试验装置：一个框架，带有固支板，板的两侧各有一个球体。其中一个球体（外球）初始时偏离，而后垂直撞击固支板。而代表换挡阀内部结构的另一侧球体（内球）则贴着夹板保持不动。在框架内安装一个液体容器，将内球体完全淹没其中。通过电磁机构来控制外球撞击固支板，以实现高重复性。外球在撞击板块之前的速度约为V₀ = 600mm/s。它以这个速度撞击固支板，使之产生变形和振动，并使内球体产生加速度。

图2：亚克力液体容器的近景图

试验评估需要获取这两个球体的速度量和位移量，因此，我们同时使用了两台激光多普勒振动仪(VFX-F-110高性能单点式)，它们具有非接触式、对被测表面无附加质量影响等优点，最为重要的是，它们具有极佳的光学灵敏度和分辨率，成功获取了这两个球体在极短冲击时间内的详细响应数据。

本次试验最具挑战性的是外球只在撞击前瞬间进入激光束，只有当激光几乎垂直于球面时测试才有效。而在固支板另一侧的内球在开始时是静止不动的，因此比较容易测试。

另外，在装有固支板的框架上安装一个亚克力材质的液体容器，将内球体完全淹没其中，以研究不同流体对测试结果的影响。固支板的内表面与流体接触，可以是水也可以是油。容器在注入流体后，测试结果发生了很大变化。这些变化包括流体对球体的冲击和运动的影响，以及流体的光学折射率对测试技术的影响。

图3：完全浸入流体内部的球体与夹板相接触

激光多普勒测振仪采用激光多普勒原理，内置高精度光学干涉仪，通过入射激光和反射激光的多普勒频移信号解调出被测表面的振动速度；通过入射激光和反射激光的光程变化，采用条纹计数原理解调出被测表面的振动位移。

如果测试是在除空气或真空以外的任何介质中进行，就必须考虑所在介质的折射率。因此，为确定球体在流体中的速度，必须将测试结果予以修正。但是，流体容器的运动导致光程的变化，若其两侧的介质不同，则叠加额外振动，如图4所示。

图4：两个球体的振动曲线，均叠加了因液体容器运动而造成的振动

测试流体内物体的振动时，需要将流体折射率(n)考虑在内，根据方程V_corr= V/n来对结果予以修正。

测试结果表明，我们可以成功地确定两个球体在撞击前后的振动速度。