Zusammenfassung
Die Vibrationsmessung großer und schwer zugänglicher Konstruktionen ist oftmals mit enormen Aufwand verbunden. Durch die Positionierung des Messstrahls eines Laser-Doppler-Vibrometers mit Hilfe an Drohnen befindlicher Spiegel, sind Schwingungsmessungen an schwer zugänglichen Messpunkten möglich. In diesem Beitrag stellen wir mögliche Messmethoden vor, betrachten auftretende Störeinflüsse und zeigen anhand von Messergebnissen inwieweit diese unterdrückt werden können.
ZusammenfassungBei der kontaktlosen Schwingungsmessung im Hochtemperaturbereich mit einem heterodynen Laser-Doppler-Vibrometer begrenzen insbesondere im Frequenzbreich unter 50 Hz mehrere Faktoren die minimal auflösbaren Schwingungsamplituden. In diesem Beitrag werden der Einfluss des Hitzeflimmerns auf den Rauschpegel analysiert und Methoden vorgestellt, wie dieser Einfluss minimiert werden kann. Darüber hinaus werden weitere begrenzende Faktoren wie der Einfluss der Laufzeitunterschiede der Laserstrahlen sowie Lösungen zu deren Minimierung vorgestellt.
The intensity of the reflected measuring beam is greatly reduced for laser-Doppler vibrometer (LDV) measurements on rough surfaces since a considerable part of the light is scattered and cannot reach the photodetector (laser speckle effect). The low intensity of the reflected laser beam leads to a so-called signal dropout, which manifests as noise peaks in the demodulated velocity signal. In such cases, no light reaches the detector at a specific time and, therefore, no signal can be detected. Consequently, the overall quality of the signal decreases significantly. In the literature, first attempts and a practical implementation to reduce this effect by signal diversity can be found. In this article, a practical implementation with four measuring heads of a Multipoint Vibrometer (MPV) and an evaluation and optimization of an algorithm from the literature is presented. The limitations of the algorithm, which combines velocity signals, are shown by evaluating our measurements. We present a modified algorithm, which generates a combined detector signal from the raw signals of the individual channels, reducing the mean noise level in our measurement by more than 10 dB. By comparing the results of our new algorithm with the algorithms of the state-of-the-art, we can show an improvement of the noise reduction with our approach.
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