにより、被測定対象物３の振動状
態を測定することができる。
測定対象物３に取り付けた平面反射鏡８が反射面に対し
垂直方向に振動すると、反射レーザ光５の反射位置９が
変化するので、この反射位置９の変化を光位置測定器７
によって測定することにより、被測定対象物３の振動状
態を測定することができる。
なお、第５図に示す方式の場合は、光源がレーザ光源で
ある必要は必ずしもない。
ある必要は必ずしもない。
［９！明が解決しようとする問題点コ
しかしながら、第４図に示す方式の振動計では。
被測定対象物３の光軸に対し直角方向の振動に対しては
、光周波数偏移が生じないため、この方向の振動測定が
不可能であるし、第５図に示す方式の振動計では５反射
鏡８の反射面内の方向の振動に関しては、反射位置９が
変化しないため、この方向の振動測定が不可能である。
、光周波数偏移が生じないため、この方向の振動測定が
不可能であるし、第５図に示す方式の振動計では５反射
鏡８の反射面内の方向の振動に関しては、反射位置９が
変化しないため、この方向の振動測定が不可能である。
即ち第４，５図に示すいずれの方式の振動計においても
、一方向の振動しか検出することができないという問題
点があった。
、一方向の振動しか検出することができないという問題
点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、３軸方向の振動即ち被測定対象物の３次元に
亘る振動の測定を可能にした、レーザ振動計を得ること
を目的とする。
たもので、３軸方向の振動即ち被測定対象物の３次元に
亘る振動の測定を可能にした、レーザ振動計を得ること
を目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係るレーザ振動計は、被測定対象物に取り付
けられる反射部材と、同反射部材へ向けレーザ光を照射
しうるレーザ光源と、上記反射部材で反射した反射レー
ザ光から上記被測定対象物の振動情報を測定する振動測
定部とをそなえ、上記被測定対象物の３次元に亘る振動
の測定を可能ならしめるべく、上記反射部材が９０”の
円錐凹面状反射鏡をそなえて構成したものである。
けられる反射部材と、同反射部材へ向けレーザ光を照射
しうるレーザ光源と、上記反射部材で反射した反射レー
ザ光から上記被測定対象物の振動情報を測定する振動測
定部とをそなえ、上記被測定対象物の３次元に亘る振動
の測定を可能ならしめるべく、上記反射部材が９０”の
円錐凹面状反射鏡をそなえて構成したものである。
［作 用］
この発明におけるレーザ振動計では、被測定対象物に、
９０’の円錐凹面状反射鏡をそなえた反射部材を取り付
け、ついでレーザ光源からレーザ光を反射部材の円錐凹
面状反射鏡へ向け照射する。
９０’の円錐凹面状反射鏡をそなえた反射部材を取り付
け、ついでレーザ光源からレーザ光を反射部材の円錐凹
面状反射鏡へ向け照射する。
その後はレーザ光がこの反射鏡で反射して振動測定部へ
入射せしめられて、被測定対象物の振動状態が測定され
る。
入射せしめられて、被測定対象物の振動状態が測定され
る。
［発明の実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例としてのレーザ振動計の概略構
成図であるが、この第１図において、１はレーザ発光器
（レーザ光源）、２は光周波数偏移測定器、３は被測定
対象物、４はレーザ発光器１から照射されたレーザ光、
５は反射レーザ光、７は光位置測定器であり、この光位
置測定器７は２個設けられており、光周波数偏移測定器
２が１つとこれら２つの光位置測定器７とで振動測定部
を構成する。また１１は反射部材であり、この反射部材
１１は被測定対象物３に取り付けられるが、この反射部
材１１は第２図（ａ）、（ｂ）に示すごとく、９０°の
円錐凹面状反射鏡１２をそなえて構成されている。なお
１３は反射鏡１２における円錐凹面の頂点である。
図はこの発明の一実施例としてのレーザ振動計の概略構
成図であるが、この第１図において、１はレーザ発光器
（レーザ光源）、２は光周波数偏移測定器、３は被測定
対象物、４はレーザ発光器１から照射されたレーザ光、
５は反射レーザ光、７は光位置測定器であり、この光位
置測定器７は２個設けられており、光周波数偏移測定器
２が１つとこれら２つの光位置測定器７とで振動測定部
を構成する。また１１は反射部材であり、この反射部材
１１は被測定対象物３に取り付けられるが、この反射部
材１１は第２図（ａ）、（ｂ）に示すごとく、９０°の
円錐凹面状反射鏡１２をそなえて構成されている。なお
１３は反射鏡１２における円錐凹面の頂点である。
第３図はこの発明の原理をより詳しく説明するための模
式図で、第３図（ａ）は被測定対象物３ひいては反射部
材１１が光軸方向に沿い振動している場合を示し、第３
図（ｂ）は被測定対象物３ひいては反射部材１１が光軸
と直角方向に振動している場合を示し、第３図（ｃ）は
被測定対象物３ひいては反射部材１１が光軸と直角の２
方向に亘り振動している場合を示す。
式図で、第３図（ａ）は被測定対象物３ひいては反射部
材１１が光軸方向に沿い振動している場合を示し、第３
図（ｂ）は被測定対象物３ひいては反射部材１１が光軸
と直角方向に振動している場合を示し、第３図（ｃ）は
被測定対象物３ひいては反射部材１１が光軸と直角の２
方向に亘り振動している場合を示す。
なお、第３図（ａ） 〜（Ｑ）中、反射ｆｆ１１２を示
す実線は説明の都合上もとの反射面の位置を示し、反射
鏡１２を示す鎖線は反射面が振動により移動した位置を
示す。
す実線は説明の都合上もとの反射面の位置を示し、反射
鏡１２を示す鎖線は反射面が振動により移動した位置を
示す。
次に、このレーザ振動計の動作原理について説明する。
まず第３図（ａ）に示すように１反射鏡１２が光軸方向
に距離Ｘだけ後退すると、光路長は明らかに２Ｘだけ長
くなるので、後退しつつある開局波数偏移が生じるが、
反射レーザ光５の光軸に直角な方向への反射点９の位置
ズレは全く生じない、そしてこの周波数偏移は光周波数
偏移測定器２によって測定される。
に距離Ｘだけ後退すると、光路長は明らかに２Ｘだけ長
くなるので、後退しつつある開局波数偏移が生じるが、
反射レーザ光５の光軸に直角な方向への反射点９の位置
ズレは全く生じない、そしてこの周波数偏移は光周波数
偏移測定器２によって測定される。
また、第３図（ｂ）に示すように、反射鏡１２が光軸と
直角方向に距離Ｙだけ移動すると、反射レーザ光５の光
軸に直角な方向の位置ズレは２Ｙだけ生じるが、光路長
に変化はない。
