CN102323506A

CN102323506A - 二氧化碳激光发生器的检测仪

Info

Publication number: CN102323506A
Application number: CN201110255302A
Authority: CN
Inventors: 任心波; 潘冬梅
Original assignee: BOYE LASER APPLIED TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BOYE LASER APPLIED TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2012-01-18

Abstract

本发明公开了一种二氧化碳激光发生器的检测仪，具有电路板，其特征在于所述电路板上设有单片机或数字信号处理器和电流采样电路、功率采样电路，所述单片机或者数字信号处理器具有信号发生器，所述电流采样电路连接电流传感器或者连接在二氧化碳激光发生器高压回路的采样电阻上，所述功率采样电路连接到功率传感器上，并且所述电流采样电路和功率采用电路与所述单片机或数字信号处理器相连，所述检测仪还具有显示屏，所述显示屏与所述单片机或者数字信号处理器相连。这种结构的检测仪，可以对激光管或者激光电源的特性参数，对激光管或者激光电源的合格性作出正确的判断，以保证每个出厂的激光管或者激光电源的质量。

Description

二氧化碳激光发生器的检测仪

技术领域

本发明涉及一种用来检测二氧化碳激光发生器的检测设备，特别涉及的是用来检测二氧化碳激光管或者激光电源特性参数的检测设备。

背景技术

目前，二氧化碳激光发生器的应用范围很广，在用激光发生器来加工一些物件时，要想获得精确的加工效果，首先就要保证激光发生器产生的光束质量，一般，二氧化碳激光发生器装置包括二氧化碳激光管和激光电源，而激光的光束质量是由二氧化碳激光管和激光电源的特性参数决定的，其参数包括激光功率、功率稳定率、最大电流、阀值电压、阀值功率等。目前，激光发生装置的参数都是通过手工方式进行测试，如用一台激光功率计，万用表、电流表进行测试，检测员必须实时注意激光发生装置的各个参数的变化情况，并手动记录相关的数据。这种检测方法往往会因为人为因素引起的错误，降低了测试精度；而且测试速度慢、测试时间长、步骤繁琐、一次只能测试一条激光管或一台激光电源，效率低。

发明内容

鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种检测效率和检测精度高的二氧化碳激光发生器的检测仪。

为此，本发明是采用如下技术方案来实现的：一种二氧化碳激光发生器的检测仪，具有电路板，其特征在于所述电路板上设有单片机或数字信号处理器和电流采样电路、功率采样电路，所述单片机或者数字信号处理器具有信号发生器，所述电流采样电路连接电流传感器或者连接在二氧化碳激光发生器高压回路的采样电阻上，所述功率采样电路连接到功率传感器上，并且所述电流采样电路和功率采用电路与所述单片机或数字信号处理器相连，所述检测仪还具有显示屏，所述显示屏与所述单片机或者数字信号处理器相连。

该检测仪还具有控制面板，所述控制面板与所述单片机或数字信号处理器相连。

所述信号发生器发生的控制信号至少包括开关信号和激光能量控制信号，所述的激光能量控制信号可以是DC直流模拟信号或者PWM脉冲占空比信号。

所述电路板上还设有SD卡。

所述电路板上设有通信接口，所述通信接口与PC机相连。

所述电路板上还设有串行口。

本发明的这种结构，可以对二氧化碳激光发生器各种功率参数和电参数进行实时地采集和记录数据，对二氧化碳激光发生器的功率、功率稳定率、最大电流、阀值电压、阀值功率进行直接计算，并以图文的形式在显示屏上进行显示，还可以将参数保存到SD卡中或者通过微型打印机直接将这些参数打印出来，并可根据预设的参数自动判断该激光器是否为合格，这大大提高了检验的效率和检验的精确度；另外，可以根据需要在仪器上设置多组相应的传感器接口，同时检测多个激光发生装置，成倍地提高检测效率，特别对于二氧化碳玻璃激光管来说，其检测效果更好。

