[发明专利]振动的光学量测方法及光学量测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种量测方法与量测系统，特别是涉及一种量测待测物的振动状况的光学量测方法与光学量测系统。

背景技术

大部分的机台在运作时必然会产生振动，这些振动会造成所谓的杂讯干扰，进而影响『真实资讯』的获得；因此如何量测、获得待测物的振动的相关参数，例如振动频率、振幅..等，进而将真实讯号与此等因为待测物本身振动所造成的『杂讯』分离，是非常重要的工作。

目前，对于待测物振动的量测，可分为接触式与非接触式两类，接触式的量测多是利用现有的加速规、速度计..等等量测设备，直接装设在待测物上，进而取得待测物的振动的状况。

接触式量测的缺点在于量测设备与待测物彼此造成的限制，也就是说，当待测物相对量测设备体积极大时，经过量测设备所取得的待测物的振动状况，仅是该待测物设置量测设备的局部区域的振动状况，而非待测物的整体振动状况；而当待测物相对量测设备体积相当甚至较小时，不仅设置量测设备变得不易，同时经过量测设备所取得的待测物的振动状况，也增加了量测设备自身的运作状况，此时得到的振动状况，当然也就不是待测物的振动状况了。

非接触式的量测多是采用照光、分析光行为运算得到待测物的振动状况，例如台湾专利第I227777号专利案「一种环境杂讯振幅调制光斑影像振动量测系统」，揭示运算在同一表征振动作用力下的至少两待测物影像，进而获得环境杂讯作为振幅调制的技术手段，又例如台湾专利第I287613号专利案「双轴六自由度振动量测系统」，揭示利用一组四象限探测器，借由光点移动至象限器的位置，以精确量测出待测物的位移、振动频率、角位移与角频率的技术手段。

相较于接触式的振动量测，非接触式的振动量测确实可以较为精确地得到待测物的振动状况，也相对没有待测物与量测设备彼此间的限制，因此广受业界所重视，也因此，发展更多不同的非接触式的振动量测方法，以及相关的光学量测系统，是相关技术领域人士努力的目标。

发明内容

本发明的目的是在提供一种新的、且可进行高频振动的光学量测方法及光学量测系统。

本发明的本发明一种振动的光学量测方法，包含一光学量测系统架设步骤、一待测物设置步骤、一照光步骤、一干涉发生步骤，及一接收处理步骤。

该光学量测系统架设步骤设置一组光学量测系统，该光学量测系统包含一发出预定波域的光的光源、一供该光源发出且未被移频的光行进的第一光路径，一供该光源发出且被移频的光行进的第二光路径，及一位于该第二光路径终端的光接收处理装置的光学量测系统。

该待测物设置步骤将待测物置于该第一光路径终端。

该照光步骤使该光源发光并对发出的光分光移频，其中，未被移频的光沿该第一光路径行进，且被移频的光沿该第二光路径行进。

该干涉发生步骤让沿该第一光路径行进的光接触待测物并反射，且在接触待测物并反射的过程中被待测物的振动作用而移频，之后转进至该第二光路径行进而与原本在该第二光路径上行进的光彼此作用而产生一干涉光。

该接收处理步骤令该光接收处理装置接收该干涉光，并自该干涉光配合该光源发出的光与对该光源移频时输入的资料，计算得到待测物振动的频率。

另外，本发明一种振动的光学量测系统包含一光源、一第一光路径、一第二光路径、一第一光学组件、一第二光学组件、一第三光学组件，及一光接收处理装置。

该光源发出预定波域的光。

该第一光路径的终端对应位于待测物上。

该第二光路径与该第一光路径具有介于该光源与该第一光路径终端之间的一第一交会点与一第二交会点。

该第一光学组件设在该第一光路径上并位于该光源与该第一光路径终端之间，将该光源发出的光分光移频，并使未被移频的光循该第一光路径行进，被移频的光自该第一交会点转循该第二光路径行进。

该第二光学组件设在该第一光路径上并位于该第一交会点与该第一光路径终端之间，而使光通过后改变形式成线性光。

该第三光学组件设在该第二光路径上并位于该第一交会点与该第二光路径终端之间，并涵盖该第二交会点，使光通过后改变形式成线性光，且让原本被移频而自该第一交会点转循该第二光路径行进且通过该第三光组件的光，与原本未被移频而循第一光路径行进且自该第二交会点转进至该第二光路径行进且通过该第三光学组件的光彼此相干涉，且继续循该第二光路径向该第二光路径终端行进。

该光接收处理装置设在该第二光路径终端以接收光，并以该光源发出的光与该第一光学组件分光移频的资料运算处理接收到的光。