直角方向に距離Ｙだけ移動すると、反射レーザ光５の光
軸に直角な方向の位置ズレは２Ｙだけ生じるが、光路長
に変化はない。
なお、第３図（ｃ）において、Ｙは振動の方向が反射鏡
１２での反射点９と反射鏡１２の鏡面の頂点１３とを結
ぶ方向の場合で、Ｚはそれに直角の方向である場合を示
しているが、Ｚの場合は位置の変化とともに光路長の変
化をも伴う、そしてこれらのＹ、Ｚ方向の振動は２つの
光位置測定器。
１２での反射点９と反射鏡１２の鏡面の頂点１３とを結
ぶ方向の場合で、Ｚはそれに直角の方向である場合を示
しているが、Ｚの場合は位置の変化とともに光路長の変
化をも伴う、そしてこれらのＹ、Ｚ方向の振動は２つの
光位置測定器。
７によって測定される。
このように、９０″の円錐凹面状反射鏡１２を用いれば
、これだけで反射レーザ光５の反射位置９の変化と、周
波数偏移とを同時に測定することが可能となるため、被
測定対象物３の３次元に亘る振動の方向と振幅とを測定
することができるのである。
、これだけで反射レーザ光５の反射位置９の変化と、周
波数偏移とを同時に測定することが可能となるため、被
測定対象物３の３次元に亘る振動の方向と振幅とを測定
することができるのである。
なお、第１．４．５図で示した装置構成の説明は原理の
みを示すものであり、実際の構成では多数の牛透過鏡を
用いる等の工夫が必要であるが、それらは１本発明の要
旨ではないので、その詳細な説明は省略する。
みを示すものであり、実際の構成では多数の牛透過鏡を
用いる等の工夫が必要であるが、それらは１本発明の要
旨ではないので、その詳細な説明は省略する。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば１反射部材の反射面に９
０°の円錐凹面状反射鏡を用いることにより、被測定対
象物の振動の方向により反射レーザ光に性質の異なる差
異を生ぜせしめるようにしたこと及び１つのレーザ光源
によりその周波数偏移と反射位置とを同時に測定できる
ように構成したことにより、被測定対象物の３次元に亘
る振動の測定が１つの装置で可能となり、これにより安
価な装置を提供できる効果がある。
０°の円錐凹面状反射鏡を用いることにより、被測定対
象物の振動の方向により反射レーザ光に性質の異なる差
異を生ぜせしめるようにしたこと及び１つのレーザ光源
によりその周波数偏移と反射位置とを同時に測定できる
ように構成したことにより、被測定対象物の３次元に亘
る振動の測定が１つの装置で可能となり、これにより安
価な装置を提供できる効果がある。
第１〜３図はこの発明の一実施例によるレーザ振動計を
示すもので、第１図はその概略構成図、第２図（ａ）は
その反射部材の外観図、第２図（ｂ）はその反射部材の
断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）はいずれもその作用を説
明するための模式図であり、第４，５図はそれぞれ従来
のレーザ光方式の振動計を示す概略構成図である。 図において、１−レーザ発光器（レーザ光源）、２−光
周波数偏移測定器、３−被測定対象物、４−レーザ光、
５−反射レーザ光、７−光位置測定器、９−反射位置（
反射点）、１１−反射部材、１２−９０’の円錐凹面状
反射鏡、１３−円錐凹面の頂点。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
示すもので、第１図はその概略構成図、第２図（ａ）は
その反射部材の外観図、第２図（ｂ）はその反射部材の
断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）はいずれもその作用を説
明するための模式図であり、第４，５図はそれぞれ従来
のレーザ光方式の振動計を示す概略構成図である。 図において、１−レーザ発光器（レーザ光源）、２−光
周波数偏移測定器、３−被測定対象物、４−レーザ光、
５−反射レーザ光、７−光位置測定器、９−反射位置（
反射点）、１１−反射部材、１２−９０’の円錐凹面状
反射鏡、１３−円錐凹面の頂点。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）被測定対象物に取り付けられる反射部材と、同反
射部材へ向けレーザ光を照射しうるレーザ光源と、上記
反射部材で反射した反射レーザ光から上記被測定対象物
の振動情報を測定する振動測定部とをそなえ、上記被測
定対象物の３次元に亘る振動の測定を可能ならしめるべ
く、上記反射部材が９０°の円錐凹面状反射鏡をそなえ
て構成されていることを特徴とするレーザ振動計。 - （２）上記振動測定部が、上記反射レーザ光の周波数偏
移を測定する手段と、上記レーザ光の反射位置の変化を
測定する光位置測定手段とをそなえていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のレーザ振動計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234850A JPS6388409A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | レ−ザ振動計 |
| US07/100,617 US4768381A (en) | 1986-10-01 | 1987-09-24 | Optical vibrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61234850A JPS6388409A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | レ−ザ振動計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388409A true JPS6388409A (ja) | 1988-04-19 |
Family
ID=16977333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61234850A Pending JPS6388409A (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | レ−ザ振動計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4768381A (ja) |
