CN113686545A - 一种激光器整机用光栅测试系统 - Google Patents

一种激光器整机用光栅测试系统 Download PDF

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CN113686545A CN202111245033.9A CN202111245033A CN113686545A CN 113686545 A CN113686545 A CN 113686545A CN 202111245033 A CN202111245033 A CN 202111245033A CN 113686545 A CN113686545 A CN 113686545A
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Abstract

本申请提供一种激光器整机用光栅测试系统,其包括测试平台、激光器、功率测试计、温度测试组件和控制器,激光器包括光学模块,光学模块、功率测试计和温度测试组件分别与控制器相连,其中,控制器用于控制光学模块按照不同设定功率加载出光;控制驱动部驱动温度计移动至待测试光栅的位置处;控制功率测试计和温度测试组件,检测激光器的设定功率对应的激光输出功率和光栅温度;接收激光输出功率和光栅温度;根据设定功率、激光输出功率计算激光功率斜效率;根据光栅温度和激光功率斜效率,判断待测试光栅是否合格,并输出测试结果。提高光栅测试效率、提高测试结果准确性和自动化程度高的技术效果。

Description

一种激光器整机用光栅测试系统
技术领域
本申请属于激光器技术领域,尤其涉及一种激光器整机用光栅测试系统。
背景技术
为了保持激光器的稳定性,需要对HR(长周期光纤光栅)和OC(短周期光纤光栅)的使用可靠性进行测试,测试的指标包括光栅温度、温升和激光功率斜效率等,现有技术中,由工作人员分别检测记录光栅温度、功率,再做表格计算,激光功率斜效率光栅温度激光功率斜效率判断激光器光栅是否合格。人工测试效率低、数据记录易出错、测试结果不可靠。
发明内容
本申请实施例提供一种激光器整机用光栅测试系统,以解决现有的光栅测试采用人工测试、测试效率低、测试结果不可靠的问题。
本申请实施例提供一种激光器整机用光栅测试系统,包括:
测试平台,所述测试平台上设有水冷板;
激光器,包括安装于所述测试平台上的光学模块,所述光学模块通过光纤连接待测试光栅,所述待测试光栅位于水冷板上;
安装于所述测试平台上的功率测试计,所述功率测试计用于测试所述光学模块的激光输出功率;
安装于所述测试平台上的温度测试组件,包括驱动部和温度计,所述驱动部与所述温度计连接,所述温度计用于测试所述待测试光栅的光栅温度;
控制器,所述光学模块、所述功率测试计和所述温度测试组件分别与所述控制器相连;
其中,所述控制器用于:
控制所述光学模块按照不同的设定功率加载出光;
控制所述驱动部驱动所述温度计移动至所述待测试光栅的位置处;
控制所述功率测试计和所述温度测试组件,检测激光器的设定功率对应的激光输出功率和光栅温度;
接收所述激光输出功率和光栅温度;
根据所述设定功率和所述激光输出功率计算激光功率斜效率;
根据所述光栅温度和所述激光功率斜效率,判断所述待测试光栅是否合格,并输出测试结果。
本申请实施例提供的一种激光器整机用光栅测试系统,因采用在测试平台上安装功率测试计和温度测试组件,自动测试并记录待测试光栅的激光输出功率和光栅温度,控制器根据激光输出功率计算激光功率斜效率,根据光栅温度和激光功率斜效率,判断待测试光栅是否合格,并输出测试结果,所以克服了现有的光栅测试采用人工测试、测试效率低、测试结果不可靠的问题,进而达到了提高光栅测试效率、提高测试结果准确性和自动化程度高的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对本领域技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果,下面将结合附图来进行说明。其中,在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请实施例提供的光路示意图。
图2为本申请实施例提供的控制逻辑框图。
图3为本申请实施例提供的光栅测试系统的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的光栅测试系统的局部结构示意图。
图5为本申请实施例提供的标识部的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的坐标换算示意图。
图7为相机坐标系与运动坐标系非平行关系下的坐标转化示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种激光器整机用光栅测试系统,以解决现有的光栅测试采用人工测试、效率低、易出错的问题。
