JPH06117914A - レーザドプラ方式振動計 - Google Patents
レーザドプラ方式振動計Info
- Publication number
- JPH06117914A JPH06117914A JP26763092A JP26763092A JPH06117914A JP H06117914 A JPH06117914 A JP H06117914A JP 26763092 A JP26763092 A JP 26763092A JP 26763092 A JP26763092 A JP 26763092A JP H06117914 A JPH06117914 A JP H06117914A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- laser
- splitting means
- beam splitting
- vibrometer
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】振動や空気の揺らぎ等の外乱に強いレーザドプ
ラ方式振動計を提供する。 【構成】本振動計は、レーザ光源１２から、２波長を持
つレーザビーム２ｆを出力し、出力されたレーザビーム
２ｆを、レーザビーム分割手段１３の１／２波長板１５
を通して偏向ビームスプリッタ３に入力させ、ビーム２
ｃ，２ｄに分ける。分割された一方のレーザビーム２ｃ
を、１／４波長板１６ｂ及び光学系７を通して振動物体
８に照射し、振動物体８からの散乱光２ｅを、光学系７
及び１／４波長板１６ｂを通して偏向ビームスプリッタ
３に入れる。他方のレーザビーム２ｄを、１／４波長板
１６ａを通してレーザビーム反射手段としてのミラー１
４に当て、ミラー１４で反射したレーザビーム２ｄを、
１／４波長板１６ａを通して再び偏向ビームスプリッタ
３に入れる。このビーム２ｄと散乱光２ｅとを、検光子
１７で干渉させて干渉ビート信号を作り、この信号を光
検出器９に入れる。
ラ方式振動計を提供する。 【構成】本振動計は、レーザ光源１２から、２波長を持
つレーザビーム２ｆを出力し、出力されたレーザビーム
２ｆを、レーザビーム分割手段１３の１／２波長板１５
を通して偏向ビームスプリッタ３に入力させ、ビーム２
ｃ，２ｄに分ける。分割された一方のレーザビーム２ｃ
を、１／４波長板１６ｂ及び光学系７を通して振動物体
８に照射し、振動物体８からの散乱光２ｅを、光学系７
及び１／４波長板１６ｂを通して偏向ビームスプリッタ
３に入れる。他方のレーザビーム２ｄを、１／４波長板
１６ａを通してレーザビーム反射手段としてのミラー１
４に当て、ミラー１４で反射したレーザビーム２ｄを、
１／４波長板１６ａを通して再び偏向ビームスプリッタ
３に入れる。このビーム２ｄと散乱光２ｅとを、検光子
１７で干渉させて干渉ビート信号を作り、この信号を光
検出器９に入れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配管、機器、構造物等
の振動を非接触で測定するレーザドプラ方式振動計に係
り、特に振動や空気の揺らぎ等の外乱に対して安定なレ
ーザドプラ方式振動計に関する。
の振動を非接触で測定するレーザドプラ方式振動計に係
り、特に振動や空気の揺らぎ等の外乱に対して安定なレ
ーザドプラ方式振動計に関する。
【０００２】
【従来の技術】振動物体の振動を、振動物体表面に照射
したレーザ光の受けるドプラシフト量から測定するレー
ザドプラ方式振動計の構成図を図６に示す。このレーザ
ドプラ方式振動計はレーザ光源１から特定の周波数
ｆo 、波長λo で安定的にレーザビーム２ａを出力して
おり、出力されたレーザビーム２ａは、ビームスプリッ
タ３ａによりレーザビーム２ａと直交する光軸方向を持
つレーザビーム２ｂ及び同一光軸方向をもつレーザビー
ム２ｃに分割される。
したレーザ光の受けるドプラシフト量から測定するレー
ザドプラ方式振動計の構成図を図６に示す。このレーザ
ドプラ方式振動計はレーザ光源１から特定の周波数
ｆo 、波長λo で安定的にレーザビーム２ａを出力して
おり、出力されたレーザビーム２ａは、ビームスプリッ
タ３ａによりレーザビーム２ａと直交する光軸方向を持
つレーザビーム２ｂ及び同一光軸方向をもつレーザビー
ム２ｃに分割される。
【０００３】分割された一方のレーザビーム２ｂは、ミ
ラー４ａ等を介して、周波数シフタドライバ５によって
駆動される周波数シフタ６に入射される。レーザビーム
２ｂは、周波数シフタ６によって一定の周波数ｆs だけ
周波数シフトを受け、ｆo ＋ｆs の周波数を持つレーザ
