El vibrómetro láser de barrido o vibrómetro láser Doppler de barrido fue desarrollado por primera vez por la empresa británica de altavoces Celestion alrededor de 1979, [1] se perfeccionó aún más en la década de 1980, [2] y fue introducido comercialmente por Ometron, Ltd alrededor de 1986. Es un instrumento para la medición y obtención de imágenes rápidas sin contacto de vibraciones. [3] [4]
Los campos en los que se aplican incluyen la automoción , la medicina , la industria aeroespacial , los microsistemas y la tecnología de la información , así como el control de calidad y producción. La optimización de la vibración y el comportamiento acústico son objetivos importantes del desarrollo de productos en todos estos campos porque a menudo se encuentran entre las características clave que determinan el éxito de un producto en el mercado. También se utilizan ampliamente en muchas universidades que realizan investigación básica y aplicada en áreas que incluyen dinámica estructural , análisis modal , optimización acústica y evaluación no destructiva .
El principio de funcionamiento se basa en el efecto Doppler , que se produce cuando la luz se dispersa de nuevo desde una superficie vibrante. Tanto la velocidad como el desplazamiento se pueden determinar analizando las señales ópticas de diferentes maneras. Un vibrómetro láser de barrido integra espejos de barrido X,Y controlados por computadora y una cámara de vídeo dentro de un cabezal óptico. El láser se escanea punto por punto sobre la superficie del objeto de prueba para proporcionar una gran cantidad de mediciones de muy alta resolución espacial. Estos datos de vibración medidos secuencialmente se pueden utilizar para calcular y visualizar formas de deflexión animadas en las bandas de frecuencia relevantes a partir del análisis del dominio de frecuencia . Alternativamente, se pueden adquirir datos en el dominio del tiempo para, por ejemplo, generar animaciones que muestren la propagación de ondas a través de estructuras. A diferencia de los métodos de medición de contacto, el objeto de prueba no se ve afectado por el proceso de medición de vibración.
La vibrometría cubre un amplio rango de aplicaciones, desde el estudio de microestructuras que se mueven sólo unas pocas pm a frecuencias de hasta 2,5 GHz, hasta la intensa dinámica que ocurre en los motores de Fórmula 1 con velocidades de vibración cercanas a los 30 m/s.
Un vibrómetro de escaneo 3D combina tres sensores ópticos que detectan con precisión el movimiento dinámico desde diferentes direcciones en el espacio para determinar por completo los vectores de movimiento 3D. El software permite que cada componente individual de la dirección x, y o z se muestre de forma independiente o se combine en una única representación. Los datos se pueden exportar para la validación del modelo de elementos finitos en los nodos previamente importados del modelo para la definición de la cuadrícula de escaneo.