为了更清楚的说明激光器整机用光栅测试系统的结构,以下将结合附图对激光器整机用光栅测试系统进行介绍。
在一些实施方式中,参见图1、图2、图3和图4所示,一种光栅测试装置,包括:测试平台1、激光器2、功率测试计3、温度测试组件4和控制器8。
参见图1所示,激光器2发出的光经光纤到待测试光栅21,再照射到功率测试计3的靶面,功率测试计3测试激光器的激光输出功率。
其中,测试平台1上设有水冷板10,激光器2包括安装于测试平台1上的光学模块20和待测试光栅21,光学模块20通过光纤连接待测试光栅21,待测试光栅21串入光学模块20的系统光路,待测试光栅21位于水冷板10上,并贴平于水冷板10上;功率测试计3安装于测试平台1上,功率测试计3用于测试光学模块20的激光输出功率;温度测试组件4安装于测试平台1上,其包括驱动部40和温度计41,温度计41与驱动部40连接,驱动部40用于驱动温度计41移动至待测试光栅21的位置处,温度计41用于检测待测试光栅21的温度得到光栅温度;光学模块20、功率测试计3和温度测试组件4分别与控制器8相连。其中,控制器8用于控制光学模块20按照不同的设定功率加载出光;控制驱动部40驱动温度计41移动至待测试光栅21的位置处;控制功率测试计3检测光学模块20的激光输出功率;控制温度测试组件4检测待测试光栅21的温度,得到光栅温度;接收激光输出功率和光栅温度;根据设定功率、激光输出功率和光栅温度计算温升值和/或激光功率斜效率;根据光栅温度、温升值和/或激光功率斜效率,判断待测试光栅21是否合格,并输出测试结果。
在一些实施方式中,控制器8内预设激光功率斜效率阈值、第一温度阈值、温升阈值,将光栅温度与第一温度阈值做比较运算,温升值与温升阈值做比较运算,激光功率斜效率与激光功率斜效率阈值做比较运算,当光栅温度小于第一温度阈值且温升值小于温升阈值且率斜效率大于激光功率斜效率阈值,则待测试光栅21合格,反之,则待测试光栅21不合格。
可以理解的,温度计41和功率测试计3自动完成待测试光栅21的温度,功率测试计3自动完成待测试光栅21的功率,控制器8对光栅温度和激光输出功率进行记录和运算,得到待测试光栅21的测试结果,自动化程度高,提高了待测试光栅21的测试效率,降低人工成本。
示例性的,假定设定功率分别为P01、P02、P03……P0i,对应的,功率测试计3检测的激光输出功率分别为P11、P12、P13……P1j,控制器8根据最小二乘法自动计算激光功率斜效率K,激光功率斜效率K的计算公式如下:
Figure 387783DEST_PATH_IMAGE001
其中,P0i为第i个设定功率,P1j为第j个实际接收激光输出功率,i、j为1,2,…,n,n为拟合数据组数。
当i=j=3时,程序控制电学模块按设定功率百分比(30%,70%和95%)加载出光,光学模块输入功率分别为P01,P02,P03(P0i),稳定后自动采集电学模块按设定功率百分比(30%,70%和95%)下的功率计实测出光功率P11,P12,P13(记作P1j)。激光功率斜效率K的计算公式如下:
Figure 773765DEST_PATH_IMAGE002
在一些实施方式中,参见图3所示,驱动部40包括第一移动平台400和第二移动平台401,第一移动平台400的第一导轨4000连接第二移动平台401的第二滑块4010,温度计41与第一移动平台400的第一滑块4001连接。
示例性的,参见图2所示,第一移动平台400包括第一导轨4000和第一滑块4001,电机丝杆或无杆气缸驱动第一滑块4001向X轴方向沿第一导轨4000滑动,温度计41为红外测温仪,第二移动平台401包括第二导轨4011和第二滑块4010,电机丝杆或无杆气缸驱动第二滑块4010向Y轴方向沿第二导轨4011滑动,第一导轨4000的一端通过立柱402与第二滑块4010。
可以理解的,待测试光栅21在水冷板10上固定位置,提前在控制器8中输入待测试光栅21的位置坐标,控制器8根据该坐标驱动部40驱动温度计41移动至待测试光栅21的位置处,进行温度测量即可。
在一些实施方式中,参见图2所示,温度测试组件4还包括视觉系统43,用于采集待测试光栅21的照片;
控制器8与视觉系统43连接;
其中,控制器8用于:
接收视觉系统43采集的待测试光栅21的照片;
根据照片计算出待测试光栅21所在位置的坐标;
根据坐标控制驱动部40驱动温度计41移动至待测试光栅21。
可以理解的,由于连接光学模块和待测试光栅21的光纤的长度变化,待测试光栅21在水冷板10上的位置无法固定,通过视觉系统43对整个水冷板10进行拍照,控制器8对该照片进行处理,计算待测试光栅21的坐标,操作简单,适用范围广。
在一些实施方式中,参见图2所示,激光器整机用光栅测试系统还包括机架5,测试平台1安装于机架5上,视觉系统43安装于机架5上,视觉系统43包括相机430和光源431,相机430设置于机架5上,且位于水冷板10的上方,光源431安装于机架5上照射水冷板10。由于待测试光栅21易反光且特征小,需要采用5000万像素及以上的相机采集照片,成本较高,为了更好的标识出待测试光栅21的位置。温度测试组件4还包括标识部42,标识部42设置于水冷板10上,标识部42位于待测试光栅21上,视觉系统43用于识别标识部42的位置,驱动部40用于根据视觉系统43识别到的标识部42的位置驱动温度计41移动至标识部42处。
