CN117460125A - 一种uv光能量补偿智能控制系统及方法 - Google Patents

一种uv光能量补偿智能控制系统及方法 Download PDF

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王纯龙
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Abstract

本申请公开了一种UV光能量补偿智能控制系统及方法，所述控制系统包括：厚度检测模块、UV光能量测量模块、数值校准模块、补偿检测模块和提示信息模块；所述厚度检测模块用于检测UV胶的厚度；所述UV光能量测量模块用于使用热释电传感器对光能量进行测量；所述数值校准模块对测量得到的光能量数值进行校准，得到更加准确的校准数据；所属补偿检测模块用于根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；所述提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。本申请由三角测量法的原理可知三角位移测量时采用激光光电作为探头，且为非接触测量，测量速度快。

Description

一种UV光能量补偿智能控制系统及方法
技术领域
本申请涉及UV光能量补偿技术领域，具体涉及一种UV光能量补偿智能控制系统及方法。
背景技术
许多激光应用使用脉冲光束，并且脉冲宽度也变得越来越短，甚至飞秒脉冲也变得很常见，在许多此类应用中，紫外波长特别有用，因为短波长所关联的光子能力极高，非热机制可以用于切割材料，这使得在医学和材料加工方面，出现了一些独特的应用，短脉冲使得在非常短的时间内将大量能量应用于一个小的聚焦点成为可能，从而最小化周围材料的热效应的风险。这是因为生成的任何热量没有时间传播到周围材料，当脉冲结束时，它已经消失了，但这也使得激光的设计和测量变得非常具有挑战性。重复脉冲激光的能量脉冲，通常使用热释电传感器来测量，但由于紫外光的性质，可能对其材料造成影响，因此需要选择正确的传感器来进行测量。
发明内容
为了解决以上技术问题，本申请提供了一种UV光能量补偿智能控制系统及方法，所述系统包括：厚度检测模块、UV光能量测量模块、数值校准模块、补偿检测模块和提示信息模块；
所述厚度检测模块用于检测UV胶的厚度；
所述UV光能量测量模块用于使用热释电传感器对光能量进行测量；
所述数值校准模块对测量得到的光能量数值进行校准，得到校准数据；
所属补偿检测模块用于根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；
所述提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。
可选的，所述厚度检测模块检测UV胶的厚度的过程具体包括：
基于三角测量的双光路位移测量法，建立坐标系，在所述坐标系中任取两点；
对取得的两点使用三角形的几何关系得到被测物体的位移信息；
根据所述位移信息对取得的两点成像，对比成像位置；
基于所述成像位置进行测量补偿；
根据测量补偿的结果得到UV胶的厚度。
可选的，所述数值校准模块的工作流程包括：
接收热释电传感器反射的UV光信号，测量信号光与同步光之间的时间间隔；
将所述时间间隔与预设指标进行比较，若所述时间间隔大于等于预设指标则进行延时调整，直至满足小于预设指标。
可选的，所述补偿检测模块包括：补偿控制子模块和检测子模块；
所述补偿控制子模块用于决定是否对当前输出的光能量进行补偿；
所述检测子模块用于判断补偿后的光能量是否符合设定的额定数值。
可选的，所述补偿控制子模块包括：厚度检测补偿单元和校准数据检测补偿单元；
所述厚度检测补偿单元用于根据检测到的UV胶的厚度与预设固化深度进行匹配，判断是否需要补偿；
所述校准数据检测补偿单元用于根据校准数据判断是否需要补偿。
可选的，所述厚度检测补偿单元用于根据检测到的UV胶的厚度与预设固化深度进行匹配，判断是否需要补偿过程包括：
判断所述UV胶的厚度是否与预设固化深度相匹配，若匹配，则调取预设固化功率，根据所述预设固化功率控制热释电传感器的功率。
可选的，提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息的过程包括：
