Lieferantenverzeichnis: Berührungslose Schwingungssensoren
Lexikon: Berührungslose Schwingungssensoren
Synonyme: Vibrometer, berührungsfreie Schwingungsaufnehmer, berührungslose Schwingungserfassung Schwingungserfassung
 Quelle: Brüel & Kjaer GmbH (oben), Reilhofer KG (unten) |
DefinitionBerührungslose Schwingungssensoren, auch als Vibrometer bezeichnet, dienen als Schwingungsaufnehmer zur berührungsfreien Erfassung des Körperschalls zur Schwingungsanalyse bzw. zur akustischen Prüfung. Mikrophone dienen dagegen zur Erfassung des Luftschalls und zählen nicht dazu.Das Messprinzip basiert auf der Abtastung der Messobjektoberfläche mit hoher Frequenz durch Laserstrahlen oder Ultraschallwellen, die von der Oberfläche reflektiert werden. Durch den Dopplereffekt bewirken die Vibrationen des Körperschalls eine messbare Frequenzverschiebung zwischen den ausgesendeten und den reflektierten im Messkopf empfangenen Laserstrahlen bzw. Schallwellen, wodurch die Schwingung der Oberfläche erfasst werden kann. Im Gegensatz zu Mikrophonen wird die Schwingungserfassung durch den Luftschall der Umgebung nicht beeinflusst. FunktionsprinzipDie berührungslosen Schwingungssensoren erfassen den Körperschall über die Reflexion von Laserlicht oder von Ultraschallwellen. Hierfür werden von einem Messkopf mit hoher Frequenz Laserstrahlen oder Ultraschallwellen ausgesendet, deren Reflexion auf der Messobjektoberfläche von Sensoren erfasst wird, die in den Messkopf integriert sind. Die Vibration der Messobjektoberfläche durch den Körperschall bewirkt durch den Dopplereffekt eine Frequenzverschiebung zwischen den ausgesendeten und empfangenen Licht- oder Ultraschallwellen.Das am häufigsten eingesetzte Verfahren basiert auf der Erfassung mit Laserstrahlen. Optische Laservibrometer funktionieren besonders gut bei sehr glatten oder lackierten Oberflächen. Bei der Messung auf rauen oder unbearbeiteten Oberflächen können jedoch sogenannte "Speckles" auftreten, bei denen sich das ausgesendete und empfangene Signal durch die Rauheit der Oberfläche partiell gegenseitig auslöschen. Deshalb kann die Anbringung von Spiegeln auf der Messobjektoberfläche erforderlich sein. Das akustische Ultraschall-Vibrometer basiert dagegen auf Messung mit Ultraschallwellen einer deutlich größeren Wellenlänge und ermöglicht so eine zuverlässige Messung auch auf rauen unbearbeiteten Oberflächen. EinsatzbereichDie Systeme zur berührungslosen Schwingungsmessung sind Schallaufnehmer, die als Komponente zum Aufbau von automatisierten akustischen Prüfständen und Prüfanwendungen dienen. Sie ermöglichen eine Erfassung des Körperschalls ohne berührende Sensoren und ohne Einspannen des Prüflings. Die Messung ist unabhängig z. B. von Größe und Temperatur des Werkstücks und kann auch aus der Entfernung erfolgen. Im Gegensatz zu Mikrophonen wird bei Vibrometern die berührungslose Schwingungserfassung vom Luftschall der Umgebung nicht beeinflusst, was einen Einsatz in rauer Fertigungsumgebung möglich macht. Einsatzbereiche sind Schwingungsanalysen zur Montagekontrolle, für End-of-Line-Prüfungen und im Bereich Labor und Entwicklung.In der Praxis werden sehr häufig Laservibrometer eingesetzt. Ultraschallvibrometer bieten eine vergleichbare Leistung und ermöglichen eine bessere Erfassung auf rauen, unbearbeiteten und unbehandelten Oberflächen. Typische Anwendungen in der Fertigung sind Motorenprüfungen als Heiß- und als Kalttest oder Getriebeprüfungen von Automatik-, Handschalt-, Verteiler- und Achsgetrieben in der Getriebeendkontrolle sowie die Qualitätsprüfung z. B. von Lüftern und Festplatten von Computern. Anwenderbranchen unter anderem die Automobilzuliefer-, Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie sowie Hersteller von angetriebenen Werkzeugen und Haushaltgeräten. Anbieter in xpertgate: |