CARATTERIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI SPECCHI PER MISURE DI VIBRAZIONE TRAMITE CONTINUOUS-SCANNING LASER DOPPLER VIBROMETRY VIA HIGH-SPEED IMAGING

Continuous-Scan Laser Doppler Vibrometry (CSLDV) is a non-contact measurement technique that enables the study of the dynamic behavior of structures by continuously scanning a laser beam across the measurement surface. Measurement quality depends, in part, on the scanning system's ability to accurately follow the prescribed trajectory. Specifically, as the laser scanning frequency increases, the dynamic response of the mirrors can cause discrepancies between the theoretical trajectory and the path actually traced by the laser spot. This study aims to experimentally characterize the scanning system's behavior and develop a procedure to compensate for effects introduced by mirror dynamics. To this end, a methodology was developed based on measuring the laser spot's movement using a high-speed camera. Measurements were conducted at various scanning frequencies, allowing for the characterization of the mirror system. The characterization results were used to define a compensation procedure for the mirror response, which was subsequently validated through experimental testing. Overall, the work demonstrates how direct observation of the laser beam's movement can be used to characterize the scanning system without modifying the vibrometer itself. The developed procedure enhances understanding of the system's actual behavior and offers a potential approach to improving CSLDV measurement accuracy, particularly at high scanning frequencies.

Il Continuous-Scan laser Doppler Vibrometry (CSLDV) è una tecnica di misura senza contatto che permette di studiare il comportamento dinamico delle strutture attraverso la scansione continua di un raggio laser sulla superficie di misura. La qualità della misura è legata anche alla capacità del sistema di scansione di seguire correttamente la traiettoria imposta. In particolare, all’aumentare della frequenza di scansione del laser, la risposta dinamica degli specchi può indurre differenze tra la traiettoria teorica e quella effettivamente percorsa dal punto laser. Il presente lavoro ha l’obiettivo di caratterizzare sperimentalmente il comportamento del sistema di scansione e studiare una procedura per compensare gli effetti introdotti dalla dinamica degli specchi. A questo scopo, è stata sviluppata una metodologia basata sulla misura del movimento del punto laser mediante una telecamera ad alta velocità. Le misure sono state effettuate a diverse frequenze di scansione e hanno permesso di caratterizzare il sistema specchi. I risultati della caratterizzazione sono stati utilizzati per definire una procedura di compensazione della risposta degli specchi, successivamente verificata attraverso prove sperimentali. Nel complesso, il lavoro mostra come l’osservazione diretta del movimento del fascio laser possa essere usata per caratterizzare il sistema di scansione senza intervenire sul vibrometro. La procedura sviluppata permette di migliorare la conoscenza del comportamento reale del sistema e costituisce un possibile approccio per elevare l’accuratezza delle misure CSLDV, in particolare alle alte frequenze di scansione.