ビーム２ｄとなり、ミラー４ｂ等を介してビームスプリ
ッタ３ｂに入射される。分割された他方のレーザビーム
２ｃは、直進してビームスプリッタ３ｂを通過し、集光
用光学系７によって、Ｄ方向に振動している振動物体８
に照射される。
ラー４ａ等を介して、周波数シフタドライバ５によって
駆動される周波数シフタ６に入射される。レーザビーム
２ｂは、周波数シフタ６によって一定の周波数ｆs だけ
周波数シフトを受け、ｆo ＋ｆs の周波数を持つレーザ
ビーム２ｄとなり、ミラー４ｂ等を介してビームスプリ
ッタ３ｂに入射される。分割された他方のレーザビーム
２ｃは、直進してビームスプリッタ３ｂを通過し、集光
用光学系７によって、Ｄ方向に振動している振動物体８
に照射される。
【０００４】今振動物体８が周波数ｆm 、最大速度ｖo
で正弦波的に振動していたとすると、その振動速度は時
間ｔの関数として
で正弦波的に振動していたとすると、その振動速度は時
間ｔの関数として
【数１】ｖ＝ｖo ｓｉｎ（２πｆm ｔ） と表せる。このように振動している振動物体８の表面に
直角に照射されたレーザビーム２ｃは
直角に照射されたレーザビーム２ｃは
【数２】ｆd ＝２ｖ／λo だけのドプラシフトを受け、周波数ｆo ＋ｆd の散乱光
２ｅとなる。
２ｅとなる。
【０００５】散乱光２ｅは集光用光学系７によってビー
ムスプリッタ３ｂ上に集光され、そこで周波数シフトを
受けたレーザビーム２ｄと重ね合わせられて光検出器９
へと導かれる。光検出器９で変換された電気信号は、レ
ーザビーム２ｄと散乱光２ｅの干渉によって生じたビー
信号周波数
ムスプリッタ３ｂ上に集光され、そこで周波数シフトを
受けたレーザビーム２ｄと重ね合わせられて光検出器９
へと導かれる。光検出器９で変換された電気信号は、レ
ーザビーム２ｄと散乱光２ｅの干渉によって生じたビー
信号周波数
【数３】ｆB ＝ｆs ＋ｆd ＝ｆs ＋２ｖ／λo の交流成分を持つ微弱信号であるため、これを増幅器１
０によって増幅した後、キャリヤ周波数ｆs のＦＭ信号
として信号処理装置１１によって検波すると振動物体の
振動速度ｖに比例したアナログ信号を得ることができ
る。
０によって増幅した後、キャリヤ周波数ｆs のＦＭ信号
として信号処理装置１１によって検波すると振動物体の
振動速度ｖに比例したアナログ信号を得ることができ
る。
【０００６】このことは文献及び製品化されたレーザド
プラ方式振動計のカタログ等により公知の技術である。
プラ方式振動計のカタログ等により公知の技術である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のレー
ザドプラ方式振動計では、ビームスプリッタやミラー等
光学素子が多く、また各光学素子により光路長も長くな
ってしまうため、個々の光学素子の振動や光路上におけ
る空気の揺らぎ等の外乱の影響が出力に大きく影響する
ことが問題となっている。
ザドプラ方式振動計では、ビームスプリッタやミラー等
光学素子が多く、また各光学素子により光路長も長くな
ってしまうため、個々の光学素子の振動や光路上におけ
る空気の揺らぎ等の外乱の影響が出力に大きく影響する
ことが問題となっている。
【０００８】更に周波数シフタとしては音響光学素子
（以後ＡＯＭと呼ぶ）を用いるのが一般的となっている
が、ＡＯＭの場合シフト周波数ｆs を例えば８０ＭＨｚ
程度に大きくすると光検出器を高速応答の大がかりなも
のとしなければならず、またシフト周波数ｆs を例えば
６００ｋＨｚ程度に小さくするとシフトを受けているレ
ーザビームと受けていないレーザビームを分離するのに
大きな空間的広がりを必要とするため、どちらにしても
装置が大型化して取扱いが不便であるという問題点もあ
った。
（以後ＡＯＭと呼ぶ）を用いるのが一般的となっている
が、ＡＯＭの場合シフト周波数ｆs を例えば８０ＭＨｚ
程度に大きくすると光検出器を高速応答の大がかりなも
のとしなければならず、またシフト周波数ｆs を例えば
６００ｋＨｚ程度に小さくするとシフトを受けているレ
ーザビームと受けていないレーザビームを分離するのに
大きな空間的広がりを必要とするため、どちらにしても
装置が大型化して取扱いが不便であるという問題点もあ
った。
【０００９】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、振動や空気の揺らぎ等の外乱に強
く、しかも光学系が小型で簡便なレーザドプラ方式振動
計を得ることを目的とする。
になされたもので、振動や空気の揺らぎ等の外乱に強
く、しかも光学系が小型で簡便なレーザドプラ方式振動