在一些实施方式中,参见图5所示,标识部42包括面板420和支撑部421,支撑部421位于面板420的两端,面板420上设有标识区422和检测区423,标识区422位于检测区423的一侧,检测区423为通孔槽,通过通孔槽可直接拍摄到待测试光栅。通孔槽的长度不小于待测光栅21的长度,标识区422位于光栅入口一侧,其上标识有白色的HR或OC字样用以标识区分待测试光栅的类型,同时,保证温度计41从光栅入口开始测温,以利于不同光栅温度的横向比较。其中,标识区422的HR或OC字样采用白色字样也可以采用其他非中心堆成的图形,而标识部42本体为黑色,在光源的照射下,标识区被凸显,本体的黑色有效避免了直接识别光栅的反光问题。
可以理解的,检测区423靠近标识区422的一端为检测区423的起点,远离标识区422的一端为检测区423的终点,对应的,检测区423的起点对应待测试光栅21的光栅入口位置,检测区423的终点对应待测试光栅21的光栅出口位置,检测区423的中点位置对应待测试光栅21的光栅栅区位置。
控制器8包括坐标换算模块,用于对采集的标识部42的照片进处理和坐标换算模块,分别获得待测试光栅21的光栅入口、光栅栅区和光栅出口的坐标,驱动部与坐标换算模块连接,根据坐标驱动温度计41移动至待测试光栅21的光栅入口、光栅栅区和光栅出口处,分别检测待测试光栅21的光栅入口、光栅栅区和光栅出口的温度,分别为第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度,控制器8用于:
预设第一温度阈值,不同设定功率对应不同第一温度阈值;
将第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度分别与第一温度阈值做比较运算;
若第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度中任一温度大于第一温度阈值,测试结果为待测试光栅21不合格。
在一些实施方式中,控制器8用于:
预设温升阈值;
将不同设定功率对应的第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度进行运算,对应得到第一温升值、第二温升值和第三温升值,取第一温升值、第二温升值和第三温升值中的最大值与温升阈值做比较运算,若第一温升值、第二温升值和第三温升值中的最大值大于温升阈值,则测试结果为所述待测试光栅21不合格。
可以理解的,可以测量一次光栅入口、光栅栅区和光栅出口的温度,为了提高测量精准度,每一设定功率下,多次测量光栅入口、光栅栅区和光栅出口的温度,选取光栅入口处的多个温度中的最大温度作为第一光栅温度,取光栅栅区处的多个温度中最大温度作为第二光栅温度,取光栅出口处的多个温度中的最大温度作为第三光栅温度,当然,也可以对每一处的温度进行加权求平均数,以确定最终的第一光栅温度、第二光栅温度、第一光栅温度。
在一些实施方式中,参见图6所示,图6为本申请实施例提供的相机坐标系与运动 坐标系平行下的坐标换算示意图,相机坐标系为O,运动坐标系为O,坐标换算模块用于根 据第一坐标换算公式计算待测试光栅21在运动坐标系下的光栅入口的坐标
Figure 146978DEST_PATH_IMAGE003
光 栅栅区的坐标
Figure 276608DEST_PATH_IMAGE004
和光栅出口的坐标
Figure 825401DEST_PATH_IMAGE005
第一坐标换算公式如下:
Figure 241339DEST_PATH_IMAGE006
其中,
Figure 711634DEST_PATH_IMAGE007
为检测到的相机坐标系下标识区422的中心坐标,
Figure 504010DEST_PATH_IMAGE008
为检测的相机 坐标系下述标识部的偏转角度,
Figure 641730DEST_PATH_IMAGE009
为标定的相机坐标系下温度 计41的原点坐标,m为标定的相机在标识部视野下每1毫米对应的像素点数,d1为标定的标 识区422的中心与检测区423起点之间的距离,d2为标定的标识区422的中心与检测区423终 点之间的距离。其中,温度计41的原点坐标为温度计41的中心在运动坐标系为O原点的坐 标。
可以理解的,控制器对采集到的照片进行坐标换算前还包括图形处理、模板标定、特征匹配等内容,上述的坐标换算适用于相机坐标系与运动坐标系平行的情况下。
在一些实施方式中,参见图7所示,图7为相机坐标系与运动坐标系非平行关系下 的坐标转化示意图,相机坐标系为O,运动坐标系为O,坐标换算模块用于根据第二坐标换 算公式计算待测试光栅21在运动坐标系下的光栅入口的坐标
Figure 730034DEST_PATH_IMAGE010
