Оказывается у нас есть обычная аналоговая камера на которую привинчен объектив от микроскопа в 200х. И софт + платы есть соотвествующие, чтобы получить изображение! Как такой вариант?

Если есть возможность нанесите риски на вибрирующую поверхность.Если нет одну полосу,тогда проидется градуировать.

200 кратных объективов не бывает. Максимум 60. от 60 до 100 - с масляной иммерсией.

У измерительного микроскопа, действительно, шкала устанавливается в окуляр. Это нужно если просмотр ведется глазами, для камеры шкала не нужна. А калибровка, как сказал Евгений Германович, выполняется всегда, по шкале под объективом (обычно с отсчетом в 10мкм). Если у Вас нет калибровочной шкалки, то ее можно попытаться заменить проволокой малого диаметра (до 50мкм). для калибровки камеры этого достаточно. Только желательно взять твердую проволоку (вольфрам, нихром) и проверить диаметр микрометром и/или по дифракции (освещаете оптической указкой и по расстоянию между максимами дифракционной картины определяете диаметр). И, возможно, придется повозится с освещением, под микроскопом проволока может бликовать. Удачи.

Вернусь к старой теме.
Спасибо всем за советы. В итоге измерения проводил с помощью микроскопа Webbers F2cn (Описание микроскопа)

Для калибровки нашли объект-микрометр. Вот так выглядел миллиметр при максимальном увеличении:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ну и дальше измерялись различные амплитуды (просто по сравнению картинки с объектом-микрометром)

Например, 0 мкм:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

14 мкм:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Теперь стоит следующий вопрос. Необходимо измерять амплитуду ультразвуковых колебаний торца ультразвукового излучателя ПМС-15А-18 (Описание).

А вот так он (торец) выглядит
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот не знаю, что можно придумать, чтобы реализовать можно была самому. Микроскоп здесь не очень подойдет, так как колеблющаяся поверхность весьма большая (и вполне можно допустить, что колеблется не вся как единое целое). Лазерный интерферометр от "Брюэль и Кьер" предложили за 15000 евро (с ума сойти) Что-то индуктивное в голову приходит, но как это реализуется?

Амплитуда колебаний до 15 мкм, частота колебаний 18 кГц, требуемая точность +/- 1 мкм хотя бы.

Могу предложить попробовать метод аналогичный конденсаторному микрофону.
Над торцом излучателя закрепляете металлическую пластину такого же диаметра как и излучатель.
Измеряете емкость между пластиной и излучателем, по емкости и площади пластины рассчитываете точное расстояние между пластиной и излучателем.
Через высокоомный резистор подаёте постоянное напряжение смещения (побольше).
Вольтметром/осциллографом меряете амплитуду переменного напряжения и пересчитываете в амплитуду механических колебаний.

Интерферометр на оптоволокне, наверное, дешевле.
Можно попробовать сделать на основе оптики от CD/DVD, интерферометр.IMHO, схема Миро подойдет. Это если с деньгами хуже, чем с умением и навыками аккуратной работы.

Возможно подойдёт "self-mixing" эффект диодного лазера
http://www.scientific.net/AMR.189-193.906
Laser Range Finder and Doppler velocimeter

ещё могу предложить стробоскопическую подсветку в микроскопе, синхронную с колебаниями излучателя - картинка не будет размыта.
изменяя фазовый сдвиг контролируете разные фазы движения.

http://cxem.net/ik/ik2.php