計を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、相互に異なる特定の２波長を持つレ
ーザビームを、同時に同一光軸上に出力するレーザ光源
と；このレーザ光源の出力ビームを、その波長成分毎に
２分割するレーザビーム分割手段と；２分割されたレー
ザビームの一方を振動物体に照射するとともに、振動物
体の振動速度に応じたドプラシフトを受けた散乱光を集
光し、再び前記レーザビーム分割手段に入射させる照射
用及び集光用光学系と；前記２分割されたレーザビーム
の他方を、再びレーザビーム分割手段に入射させ、レー
ザビーム分割手段において前記散乱光と合成させるレー
ザビーム反射手段と；レーザビーム分割手段におけるレ
ーザビームの合成によって生じる干渉光を、電気信号に
変換する光検出器と；この光検出器の出力信号を増幅す
る増幅器と；この増幅器の出力信号からドプラシフト量
を検出し、振動物体の振動速度に比例したアナログ信号
を出力する信号処理装置とをそれぞれ設けるようにした
ものである。
成する手段として、相互に異なる特定の２波長を持つレ
ーザビームを、同時に同一光軸上に出力するレーザ光源
と；このレーザ光源の出力ビームを、その波長成分毎に
２分割するレーザビーム分割手段と；２分割されたレー
ザビームの一方を振動物体に照射するとともに、振動物
体の振動速度に応じたドプラシフトを受けた散乱光を集
光し、再び前記レーザビーム分割手段に入射させる照射
用及び集光用光学系と；前記２分割されたレーザビーム
の他方を、再びレーザビーム分割手段に入射させ、レー
ザビーム分割手段において前記散乱光と合成させるレー
ザビーム反射手段と；レーザビーム分割手段におけるレ
ーザビームの合成によって生じる干渉光を、電気信号に
変換する光検出器と；この光検出器の出力信号を増幅す
る増幅器と；この増幅器の出力信号からドプラシフト量
を検出し、振動物体の振動速度に比例したアナログ信号
を出力する信号処理装置とをそれぞれ設けるようにした
ものである。
【００１１】
【作用】本発明に係るレーザドプラ方式振動計において
は、相互に異なる特定の２波長を持つレーザビームを出
力するレーザ光源、及び出力されたレーザビームを各波
長成分毎に２分割するレーザビーム分割手段が用いられ
ている。このため、周波数がシフトしたレーザビームを
生成するための光学素子を省略できる上、比較的小さな
周波数差を持つ２本のレーザビームでも、その生成、分
割及び合成を、非常に小さな空間で行なうことができ、
外乱に対する安定性を向上させることが可能となる。
は、相互に異なる特定の２波長を持つレーザビームを出
力するレーザ光源、及び出力されたレーザビームを各波
長成分毎に２分割するレーザビーム分割手段が用いられ
ている。このため、周波数がシフトしたレーザビームを
生成するための光学素子を省略できる上、比較的小さな
周波数差を持つ２本のレーザビームでも、その生成、分
割及び合成を、非常に小さな空間で行なうことができ、
外乱に対する安定性を向上させることが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１実施例に係るレーザ
ドプラ方式振動計を示すもので、この振動計は、例えば
６００ｋＨｚの特定の周波数差の互いに直交する直線偏
向を持つ２本のレーザビーム２ｆを同時に同一光軸上に
出力するレーザ光源として、例えば安定化Ｈｅ−Ｎｅ横
ゼーマンレーザ光源１２と、このレーザ光源１２から出
力されたレーザビーム２ｆをその各波長成分ごとに２分
割するレーザビーム分割手段１３と、分割されたレーザ
ビームの一方２ｃを振動物体８に照射し、振動物体８の
振動速度に応じたドプラシフトを生じた散乱光２ｅを集
光して再び同じレーザビーム分割手段１３に入射するた
めの照射用及び集光用光学系７と、分割された他方のレ
ーザビーム２ｄを再び同じレーザビーム分割手段１３に
入射するためのレーザビーム反射手段としてのミラー１
４と、この反射されたレーザビーム２ｄと集光された散
乱光２ｅとがレーザビーム分割手段１３において合成さ
れることによって生ずる干渉光２ｇを電気信号に変換す
る光検出器９と、上記光検出器９の出力信号を増幅する
増幅器１０と、上記増幅器１０の出力信号からドプラシ
フト量を検出し振動物体８の振動速度に比例したアナロ
グ信号を出力する信号処理装置１１とを、ケースＡ内に
配置して構成されている。
ドプラ方式振動計を示すもので、この振動計は、例えば
６００ｋＨｚの特定の周波数差の互いに直交する直線偏
向を持つ２本のレーザビーム２ｆを同時に同一光軸上に
