Wissen für Fabrikautomation

Ultraschall Doppler Vibrometer berührungslose Schwingungsmessung
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Eine Ultraschallquelle im Sensorkopf emittiert mit einer hohen Frequenz Schallwellen, die von der Oberfläche des Prüflings reflektiert werden. Die reflektierten Schallwellen werden von einem ebenfalls in den Sensorkopf integrierten Ultraschallsensor empfangen. Die Bewegung der Messobjektoberfläche durch Vibrationen bewirkt durch den Dopplereffekt eine Frequenzverschiebung zwischen den ausgesendeten und empfangenen Schallwellen, wodurch die Schwingung der Oberfläche ermittelt werden kann.
Die Funktionsweise entspricht prinzipiell der von optischen Laservibrometern, die besonders gut bei sehr glatten oder lackierten Oberflächen funktionieren. Bei der Messung mit optischen Laservibrometern auf rauen oder unbearbeiteten Oberflächen können jedoch sogenannte "Speckles" auftreten, bei denen durch die Rauheit der Oberfläche sich das ausgesendete und empfangene Signal partiell gegenseitig auslöschen. Deshalb kann die Anbringung von Spiegeln auf der Messobjektoberfläche erforderlich sein.
Das akustische Verfahren basiert dagegen auf Schallwellen mit einer hundertfach größeren Wellenlänge und ermöglicht so eine zuverlässige Messung auch auf unbearbeiteten Oberflächen und ohne Einsatz von Spiegeln.