一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及激光器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，采用模式選擇模塊進(jìn)行工作模式的選擇；采用水溫采集模塊對(duì)水溫進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換采集；采用濕度采集模塊進(jìn)行激光器周邊的濕度采集；采用環(huán)境溫度采集模塊對(duì)激光器周邊的環(huán)境溫度進(jìn)行采集；采用MCU微控制器與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，并根據(jù)接收到的工作模式、水溫、濕度和環(huán)境溫度，以及控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的內(nèi)循環(huán)水溫參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件，將動(dòng)態(tài)控制指令輸出給電磁閥水路切換模塊；采用電磁閥水路切換模塊根據(jù)所述動(dòng)態(tài)控制指令對(duì)外部散熱器冷卻水路進(jìn)行切換。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的水溫調(diào)節(jié)及電導(dǎo)率、液位流量監(jiān)控，對(duì)激光器氙燈和激光棒進(jìn)行了有效保護(hù)，提高了激光器功率穩(wěn)定性和設(shè)備可靠性。
【專利說明】
一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及激光器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，特別涉及一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，內(nèi)循環(huán)冷卻的水溫對(duì)燈栗激光器特性有很大的影響。為了使燈栗激光器輸出功率穩(wěn)定，必須對(duì)激光器內(nèi)部冷卻循環(huán)水溫進(jìn)行控制。而現(xiàn)有的溫控裝置，只能簡(jiǎn)單的進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，超出閾值報(bào)警;抑或單一的溫度控制，沒有根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制。從而較多的出現(xiàn)燈栗激光器腔體和激光棒結(jié)露的情況，導(dǎo)致激光器功率不穩(wěn)定及氙燈、激光棒出現(xiàn)炸裂的問題，進(jìn)而給設(shè)備維護(hù)和成本帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，解決了激光棒腔體和激光棒在實(shí)際工作中的經(jīng)常性結(jié)露問題，同時(shí)動(dòng)態(tài)的水溫調(diào)節(jié)及電導(dǎo)率、液位流量監(jiān)控，對(duì)激光器氙燈和激光棒進(jìn)行了有效保護(hù)，提高了激光器功率穩(wěn)定性和設(shè)備可靠性。
[0004]為了解決以上提出的問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，包括M⑶微控制器、電源、模式選擇模塊、水溫采集模塊、濕度采集模塊、環(huán)境溫度采集模塊和電磁閥水路切換模塊;所述電源給MCU微控制器進(jìn)行供電；
[0006]所述模式選擇模塊進(jìn)行工作模式的選擇，并將所選擇的工作模式輸出給MCU微控制器;
[0007]所述水溫采集模塊對(duì)水溫進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換采集，并將采集到的水溫輸出給MCU微控制器;
[0008]所述濕度采集模塊進(jìn)行激光器周邊的濕度采集，并將采集到的濕度輸出給MCU微控制器；
[0009]所述環(huán)境溫度采集模塊對(duì)激光器周邊的環(huán)境溫度進(jìn)行采集，并將采集到的環(huán)境溫度輸出給MCU微控制器；
[0010]所述MCU微控制器與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，并根據(jù)接收到的工作模式、水溫、濕度和環(huán)境溫度，以及控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的內(nèi)循環(huán)水溫參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件，將動(dòng)態(tài)控制指令輸出給電磁閥水路切換模塊；
[0011]所述電磁閥水路切換模塊根據(jù)所述動(dòng)態(tài)控制指令對(duì)外部散熱器冷卻水路進(jìn)行切換。
[0012]所述溫控裝置還包括電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊，其采用電導(dǎo)率儀對(duì)激光器內(nèi)部循環(huán)中水電導(dǎo)率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率輸出給MCU微控制器;若監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率發(fā)生異常，則MCU微控制器告知控制系統(tǒng)。
[0013]所述溫控裝置還包括液位流量監(jiān)測(cè)模塊，其進(jìn)行激光器內(nèi)部水循環(huán)水箱液位、及水栗流量的監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)情況輸出給MCU微控制器;若所述監(jiān)測(cè)情況發(fā)生異常，則MCU微控制器告知控制系統(tǒng)。
[0014]所述溫控裝置還包括系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊，用于對(duì)裝置正常運(yùn)行指示及異常運(yùn)行報(bào)警指示；當(dāng)電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率和液位流量監(jiān)測(cè)模塊的監(jiān)測(cè)情況發(fā)生異常時(shí)，MCU微控制器通過系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊進(jìn)行報(bào)警指示。
[0015]所述水溫采集模塊采用高速響應(yīng)模擬溫度探頭PT100或NTC型或K型溫度采集探頭，所述環(huán)境溫度采集模塊采用數(shù)字溫度探頭DS18B20。
[0016]所述M⑶微控制器通過RS232-C串口和報(bào)警高速1端口與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，所述MCU微控制器采用ST公司主流的STM32F103單片機(jī)。
[0017]所述M⑶微控制器通過CAN-BUS或RS485總線與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。
[0018]所述M⑶微控制器采用FPGA或CPLD控制器來代替。