附图说明

下面再结合附图进一步描述本发明的有关细节。

图1为本发明第一个实施例的结构示意图；

图2为本发明第二个实施例的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，这种二氧化碳激光发生器的检测仪，具有电路板1，所述电路板1上设有单片机或数字信号处理器、电流采样电路8和功率采样电路3，所述单片机或者数字信号处理器具有信号发生器，以产生控制信号，这里所述的数字信号处理器，就是本领域技术人员所称的DSP，这种单片机或者数字信号处理器带有储存单元，在储存单元内储存有标准二氧化碳激光发生器的参数值和标准激光电源的参数值，如二氧化碳激光管或者激光电源的功率、功率稳定率、最大电流、阀值电压、阀值功率等，所述电流采样电路8连接到电流传感器10或者连接在二氧化碳激光发生器高压回路的采样电阻R上，无论是连接到电流传感器10上还是高压回路的采样电阻R上，都是对二氧化碳激光发生器高压回路上的电流进行采样，所述功率采样电路3连接到功率传感器5上；电流采样电路8以及功率采样电路3均与所述单片机或者DSP相连，这样，电流采样电路8以及功率采用电路3采样得到的电流和功率都能传送到单片机或者DSP，由单片机或者DSP进行处理；所述检测仪还具有显示屏2，该显示屏2与所述单片机或者DSP相连，以显示单片机或者DSP对采样得到的电流和功率以及进行处理计算后输出的数据；单片机或者DSP内的信号发生器通过控制接口对激光电源7发送控制信号，所述的控制信号至少包括开关信号和激光能量控制信号，所述的激光能量控制信号可以是DC直流模拟信号或者是PWM脉冲占空比信号，同时通过所述的电流采样电路8和功率采样电路3采集信号，然后在单片机或者DSP内进行计算转换，得到一组与上述控制信号对应的电流、功率数据，将此数据保存在存储单元中，并在显示屏2上进行显示，接着在预定的要求下，测试多组数据，单片机或者DSP根据所测到的多组数据绘制相应的曲线图，并对得到的多组数据进行计算，得到二氧化碳激光管9或者激光电源7的功率稳定度、阀值电压、阀值功率等参数，并可以和预设值进行比较，对激光发生装置中的激光电源7或二氧化碳激光管9进行合格性判断，将判断结果通过显示屏即时显示出来。通常使用中的，该检测仪采用经过标定的标准激光电源7来测试和判断二氧化碳激光管9的质量；采用经过标定的标准二氧化碳激光管9来测试和判断激光电源7的质量。该检测仪具有控制面板4，该控制面板4也与所述的单片机或者DSP相连，该控制面板4可以根据需要对该检测仪的一些预设参数进行查看和修改，并可选择所检测二氧化碳激光管9和激光电源7的规格，以便从储存单元中调取预设的参数值与检测得到的参数值进行比较。

