二氧化碳雷射發生器的檢測儀的製作方法

2023-08-09 23:51:46

專利名稱：二氧化碳雷射發生器的檢測儀的製作方法
技術領域：
二氧化碳雷射發生器的檢測儀技術領域[0001]本實用新型涉及一種用來檢測二氧化碳雷射發生器的檢測設備，特別涉及的是用來檢測二氧化碳雷射管或者雷射電源特性參數的檢測設備。
背景技術：
[0002]目前，二氧化碳雷射發生器的應用範圍很廣，在用雷射發生器來加工一些物件時， 要想獲得精確的加工效果，首先就要保證雷射發生器產生的光束質量，一般，二氧化碳雷射發生器裝置包括二氧化碳雷射管和雷射電源，而雷射的光束質量是由二氧化碳雷射管和雷射電源的特性參數決定的，其參數包括雷射功率、功率穩定率、最大電流、閥值電壓、閥值功率等。目前，雷射發生裝置的參數都是通過手工方式進行測試，如用一臺雷射功率計，萬用表、電流表進行測試，檢測員必須實時注意雷射發生裝置的各個參數的變化情況，並手動記錄相關的數據。這種檢測方法往往會因為人為因素引起的錯誤，降低了測試精度；而且測試速度慢、測試時間長、步驟繁瑣、一次只能測試一條雷射管或一臺雷射電源，效率低。實用新型內容[0003]鑑於背景技術存在的不足，本實用新型要解決的技術問題是提供一種檢測效率和檢測精度高的二氧化碳雷射發生器的檢測儀。[0004]為此，本實用新型是採用如下技術方案來實現的一種二氧化碳雷射發生器的檢測儀，具有電路板，其特徵在於所述電路板上設有單片機或數位訊號處理器和電流採樣電路、功率採樣電路，所述單片機或者數位訊號處理器具有信號發生器，所述電流採樣電路連接電流傳感器或者連接在二氧化碳雷射發生器高壓迴路的採樣電阻上，所述功率採樣電路連接到功率傳感器上，並且所述電流採樣電路和功率採用電路與所述單片機或數位訊號處理器相連，所述檢測儀還具有顯示屏，所述顯示屏與所述單片機或者數位訊號處理器相連。[0005]該檢測儀還具有控制面板，所述控制面板與所述單片機或數位訊號處理器相連。[0006]所述信號發生器發生的控制信號至少包括開關信號和雷射能量控制信號，所述的雷射能量控制信號可以是DC直流模擬信號或者PWM脈衝佔空比信號。[0007]所述電路板上還設有SD卡。[0008]所述電路板上設有通信接口，所述通信接口與PC機相連。[0009]所述電路板上還設有串行口。[0010]本實用新型的這種結構，可以對二氧化碳雷射發生器各種功率參數和電參數進行實時地採集和記錄數據，對二氧化碳雷射發生器的功率、功率穩定率、最大電流、閥值電壓、 閥值功率進行直接計算，並以圖文的形式在顯示屏上進行顯示，還可以將參數保存到SD卡中或者通過微型印表機直接將這些參數列印出來，並可根據預設的參數自動判斷該雷射器是否為合格，這大大提高了檢驗的效率和檢驗的精確度；另外，可以根據需要在儀器上設置多組相應的傳感器接口，同時檢測多個雷射發生裝置，成倍地提高檢測效率，特別對於二氧化碳玻璃雷射管來說，其檢測效果更好。
下面再結合附圖進一步描述本實用新型的有關細節。圖1為本實用新型第一個實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型第二個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
參照附圖，這種二氧化碳雷射發生器的檢測儀，具有電路板1，所述電路板1上設有單片機或數位訊號處理器、電流採樣電路8和功率採樣電路3，所述單片機或者數位訊號處理器具有信號發生器，以產生控制信號，這裡所述的數位訊號處理器，就是本領域技術人員所稱的DSP，這種單片機或者數位訊號處理器帶有儲存單元，在儲存單元內儲存有標準二氧化碳雷射發生器的參數值和標準雷射電源的參數值，如二氧化碳雷射管或者雷射電源的功率、功率穩定率、最大電流、閥值電壓、閥值功率等，所述電流採樣電路8連接到電流傳感器10或者連接在二氧化碳雷射發生器高壓迴路的採樣電阻R上，無論是連接到電流傳感器 