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[[Datei:OM Rollup Vibrometry 2008 DE.jpg|mini|300 px|Funktionsprinzip eines Laser-Doppler-Vibrometers]]
Ein '''Vibrometer''' (Kurzform für '''Laser-Doppler-Vibrometer''') ist ein [[Messgerät]] zur Quantifizierung mechanischer [[Schwingung]]en. Es kann zur Messung von Schwingungsfrequenz und -amplitude verwendet werden.

Vibrometer enthalten einen [[Laser]], der auf die zu messende Oberfläche [[fokus]]siert wird. Aufgrund des [[Doppler-Effekt]]s verschiebt sich bei einer Bewegung der zu messenden Oberfläche die [[Frequenz]] des zurückgestreuten Laserlichts. Diese Frequenzverschiebung wird im Vibrometer mittels eines [[Interferometer]]s ausgewertet und als Spannungssignal oder digitaler [[Datenstrom]] ausgegeben. Ein [[Laser-Scanning-Vibrometrie|Scanning-Vibrometer]] erlaubt eine flächenhafte Messung von Schwingungen.

== Anwendung ==
Vibrometer werden in einer Vielzahl von wissenschaftlichen, industriellen und medizinischen Bereichen eingesetzt. Hier einige Beispiele:
* Luft- und Raumfahrt – Vibrometer werden als Werkzeuge zur zerstörungsfreien Überprüfung von Flugzeugkomponenten eingesetzt.<ref>{{cite book|doi=10.1117/12.802929|chapter=Matrix laser vibrometer for transient modal imaging and rapid nondestructive testing|title=Eighth International Conference on Vibration Measurements by Laser Techniques: Advances and Applications|series=Eighth International Conference on Vibration Measurements by Laser Techniques: Advances and Applications|year=2008|editor=Enrico P. Tomasini|last1=Kilpatrick|first1=James M.|last2=Markov|first2=Vladimir|volume=7098|pages=709809 |language=en}}</ref>
* Akustik – Vibrometer sind Standard-Werkzeuge für das Design von Lautsprechern. Darüber hinaus wurden sie schon verwendet, um das Schwingverhalten von Musikinstrumenten zu erfassen.<ref>{{cite journal | title = 3-D Laser Vibrometry on Legendary Old Italian Violins | journal = Sound and Vibration | date = 2007-07 | last = Bissinger, George. and Oliver, David | url = http://www.sandv.com/downloads/0707biss.pdf | accessdate = 2013-01-24 |language=en}}</ref>
* Architektur – Vibrometer werden verwendet, um das Schwingverhalten von Gebäuden und Brücken [[Brücke#Brückeninstandhaltung|(Brückeninstandhaltung)]] zu erfassen.<ref>Horst Falkner: {{Webarchiv|url=http://www.bvpi.de/shared/ingenieur-box/pruefingenieur/pruefingenieur-24.pdf |wayback=20130731092126 |text=''Monitoring im Bauwesen.'' |archiv-bot=2019-05-21 13:14:36 InternetArchiveBot }} (PDF; 1,1 MB) In: ''Der Prüfingenieur.'' Jg. 2004, Heft 4, S. 41.</ref><ref>Uwe Friebe, Gert Gommola: 90 Jahre Brückenmesswesen bei der Eisenbahn in Deutschland. In: Messtechnik im Bauwesen. Ernst & Sohn Special 2013, S. 36.</ref>
* Automobilbau – Vermessung der [[Moden|Schwingungsmoden]] einzelner Komponenten oder ganzer Fahrzeuge.<ref name="Jr.Sharpe2008">{{cite book|author=William N. Sharpe, Jr., William N. Sharpe|title=Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics|url=http://books.google.com/books?id=I_1y1OkqZqQC&pg=PA834|date=2008-12-04|publisher=Springer|isbn=978-0-387-26883-5|pages=834 |language=en}}, S. 834</ref>
