¿Cómo funciona un vibrómetro?

Un vibrómetro es un instrumento de medición que transforma las vibraciones mecánicas en señales eléctricas que pueden ser procesadas y analizadas. La tecnología más comúnmente utilizada en los vibrómetros modernos es la interferometría láser Doppler.

El principio de funcionamiento es el siguiente:

1. Emisión del rayo láser: Un rayo láser altamente coherente es emitido desde el vibrómetro hacia la superficie del objeto que se está midiendo.
2. Interacción con la superficie: Una parte de este rayo láser se refleja en la superficie del objeto en movimiento.
3. Efecto Doppler: Debido al movimiento de la superficie, la frecuencia de la luz reflejada se modifica ligeramente. Este cambio en la frecuencia es conocido como efecto Doppler.
4. Interferencia de las ondas: La luz reflejada se combina con una parte del rayo láser original dentro del vibrómetro. Esta combinación crea un patrón de interferencia.
5. Detección del patrón de interferencia: Un detector de alta sensibilidad capta el patrón de interferencia.
6. Conversión a señal eléctrica: El patrón de interferencia se convierte en una señal eléctrica proporcional a la velocidad de la superficie.
7. Procesamiento de la señal: La señal eléctrica es procesada por un circuito electrónico para obtener información sobre la amplitud, frecuencia y fase de las vibraciones.

¿Por qué utilizamos láser?

• Coherencia: La luz láser tiene una alta coherencia, lo que significa que todas las ondas de luz viajan en fase. Esto es crucial para la interferometría.
• Monocromaticidad: La luz láser es monocromática, es decir, tiene una sola frecuencia. Esto simplifica el análisis de los datos.
• Direccionalidad: El rayo láser puede ser enfocado en un punto muy pequeño, lo que permite realizar mediciones muy precisas.

Tipos de vibraciones que se pueden medir:

• Vibraciones lineales: Movimiento en una sola dirección.
• Vibraciones rotacionales: Movimiento circular alrededor de un eje.
• Vibraciones complejas: Combinación de varios tipos de movimiento.

Aplicaciones avanzadas de los vibrómetros:

• Análisis modal: Identificación de las frecuencias naturales de vibración de una estructura.
• Medición de la respuesta transitoria: Análisis de la respuesta de una estructura a una excitación impulsiva.