10上還是高壓迴路的採樣電阻R上，都是對二氧化碳雷射發生器高壓迴路上的電流進行採樣，所述功率採樣電路3連接到功率傳感器5上；電流採樣電路8以及功率採樣電路3均與所述單片機或者DSP相連，這樣，電流採樣電路8以及功率採用電路3採樣得到的電流和功率都能傳送到單片機或者DSP，由單片機或者DSP進行處理；所述檢測儀還具有顯示屏2，該顯示屏2與所述單片機或者DSP相連，以顯示單片機或者DSP對採樣得到的電流和功率以及進行處理計算後輸出的數據；單片機或者DSP內的信號發生器通過控制接口對雷射電源 7發送控制信號，所述的控制信號至少包括開關信號和雷射能量控制信號，所述的雷射能量控制信號可以是DC直流模擬信號或者是PWM脈衝佔空比信號，同時通過所述的電流採樣電路8和功率採樣電路3採集信號，然後在單片機或者DSP內進行計算轉換，得到一組與上述控制信號對應的電流、功率數據，將此數據保存在存儲單元中，並在顯示屏2上進行顯示， 接著在預定的要求下，測試多組數據，單片機或者DSP根據所測到的多組數據繪製相應的曲線圖，並對得到的多組數據進行計算，得到二氧化碳雷射管9或者雷射電源7的功率穩定度、閥值電壓、閥值功率等參數，並可以和預設值進行比較，對雷射發生裝置中的雷射電源7 或二氧化碳雷射管9進行合格性判斷，將判斷結果通過顯示屏即時顯示出來。通常使用中的，該檢測儀採用經過標定的標準雷射電源7來測試和判斷二氧化碳雷射管9的質量；採用經過標定的標準二氧化碳雷射管9來測試和判斷雷射電源7的質量。該檢測儀具有控制面板4，該控制面板4也與所述的單片機或者DSP相連，該控制面板4可以根據需要對該檢測儀的一些預設參數進行查看和修改，並可選擇所檢測二氧化碳雷射管9和雷射電源7的規格，以便從儲存單元中調取預設的參數值與檢測得到的參數值進行比較。下面舉例說明對二氧化碳雷射管和雷射電源檢測過程如當檢測二氧化碳雷射管9時，就採用標定的標準雷射電源，對雷射管的電流穩定性、功率、功率不穩定性以及能量閥值進行測試，拿腔長為IOOOmm雷射管來說，採用DC直流電壓控制雷射能量，在信號發生器發送電壓控制信號從1. OV 1. 5V逐漸增大的過程中， 其電流值應該在6mA 22mA之間，讓雷射管連續出光5分鐘後，記錄最大電流，觀察電流從小到大的過程是否存在不穩定點，即觀察上述繪製電流曲線圖，如果存在不穩定點，該曲線就不是一條平穩的曲線，即說明該雷射管的電流穩定性異常；對於進行功率測試時，將雷射管設定在額定電流下工作，經過十分鐘預熱後，單片機或者DSP每隔一分鐘將採樣功率讀取一次，共讀取10次，取其平均值，當設定的額定電流在22mA時，其平均功率如果大於或者等於32W的，則說明該雷射管的功率是正常的，否則判定為其功率測試異常；在對功率不穩定性進行測試時，通過上述功率測試得到的10個功率數據，便可計算器功率穩定度，計算公式為& = 士(P.-PmJ/Q^c^lOO^，公式中，&表示不穩定度，Pmax表示最大輸出功率， Pmin表示最小輸出功率，P。表示平均功率。當&在-5%至+5%之間時，表明該功率管的功率輸出趨於穩定，當不在上述區間之內，則表明該功率管輸出功率處於不穩定狀態，可直接判定為該功率管不合格；在對能量閥值進行測試時，信號發生器在對雷射電源施以電壓信號時在1. OV 1. 5V，在施以該電壓信號的過程中，其得到的電流值是否具有8mA，否則可直接判定該雷射管的能量閥值不正常，當電流值具有8mA的，在施以上述電壓的信號過程中， 其功率P看其是否為18W < P < 25W，如果功率在此區間內，則表明該雷射管的能量閥值正常，通過這種檢測儀，還可以對雷射管的能量恢復進行測試。同樣，採用標定的標準雷射管可以用來測試雷射電源的電流穩定性和能量閥值，拿40W的雷射電源來說，採用DC直流電壓控制雷射能量，在信號發生器施以電壓信號後，隨著電壓信號的上升，其得到的電源應為 6mA 24mA，在電壓逐漸上升的過程中，電流值的波動也應上升，如出現異常，則雷射電源的電流穩定性也存在異常，同樣在對能量閥值進行測試時，當信號發生器施以1. OV 1. 5V 的電壓時，電流值中有無出現8mA，如沒有出現，則直接判定該雷射電源的能量閥值異常，如出現該數值，在電壓從1. OV 1. 