下面举例说明对二氧化碳激光管和激光电源检测过程：

如当检测二氧化碳激光管9时，就采用标定的标准激光电源，对激光管的电流稳定性、功率、功率不稳定性以及能量阀值进行测试，拿腔长为1000mm激光管来说，采用DC直流电压控制激光能量，在信号发生器发送电压控制信号从1.0V～1.5V逐渐增大的过程中，其电流值应该在6mA～22mA之间，让激光管连续出光5分钟后，记录最大电流，观察电流从小到大的过程是否存在不稳定点，即观察上述绘制电流曲线图，如果存在不稳定点，该曲线就不是一条平稳的曲线，即说明该激光管的电流稳定性异常；对于进行功率测试时，将激光管设定在额定电流下工作，经过十分钟预热后，单片机或者DSP每隔一分钟将采样功率读取一次，共读取10次，取其平均值，当设定的额定电流在22mA时，其平均功率如果大于或者等于32W的，则说明该激光管的功率是正常的，否则判定为其功率测试异常；在对功率不稳定性进行测试时，通过上述功率测试得到的10个功率数据，便可计算器功率稳定度，计算公式为S_p＝±(P_max-P_min)/(2*P₀)*100％，公式中，S_p表示不稳定度，P_max表示最大输出功率，P_min表示最小输出功率，P₀表示平均功率。当S_p在-5％至+5％之间时，表明该功率管的功率输出趋于稳定，当不在上述区间之内，则表明该功率管输出功率处于不稳定状态，可直接判定为该功率管不合格；在对能量阀值进行测试时，信号发生器在对激光电源施以电压信号时在1.0V～1.5V，在施以该电压信号的过程中，其得到的电流值是否具有8mA，否则可直接判定该激光管的能量阀值不正常，当电流值具有8mA的，在施以上述电压的信号过程中，其功率P看其是否为18W≤P≤25W，如果功率在此区间内，则表明该激光管的能量阀值正常，通过这种检测仪，还可以对激光管的能量恢复进行测试。同样，采用标定的标准激光管可以用来测试激光电源的电流稳定性和能量阀值，拿40W的激光电源来说，采用DC直流电压控制激光能量，在信号发生器施以电压信号后，随着电压信号的上升，其得到的电源应为6mA～24mA，在电压逐渐上升的过程中，电流值的波动也应上升，如出现异常，则激光电源的电流稳定性也存在异常，同样在对能量阀值进行测试时，当信号发生器施以1.0V～1.5V的电压时，电流值中有无出现8mA，如没有出现，则直接判定该激光电源的能量阀值异常，如出现该数值，在电压从1.0V～1.5V上升过程中，其功率是否再18W～30W，否则也判定该激光电源的能量阀值异常。激光管在上述测试的过程中，电流稳定性、功率和功率稳定性是激光管的基本性能，如果这些基本性能出现异常可以判定激光管是否合格，能量阀值或者能量恢复能力测试可以用来判定激光管的雕刻切割属性。对于激光电源来说，出现异常的情况应当判定为不合格。上述所有的检测过程都是通过单片机或者DSP来完成的，其检测结果都会在显示屏2上进行显示。

本发明还可以在电路板1上设置声光发生装置，在检测过程中遇到故障或检测结束时，以声光报警的方式提醒检测员。在电路板1上还设置有串行口13，可与打印机14连接，需要时将显示屏2上显示的内容进行打印。

所述电路板1上还设有SD卡6，单片机或者DSP将显示屏2显示的内容以特定的文件格式保存到SD卡6上，随时进行调用。所述电路板1上设有通信接口11，该通信接口11为RS232接口或者为USB接口，所述通信接口11与PC机12相连，通过电路板1上的通信接口11将SD卡6中的文件输送到PC机12，PC机12可对这些数据进行编辑、打印和保存。本发明中，所述的二氧化碳激光发生器的高压回路，指的是二氧化碳激光管9、激光电源7构成的回路，而采样电阻R则串联到此高压回路的阴极端，电流采样电路8就连接在采样电阻R的两端，并取得电流信号作为单片机或者DSP处理的输入参数。这种结构的检测仪对激光管或者激光电源进行智能化检测，具有检测速度快和检测精度高的特点，为激光管或者激光电源的出厂质量提供了有效的保证。

Claims

1.一种二氧化碳激光发生器的检测仪，具有电路板(1)，其特征在于所述电路板(1)上设有单片机或数字信号处理器和电流采样电路(8)、功率采样电路(3)，所述单片机或者数字信号处理器具有信号发生器，所述电流采样电路(8)连接电流传感器(10)或者连接在二氧化碳激光发生器高压回路的采样电阻R上，所述功率采样电路(3)连接到功率传感器(5)上，并且所述电流采样电路(8)和功率采用电路(3)与所述单片机或数字信号处理器相连，所述检测仪还具有显示屏(2)，所述显示屏(2)与所述单片机或者数字信号处理器相连。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳激光发生器的检测仪，其特征在于该检测仪还具有控制面板(4)，所述控制面板(4)与所述单片机或数字信号处理器相连。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳激光发生器的检测仪，其特征在于所述信号发生器发生的控制信号至少包括开关信号和激光能量控制信号，所述的激光能量控制信号可以是DC直流模拟信号或者PWM脉冲占空比信号。

4.根据权利要求1所述的激光发生装置的检测仪，其特征在于所述电路板(1)上还设有SD卡(6)。

5.根据权利要求4所述的激光发生装置的检测仪，其特征在于所述电路板(1)上设有通信接口(11)，所述通信接口(11)与PC机(12)相连。

6.根据权利要求1所述的的激光发生装置的检测仪，其特征在于所述电路板(1)上还设有串行口(13)。