CN108161262A - 具有防结露功能的激光头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有防结露功能的激光头，包括相互连接的控制器以及温湿度传感模块，两者均设置与激光头中，且所述的温湿度传感模块用于获取激光头内部气体的当前温湿度信息，所述的控制器用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息对激光头的结露状况进行监测。采用本发明的具有防结露功能的激光头，通过温湿度传感模块来测定激光头内部气体露点温度，当监测的露点温度高于冷却水温度时，激光头发出警报，提示操作人员提高冷却水温度到露点温度以上，从而避免激光头内部结露，对镜片造成损伤，保证切割质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工领域，尤其涉及激光头装置领域，具体是指一种具有防结露功能的激光头。
背景技术
激光头一般装于机床或机械手上，承接激光器输出的激光，用于切割、焊接或融覆等加工工艺。激光头在作业时会产生高温影响加工效果，所以普遍采用水冷进行降温。现行采用水冷方式冷却的激光头冷却装置，水温越低冷却效果越好，但过低的温度会导致激光头腔体温度低于内部空气露点温度，造成结露现象，对镜片造成极大损伤，严重影响加工。而温度偏高则达不到冷却作用，会造成热透镜效应影响加工效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服了上述现有技术的缺点、能够有效防止激光头结露的具有防结露功能的激光头。
为了实现上述目的，本发明的具有防结露功能的激光头具有如下构成：
该具有防结露功能的激光头，其主要特点是，包括相互连接的控制器以及温湿度传感模块，两者均设置与激光头中，且所述的温湿度传感模块用于获取激光头内部气体的当前温湿度信息，所述的控制器用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息对激光头的结露状况进行监测。
较佳地，所述的激光头中还设置有报警模块，用于实现结露报警。
更佳地，所述的控制器中还包括依次连接的计算单元和判断单元，且所述的温湿度传感模块的输出端与计算单元的输入端相连接，所述的计算单元的输出端与所述的判断单元的输入端相连接，所述的判断单元的输出端连接至所述的报警模块的输入端，且
所述的计算单元用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息获取当前激光头的露点温度；
所述的判断单元用于判断当前激光头的露点温度是否需要进行结露报警。
更佳地，所述的计算单元中存储有露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表，且所述的计算单元根据所述的露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表获取所述的露点温度。
更佳地，所述的露点温度经验公式为：
t＝Aφ+Bt1；
其中φ为相对湿度，t1为干球温度，t为露点温度，A、B均为与相对湿度有关的露点温度经验公式计算系数，由所述的相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表中获取。
更佳地，所述的判断单元具有两个输入端，分别用于连接计算单元的输出端，获取计算单元输出的当前激光头的露点温度，以及用于连接水冷系统，获取激光头的水冷系统喷洒的冷却水的温度。
更佳地，所述的判断单元依据以下机制判断是否需要结露报警：
冷却水的温度低于当前激光头的露点温度，则进行结露报警；
冷却水的温度高于当前激光头的露点温度，则不进行结露报警。
更佳地，所述的报警模块包括蜂鸣器和/或LED灯。
较佳地，所述的温湿度传感模块包括温度传感器单元和湿度传感器单元。
采用本发明的具有防结露功能的激光头，通过温湿度传感模块来测定激光头内部气体露点温度，当监测的露点温度高于冷却水温度时，激光头发出警报，提示操作人员提高冷却水温度到露点温度以上，从而避免激光头内部结露，对镜片造成损伤，保证切割质量和效率。
附图说明
图1为本发明的具有防结露功能的激光头的各模块连接结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
该具有防结露功能的激光头，其中包括相互连接的控制器以及温湿度传感模块，两者均设置与激光头中，且所述的温湿度传感模块用于获取激光头内部气体的当前温湿度信息，所述的控制器用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息对激光头的结露状况进行监测。
在一种较佳的实施方式中，所述的激光头中还设置有报警模块，用于实现结露报警。
在一种更佳的实施方式中，所述的控制器中还包括依次连接的计算单元和判断单元，且所述的温湿度传感模块的输出端与计算单元的输入端相连接，所述的计算单元的输出端与所述的判断单元的输入端相连接，所述的判断单元的输出端连接至所述的报警模块的输入端，且
所述的计算单元用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息获取当前激光头的露点温度；
所述的判断单元用于判断当前激光头的露点温度是否需要进行结露报警。
在一种更佳的实施方式中，所述的计算单元中存储有露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表，且所述的计算单元根据所述的露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表获取所述的露点温度。
在一种更佳的实施方式中，所述的露点温度经验公式为：
t＝Aφ+Bt1；
其中φ为相对湿度，t1为干球温度，t为露点温度，A、B均为与相对湿度有关的露点温度经验公式计算系数，由所述的相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表中获取。