5V上升過程中，其功率是否再18W 30W，否則也判定該雷射電源的能量閥值異常。雷射管在上述測試的過程中，電流穩定性、功率和功率穩定性是雷射管的基本性能，如果這些基本性能出現異常可以判定雷射管是否合格，能量閥值或者能量恢復能力測試可以用來判定雷射管的雕刻切割屬性。對於雷射電源來說，出現異常的情況應當判定為不合格。上述所有的檢測過程都是通過單片機或者DSP來完成的，其檢測結果都會在顯示屏2上進行顯示。[0017]本實用新型還可以在電路板1上設置聲光發生裝置，在檢測過程中遇到故障或檢測結束時，以聲光報警的方式提醒檢測員。在電路板1上還設置有串行口 13，可與印表機 14連接，需要時將顯示屏2上顯示的內容進行列印。[0018]所述電路板1上還設有SD卡6，單片機或者DSP將顯示屏2顯示的內容以特定的文件格式保存到SD卡6上，隨時進行調用。所述電路板1上設有通信接口 11，該通信接口 11為RS232接口或者為USB接口，所述通信接口 11與PC機12相連，通過電路板1上的通信接口 11將SD卡6中的文件輸送到PC機12，PC機12可對這些數據進行編輯、列印和保存。本實用新型中，所述的二氧化碳雷射發生器的高壓迴路，指的是二氧化碳雷射管9、雷射電源7構成的迴路，而採樣電阻R則串聯到此高壓迴路的陰極端，電流採樣電路8就連接在採樣電阻R的兩端，並取得電流信號作為單片機或者DSP處理的輸入參數。這種結構的檢測儀對雷射管或者雷射電源進行智能化檢測，具有檢測速度快和檢測精度高的特點，為雷射管或者雷射電源的出廠質量提供了有效的保證。
權利要求1.一種二氧化碳雷射發生器的檢測儀，具有電路板(1)，其特徵在於所述電路板(1)上設有單片機或數位訊號處理器和電流採樣電路(8)、功率採樣電路(3)，所述單片機或者數位訊號處理器具有信號發生器，所述電流採樣電路(8)連接電流傳感器(10)或者連接在二氧化碳雷射發生器高壓迴路的採樣電阻R上，所述功率採樣電路(3)連接到功率傳感器(5) 上，並且所述電流採樣電路(8)和功率採用電路(3)與所述單片機或數位訊號處理器相連， 所述檢測儀還具有顯示屏(2)，所述顯示屏(2)與所述單片機或者數位訊號處理器相連。
2.根據權利要求1所述的二氧化碳雷射發生器的檢測儀，其特徵在於該檢測儀還具有控制面板(4)，所述控制面板(4)與所述單片機或數位訊號處理器相連。
3.根據權利要求1所述的二氧化碳雷射發生器的檢測儀，其特徵在於所述信號發生器發生的控制信號至少包括開關信號和雷射能量控制信號，所述的雷射能量控制信號可以是 DC直流模擬信號或者PWM脈衝佔空比信號。
4.根據權利要求1所述的二氧化碳雷射發生器的檢測儀，其特徵在於所述電路板(1) 上還設有SD卡(6)。
5.根據權利要求4所述的二氧化碳雷射發生器的檢測儀，其特徵在於所述電路板(1) 上設有通信接口(11)，所述通信接口(11)與PC機(12)相連。
6.根據權利要求1所述的的二氧化碳雷射發生器的檢測儀，其特徵在於所述電路板 (1)上還設有串行口(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種二氧化碳雷射發生器的檢測儀，具有電路板，其特徵在於所述電路板上設有單片機或數位訊號處理器和電流採樣電路、功率採樣電路，所述單片機或者數位訊號處理器具有信號發生器，所述電流採樣電路連接電流傳感器或者連接在二氧化碳雷射發生器高壓迴路的採樣電阻上，所述功率採樣電路連接到功率傳感器上，並且所述電流採樣電路和功率採用電路與所述單片機或數位訊號處理器相連，所述檢測儀還具有顯示屏，所述顯示屏與所述單片機或者數位訊號處理器相連。這種結構的檢測儀，可以對雷射管或者雷射電源的特性參數，對雷射管或者雷射電源的合格性作出正確的判斷，以保證每個出廠的雷射管或者雷射電源的質量。
文檔編號G01R31/00GK202256519SQ201120324339
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者任心波, 潘冬梅 申請人:瑞安市博業雷射應用技術有限公司