沒有振動的生活是不可想象的。當振動源和振動接受設備同時又相對移動時就會出現多普勒效應。這種效應指的是在光源和接受設備之間有相對運動時，光的頻率和波長發生了變化。在激光振動測量法中可以觀察到兩次多普勒效應：在發射的激光束照射到振動物體時可以觀察到一次，當激光束反射到激光發射器時可以通過與初始波（參考光）的比較再次觀察到一次。例如，從過往行駛的警車或者救護車中就能夠發現這種現象。警車和救護車警笛聲的高低揭露了車輛接近或離開我們時的行駛速度，因為音高的變化（即聲波的頻率變化）與聲源和接收器的相對速度成正比。這種波的頻移也被稱為多普勒頻率，在激光振動測量法中被用來非接觸式的測量物體的振動、聲學和動力學特性。凡是有運動的、晃動的或者在工作過程中發出重擊聲、啪啪聲的物體都可以利用這種方法進行測量。

圖1 有相對運動或者在不易接近的場地中適用的差分振動測量儀

一切都可以用激光振動儀進行測量

新技術和新產品的研發人員常常要面臨振動、動力學或者聲學技術方面的挑戰。因為最佳的動態性能常常是許多技術系統質量、功能或者使用壽命的關鍵因素。為了有效地表達新技術、新產品的振動特性，在工業產品的研究與開發過程中常常要用振動儀來檢測不同物體的振動情況。在對物體進行振動測量時，被測物體的尺寸大小和它的表面粗糙度一樣都不是關鍵因素，與振動測量幾乎沒有關系。振動測量的物體范圍很廣，從飛機零部件到汽車的車身、車架，從各種驅動系統到精密儀器設備，從醫用超聲技術再到微機電系統，幾乎全部能夠測量。因此，激光振動測量所面臨的挑戰也是多方面的：振動測量儀通常要對熾熱物體的振動情況進行檢測，或需要按照很高的生產節拍檢測生產線中產品的質量，或者要對極小、極復雜如頭發絲般的結構件進行振動性能的測量。為此，Polytec公司研發了Vibroflex激光振動檢測系統：該系統可以更換不同焦距的鏡頭，配有光纖鏡頭、集成了HD高清攝像機的微型鏡頭和具有照明功能的顯微鏡頭。這樣一來，該系統就可以像大型的工業檢測儀一樣，用微型檢測儀來測量物體的振動了。在這樣的振動測量系統中，激光振動儀不僅可以測量亞皮米級的微小振動，也可以測量高動態的、速度高達30?m/s的快速動態過程。激光振動儀可以檢測的振動頻率范圍從準靜態到24?MHz。這一振動測量系統的核心是前端配用了4個Vibroflex激光測量頭的Vibroflex Connect裝置。除了輸出速度信號之外，振動測量系統還能輸出運動行程、加速度以及頻率帶寬、測量范圍和過濾數據等內容，這些都是為了滿足用戶的使用要求。其中的跟蹤濾波器保證了即使是在油膩的、潮濕的、反光的或者黑暗的等惡劣條件下也能夠得到可靠的振動測量數據。利用7?in的彩色觸摸屏可以簡單直觀的操作振動測量儀，清晰的看到所有參數的設置。也可以利用計算機、平板電腦或者其他終端設備實現振動測量儀的遠程操作，為用戶的振動測量裝備的設計提供了更多自由度，例如在檢測人員不能進入的測量室中使用。在無損測量過程中，測量鏡頭不會接觸到被測物體，可以保持不受影響的狀態。利用Vibrolink數字化接口可以簡單的將振動測量數據直接以數字格式傳輸到計算機中，用于振動分析。

圖2 生產過程中，Vibroflex Compact激光振動測量儀正在測量狹窄空間中的振動

從納米級到宏觀的振動測量任務

用戶通過選擇不同的振動測量鏡頭，可以完成不同的振動測量任務，除了能夠在較遠的測量距離內提供準確的測量數據的通用型自動對焦實驗室測量鏡頭Vibroflex Neo和Vibroflex Xtra之外，光纖連接的Vibroflex Compact和Vibroflex Fiber型振動測量鏡頭是適合于在嚴苛的工作條件下完成特殊振動測量任務，例如完成有相對運動兩點之間的振動測量。模塊化的振動計系統可以適應各種大小的測試樣品以及研發中的特殊要求，以完成不同的測量任務，并以激光精確和非接觸的方式分析振動，聲學和動力學。