[发明专利]一种应用于大功率半导体激光器在线纯化冷水控温装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器冷水系统，具体涉及的是一种应用于大功率半导体激光器在线纯化冷水控温装置。 

背景技术

随着大功率半导体激光器的发展，半导体激光器的辅助设备也日益更新。其中激光器水冷系统在半导体激光器中应用广泛，且起着至关重要的作用。例如微通道水冷激光器，在光学测试、老化测试、寿命测试、以及器件运行，均需水冷散热。由于激光器水冷系统应用的特殊性，其对水质要求较高，冷却水流经激光器热沉微通道，若水质不达标易造成热沉金属腐蚀，及微生物封堵微通道等缺陷，对半导体激光器造成损害。因此，冷却水中Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Cr³⁺等金属离子需要达到PPB级，对冷却水中CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-、Cl^-等酸根离子需要达到PPM级，对水中的溶氧及微生物菌也有一定要求,以及纯化水中溶解CO2也有一定要求。然而，国内专业激光器水冷系统设备尚缺。目前国内类似产品仅是冷水机组，无法保证水质。国际市场上仅有几家公司生产纯化水冷设备。但由于国内的水质与国外存在一定的差异性和局限性，导致国外的设备不能很好的在国内使用。因此，需要设计一种既能精准控制温度，又能在线纯化适合国内水质的设备。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种应用于大功率半导体激光器在线纯化冷水控温装置，装置小型集成化,既能精准控制温度，又能在线纯化适合国内水质的设备。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现： 

一种应用于大功率半导体激光器在线纯化冷水控温装置，包括制冷控温模块，所述制冷控温模块连接过滤器、水箱和第一PT计，所述过滤器连接工艺设备，所述工艺设备依次连接电导计、背压式调压阀、第二PT计和第一循环泵，所述第一循环泵连接所述水箱，所述第一PT计并联连接树脂柱、紫外灯和测量计模块，所述紫外灯通过第二循环泵连接所述水箱，所述温度计、PH计、流量计模块通过针阀连接所述树脂柱。

进一步的，所述水箱里设置一液位传感器,热平衡组件,温度计,超温保护开关。 

进一步的，所述树脂柱包括阴阳树脂柱，混床树脂，过滤器。 

本发明的有益效果是: 

1、本发明在循环水质纯化方面，采用无污染的CPVC SUS316材料，采用离子交换树脂，紫外灯，根据水质，调整过滤级数，调整离子交换树脂选型，调整阴阳树脂比例，使其能有效去除水中的杂质离子，从而能够保证循环水水质达标，并能除去一些微生物、藻类等杂质；

    2、本发明在结构上采用模块化小型化的设计理念，在日后维护时，能够快速，方便地检查维修；

3、本发明在系统中配备有多段液位传感器，压力传感器，背压式调压阀，流量传感器，超温保护开关等保护装置，能够实现在线运行。如:超温保护开关在水箱温度超过警戒值时，机械性断开循环泵，压缩机工作。背压式调压阀在循环泵出口压力超出设定压力时，启动旁通管路泄压，保护设备及测试设备正常运行。液位传感器能在液位低时发出报警声，在液位接近空时能够停循环泵,防止空转,保护电机；同时系统能够自动补水,保证水箱有足够的水。采取声光报警及自动蓄水相结合的方式保证设备的安全稳定运行；

4、本发明在温度控上使用PID技术，通过控制冷媒的输送量控制温度，以及通过控制水箱热平衡装置，能够更有效的保障温度的控制精度；

5、本发明在系统初次启用时，系统及管路需进行3次循环水洗，循环水采用纯化水（蒸馏水）加1~10%浓度的醇类防腐添加剂。正常使用时，循环水中添加0.1~2%浓度的醇类防腐添加剂。经过试验比较，此类醇类添加剂对离子交换树脂功能没有影响；带有添加剂的循环水对半导体激光器热沉无腐蚀；且能有效抑制藻类、菌类滋生。

附图说明

图1整体结构示意图； 

图2是主管路的结构示意图；

图3是纯化管路的结构示意图。

图中标号说明：1、制冷控温模块，2、第一PT计，3、过滤器，4、UV灯，5、工艺设备，6、电导计，7、调压阀，8、第二PT计，9、第一循环泵，10、第二循环泵，11、针阀，12、测量计模块，13、树脂柱，14、水箱。