* [[Schallschnelle]]nmessung: Eine Schallschnelle bringt eine dünne Folie in Schwingung. Diese Schwingung der Folie wird mit einem Laser-Doppler-Vibrometer gemessen und daraus der [[Schalldruck]] ermittelt.<ref>{{Literatur| Autor= Q. Leclère,B. Laulagnet| Titel=Particle velocity field measurement using an ultra-light membrane| Sammelwerk=Applied Acoustics| Band=69| Nummer=4| Jahr=2008| Seiten=302–310| DOI=10.1016/j.apacoust.2006.11.009 |Sprache=en}}</ref>
* Biologie – Vibrometer wurden zum Beispiel für die Untersuchung des Trommelfells im Ohr<ref>{{cite journal|author=Huber, Alexander M |pmid=11224783|url=https://www.uzh.ch/orl/laryngoscope_111.pdf|year=2001|last2=Schwab|first2=C|last3=Linder|first3=T|last4=Stoeckli|first4=SJ|last5=Ferrazzini|first5=M|last6=Dillier|first6=N|last7=Fisch|first7=U|title=Evaluation of eardrum laser doppler interferometry as a diagnostic tool|volume=111|issue=3|pages=501–7|doi=10.1097/00005537-200103000-00022|journal=The Laryngoscope |language=en}}</ref> oder für die Visualisierung der Kommunikation von Insekten eingesetzt.<ref>{{cite journal|author=Fonseca, P.J. and Popov, A.V.|title=Sound radiation in a cicada: the role of different structures|doi=10.1007/BF00192994|year=1994|journal=Journal of Comparative Physiology A|volume=175|issue=3 |language=en}}</ref>
* Kalibrierung – Da Vibrometer im Verhältnis zur [[Wellenlänge]] des Lichts kalibriert werden, setzt man sie ein, um andere Messinstrumente zu kalibrieren.<ref>{{cite journal|author=Sutton, C. M.|title= Accelerometer Calibration by Dynamic Position Measurement Using Heterodyne Laser Interferometry|doi=10.1088/0026-1394/27/3/004|year=1990|journal=[[Metrologia]] |volume=27|issue=3|pages=133 |language=en}}</ref>
* Festplatten – Vibrometer wurden bereits für die Untersuchung von Festplatten, besonders in der Positionierung des [[Lesekopf]]es, eingesetzt.<ref name="MamunGuo2007">{{cite book|author=Abdullah Al Mamun, GuoXiao Guo, Chao Bi|title=Hard Disk Drive: Mechatronics And Control|url=https://books.google.com/books?id=wEnrTMn90B4C|accessdate=2013-01-24|year=2007|publisher=CRC Press|isbn=978-0-8493-7253-7 |language=en}}</ref>
* Finden von Landminen – Vibrometer haben gezeigt, dass sie vergrabene Landminen erkennen können. Eine Geräuschquelle, beispielsweise ein Lautsprecher, regen den Boden zum minimalen Schwingen an. Diese Schwingungen werden vom Vibrometer erfasst. Der Boden über einer vergrabenen Landmine zeigt ein anderes Schwingverhalten als Boden ohne Landmine. Minenerkennung mit einstrahligen Vibrometern,<ref>{{cite book|doi=10.1117/12.396292|chapter=Land mine detection measurements using acoustic-to-seismic coupling|title=Detection and Remediation Technologies for Mines and Minelike Targets V|series=Detection and Remediation Technologies for Mines and Minelike Targets V|year=2000|last1=Xiang|first1=Ning|last2=Sabatier|first2=James M.|editor=Abinash C. Dubey, James F. Harvey, J. Thomas Broach, Regina E. Dugan|volume=4038|pages=645 |language=en}}</ref> einer Anordnung von Vibrometern,<ref>{{cite book|doi=10.1117/12.487186|chapter=Mobile mounted laser Doppler vibrometer array for acoustic landmine detection|title=Detection and Remediation Technologies for Mines and Minelike Targets VIII|series=Detection and Remediation Technologies for Mines and Minelike Targets VIII|year=2003|last1=Burgett|first1=Richard D.