出力するレーザ光源として、例えば安定化Ｈｅ−Ｎｅ横
ゼーマンレーザ光源１２と、このレーザ光源１２から出
力されたレーザビーム２ｆをその各波長成分ごとに２分
割するレーザビーム分割手段１３と、分割されたレーザ
ビームの一方２ｃを振動物体８に照射し、振動物体８の
振動速度に応じたドプラシフトを生じた散乱光２ｅを集
光して再び同じレーザビーム分割手段１３に入射するた
めの照射用及び集光用光学系７と、分割された他方のレ
ーザビーム２ｄを再び同じレーザビーム分割手段１３に
入射するためのレーザビーム反射手段としてのミラー１
４と、この反射されたレーザビーム２ｄと集光された散
乱光２ｅとがレーザビーム分割手段１３において合成さ
れることによって生ずる干渉光２ｇを電気信号に変換す
る光検出器９と、上記光検出器９の出力信号を増幅する
増幅器１０と、上記増幅器１０の出力信号からドプラシ
フト量を検出し振動物体８の振動速度に比例したアナロ
グ信号を出力する信号処理装置１１とを、ケースＡ内に
配置して構成されている。
【００１４】前記レーザビーム分割手段１３は、図１に
示すように、レーザビーム２ｆのうち、例えば基準Ｈｅ
−Ｎｅレーザビーム２ｃを完全な水平偏向光、この基準
光から６００ｋＨｚ周波数シフトを受けたレーザビーム
２ｄを完全な垂直偏向光とするための１／２波長板１５
と、このようなレーザビーム２ｆを各偏向方向すなわち
各波長成分ごとに分割するための偏向ビームスプリッタ
３と、ミラー１４によって反射されたレーザビーム２ｄ
を光検出器９に導くための１／４波長板１６ａと、同様
に散乱光２ｅを光検出器９に導くための１／４波長板１
６ｂと、このようにして合成されたレーザビーム２ｄ及
び散乱光２ｅを干渉させるための検光子１７とから構成
されている。
示すように、レーザビーム２ｆのうち、例えば基準Ｈｅ
−Ｎｅレーザビーム２ｃを完全な水平偏向光、この基準
光から６００ｋＨｚ周波数シフトを受けたレーザビーム
２ｄを完全な垂直偏向光とするための１／２波長板１５
と、このようなレーザビーム２ｆを各偏向方向すなわち
各波長成分ごとに分割するための偏向ビームスプリッタ
３と、ミラー１４によって反射されたレーザビーム２ｄ
を光検出器９に導くための１／４波長板１６ａと、同様
に散乱光２ｅを光検出器９に導くための１／４波長板１
６ｂと、このようにして合成されたレーザビーム２ｄ及
び散乱光２ｅを干渉させるための検光子１７とから構成
されている。
【００１５】次に、本実施例の作用について説明する。
【００１６】安定化Ｈｅ−Ｎｅ横ゼーマンレーザ光源１
２から図２（Ａ）に示すように任意の偏向角度θで出力
された２波長直交偏向レーザビーム２ｆは、角度θに対
し予め適切な角度に設定された１／２波長板１５によっ
て、図２（Ｂ）に示すように水平偏向を持つ基準Ｈｅ−
Ｎｅレーザビーム２ｃ及び垂直偏向を持つ周波数シフト
レーザビーム２ｄとなる。このようなレーザビームは、
偏向ビームスプリッタ３によりレーザビーム２ｆと同一
光軸をもつ基準Ｈｅ−Ｎｅレーザビーム２ｃと、レーザ
ビーム２ｆと直交する光軸を持つ周波数シフトされたレ
ーザビーム２ｄとに分離される。
２から図２（Ａ）に示すように任意の偏向角度θで出力
された２波長直交偏向レーザビーム２ｆは、角度θに対
し予め適切な角度に設定された１／２波長板１５によっ
て、図２（Ｂ）に示すように水平偏向を持つ基準Ｈｅ−
Ｎｅレーザビーム２ｃ及び垂直偏向を持つ周波数シフト
レーザビーム２ｄとなる。このようなレーザビームは、
偏向ビームスプリッタ３によりレーザビーム２ｆと同一
光軸をもつ基準Ｈｅ−Ｎｅレーザビーム２ｃと、レーザ
ビーム２ｆと直交する光軸を持つ周波数シフトされたレ
ーザビーム２ｄとに分離される。
【００１７】レーザビーム２ｄは、ミラー１４を介して
２度１／４波長板１６ａを通過することにより、偏向ビ
ームスプリッタ３を透過して検光子１７へ導かれる。
２度１／４波長板１６ａを通過することにより、偏向ビ
ームスプリッタ３を透過して検光子１７へ導かれる。
【００１８】一方レーザビーム２ｃは、１／４波長板１
６ｂ及び照射用光学系７を介して振動物体８に照射さ
れ、従来例と同様のドプラシフトを受けた散乱光２ｅと
なる。散乱光２ｅは、集光用光学系７によって１／４波
長板１６ｂを介して偏向ビームスプリッタ３上に集光さ
れ、検光子１７へと導かれる。
６ｂ及び照射用光学系７を介して振動物体８に照射さ
れ、従来例と同様のドプラシフトを受けた散乱光２ｅと
なる。散乱光２ｅは、集光用光学系７によって１／４波
長板１６ｂを介して偏向ビームスプリッタ３上に集光さ
れ、検光子１７へと導かれる。
【００１９】このようにして合成されたレーザビーム２
