[实用新型]采用逻辑智能控制技术设计的激光器控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光器控制系统，具体是一种采用逻辑智能控制技术设计的激光器控制系统，属于激光器控制技术领域。

背景技术

高功率CO₂激光器是一种复杂的工业设备，不仅具有高电压、大电流的电源以及多密封面的真空腔体，而且必须保持工作气体成分、气压的动态稳定，同时在运行过程中产生大量的热量需要进行冷却，对温度变化也比较敏感。这就要求在激光器运行中对电压、电流、气压、温度、气比、光腔、功率等多种参量进行实时监测和反馈调整。但在现有技术中，CO₂激光器缺少一种智能化的控制系统来完成复杂的信号采集、处理和存储工作，无法及时、有效地做出各种判断，输出控制结果。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种采用逻辑智能控制技术设计的激光器控制系统，实现激光器在运行中对电压、电流、气压、温度、功率等多种参量进行实时监测和反馈调整的目的，来完成复杂的信号采集、处理和存储工作，及时、有效地做出各种判断，输出控制结果。

为了实现上述目的，本实用新型包括激光功率检测系统和与之连接的用户界面及安全报警系统，还包括分别与用户界面及安全报警系统连接的气压测控系统、电源及功率测控系统和温度测控系统。

气压测控系统由热偶管和电容薄膜式绝对压力变送器构成。

本实用新型的有益效果是：通过气压测控系统、电源及功率测控系统和温度测控系统，实现了激光器在运行中对电压、电流、气压、温度、功率等多种参量进行实时监测和反馈调整的目的，来完成复杂的信号采集、处理和存储工作，能够及时、有效地做出各种判断，输出控制结果。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，该激光器控制系统包括激光功率检测系统和与之连接的用户界面及安全报警系统，还包括分别与用户界面及安全报警系统连接的气压测控系统、电源及功率测控系统和温度测控系统。

气压测控系统由热偶管和电容薄膜式绝对压力变送器构成，可以实现对不同范围的压力进行检测。

本实用新型涉及的高功率CO₂激光器，工作气体的压力大致在6千帕到12千帕之间，对该段气压的检测要求有较高稳定性和重复性。随着激光器长时间运转，工作气压会发生变化，这时需要连续更换工作气体，气体压力大致在正负数十帕变化，要求在这段范围内对气压进行检测，维持工作气压稳定不变。另外，由于激光器是一个具有复杂形状多密封面的真空腔体，若出现微小漏气现象，其检测方法是对腔体持续抽真空，当真空度在几帕到几十帕范围内达到恒定时，仔细观察气压变化，检示漏点，因此，对于真空度较高的这一段气压范围要求能被较准确的检测。为此，本实用新型采用气压测控系统中的两种传感器对不同范围的压力进行检测，对于400帕以下的气压，由热偶管进行检测，而当气压大于400帕时则由电容薄膜式绝对压力变送器完成检测，然后将热偶管和电容薄膜式压力变送器传来的信号输入用户界面及安全报警系统，依据传感器的参数特性进行线性拟合后，再通过各种运算判断输出控制风机运转及充排气过程的有效数字信号，从而达到精确检测激光器工作气压并完成与气压有关的各种控制的功能。

对于激光器电源的检测控制，主要是控制电压和电流的大小，以及根据给定的功率调节放电电流到所需要的值，这就需要在保证电压、电流大小范围正常的基础上，调节可控硅的导通角来达到所需的电流值。为了实现对激光功率的实时检测而又不影响激光输出，本实用新型采用电源及功率测控系统，通过对可编程序控制器的软件编程来实现对电源及功率测控系统及其接口传来的信号进行处理，并将测得的功率信号数字化，显示出来，使整个系统形成一个负反馈回路，通过该功率反馈信号控制调节激光器有关电参数，达到维持激光器功率稳定并实现实时监控的目的，同时对各种异常情况，该系统可以通过用户界面及安全报警系统提供各种报警或中断处理。

激光器的稳定运行还有赖于各部分温度保持稳定，因而必须对各部分温度实施有效的控制，本实用新型中的温度测控系统，对各部分需要控制的温度进行检测，并将其信号集中输入用户界面及安全报警系统中，通过程序对各部分温度（上游温度、下游温度、两片腔镜的温度、常温水的温度和电源部分的温度）实施控制调节，并通过其输出信号来实际调节温度，以达到允许的范围。