振动测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种振动测量装置，其不需要复杂的调整便可以对测定对象物产生的振动进行光学化测量。该振动测量装置包括：发射部，利用参量扬声器输出的声波对测定对象物进行激振；光学测量部，对所述测定对象物进行激光照射，并接收所述测定对象物反射出的激光，根据受光的光，测量所述测定对象物的振动，其中，一体化安装所述发射部和所述光学测量部，所述光学测量部使针对所述测定对象物的激光的投受光的光轴与由所述参量扬声器输出的声波的中心轴对着所述测定对象物的中心点相一致。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张申请日为2015年01月14日、申请号为JP2015-004958的日本申请为优先权，并引用上述申请的内容。
本专利技术涉及一种利用激光多普勒原理测量振动的振动测量装置。
技术介绍
近年来，运用激光多普勒原理以非接触式便可以测定微小的振动振幅。本原理是当将激光照射在要振动的物体上时散乱光上会产生多普勒效应。通过观测这个散乱光和光的差拍(干涉)，便可得到发生在所述物体上的振动振幅等信息。提案有应用本原理向检查对象物主动施加激振，通过观测这个振动把握对象物的状态的检查方法。。另一方面，提案有作为使对象物以非接触式进行激振的技术，通过用类似参量扬声器(parametricspeaker)的超声波，以具有尖锐的指向性的声波使对象物激振。上述的技术包含两个部分：向对象物输出声波的发射部、以及将振动进行光学化测量的光学测量部。所述发射部和光学测量部，用来设置在任意位置(物理位置不同)上。因此，根据所述光学测量部和测定对象物之间的距离和/或角度，需要重新调整所述发射部的角度。而且，需要取得大量的数据来标准化，因此费时费力。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供不需要复杂的调整便可以将发生在测定对象物上的振动进行光学化测量的振动测量装置。为解决上述问题，振动测量装置包括：发射部，通过参量扬声器输出的声波对测定对象物进行激振；光学测量部，对所述测定对象物照射激光，并受光从所述测定对象物反射出的激光，根据受光的光，测量所述测定对象物的振动；其中，一体化安装所述发射部和所述光学测量部，所述光学测量部使针对所述测定对象物的激光的投受光的光轴与由所述参量扬声器输出的声波的中心轴对着所述测定对象物的中心点相一致。附图说明图1是表示第一实施例的振动测量装置的概略主视图；图2(a)和图2(b)是表示基于图1所示的振动测量装置进行振动测量的方法的示意图；图3(a)和图3(b)是表示状况不好时的振动测量方法的示意图；图4是振动测定装置的电路框图；图5是图4的发射部的电路框图；图6是图4的光学测量部的电路框图；图7是说明图4的振动测定装置的动作流程的流程图；图8是表示第二实施例的振动测量装置的概略主视图；图9(a)和图9(b)是表示基于图8所示的振动测量装置进行振动测量的方法的示意图；图10是表示第三实施例的振动测量装置的概略主视图；图11是图10的A-A线的向视断面图。附图标记说明1.振动测量装置2.测定对象物3.发射部31.参量扬声器5.光学测量部7.驱动部具体实施方式第一实施例图1是表示第一实施例的振动测量装置的概略主视图、图2(a)和图2(b)是表示基于图1所示的振动测量装置进行第一振动测量方法的示意图、图3(a)和图3(b)是基于图1所示的振动测量装置进行第二振动测量方法的示意图、图4是设在振动测量装置中的驱动部的电路框图、图5是图4的发射部的电路框图、图6是图4的光学测量部的电路框图、图7是对图4振动测定装置的动作流程进行说明的流程图。在图1中，振动测量装置1包含发射部3、光学测量部5、以及驱动发射部3和光学测量部5的驱动部7(参照附图4)。发射部3的参量扬声器31将持有高指向性的超声波从参量扬声器31向前方进行发射。发射部3的参量扬声器31通过将多个超声波振动器32密集地配置在例如正六角形的平面上而构成。并且不仅限于正六角形形状，其他多角形、完全的圆形或椭圆状的圆形状等也可。光学测量部5运用激光多普勒原理对测定对象物所产生的微小振动振幅以非接触式进行测定。激光多普勒原理当向要振动的测定对象物照射激光时由测定对象物反射出的散乱光上会产生多普勒效应。通过观测这个散乱光和参照光的差拍(干涉)，便可得到发生在测定物体上的振动振幅等的信息情报。