ｄ及び散乱光２ｅは、各々主に水平及び垂直偏向成分か
ら構成されているので、例えば４５゜の角度に設定され
た検光子１７によって効率よく干渉させることができ
る。このようにして得られた干渉ビート信号は、従来例
と同様に処理され、振動物体８の振動速度ｖを測定する
ことが可能となる。
ｄ及び散乱光２ｅは、各々主に水平及び垂直偏向成分か
ら構成されているので、例えば４５゜の角度に設定され
た検光子１７によって効率よく干渉させることができ
る。このようにして得られた干渉ビート信号は、従来例
と同様に処理され、振動物体８の振動速度ｖを測定する
ことが可能となる。
【００２０】しかして、安定化Ｈｅ−Ｎｅ横ゼーマンレ
ーザ光源１２及びレーザビーム分割手段１３を用いてい
るので、筐体Ａを大幅に小さくでき、振動や空気の揺ら
ぎ等の外乱に対する安定性を向上させることができる。
ーザ光源１２及びレーザビーム分割手段１３を用いてい
るので、筐体Ａを大幅に小さくでき、振動や空気の揺ら
ぎ等の外乱に対する安定性を向上させることができる。
【００２１】図３は、本発明の第２実施例を示すもの
で、前記第１実施例におけるレーザビーム分割手段１３
及びレーザビーム反射手段としてのミラー１４を一体化
して、１つの光学素子１８を構成するようにしたもので
ある。
で、前記第１実施例におけるレーザビーム分割手段１３
及びレーザビーム反射手段としてのミラー１４を一体化
して、１つの光学素子１８を構成するようにしたもので
ある。
【００２２】すなわち、この光学素子１８は、図３に示
すように、レーザビーム分割手段１３に含まれる１／２
波長板１５、１／４波長板１６ａ，１６ｂ及び検光子１
７を、偏向ビームスプリッタ３に接着するとともに、ミ
ラー１４を１／４波長板１６ａに接着し、すべてが一体
構造の１つの素子として構成されている。
すように、レーザビーム分割手段１３に含まれる１／２
波長板１５、１／４波長板１６ａ，１６ｂ及び検光子１
７を、偏向ビームスプリッタ３に接着するとともに、ミ
ラー１４を１／４波長板１６ａに接着し、すべてが一体
構造の１つの素子として構成されている。
【００２３】なお、その他の点については、前記第１実
施例と同一構成となっており、作用も同一である。
施例と同一構成となっており、作用も同一である。
【００２４】しかして、一体構造の光学素子１８を用い
ることにより、光学素子の個数及び光路の長さをさらに
少なくすることができ、より外乱の影響を受けにくい振
動計を得ることができる。
ることにより、光学素子の個数及び光路の長さをさらに
少なくすることができ、より外乱の影響を受けにくい振
動計を得ることができる。
【００２５】図４は、本発明の第３実施例を示すもの
で、大型になってしまう装置群と小型の光学系とを各別
のケース内に収納するようにしたものである。
で、大型になってしまう装置群と小型の光学系とを各別
のケース内に収納するようにしたものである。
【００２６】すなわち、電源が必要で大型となってしま
う光検出器９、増幅器１０、信号処理装置１１及び安定
化Ｈｅ−Ｎｅ横ゼーマンレーザ光源１２は、図４に示す
ように、ケース２３内に収納されており、一方小型であ
る光学素子１８と照射用及び集光用光学系７は、センサ
ヘッド２４内に組込まれている。そして、ケース２３内
の素子とセンサヘッド２４内の素子とは、光ファイバコ
ネクタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ、レーザビーム
入射用光学系２０ａ，２０ｂ、光ファイバ２１ａ，２１
ｂ、及び出力レーザビーム集光用光学系２２ａ，２２ｂ
を介して結合されている。
う光検出器９、増幅器１０、信号処理装置１１及び安定
化Ｈｅ−Ｎｅ横ゼーマンレーザ光源１２は、図４に示す
ように、ケース２３内に収納されており、一方小型であ
る光学素子１８と照射用及び集光用光学系７は、センサ
ヘッド２４内に組込まれている。そして、ケース２３内
の素子とセンサヘッド２４内の素子とは、光ファイバコ
ネクタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ、レーザビーム
入射用光学系２０ａ，２０ｂ、光ファイバ２１ａ，２１
ｂ、及び出力レーザビーム集光用光学系２２ａ，２２ｂ
を介して結合されている。
【００２７】なお、その他の点については前記両実施例
と同一構成となっており、作用も同一である。
と同一構成となっており、作用も同一である。
【００２８】しかして、ケース２３側の素子とセンサヘ
ッド２４側の素子とに分けることにより、取扱いが容易
であるとともに、センサヘッド２４は小型であるので、