[0019]采用溫濕度變送器代替環(huán)境溫度采集模塊和濕度采集模塊，用于采集環(huán)境溫度和濕度。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0021]本實(shí)用新型的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器內(nèi)部水冷循環(huán)溫度的動(dòng)態(tài)控制，通過對(duì)環(huán)境溫度、濕度、水溫進(jìn)行采集，及對(duì)電導(dǎo)率、流量液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠?qū)す馄髑惑w、氙燈和激光棒進(jìn)行有效保護(hù)，降低了設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)帶來的額外成本，同時(shí)大大提高了燈栗激光器功率穩(wěn)定性和設(shè)備可靠性，為產(chǎn)品焊接工藝及良品率提供有力的保障。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置的原理組成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0024]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。
[0025]參閱圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，包括M⑶微控制器、電源、模式選擇模塊、水溫采集模塊、濕度采集模塊、環(huán)境溫度采集模塊和電磁閥水路切換模塊。
[0026]所述電源為整機(jī)24V供電，采用DC-DC電源芯片轉(zhuǎn)換為+5V，再通過LDO電源芯片轉(zhuǎn)化為+3.3V供MCU微控制器工作。
[0027]所述模式選擇模塊進(jìn)行激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置的系統(tǒng)工作模式的選擇，并將所選擇的工作模式輸出給MCU微控制器，其分為外部冷卻風(fēng)冷模式和水冷模式。
[0028]所述水溫采集模塊采用定制的高速響應(yīng)模擬溫度探頭PT100，對(duì)水溫進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換采集，為水溫調(diào)節(jié)提供關(guān)鍵參數(shù)，并將采集到的水溫輸出給MCU微控制器。
[0029]所述濕度采集模塊采用濕度變送器，進(jìn)行激光器周邊的濕度采集，并將采集到的濕度輸出給MCU微控制器。
[0030]所述環(huán)境溫度采集模塊采用數(shù)字溫度探頭DS18B20，對(duì)激光器周邊環(huán)境溫度進(jìn)行采集，并將采集到的環(huán)境溫度輸出給MCU微控制器。
[0031]所述M⑶微控制器采用ST公司主流的STM32F103單片機(jī)，進(jìn)行整個(gè)裝置的運(yùn)行調(diào)節(jié)控制，與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，其根據(jù)接收到的工作模式、水溫、濕度和環(huán)境溫度，以及控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的內(nèi)循環(huán)水溫參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件，將動(dòng)態(tài)控制指令輸出給電磁閥水路切換模塊。
[0032]所述電磁閥水路切換模塊采用雙電磁閥，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)控制指令對(duì)外部散熱器冷卻水路進(jìn)行切換。
[0033]上述中，所述MCU微控制器通過RS232-C串口和報(bào)警高速1端口與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。通過報(bào)警高速1端口能減輕控制系統(tǒng)的查詢負(fù)擔(dān)，提供的中斷報(bào)警高速響應(yīng)功能可以及時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)做出保護(hù)措施。
[0034]上述中，所述溫控裝置還包括電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊，其采用電導(dǎo)率儀對(duì)激光器內(nèi)部循環(huán)中水電導(dǎo)率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率輸出給MCU微控制器。若監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率發(fā)生異常，則MCU微控制器通過報(bào)警高速1端口及RS232-C串口告知控制系統(tǒng)。
[0035]上述中，所述溫控裝置還包括液位流量監(jiān)測(cè)模塊，其進(jìn)行激光器內(nèi)部水循環(huán)水箱液位、及水栗流量的監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)情況輸出給MCU微控制器。若所述監(jiān)測(cè)情況發(fā)生異常，則MCU微控制器通過報(bào)警高速1端口及RS232-C串口告知控制系統(tǒng)。
[0036]上述中，所述溫控裝置還包括系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊，用于對(duì)裝置正常運(yùn)行指示及異常運(yùn)行報(bào)警指示等，即當(dāng)電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率和液位流量監(jiān)測(cè)模塊的監(jiān)測(cè)情況發(fā)生異常時(shí)，MCU微控制器通過系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊進(jìn)行報(bào)警指示。
[0037]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0038]激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置由電源上電時(shí)，通過模式選擇模塊來確定溫控裝置以哪種工作模式運(yùn)行，然后通過水溫采集模塊、環(huán)境溫度采集模塊和濕度采集模塊采集燈栗激光器內(nèi)部水循環(huán)的水溫、激光器周邊的環(huán)境溫度和濕度采集，將這些檢測(cè)參數(shù)傳入激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置的MCU微控制器內(nèi)。MCU微控制器通過接收到的這些參數(shù)和控制系統(tǒng)設(shè)定的內(nèi)循環(huán)水溫參數(shù)，再根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度、濕度、內(nèi)循環(huán)水溫的特性與燈栗激光器腔體、激光棒結(jié)露和激光器功率穩(wěn)定性存在的問題作為條件，來實(shí)時(shí)綜合動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)控制電磁閥水路切換模塊，進(jìn)行燈栗激光器內(nèi)部水循環(huán)溫度的動(dòng)態(tài)控制調(diào)節(jié)，能有效的防止燈栗激光器結(jié)露和提高激光器功率穩(wěn)定性。同時(shí)通過電導(dǎo)率檢測(cè)模塊和液位流量檢測(cè)模塊對(duì)激光器內(nèi)部水循環(huán)的水電導(dǎo)率及液位流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生異常，MCU微控制器通過系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊進(jìn)行報(bào)警指示，并通過報(bào)警高速1端口及RS232-C串口通信告知控制系統(tǒng)。