光栅栅区的坐标
Figure 218784DEST_PATH_IMAGE011
和光栅出口的坐标
Figure 549271DEST_PATH_IMAGE012
第二坐标换算公式如下:
Figure 541498DEST_PATH_IMAGE013
其中,
Figure 564818DEST_PATH_IMAGE014
为检测到的在相机坐标系下检测区423的起点坐标,
Figure 540864DEST_PATH_IMAGE015
为检 测到的在相机坐标系下检测区423的终点坐标,(a, b)为标定的相机坐标系下温度计41的 原点坐标,L1为标定的相机坐标系下温度计41沿X轴正方向从A点移动到B点的相对距离,L2 为标定的相机坐标系下温度计41沿Y轴正方向从C点移动到D点的相对距离,m为标定的相机 在标识部视野下每1毫米对应的像素点数,
Figure 284829DEST_PATH_IMAGE016
为标定的运动坐标系下温度计41从A 点移动到B点对应的相对坐标,
Figure 787355DEST_PATH_IMAGE017
为标定的相机坐标系下温度计41从C点移动到D 点对应的相对坐标。
在一些实施方式中,参见图7所示,图7为相机坐标系与运动坐标系非平行关系下 的坐标转化示意图,相机坐标系为O,运动坐标系为O,坐标换算模块用于根据第三坐标换 算公式计算待测试光栅在运动坐标系下的光栅入口的坐标
Figure 591363DEST_PATH_IMAGE018
光栅栅区的坐标
Figure 54705DEST_PATH_IMAGE019
和光栅出口的坐标
Figure 225530DEST_PATH_IMAGE020
,第三坐标换算公式如下:
Figure 457928DEST_PATH_IMAGE021
其中,
Figure 823050DEST_PATH_IMAGE022
为检测到的相机坐标系下标识区422的中心坐标,
Figure 242530DEST_PATH_IMAGE023
为检测到相机坐 标系下标识部42的偏转角度,
Figure 859457DEST_PATH_IMAGE024
为标定的相机坐标系下温度计41的 原点坐标,d1为标定的标识区422的中心与检测区423起点之间的距离,d2为标定的标识区 422的中心与检测区423终点之间的距离,L1为标定的相机坐标系下温度计41沿X轴正方向 从A点移动到B点的相对距离,L2为标定的相机坐标系下温度计41沿Y轴正方向从C点移动到 D点的相对距离,m为标定的相机在标识部视野下每1毫米对应的像素点数,
Figure 70995DEST_PATH_IMAGE025
为标定 的运动坐标系下温度计41从A点移动到B点对应的相对坐标,
Figure 482385DEST_PATH_IMAGE026
为标定的相机坐标系 下温度计41从C点移动到D点对应的相对坐标。
可以理解的,控制器8对采集到的照片进行坐标换算前还包括图形处理、模板标定、特征匹配等内容,上述的坐标换算适用于相机坐标系与运动坐标系非平行的情况下。
可以理解的,m为标定的相机在标识部视野下每1毫米对应的像素点数,照相机视野范围内标定一段实际距离L0,对应的像素点数为N个,根据公式m = n / L0计算得到。
示例性的,光源431包括第一灯源4310和第二灯源4311,第一灯源4310和第二灯源4311对角设置,第一灯源4310的水平高度高于第二灯源4311的水平高度,相机430的水平高度位于第一灯源4310和第二灯源4311的水平高度之间。
可以理解的,可以从相机430的上下方分别补光,也可以从相机430的两侧分别补光,以能够实现照射水冷板10补光,避免产生光影的目的。
示例性的,激光器整机用光栅测试系统还包括光纤切割机6和光纤熔接机7,光纤切割机6和光纤熔接机7安装于测试平台1。待测试光栅21接入光纤时,通过光纤切割机6将测试完成的待测试光栅21切割掉,通过光纤熔接机7将新的待测试光栅21与光纤熔接,方便待测试光栅21接入光学模块20的光学系统中。
在一些实施方式中,参见图2所示,激光器2还包括供电模块22和若干继电器23,供电模块22通过若干继电器23与光学模块20连接,供电模块22与控制器8连接;
其中,控制器8用于:
设置激光器2的不同设定功率;
控制供电模块22根据设定功率控制若干继电器23动作,以控制光学模块20按照设定功率加载出光。
示例性的,供电模块22与光学模块20之间设置五个继电器23,供电模块22与光学模块20之间形成5组切换通道,每一继电器23控制一组切换通道通电或断电,根据设定功率控制对应的继电器23动作,进一步提高待测试光栅21的测试效率,便于操作,提高安全性。
在一些实施方式中,参见图2所示,该激光器整机用光栅测试系统还包括扫码组件9和存储器81,用于扫描待测试光栅21的条码编号;
扫码组件和存储器81与控制器连接;
其中,控制器用于:
接收条码编号;
将条码编号、光栅温度、温升值、激光功率斜效率和测试结果存储到存储器81中。