狭間部等での計測に便利である。また、２本の光ファイ
バ２１ａ，２１ｂ中を伝播するレーザビームは、いずれ
も参照光として用いられるレーザビーム２ｄと、ドプラ
シフト量を検出する測定用のレーザビーム２ｃ及び散乱
光２ｅとの両方を含むため、光ファイバ２１ａ，２１ｂ
の振動による外乱の効果が相殺され、高精度で信頼性の
高い測定が可能となる。
ッド２４側の素子とに分けることにより、取扱いが容易
であるとともに、センサヘッド２４は小型であるので、
狭間部等での計測に便利である。また、２本の光ファイ
バ２１ａ，２１ｂ中を伝播するレーザビームは、いずれ
も参照光として用いられるレーザビーム２ｄと、ドプラ
シフト量を検出する測定用のレーザビーム２ｃ及び散乱
光２ｅとの両方を含むため、光ファイバ２１ａ，２１ｂ
の振動による外乱の効果が相殺され、高精度で信頼性の
高い測定が可能となる。
【００２９】図５は、本発明の第４実施例を示すもの
で、前記第３実施例における光学素子１８をケース２３
内に組込むようにするとともに、ケース２３内の素子と
センサヘッド２４内の素子とを、光ファイバコネクタ１
９ｅ，１９ｆ、レーザビーム入射用光学系２０、光ファ
イバ２１、及び出力レーザビーム集光用光学系２２を介
して結合するようにしたものである。
で、前記第３実施例における光学素子１８をケース２３
内に組込むようにするとともに、ケース２３内の素子と
センサヘッド２４内の素子とを、光ファイバコネクタ１
９ｅ，１９ｆ、レーザビーム入射用光学系２０、光ファ
イバ２１、及び出力レーザビーム集光用光学系２２を介
して結合するようにしたものである。
【００３０】なお、その他の点については、前記第３実
施例と同一構成となっており、作用も同一である。
施例と同一構成となっており、作用も同一である。
【００３１】しかして、光学素子１８をケース２３内に
組込むことにより、前記第３実施例の場合と異なり、光
ファイバ２１の振動を相殺する効果は得られないが、セ
ンサヘッド２４をさらに小型化することができるととも
に、光伝送系を一系統とすることができる。
組込むことにより、前記第３実施例の場合と異なり、光
ファイバ２１の振動を相殺する効果は得られないが、セ
ンサヘッド２４をさらに小型化することができるととも
に、光伝送系を一系統とすることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来に比べ非常に短い光路長で、しかも調整が簡単な光学
系によって振動を測定することができ、振動や空気の揺
らぎ等の外乱に対する安定性を向上させることができる
とともに、光学系を小型にして取扱いを容易なものとす
ることができる。
来に比べ非常に短い光路長で、しかも調整が簡単な光学
系によって振動を測定することができ、振動や空気の揺
らぎ等の外乱に対する安定性を向上させることができる
とともに、光学系を小型にして取扱いを容易なものとす
ることができる。
【図１】本発明に係るレーザドプラ方式振動計の第１実
施例を示す全体構成図。
施例を示す全体構成図。
【図２】（Ａ）は安定化Ｈｅ−Ｎｅ横ゼーマンレーザ光
源から出力されるレーザビームを示す説明図、（Ｂ）は
このレーザビームの１／２波長板による偏向上状態の変
化を示す説明図。
源から出力されるレーザビームを示す説明図、（Ｂ）は
このレーザビームの１／２波長板による偏向上状態の変
化を示す説明図。
【図３】本発明に係るレーザドプラ方式振動計の第２実
施例を示すレーザビーム分割手段の部分の構成図。
施例を示すレーザビーム分割手段の部分の構成図。
【図４】本発明に係るレーザドプラ方式振動計の第３実
施例を示す全体構成図。
施例を示す全体構成図。
【図５】本発明に係るレーザドプラ方式振動計の第４実
施例を示す全体構成図。
施例を示す全体構成図。
【図６】従来のレーザドプラ方式振動計を示す全体構成
図。
図。
２ｃ，２ｄ，２ｆ レーザビーム ２ｅ 散乱光 ２ｇ 干渉光 ３ 偏向ビームスプリッタ ７ 照射用及び集光用光学系 ８ 振動物体 ９ 光検出器 １０ 増幅器 １１ 信号処理装置 １２ 安定化Ｈｅ−Ｎｅ横ゼーマンレーザ光源 １３ レーザビーム分割手段 １４ ミラー １５ １／２波長板 １６ａ，１６ｂ １／４波長板 １７ 検光子 Ａ 筐体
Claims (1)
- 【請求項１】 相互に異なる特定の２波長を持つレーザ
ビームを、同時に同一光軸上に出力するレーザ光源と；
このレーザ光源の出力ビームを、その波長成分毎に２分
割するレーザビーム分割手段と；２分割されたレーザビ
ームの一方を振動物体に照射するとともに、振動物体の
