模块化扫描式激光测振仪在航空航天领域的应用探讨

懿朵科技

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引言

在航空航天领域，精确测量与高效分析是保障飞行安全与提升性能的关键。本文主要介绍模块化扫描式激光多普勒测振仪在航空航天领域中的应用进展与技术优势。

该仪器基于激光多普勒效应，实现非接触式的高精度振动测量，兼具非破坏性与远程操控能力。Optomet推出的模块化扫描式激光测振仪，可灵活适用于材料无损检测、风洞试验及涡轮叶片测试等三维测振、多面全场测振典型应用场景。

一、技术原理与核心优势

激光测振仪通过激光多普勒效应实现振动测量：激光照射振动目标表面时，反射光频率因目标运动发生偏移，通过检测偏移量可计算振动速度与位移。系统通常由激光发射器、光电探测器、信号处理器及数据显示单元组成。

图1 Optomet公司SMART系列典型产品

与传统传感器相比，其优势显著：

1. 非接触测量，避免干扰精密部件；

2. 高精度与高灵敏度，可实现皮米级位移检测，满足早期预警需求；

3. 远程操作能力，减少人员进入放射性区域风险。

4.使用灵活，性价比高。模块化设计，一台平面扫描，三台实现3D扫描，多台实现多表面同步测量

二、航空航天领域的应用实践

1. 材料无损检测：在复合材料、金属及陶瓷等关键部件的无损检测中，SMART系列测振仪单台设备即可高效完成小面积构件的常规扫描检测，而多台设备协同组成的测量系统则能实现大型构件的全表面覆盖，结合3D Scan系统，还可获取缺陷区域的三维振动特征。

图2 使用兰姆波对碳复合板进行缺陷检测

2. 风洞试验：在风洞试验中，SMART系列测振仪通过单台或多台设备联动，构建了全表面测振网络，实现了车身、飞机模型等复杂结构的全域振动数据采集。其次，结合仿真软件网格模型，为早期设计的模型验证和振动溯源提供了高精度支撑。

图3 Optomet全场测振方案

3. 涡轮叶片测试：SMART系列测振仪能够测量热表面的振动，实现对涡轮叶片加载和预热阶段的实时测量分析。通过扫描叶片表面大量测点，工程师能够优化叶片设计，抑制共振现象，提升涡轮机的整体性能与使用寿命。

图4 采用LDV测量涡轮叶片振型

三、未来展望

模块化扫描式激光多普勒测振仪以其模块化、高灵活度、非接触、高精度、高效率的测量特性，已成为精密测量领域不可或缺的关键技术，为航空航天等行业在材料检测、部件测试及空气动力学评估等方面带来了创新性技术变革。

展望未来，懿朵科技将继续推动SMART系列激光测振仪继续引领测量技术的发展潮流，为航空航天等行业的进步贡献更多力量。

来源：懿朵科技

面向工程多目标优化与材料参数反演的解决方案

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