在一些实施方式中,该激光器整机用光栅测试系统还包括与控制器连接的MES82,其中,控制器用于将条码编号、光栅温度、温升值、激光功率斜效率和测试结果存储到MES82中。
可以理解的,将条码编号、光栅温度、温升值、激光功率斜效率、测试结果存自动保存在存储器81或MES82中,所有数据自动保存,方便后续追溯,提高测试效率。
示例性的,参见图3所示,扫码组件9包括扫码枪90和挡板91,挡板91安装于测试平台1上,扫码枪90安装于挡板91上,挡板91表面做发黑处理吸光,阻燃。
在一些实施方式中,参见图2所示,一种激光器整机用光栅测试系统,还包括:
报警模块80,用于发出报警信息;
控制器8与报警模块80连接;
其中,控制器8用于:
将光栅温度与控制器8内的预设的第二温度阈值进行比较运算;
当光栅温度超过第二温度阈值,控制报警模块80发出警报信息。
可以理解的,控制器8还设有第三温度阈值,当光栅温度超过第三温度阈值,控制发出报警信息的同时激光器2关闭,自动报警提醒,激光器2停止出光,安全可靠。
在一些实施方式中,参见图2所示,一种激光器整机用光栅测试系统,还包括:
报警模块80,用于发出警报信息;
控制器8与报警模块80连接;
其中,控制器8用于:
将激光输出功率与控制器8内预设的功率阈值进行比较运算;
当激光输出功率小于功率阈值,控制报警模块80发出警报信息和激光器关闭。
在一些实施方式中,参见图2所示,一种激光器整机用光栅测试系统,还包括:
报警模块80,用于发出警报信息;
流量计11,用于检测流经水冷板的实时流量;
报警模块80和流量计11分别与控制器8连接;
其中,控制器8用于:
接收实时流量;
将实时流量与控制器8的设定流量做比较运算;
当实时流量小于设定流量,控制报警模块80发出警报信息和激光器关闭。
可以理解的,参见图2所示,一种激光器整机用光栅测试系统,还包括:
报警模块80,用于发出警报信息;
流量计11,用于检测流经水冷板的实时流量;
报警模块80和流量计11分别与控制器8连接;
其中,控制器8用于:
将光栅温度与控制器8内的预设的第二温度阈值进行比较运算,将激光输出功率与控制器8内预设的功率阈值进行比较运算、实时流量与控制器8的设定流量做比较运算;
当光栅温度大于第二温度阈值,或,当激光输出功率小于功率阈值,或,当实时流量小于设定流量,控制报警模块80发出警报信息和激光器2关闭。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
以上对本申请实施例所提供的光栅测量系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (16)

1.一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,包括:
测试平台,所述测试平台上设有水冷板;
激光器,包括安装于所述测试平台上的光学模块,所述光学模块通过光纤连接待测试光栅,所述待测试光栅位于水冷板上;
安装于所述测试平台上的功率测试计,所述功率测试计用于测试所述光学模块的激光输出功率;
安装于所述测试平台上的温度测试组件,包括驱动部和温度计,所述驱动部与所述温度计连接,所述温度计用于测试所述待测试光栅的光栅温度;
控制器,所述光学模块、所述功率测试计和所述温度测试组件分别与所述控制器相连;
其中,所述控制器用于:
控制所述光学模块按照不同的设定功率加载出光;
控制所述驱动部驱动所述温度计移动至所述待测试光栅的位置处;
控制所述功率测试计和所述温度测试组件,检测激光器的设定功率对应的激光输出功率和光栅温度;
接收所述激光输出功率和光栅温度;
根据所述设定功率和所述激光输出功率计算激光功率斜效率;
根据所述光栅温度和所述激光功率斜效率,判断所述待测试光栅是否合格,并输出测试结果。
2.根据权利要求1所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,所述控制器用于根据所述光栅温度计算温升值,根据所述温升值判断所述待测试光栅是否合格,并输出测试结果。
3.根据权利要求2所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,所述温度测试组件还包括:
视觉系统,用于采集所述待测试光栅的照片;
所述控制器与所述视觉系统连接;
其中,所述控制器用于:
接收所述视觉系统采集的所述待测试光栅的照片;
根据所述照片计算出所述待测试光栅所在位置的坐标;
根据所述坐标控制所述驱动部驱动所述温度计移动至所述待测试光栅。
4.根据权利要求3所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,所述视觉系统包括相机、标识部和光源,所述相机位于所述水冷板的上方,所述光源照射所述水冷板,所述标识部设置于所述水冷板上,所述标识部位于所述待测试光栅上方,所述相机用于采集所述标识部照片,所述控制器用于根据所述照片计算出所述待测试光栅所在位置的坐标。