|last2=Bradley|first2=Marshall R.|last3=Duncan|first3=Michael|last4=Melton|first4=Jason|last5=Lal|first5=Amit K.|last6=Aranchuk|first6=Vyacheslav|last7=Hess|first7=Cecil F.|last8=Sabatier|first8=James M.|coauthors=Ning Xiang|editor=Russell S. Harmon, John H. Holloway, Jr, J. T. Broach|volume=5089|pages=665 |language=en}}</ref> und mehrstrahligen Vibrometern<ref>{{cite book|doi=10.1117/12.668927|chapter=Advanced LDV instruments for buried landmine detection|title=Detection and Remediation Technologies for Mines and Minelike Targets XI|series=Detection and Remediation Technologies for Mines and Minelike Targets XI|year=2006|last1=Lal|first1=Amit|last2=Aranchuk|first2=Slava|last3=Doushkina|first3=Valentina|last4=Hurtado|first4=Ernesto|last5=Hess|first5=Cecil|last6=Kilpatrick|first6=Jim|last7=l'Esperance|first7=Drew|last8=Luo|first8=Nan|coauthors=Vladimir Markov|editor=J. Thomas Broach, Russell S. Harmon, John H. Holloway, Jr|volume=6217|pages=621715 |language=en}}</ref> wurde bereits erfolgreich durchgeführt.
* Sicherheit – Auf Grund ihrer Eigenschaft der berührungslosen Schwingungsmessung eignen sich Vibrometer auch zur Erfassung von Stimmen über große Entfernungen. Mit Hilfe eines visuellen Sensors (Kamera) wird das Vibrometer auf eine Schall-reflektierende Oberfläche in der Nähe des Ziels gerichtet, um die akustischen Signale aufzufangen.<ref name="Li2001">{{cite journal|author=Rui Li, Tao Wang, Zhigang Zhu, Wen Xiao|title=Vibration Characteristics of Various Surfaces Using an LDV for Long-Range Voice Acquisition|doi=10.1109/JSEN.2010.2093125|year=2011|journal=IEEE Sensors Journal|volume=11|issue=6|pages=1415 |language=en}}</ref>
*Materialforschung - Durch Ihre berührungslose Messmethodik erlauben Laser Vibrometer, insbesondere Scanning Laser Vibrometer, die Untersuchung von Materialoberflächen. Dies erlaubt das Auffinden von Fehlstellen in Kristallgittern oder ähnlichen Materialien aufgrund des unterschiedlichen Streuverhaltens von Schwingungen an diesen Stellen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.polytec.com/de/vibrometrie/anwendungsbereiche/materialforschung-und-pruefung |titel=Materialforschung - NDT zerstörungsfrei messen |abruf=2019-08-29 |sprache=de}}</ref>

== Ältere Messgeräte ==
Vor Einführung der elektrooptischen Schwingungs-Messtechnik wurde ab ca. 1894 der Pallograph zur Messung von Schwingungen eingesetzt.<ref>Berling: Schiffsschwingungen, ihre Ursachen und Kritik der Mittel zu ihrer Verminderung, Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, 1899, Seite 981</ref><ref>Lexikon der gesamten Technik

Herausgegeben von Otto Lueger

2. Auflage 1904–1920</ref> Dieser von O. ''Schlick'' erfundene Apparat misst die waagerechten und senkrechten Komponenten von Schiffsschwingungen und zeichnet diese selbsttätig auf. Um die Transversalschwingungen getrennt von den Torsionsschwingungen zu messen, bediente man sich unterschiedlicher Aufstellorte im Schiff.<ref>Schlick, Otto, Ueber die Mittel zur Beseitigung der Vibrationen von Dampfern, Hamburg 1894</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Messgerät]]
[[Kategorie:Laseranwendung]]

Vibrometer - Versionsgeschichte

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