一種激光器動態溫控裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及激光器設備技術領域，公開一種激光器動態溫控裝置，采用模式選擇模塊進行工作模式的選擇；采用水溫采集模塊對水溫進行快速轉換采集；采用濕度采集模塊進行激光器周邊的濕度采集；采用環境溫度采集模塊對激光器周邊的環境溫度進行采集；采用MCU微控制器與控制系統進行通信，并根據接收到的工作模式、水溫、濕度和環境溫度，以及控制系統預先設定的內循環水溫參數和實驗條件，將動態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所述動態控制指令對外部散熱器冷卻水路進行切換。本實用新型能夠實現動態的水溫調節及電導率、液位流量監控，對激光器氙燈和激光棒進行了有效保護，提高了激光器功率穩定性和設備可靠性。
【專利說明】
一種激光器動態溫控裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及激光器設備技術領域，更具體的說，特別涉及一種激光器動態溫控裝置。
【背景技術】
[0002]眾所周知，內循環冷卻的水溫對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定，必須對激光器內部冷卻循環水溫進行控制。而現有的溫控裝置，只能簡單的進行溫度監測，超出閾值報警;抑或單一的溫度控制，沒有根據實際情況進行溫度調節控制。從而較多的出現燈栗激光器腔體和激光棒結露的情況，導致激光器功率不穩定及氙燈、激光棒出現炸裂的問題，進而給設備維護和成本帶來相當大的經濟壓力。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對現有技術存在的技術問題，提供一種激光器動態溫控裝置，解決了激光棒腔體和激光棒在實際工作中的經常性結露問題，同時動態的水溫調節及電導率、液位流量監控，對激光器氙燈和激光棒進行了有效保護，提高了激光器功率穩定性和設備可靠性。
[0004]為了解決以上提出的問題，本實用新型采用的技術方案為:
[0005]—種激光器動態溫控裝置，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微控制器進行供電；
[0006]所述模式選擇模塊進行工作模式的選擇，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水溫進行快速轉換采集，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]所述環境溫度采集模塊對激光器周邊的環境溫度進行采集，并將采集到的環境溫度輸出給MCU微控制器；
[0010]所述MCU微控制器與控制系統進行通信，并根據接收到的工作模式、水溫、濕度和環境溫度，以及控制系統預先設定的內循環水溫參數和實驗條件，將動態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所述動態控制指令對外部散熱器冷卻水路進行切換。
[0012]所述溫控裝置還包括電導率監測模塊，其采用電導率儀對激光器內部循環中水電導率進行監測，并將監測到的水電導率輸出給MCU微控制器;若監測到的水電導率發生異常，則MCU微控制器告知控制系統。
[0013]所述溫控裝置還包括液位流量監測模塊，其進行激光器內部水循環水箱液位、及水栗流量的監測，并將監測情況輸出給MCU微控制器;若所述監測情況發生異常，則MCU微控制器告知控制系統。
[0014]所述溫控裝置還包括系統運行指示模塊，用于對裝置正常運行指示及異常運行報警指示；當電導率監測模塊監測到的水電導率和液位流量監測模塊的監測情況發生異常時，MCU微控制器通過系統運行指示模塊進行報警指示。
[0015]所述水溫采集模塊采用高速響應模擬溫度探頭PT100或NTC型或K型溫度采集探頭，所述環境溫度采集模塊采用數字溫度探頭DS18B20。
[0016]所述M⑶微控制器通過RS232-C串口和報警高速1端口與控制系統進行通信，所述MCU微控制器采用ST公司主流的STM32F103單片機。
[0017]所述M⑶微控制器通過CAN-BUS或RS485總線與控制系統進行通信。
[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境溫度采集模塊和濕度采集模塊，用于采集環境溫度和濕度。
[0020]與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0021]本實用新型的激光器動態溫控裝置，可以實現對激光器內部水冷循環溫度的動態控制，通過對環境溫度、濕度、水溫進行采集，及對電導率、流量液位進行監測，能夠對激光器腔體、氙燈和激光棒進行有效保護，降低了設備運行和維護帶來的額外成本，同時大大提高了燈栗激光器功率穩定性和設備可靠性，為產品焊接工藝及良品率提供有力的保障。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型一種激光器動態溫控裝置的原理組成圖。
【具體實施方式】
[0023]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內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和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。
[0025]參閱圖1所示，本實用新型提供的一種激光器動態溫控裝置，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24V供電，采用DC-DC電源芯片轉換為+5V，再通過LDO電源芯片轉化為+3.3V供MCU微控制器工作。
[0027]所述模式選擇模塊進行激光器動態溫控裝置的系統工作模式的選擇，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模擬溫度探頭PT100，對水溫進行快速轉換采集，為水溫調節提供關鍵參數，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]所述環境溫度采集模塊采用數字溫度探頭DS18B20，對激光器周邊環境溫度進行采集，并將采集到的環境溫度輸出給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，進行整個裝置的運行調節控制，與控制系統進行通信，其根據接收到的工作模式、水溫、濕度和環境溫度，以及控制系統預先設定的內循環水溫參數和實驗條件，將動態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，根據所述動態控制指令對外部散熱器冷卻水路進行切換。