5.根据权利要求4所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,所述标识部包括面板和支撑部,所述支撑部与所述面板的端部连接,所述支撑部位于所述测试平台上,所述面板上设有检测区和标识区,所述标识区位于所述检测区的一侧,所述标识区内设有非对称图形,所述待测试光栅位于所述检测区的下方。
6.根据权利要求5所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,所述控制器包括:
坐标换算模块,用于对所述照片采集的所述标识部的照片进行坐标换算,分别获得所述待测试光栅的光栅入口、光栅栅区和光栅出口的坐标;
所述驱动部与所述坐标换算模块连接,根据所述坐标驱动所述温度计移动至所述待测试光栅的光栅入口、光栅栅区和光栅出口处,分别检测所述待测试光栅的光栅入口、光栅栅区和光栅出口的光栅温度,分别为第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度;
所述控制器用于:
预设第一温度阈值,不同设定功率对应不同所述第一温度阈值;
将所述第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度分别与所述第一温度阈值做比较运算;
当所述第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度中任一温度大于所述第一温度阈值,所述测试结果为所述待测试光栅不合格。
7.根据权利要求6所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,
所述控制器用于:
预设温升阈值;
将不同设定功率对应的所述第一光栅温度、第二光栅温度和第三光栅温度进行运算,对应得到第一温升值、第二温升值和第三温升值,取所述第一温升值、第二温升值和第三温升值中的最大值与所述温升阈值做比较运算,若大于所述温升阈值,则所述测试结果为所述待测试光栅不合格。
8.根据权利要求6所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,
所述坐标换算模块用于根据第一坐标换算公式计算所述待测试光栅在运动坐标系下 的光栅入口的坐标
Figure 334912DEST_PATH_IMAGE001
光栅栅区的坐标
Figure 658577DEST_PATH_IMAGE002
和光栅出口的坐标
Figure 969472DEST_PATH_IMAGE003
,所述第 一坐标换算公式如下:
Figure 286053DEST_PATH_IMAGE004
其中,
Figure 366004DEST_PATH_IMAGE005
为检测到的相机坐标系下所述标识区的中心坐标,
Figure 860571DEST_PATH_IMAGE006
为检测到所述相机 坐标系下所述标识部的偏转角度,
Figure 658763DEST_PATH_IMAGE007
为标定的所述相机坐标系下所 述温度计的原点坐标,m为标定的所述相机在所述标识部视野下每1毫米对应的像素点数, d1为标定的所述标识区的中心与所述检测区起点之间的距离,d2为标定的所述标识区的中 心与所述检测区终点之间的距离。
9.根据权利要求6所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,
所述坐标换算模块用于根据第二坐标换算公式计算所述待测试光栅在运动坐标系下 的光栅入口的坐标
Figure 14920DEST_PATH_IMAGE008
、光栅栅区的坐标
Figure 418219DEST_PATH_IMAGE009
和光栅出口的坐标
Figure 942742DEST_PATH_IMAGE010
,所述第 二坐标换算公式如下:
Figure 369175DEST_PATH_IMAGE011
其中,
Figure 371766DEST_PATH_IMAGE012
为检测的在相机坐标系下所述检测区的起点坐标,
Figure 816523DEST_PATH_IMAGE013
为检测的在所 述相机坐标系下所述检测区的终点坐标,(a, b)为标定的所述相机坐标系下所述温度计的 原点坐标,L1为标定的所述相机坐标系下所述温度计沿X轴正方向从A点移动到B点的相对 距离,L2为标定的所述相机坐标系下所述温度计沿Y轴正方向从C点移动到D点对应的相对 距离,m为标定的所述相机在所述标识部视野下每1毫米对应的像素点数,
Figure 777525DEST_PATH_IMAGE014
为标定 的所述运动坐标系下所述温度计从A点移动到B点的相对坐标,
Figure 753572DEST_PATH_IMAGE015
为标定的所述相机 坐标系下所述温度计从C点移动到B点对应的相对坐标。
10.根据权利要求6所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,所述坐标换 算模块用于根据第三坐标换算公式计算所述待测试光栅在运动坐标系下的光栅入口的坐 标
