[实用新型]二氧化碳激光器光路镜片温度检测及温差超限报警装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种二氧化碳激光加工系统光路中的镜片温度检测装置，特别是涉及一种大功率二氧化碳激光器光路镜片温度检测及温差超限报警装置。

背景技术：

激光是二十世纪自然科学的重大实用新型之一。自从1960年世界上第一台激光器诞生以来，在近五十年里，激光科学技术以其独有的特性和强大的生命力在国防、科技、工业、农业、医学、日常生活等几乎所有领域得到了迅速发展和广泛应用。

激光器的研制一方面朝着多种类激光器方向发展，例如从最初红宝石激光器(Rugby Laser)、氦-氖激光器(He-Ne Laser)发展到现在的半导体激光器(Diode Laser)、二氧化碳激光器(二氧化碳Laser)、氩离子激光器(Argon IonLaser)、钕铝石榴石激光器(Nd:YAG Laser)、染料激光器(Dye Laser)、准分子激光器(Tunalbe Laser)等等；另一方面朝着大功率方向发展，例如二氧化碳激光器从最初输出几十瓦功率的玻璃管、封离管结构发展到现在的可输出几百瓦以至于几千瓦功率的横向、纵向流动式结构，而目前正在研究的快速轴流式结构的二氧化碳激光器输出功率可达上万瓦。

随着大功率二氧化碳激光器的产生、发展和应用，激光光路中镜片的性能、工作状况以及使用寿命的问题越来越显得突出并急待解决。二氧化碳激光器激光光路中的镜片按组成材料分主要分为纯铜镜、钼镜、硅镜、铜基镀金、银、镍、铬、钼镜、锗(Ge)晶体镜、硒化锌(ZnSe)晶体镜、砷化镓(GaAs)晶体镜等；按应用功能分主要分为谐振腔中的后反射镜、输出镜，光路中的各级反射镜、聚焦透镜、反射聚焦镜等。所有这些镜片均需要水冷却。

影响镜片工作状况及使用寿命的主要原因是镜片的污染。镜片受到污染后，表面的透过率或者反射率明显降低，而镜片的吸收率则明显升高，这将影响到激光器的输出功率和稳定性。轻者导致激光输出功率降低，重者导致镜片受热严重变形直至烧毁。

发明内容：

为了解决上述激光器镜片因受到污染而导致激光输出功率和稳定性降低甚至导致镜片烧毁的问题，本实用新型提供一种大功率二氧化碳激光器光路镜片温度检测及温差超限报警装置，该装置包括激光器后反射镜组件(1)、激光器谐振腔(2)、激光器输出镜组件(3)、第一级直角反射镜组件(5)、反射聚焦镜组件(6)、第二级直角反射镜组件(7)以及它们之间的电连接，在所述各镜片组件的冷却水输入口和输出口分别连有一对热电偶组件(11)，每对热电偶组件(11)通过ADAM-4520模块(17)及ADAM-4018模块(18)连接在工业控制计算机(16)上。

本实用新型的优点及有益效果为：

1.本实用新型可以实现实时、迅速、准确地检测出激光器光路系统中所有镜片的工作状况，并且可及时、准确地进行镜片污染指示及报警。

2.本实用新型由于实时检测各级镜片的工作状态，可及时发现并处理受到污染的镜片，改善镜片工作状况从而提高其使用寿命。

3.本实用新型通过检测激光光路镜片输入、输出冷却水温差来判断激光光路镜片吸收率变化情况，间接检测镜片的污染程度。此装置的工作原理清晰、技术简化，非常适合在工程实践中进行现场应用。

4.本实用新型采用热电偶进行水温检测，灵敏度高、技术成熟、工作可靠、性能稳定，适合长时间连续检测。

5.本实用新型采用ADAM-4018和ADAM-4520工业应用级商业模块进行数据处理，可靠性高、性能稳定。

6.本实用新型采用串口通信方式进行数据传输，软件开发简单、数据传输距离远、抗干扰能力强、可靠性高。

7.本实用新型采用操作方便、界面友好、性能稳定的计算机程序进行数据的计算和视图报警提示及声音报警提示，方便用户操作、便于系统的集成与控制。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的第一级直角反射镜组件结构示意图；

图3为图1中信号处理部分结构示意图；

图4为图1中热电偶组件结构示意图；

图5本实用新型动态结构示意图。

具体实施方式：