| JP (1) | JPS6388409A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006804A1 (fr) * | 1997-07-31 | 1999-02-11 | Kyoyu Corporation | Systeme de commande vocale au moyen de faisceau laser |
| CN108489595A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-09-04 | 南京凯奥思数据技术有限公司 | 激光多普勒三维振动测试方法及系统 |
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| US5808743A (en) * | 1996-04-05 | 1998-09-15 | Board Of Regents Of The University Of Colorado | Laser sensor using optical feedback-induced frequency modulation |
| US5897494A (en) * | 1997-01-31 | 1999-04-27 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Vibrometer |
| US6604427B1 (en) * | 1999-07-19 | 2003-08-12 | Nate Coleman | Bellow-type pressure sensing apparatus |
| IL148303A0 (en) * | 1999-08-23 | 2002-09-12 | Stevens Inst Technology | Method and apparatus for remote measurement of vibration and properties of objects |
| US7073384B1 (en) | 1999-08-23 | 2006-07-11 | Stevens Institute Of Technology | Method and apparatus for remote measurement of vibration and properties of objects |
| US6325172B1 (en) | 2000-05-25 | 2001-12-04 | Pvt-Wrl, Llc | Geophone including laser interferometer |
| US20060226347A1 (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | Leitch Frank J | System and method for detecting leaks from a member |
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| WO2009095246A1 (fr) * | 2008-01-29 | 2009-08-06 | Johnson Controls Technoloy Company | Dispositif d'affichage, notamment pour vehicule automobile, et procede d'affichage |
| WO2010102208A1 (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | Purdue Research Foundation | Damage detection using laser vibrometry |
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| CN103076081A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-05-01 | 华中科技大学 | 脉冲气体激光器风机振动的测量系统 |
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| CN110849466B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-08-06 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种任意波形的光频调制装置及方法 |
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| CN112611445A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-04-06 | 中国计量大学 | 一种针对齿轮机构的激光测振系统及方法 |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6190003A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 変位量検出装置 |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP61234850A patent/JPS6388409A/ja active Pending
-
1987
- 1987-09-24 US US07/100,617 patent/US4768381A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999006804A1 (fr) * | 1997-07-31 | 1999-02-11 | Kyoyu Corporation | Systeme de commande vocale au moyen de faisceau laser |
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| CN108489595A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-09-04 | 南京凯奥思数据技术有限公司 | 激光多普勒三维振动测试方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4768381A (en) | 1988-09-06 |
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