振動速度に応じたドプラシフトを受けた散乱光を集光
し、再び前記レーザビーム分割手段に入射させる照射用
及び集光用光学系と；前記２分割されたレーザビームの
他方を、再びレーザビーム分割手段に入射させ、レーザ
ビーム分割手段において前記散乱光と合成させるレーザ
ビーム反射手段と；レーザビーム分割手段におけるレー
ザビームの合成によって生じる干渉光を、電気信号に変
換する光検出器と；この光検出器の出力信号を増幅する
増幅器と；この増幅器の出力信号からドプラシフト量を
検出し、振動物体の振動速度に比例したアナログ信号を
出力する信号処理装置とを備えたことを特徴とするレー
ザドプラ方式振動計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26763092A JPH06117914A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | レーザドプラ方式振動計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26763092A JPH06117914A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | レーザドプラ方式振動計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117914A true JPH06117914A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17447356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26763092A Pending JPH06117914A (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | レーザドプラ方式振動計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06117914A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285898A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Tokai Univ | レーザ振動計 |
| GB2478600A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-14 | Vestas Wind Sys As | A wind energy power plant optical vibration sensor |
| US8234083B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-07-31 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine rotor blade comprising an edge-wise bending insensitive strain sensor system |
| US8310657B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-11-13 | Vestas Wind Systems A/S | Optical transmission strain sensor for wind turbines |
| US8348611B2 (en) | 2008-07-01 | 2013-01-08 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine having a sensor system for detecting deformation in a wind turbine rotor blade and corresponding method |
| KR101389428B1 (ko) * | 2012-07-09 | 2014-04-25 | 한국기초과학지원연구원 | 엘디브이 시스템을 이용한 핵융합장치의 진동 측정 시스템 |
| US8712703B2 (en) | 2008-12-16 | 2014-04-29 | Vestas Wind Systems A/S | Turbulence sensor and blade condition sensor system |