在具体实施例中，所述的当前温湿度信息包括相对湿度φ，以及干球温度。
在一种更佳的实施方式中，所述的判断单元具有两个输入端，分别用于连接计算单元的输出端，获取计算单元输出的当前激光头的露点温度，以及用于连接水冷系统，获取激光头的水冷系统喷洒的冷却水的温度。
在一种更佳的实施方式中，所述的判断单元依据以下机制判断是否需要结露报警：
冷却水的温度低于当前激光头的露点温度，则进行结露报警；
冷却水的温度高于当前激光头的露点温度，则不进行结露报警。
在一种更佳的实施方式中，所述的报警模块包括蜂鸣器和/或LED灯。
在一种较佳的实施方式中，所述的温湿度传感模块包括温度传感器单元和湿度传感器单元。
请参阅图1，在本发明的具体实施例中，温湿度传感模块由内置温度传感器单元和湿度传感器单元构成，通过内置温度传感器单元和湿度传感器单元监测激光头内部气体温度和湿度，同时监测流入的冷却水温度，由于在一定气压下，确定了温湿度后露点温度也是确定的，可以从露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表得到露点温度。激光头内部气压为大气压，测得了激光头内部气体的温湿度也就得到了露点温度。当测得的露点温度高于冷却水温度时，控制器控制报警模块发出结露报警，以提示操作人员提高冷却水温度到露点温度以上，从而避免激光头内部结露，对镜片造成损伤，保证切割质量和效率。
在一种具体实施例中，露点温度经验公式为：t＝Aφ+Bt1，其中φ为相对湿度，t1为干球温度，在具体实施例中，干球温度即为空气温度，t为露点温度。
相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表(部分)如下表所示：
| φ/％ | A/℃ | B/(℃/℃) |
| 30 | -14.501922 | 0.842345 |
| 40 | -11.195327 | 0.876491 |
| 50 | -8.539849 | 0.904096 |
| 60 | -6.345999 | 0.927906 |
| 70 | -4.461370 | 0.948767 |
| 80 | -2.809702 | 0.967488 |
| 90 | -1.329306 | 0.984380 |
| 100 | 0.000000 | 1.000000 |
采用本发明的具有防结露功能的激光头，通过温湿度传感模块来测定激光头内部气体露点温度，当监测的露点温度高于冷却水温度时，激光头通过报警模块发出警报，提示操作人员提高冷却水温度到露点温度以上，从而避免激光头内部结露，对镜片造成损伤，保证切割质量和效率。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种具有防结露功能的激光头，其特征在于，包括相互连接的控制器以及温湿度传感模块，两者均设置与激光头中，且所述的温湿度传感模块用于获取激光头内部气体的当前温湿度信息，所述的控制器用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息对激光头的结露状况进行监测。
2.根据权利要求1所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的激光头中还设置有报警模块，用于实现结露报警。
3.根据权利要求2所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的控制器中还包括依次连接的计算单元和判断单元，且所述的温湿度传感模块的输出端与计算单元的输入端相连接，所述的计算单元的输出端与所述的判断单元的输入端相连接，所述的判断单元的输出端连接至所述的报警模块的输入端，且
所述的计算单元用于根据温湿度传感模块获取的当前温湿度信息获取当前激光头的露点温度；
所述的判断单元用于判断当前激光头的露点温度是否需要进行结露报警。
4.根据权利要求3所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的计算单元中存储有露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表，且所述的计算单元根据所述的露点温度经验公式及相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表获取所述的露点温度。
5.根据权利要求4所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的露点温度经验公式为：
t＝Aφ+Bt1；
其中φ为相对湿度，t1为干球温度，t为露点温度，A、B均为与相对湿度有关的露点温度经验公式计算系数，由所述的相对湿度-露点温度经验公式计算系数数值对照表中获取。
6.根据权利要求3所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的判断单元具有两个输入端，分别用于连接计算单元的输出端，获取计算单元输出的当前激光头的露点温度，以及用于连接水冷系统，获取激光头的水冷系统喷洒的冷却水的温度。
7.根据权利要求6所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的判断单元依据以下机制判断是否需要结露报警：
冷却水的温度低于当前激光头的露点温度，则进行结露报警；
冷却水的温度高于当前激光头的露点温度，则不进行结露报警。
8.根据权利要求2所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的报警模块包括蜂鸣器和/或LED灯。
9.根据权利要求1所述的具有防结露功能的激光头，其特征在于，所述的温湿度传感模块包括温度传感器单元和湿度传感器单元。
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