[0039]本實(shí)用新型中，MCU微控制器也可以采用其他系列MCU、FPGA或CPLD等控制器，能夠起到同樣的效果。
[0040]本實(shí)用新型中，水溫采集模塊也可采用其他模擬溫度探頭，如NTC、K型溫度采集探頭。
[0041 ]本實(shí)用新型中，環(huán)境溫度采集模塊和濕度采集模塊可采用一體的溫濕度變送器來代替，用于采集環(huán)境溫度和濕度。
[0042]本實(shí)用新型中，M⑶微控制器也可采用CAN-BUS和RS485等總線與控制系統(tǒng)進(jìn)行通
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[0043]本實(shí)用新型的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置集合濕度、環(huán)境溫度、內(nèi)循環(huán)水溫及電導(dǎo)率、液位流量監(jiān)控于一體，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠也易于實(shí)現(xiàn)。
[0044]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:包括MCU微控制器、電源、模式選擇模塊、水溫采集模塊、濕度采集模塊、環(huán)境溫度采集模塊和電磁閥水路切換模塊;所述電源給MCU微控制器進(jìn)行供電； 所述模式選擇模塊進(jìn)行工作模式的選擇，并將所選擇的工作模式輸出給MCU微控制器； 所述水溫采集模塊對(duì)水溫進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換采集，并將采集到的水溫輸出給MCU微控制器； 所述濕度采集模塊進(jìn)行激光器周邊的濕度采集，并將采集到的濕度輸出給MCU微控制器； 所述環(huán)境溫度采集模塊對(duì)激光器周邊的環(huán)境溫度進(jìn)行采集，并將采集到的環(huán)境溫度輸出給MCU微控制器； 所述MCU微控制器與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，并根據(jù)接收到的工作模式、水溫、濕度和環(huán)境溫度，以及控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的內(nèi)循環(huán)水溫參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件，將動(dòng)態(tài)控制指令輸出給電磁閥水路切換模塊； 所述電磁閥水路切換模塊根據(jù)所述動(dòng)態(tài)控制指令對(duì)外部散熱器冷卻水路進(jìn)行切換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述溫控裝置還包括電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊，其采用電導(dǎo)率儀對(duì)激光器內(nèi)部循環(huán)中水電導(dǎo)率進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率輸出給MCU微控制器;若監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率發(fā)生異常，則MCU微控制器告知控制系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述溫控裝置還包括液位流量監(jiān)測(cè)模塊，其進(jìn)行激光器內(nèi)部水循環(huán)水箱液位、及水栗流量的監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)情況輸出給MCU微控制器;若所述監(jiān)測(cè)情況發(fā)生異常，則MCU微控制器告知控制系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述溫控裝置還包括系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊，用于對(duì)裝置正常運(yùn)行指示及異常運(yùn)行報(bào)警指示；當(dāng)電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的水電導(dǎo)率和液位流量監(jiān)測(cè)模塊的監(jiān)測(cè)情況發(fā)生異常時(shí)，MCU微控制器通過系統(tǒng)運(yùn)行指示模塊進(jìn)行報(bào)警指示。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述水溫采集模塊采用高速響應(yīng)模擬溫度探頭PTlOO或NTC型或K型溫度采集探頭，所述環(huán)境溫度采集模塊采用數(shù)字溫度探頭DS18B20。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述MCU微控制器通過RS232-C串口和報(bào)警高速1端口與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，所述MCU微控制器采用ST公司主流的STM32F103 單片機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述MCU微控制器通過CAN-BUS或RS485總線與控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:所述MCU微控制器采用FPGA或CPLD控制器來代替。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光器動(dòng)態(tài)溫控裝置，其特征在于:采用溫濕度變送器代替環(huán)境溫度采集模塊和濕度采集模塊，用于采集環(huán)境溫度和濕度。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK205656522SQ201620349449
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日 公開號(hào)201620349449.3, CN 201620349449, CN 205656522 U, CN 205656522U, CN-U-205656522, CN201620349449, CN201620349449.3, CN205656522 U, CN205656522U
【發(fā)明人】羅又輝, 徐作斌, 朱寶華, 陸業(yè)釗, 胡生員, 楊峰, 楊蓉, 鄭沅, 高云峰
【申請(qǐng)人】大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司