[0033]上述中，所述MCU微控制器通過RS232-C串口和報警高速1端口與控制系統進行通信。通過報警高速1端口能減輕控制系統的查詢負擔，提供的中斷報警高速響應功能可以及時對控制系統做出保護措施。
[0034]上述中，所述溫控裝置還包括電導率監測模塊，其采用電導率儀對激光器內部循環中水電導率進行監測，并將監測到的水電導率輸出給MCU微控制器。若監測到的水電導率發生異常，則MCU微控制器通過報警高速1端口及RS232-C串口告知控制系統。
[0035]上述中，所述溫控裝置還包括液位流量監測模塊，其進行激光器內部水循環水箱液位、及水栗流量的監測，并將監測情況輸出給MCU微控制器。若所述監測情況發生異常，則MCU微控制器通過報警高速1端口及RS232-C串口告知控制系統。
[0036]上述中，所述溫控裝置還包括系統運行指示模塊，用于對裝置正常運行指示及異常運行報警指示等，即當電導率監測模塊監測到的水電導率和液位流量監測模塊的監測情況發生異常時，MCU微控制器通過系統運行指示模塊進行報警指示。
[0037]本實用新型的工作原理如下:
[0038]激光器動態溫控裝置由電源上電時，通過模式選擇模塊來確定溫控裝置以哪種工作模式運行，然后通過水溫采集模塊、環境溫度采集模塊和濕度采集模塊采集燈栗激光器內部水循環的水溫、激光器周邊的環境溫度和濕度采集，將這些檢測參數傳入激光器動態溫控裝置的MCU微控制器內。MCU微控制器通過接收到的這些參數和控制系統設定的內循環水溫參數，再根據實際實驗的環境溫度、濕度、內循環水溫的特性與燈栗激光器腔體、激光棒結露和激光器功率穩定性存在的問題作為條件，來實時綜合動態的調節控制電磁閥水路切換模塊，進行燈栗激光器內部水循環溫度的動態控制調節，能有效的防止燈栗激光器結露和提高激光器功率穩定性。同時通過電導率檢測模塊和液位流量檢測模塊對激光器內部水循環的水電導率及液位流量進行監測，一旦發生異常，MCU微控制器通過系統運行指示模塊進行報警指示，并通過報警高速1端口及RS232-C串口通信告知控制系統。
[0039]本實用新型中，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 ]本實用新型中，環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，用于采集環境溫度和濕度。
[0042]本實用新型中，M⑶微控制器也可采用CAN-BUS和RS485等總線與控制系統進行通
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[0043]本實用新型的激光器動態溫控裝置集合濕度、環境溫度、內循環水溫及電導率、液位流量監控于一體，整體結構簡單、可靠也易于實現。
[0044]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種激光器動態溫控裝置，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微控制器進行供電； 所述模式選擇模塊進行工作模式的選擇，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水溫進行快速轉換采集，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； 所述環境溫度采集模塊對激光器周邊的環境溫度進行采集，并將采集到的環境溫度輸出給MCU微控制器； 所述MCU微控制器與控制系統進行通信，并根據接收到的工作模式、水溫、濕度和環境溫度，以及控制系統預先設定的內循環水溫參數和實驗條件，將動態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所述動態控制指令對外部散熱器冷卻水路進行切換。2.根據權利要求1所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述溫控裝置還包括電導率監測模塊，其采用電導率儀對激光器內部循環中水電導率進行監測，并將監測到的水電導率輸出給MCU微控制器;若監測到的水電導率發生異常，則MCU微控制器告知控制系統。3.根據權利要求1或2所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述溫控裝置還包括液位流量監測模塊，其進行激光器內部水循環水箱液位、及水栗流量的監測，并將監測情況輸出給MCU微控制器;若所述監測情況發生異常，則MCU微控制器告知控制系統。4.根據權利要求3所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述溫控裝置還包括系統運行指示模塊，用于對裝置正常運行指示及異常運行報警指示；當電導率監測模塊監測到的水電導率和液位流量監測模塊的監測情況發生異常時，MCU微控制器通過系統運行指示模塊進行報警指示。5.根據權利要求1或4所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述水溫采集模塊采用高速響應模擬溫度探頭PTlOO或NTC型或K型溫度采集探頭，所述環境溫度采集模塊采用數字溫度探頭DS18B20。6.根據權利要求5所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述MCU微控制器通過RS232-C串口和報警高速1端口與控制系統進行通信，所述MCU微控制器采用ST公司主流的STM32F103 單片機。7.根據權利要求6所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述MCU微控制器通過CAN-BUS或RS485總線與控制系統進行通信。8.根據權利要求1或7所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:所述MCU微控制器采用FPGA或CPLD控制器來代替。9.根據權利要求7所述的激光器動態溫控裝置，其特征在于:采用溫濕度變送器代替環境溫度采集模塊和濕度采集模塊，用于采集環境溫度和濕度。
【文檔編號】G05D27/02GK205656522SQ201620349449
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月25日 公開號201620349449.3, CN 201620349449, CN 205656522 U, CN 205656522U, CN-U-205656522, CN201620349449, CN201620349449.3, CN205656522 U, CN205656522U
【發明人】羅又輝, 徐作斌, 朱寶華, 陸業釗, 胡生員, 楊峰, 楊蓉, 鄭沅, 高云峰
【申請人】大族激光科技產業集團股份有限公司