| US8733164B2 (en) | 2010-02-04 | 2014-05-27 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine optical wind sensor |
| US8814514B2 (en) | 2008-07-03 | 2014-08-26 | Vestas Wind Systems A/S | Embedded fibre optic sensor for wind turbine components |
| US9014863B2 (en) | 2009-08-06 | 2015-04-21 | Vestas Wind Systems A/S | Rotor blade control based on detecting turbulence |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP26763092A patent/JPH06117914A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285898A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Tokai Univ | レーザ振動計 |
| US8310657B2 (en) | 2008-03-31 | 2012-11-13 | Vestas Wind Systems A/S | Optical transmission strain sensor for wind turbines |
| US8348611B2 (en) | 2008-07-01 | 2013-01-08 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine having a sensor system for detecting deformation in a wind turbine rotor blade and corresponding method |
| US8814514B2 (en) | 2008-07-03 | 2014-08-26 | Vestas Wind Systems A/S | Embedded fibre optic sensor for wind turbine components |
| US8234083B2 (en) | 2008-09-22 | 2012-07-31 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine rotor blade comprising an edge-wise bending insensitive strain sensor system |
| US8712703B2 (en) | 2008-12-16 | 2014-04-29 | Vestas Wind Systems A/S | Turbulence sensor and blade condition sensor system |
| US9014863B2 (en) | 2009-08-06 | 2015-04-21 | Vestas Wind Systems A/S | Rotor blade control based on detecting turbulence |
| US8733164B2 (en) | 2010-02-04 | 2014-05-27 | Vestas Wind Systems A/S | Wind turbine optical wind sensor |
| GB2478600A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-14 | Vestas Wind Sys As | A wind energy power plant optical vibration sensor |
| US9441614B2 (en) | 2010-03-12 | 2016-09-13 | Vestas Wind Systems A/S | Wind energy power plant equipped with an optical vibration sensor |
| KR101389428B1 (ko) * | 2012-07-09 | 2014-04-25 | 한국기초과학지원연구원 | 엘디브이 시스템을 이용한 핵융합장치의 진동 측정 시스템 |
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