Figure 435220DEST_PATH_IMAGE016
光栅栅区的坐标
Figure 875428DEST_PATH_IMAGE017
和光栅出口的坐标
Figure 388360DEST_PATH_IMAGE018
,所述第三坐标换算公式 如下:
Figure 851702DEST_PATH_IMAGE019
其中,
Figure 133779DEST_PATH_IMAGE020
为检测到的相机坐标系下所述标识区的中心坐标,
Figure 366177DEST_PATH_IMAGE021
为检测到所述相机 坐标系下所述标识部的偏转角度,
Figure 668982DEST_PATH_IMAGE022
为标定的所述相机坐标系下所 述温度计的原点坐标,d1为标定的标识区的中心与检测区起点之间的距离,d2为标定的标识 区的中心与检测区终点之间的距离,L1为标定的所述相机坐标系下所述温度计沿X轴正方 向从A点移动到B点的相对距离,L2为标定的所述相机坐标系下所述温度计沿Y轴正方向从C 点移动到D点的相对距离,m为标定的所述相机在所述标识部视野下每1毫米对应的像素点 数,
Figure 275413DEST_PATH_IMAGE023
为标定的所述运动坐标系下所述温度计从A点移动到B点对应的相对坐标,
Figure 689077DEST_PATH_IMAGE024
为标定的所述相机坐标系下所述温度计从C点移动到D点对应的相对坐标。
11.根据权利要求1所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,
所述激光器还包括供电模块和若干继电器,所述供电模块通过若干所述继电器与所述光学模块连接,
所述供电模块与所述控制器连接;
其中,所述控制器用于:
设置所述激光器不同的设定功率;
控制所述供电模块根据设定功率控制若干所述继电器动作,以控制所述光学模块按照设定功率加载出光。
12.根据权利要求1所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,还包括扫码组件和存储器,所述扫码组件用于扫描所述待测试光栅的条码编号;
所述扫码组件和所述存储器分别与所述控制器连接;
其中,所述控制器用于:
接收所述条码编号;
将所述条码编号、所述光栅温度、所述激光功率斜效率和所述测试结果存储到所述存储器中。
13.根据权利要求12所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,还包括:
与所述控制器连接的MES;
其中,控制器用于:
将所述条码编号、所述光栅温度、所述激光功率斜效率和所述测试结果存储到所述MES中。
14.根据权利要求1所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,还包括:
报警模块,用于发出报警信息;
所述控制器与所述报警模块连接;
其中,所述控制器用于:
将所述光栅温度与所述控制器内的预设的第二温度阈值进行比较运算;
当所述光栅温度大于所述第二温度阈值,控制所述报警模块发出警报信息。
15.根据权利要求1所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,还包括:
报警模块,用于发出警报信息;
所述控制器与所述报警模块连接;
其中,所述控制器用于:
将所述激光输出功率与所述控制器内预设的功率阈值进行比较运算;
当所述激光输出功率小于所述功率阈值,控制所述报警模块发出警报信息和所述激光器关闭。
16.根据权利要求1所述的一种激光器整机用光栅测试系统,其特征在于,还包括:
报警模块,用于发出警报信息;
流量计,用于检测流经所述水冷板的实时流量;
所述报警模块和所述流量计分别与所述控制器连接;
其中,所述控制器用于:
接收所述实时流量;
将所述实时流量与所述控制器的设定流量做比较运算;
当所述实时流量小于所述设定流量,控制所述报警模块发出警报信息和所述激光器关闭。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116625646A (zh) * 2023-07-19 2023-08-22 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 光纤激光器测试系统及测试方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002042364A (ja) * 2000-05-18 2002-02-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザパワー制御装置及びレーザパワー制御方法
CN102788649A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 富泰华工业(深圳)有限公司 自动温度测试系统及温度测试方法