对由要振动的测定对象物反射出的光的波进行测定时，将要振动的测定对象物产生的振动速度设为V，将被照射的光的波长设为λ的话，则测定到的波的频移可以可以表示为(2·V)/λ。在本实施例中，作为以非接触式使测定对象物进行激振的方法使用有发射部3。发射部3由参量扬声器31输出使超声波区域的声波具有尖锐的指向性并使测定对象物激振。并且，同时对被激振的测定对象物使用光学测量部5以光学方式对振动进行测量。另外，由发射部3的参量扬声器31输出的声波，在超声波区域的频率上增加例如可听区域的频率的声波。因为可听区域的频率(音频)的声波具有大量的能量，因此能够激振测定对象物。在本实施例中，在发射部3的参量扬声器31的一个侧面33上，将测量部5固定配置为一体。通过一体化从而做到即使测定对象物或对象部位不同，也无需调整发射部3和光学测量部5的位置，即可简便地进行测定。在图2(a)和图2(b)、以及图3(a)和图3(b)中，测定对象物2和振动测量装置1之间的距离不同。另外，图2(a)和图2(b)、以及图3(a)和图3(b)为了示出发射部3的参量扬声器31的扬声器面，图面是向上表示的，但实际上是朝向测定对象物2的。而且，光学测量部5的激光射出面和受光从测定对象物2反射出的激光的受光面实际上也是朝向测定对象物2的。图2(a)和图2(b)所表示的是来自光学测量部5的激光对测定对象物2进行直角照射时的情况。在图2(a)和图2(b)中，从发射部3输出的超声波所到达的指向性范围在虚线D1、D2的范围内。如图2(a)所示，若振动测量装置1和测定对象物2之间的相对距离较短，则从光学测量部5照射测定对象物2的激光在超声波所到达的指向性的边缘。如图2(b)所示，若振动测量装置1和测定对象物2之间的对向距离较长，则从光学测量部5照射测定对象物2的激光在超声波所到达的指向性的范围内。因此，在图2(a)和图2(b)中，来自光学测量部5的激光照射测定对象物2的位置是相同的。但是，相对激光的照射位置，由发射部3输出的超声波的对准情况即激振情况不同，从而导致很难得到稳定的再现性。对此，如图3(a)和图3(b)所示，与图2(a)和图2(b)相同，由发射部3向测定对象物2输出超声波时，光学测量部5的激光的射出光轴L1和受光部的入射光轴L2进行像角度a、角度b那样的变化。另外，由发射部3向测定对象物2输出的声波的中心设定为L0。角度a、角度b共同使激光的射出光轴L1和入射光轴L2与声波的中心L0对准测定对象物2的中心点O相一致。作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动测量装置，包括：发射部，通过参量扬声器输出的声波对测定对象物进行激振；以及光学测量部，对所述测定对象物照射激光，并受光从所述测定对象物反射出的激光，根据受光的光，测量所述测定对象物的振动；其中，一体化安装所述发射部和所述光学测量部，所述光学测量部使针对所述测定对象物的激光的投受光光轴与由所述参量扬声器输出的声波的中心轴对着所述测定对象物的中心点相一致。

【技术特征摘要】
2015.01.14 JP JP2015-0049581.一种振动测量装置，包括：
发射部，通过参量扬声器输出的声波对测定对象物进行激振；以及
光学测量部，对所述测定对象物照射激光，并受光从所述测定对象物
反射出的激光，根据受光的光，测量所述测定对象物的振动；
其中，一体化安装所述发射部和所述光学测量部，所述光学测量部使
针对所述测定对象物的激光的投受光光轴与由所述参量扬声器输出的声
波的中心轴对着所述测定对象物的中心点相一致。
2.根据权利要求1所述的振动测量装置，其特征在于，
所述光学测量部使针对所述测定对象物的激光的投受光光轴与由所
述参量扬声器输出的声波的中心轴一致。
3.根据权利要求2所述的振动测量装置，其特征在于，
所述光学测量部配置在所述参量扬声器的侧部，具有使针对所述测
定对象物的激光的投受光光轴与由所述参量扬声器输出的声波的中心轴
一致的结构。
4.根据权利要求2所述的振动测量装置，其特征在于，
所述光学测量部配置在由所述参量扬声器输出的声波的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川大介，小宮研一，
申请(专利权)人：东芝泰格有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP