[发明专利]一种全场激光测振系统

权利要求书

1.一种全场激光测振系统，其特征在于：由测量装置由光频调制模块1，干涉测量主体模块（2），分域光组控制模块（3），干涉信号解调模块（4），控制及信息输出模块（5），视觉测量模块（6）组成；测量装置采用外差干涉的原理，在参考光或测量光频率上利用声光调制的方法叠加调制光频，主要用于测振时的速度方向判别；定义测量光方向为Z轴方向，垂直于测量光方向的平面为X、Y轴平面，以此共同组成空间直角坐标系；测量光经过准直扩束后进入干涉测量主体模块（2），分光成参考光和测量光，参考光或测量光利用光频调制模块（1）实现测量中光频调制，其中测量光经分域光组镜形成测量全场光波入射被测对象，返回与参考光干涉后，再次经分域光组镜入射调谐光切镜，根据测量选择区域可选择测量全场振动量；根据视觉测量模块（6）测量结果确定空间测量点位置，利用分域光组控制模块（3）来选择干涉光输出的空间位置，分域光组位移调制器调节光电接收器的对应空间位置，实现全场振动的同步及任意设置区域测量，其中光电信号转换有利用干涉信号解调模块（4）完成，控制及信息输出模块（5）完成系统测量控制及数据输出。

2.如权利要求1所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：光频调制模块（1），主要包括声光调制晶体，驱动电源及信号发生器三个部分组成，利用布拉格光栅衍射的原理实现测量光频率调制，主要用于振动测量中速度方向的判断。

3.如权利要求1所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：干涉测量模块，主要包括反射镜、分域光组镜、偏振分光棱镜、1/4波片、1/2波片、光电接收器等必要的光学元件，用于振动测量的光学干涉实现。

4.如权利要求1所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：分域光组控制模块（3），主要包括位移驱动电路及数据处理电路，用于分光的控制及电气输出。

5.如权利要求1所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：干涉信号解调模块（4），主要包括数据采集的AD变换电路及同步控制电路，用于干涉信号的同步获取。

6.如权利要求1所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：控制及信息输出模块（5）实现测量装置的协调控制，测量信号的获取及全场振动量关联耦合计算与测量结果输出。

7.如权利要求1所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：配有辅助的视觉测量模块（6），有利于复杂形貌全场振动测量的选点与测量，该模块具有与控制及信息输出模块（5）通讯功能，能够实现全场任意点自动位置伺服控制与测量。

8.如权利要求1到7所述的一种全场激光测振系统，其特征在于：包括测量光源（9），准直扩束器（10），第一偏振分光棱镜（11），声光调制器（12），第一反射镜（13）、第二反射镜（14）、第三反射镜（15），1/2波片（16），第二偏振分光棱镜（17），1/4波片（18），第一分域光组镜（19），测量对象（20），分光镜（21），第二分域光组镜（22），调谐光切镜（23），光电接收器（24），分域光组位移调制器（25），视觉测量装置（26）；测量光源（9）出射光通过准直扩束器（10）后形成测量光源；光束经第一偏振分光棱镜（11）后形成测量光与参考光；参考光通过声光调制器（12）将参考光叠加调制光频，用于鉴别测量点的速度方向；参考光经第一反射镜（13）、第二反射镜（14）与分光镜（21）后与测量光干涉；测量光经第三反射镜（15）通过1/2波片（16）旋转偏振方向，通过第二偏振分光棱镜（17），穿过1/4波片（18）变圆偏振光后到达第一分域光组镜（19），变成发散光出射到测量对象（20），经反射后返回第一分域光组镜（19），穿过1/4波片（18）变回线偏振光经第二偏振分光棱镜（17）反射，通过反射镜（21）与参考光汇合；汇合光束经第二分域光组镜（22）及调谐光切镜（23）后分束检偏干涉，通过分域光组位移调制器（25）调整光电接收器（24）位置对应接收，最后通过干涉信号解调模块（4）获得测量结果，测量点的选择依据视觉测量装置（26）来完成，测量时视觉测量模块将测量对象视频显示在屏幕上，使用者在屏幕上设定测量点，通过控制系统计算控制分域光组镜实现选定点测量。