CN107270811A (zh) * 2017-06-22 2017-10-20 深圳市恒科通机器人有限公司 定位测试方法及定位测试装置
CN107689831A (zh) * 2017-09-30 2018-02-13 中航海信光电技术有限公司 一种激光器阈值电流和斜效率随时间变化计算方法及系统
US20180100773A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-12 Laser Institute of Shandong Academy of Science Temperature sensor and temperature sensing system based on active phase-shifted fibre grating
CN109211404A (zh) * 2018-11-13 2019-01-15 徐州诺派激光技术有限公司 光纤光栅测试系统及光纤光栅性能测试方法
CN109631757A (zh) * 2018-12-13 2019-04-16 珠海博明软件有限公司 一种光栅尺标定方法、装置及视觉检测装置
CN109655040A (zh) * 2018-12-25 2019-04-19 南京工业大学 一种基于无人机靶向技术的边坡位移监测方法
CN111998908A (zh) * 2019-05-07 2020-11-27 南京理工大学 基于图像识别的水位监测散斑图像标识尺、系统及方法
CN113504032A (zh) * 2021-09-06 2021-10-15 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种光纤光栅测试系统及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002042364A (ja) * 2000-05-18 2002-02-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザパワー制御装置及びレーザパワー制御方法
CN102788649A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 富泰华工业(深圳)有限公司 自动温度测试系统及温度测试方法
US20180100773A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-12 Laser Institute of Shandong Academy of Science Temperature sensor and temperature sensing system based on active phase-shifted fibre grating
CN107270811A (zh) * 2017-06-22 2017-10-20 深圳市恒科通机器人有限公司 定位测试方法及定位测试装置
CN107689831A (zh) * 2017-09-30 2018-02-13 中航海信光电技术有限公司 一种激光器阈值电流和斜效率随时间变化计算方法及系统
CN109211404A (zh) * 2018-11-13 2019-01-15 徐州诺派激光技术有限公司 光纤光栅测试系统及光纤光栅性能测试方法
CN109631757A (zh) * 2018-12-13 2019-04-16 珠海博明软件有限公司 一种光栅尺标定方法、装置及视觉检测装置
CN109655040A (zh) * 2018-12-25 2019-04-19 南京工业大学 一种基于无人机靶向技术的边坡位移监测方法
CN111998908A (zh) * 2019-05-07 2020-11-27 南京理工大学 基于图像识别的水位监测散斑图像标识尺、系统及方法
CN113504032A (zh) * 2021-09-06 2021-10-15 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种光纤光栅测试系统及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116625646A (zh) * 2023-07-19 2023-08-22 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 光纤激光器测试系统及测试方法
CN116625646B (zh) * 2023-07-19 2023-10-24 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 光纤激光器测试系统及测试方法

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