根据将补偿后的光电数值重新进行测量；
将所述测量结果与设定的额定数值进行比较；
若还没有达到额定数值，则进行信息提醒。
本申请还包括一种UV光能量补偿智能控制方法,包括:
检测UV胶的厚度；
使用热释电传感器对光能量进行测量；
对测量得到的光能量数值进行校准，得到更加准确的校准数据；
根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；
判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请由三角测量法的原理可知三角位移测量时采用激光光电作为探头，且为非接触测量，测量速度快。本申请的热释电传感器配备集中不同的吸收器类型，金属、Bf、BB等金属吸收剂覆盖晶体，能够快速测量，但能大能量密度和损伤阈值较低，Bf和BB吸收剂在光谱范围和损伤阈值上都更宽，但相对较厚，因此不能用于高重复脉冲频率，使用不同的吸收器以满足不同的应用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的一种UV光能量补偿智能控制系统及方法的系统结构图。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
实施例一：
在本实施例中，如图1所示，一种UV光能量补偿智能控制系统，所述系统包括：厚度检测模块、UV光能量测量模块、数值校准模块、补偿检测模块和提示信息模块；
所述厚度检测模块用于检测UV胶的厚度；
可选的，所述厚度检测模块检测UV胶的厚度的过程具体包括：
基于CCD建立坐标系，在所述坐标系中取两点；
对取得的两点使用三角形的几何关系得到被测物体的位移信息；
根据所述位移信息对取得的两点成像，对比成像位置；
基于所述成像位置进行测量补偿；
根据测量补偿的结果得到UV胶的厚度。
具体的，基于线阵CCD三角测量的双光路位移测量法，可以对被测物体进行二维测量。采用两个线阵CCD，目标点分别在一定角度的两个CCD上成像，这阳就可以得到目标点的坐标。由三角测量法的原理可知三角位移测量时采用激光光电作为探头，且为非接触测量，测量速度快。
在本实施例中，两个CCD的中心间距为2L,两CCD的光轴共面且位于xOy平面内。被测面上测量范围内任意待测点S(x，y)分别在CCD1和CCD2上的像点为C1、C2。基于坐标点的坐标，得到双光路被测物体的位移数据。
在一个CCD出现测量盲区时，另一个CCD可以接收到信号，减弱甚至是消除了测量过程中盲区的出现；若被测物表面没有倾斜，两个CCD接收到的信号成对称的像；若被测表面有一定的倾斜角，通过两个CCD成像位置的不同，可以得出被测表面的倾斜角，从而可对测量进行补偿，这种测量方法理论上可明显提高传感器的测量精度。
所述UV光能量测量模块用于使用热释电传感器对光能量进行测量；
UV光能量测量模块的工作过程包括：
所述热释电传感器配备金属吸收剂覆盖晶体；
所述热释电传感器收集经过多次反射的UV光信号。
在本实施例中，热释电传感器配备集中不同的吸收器类型，金属、Bf、BB等金属吸收剂覆盖晶体，能够快速测量，但能大能量密度和损伤阈值较低，Bf和BB吸收剂在光谱范围和损伤阈值上都更宽，但相对较厚，因此不能用于高重复脉冲频率，不同的吸收器以满足不同的应用需求。
但是，如果处理更加的能量密度，则可以添加扩散器，这样可以让吸收剂上的能量密度减低，从而使得传感器能够处理比本申能力更高的能量密度，这些扩散器可以在受到紫外线辐射时保持稳定性，不会出现紫外漂移的风险，这些传感器可以在193nm至2.94纳米的波长范围内进行校准，具有较高的损伤阈值。
所述数值校准模块对测量得到的光能量数值进行校准，得到更加准确的校准数据；
可选的，所述数值校准模块的工作流程包括：
接收输出的UV光信号，测量信号光与同步光之间的时间间隔；
将所述时间间隔与预设指标进行比较，若所述时间间隔大于等于预设指标则进行延时调整，直至满足小于预设指标。
具体的，通过交流耦合电路、高速比较器、电平转换芯片进行信号调整，在量子密钥分发系统中，同步光经过光电转换单元输出的信号为差分小信号，共模幅值为1V，差分幅值为400mV左右。为了甄别出此小幅值信号，需要通过交流耦合的方式介入高速比较器，为了消除噪声，比较器需要设置一定的滞回比较阈值。
所属补偿检测模块用于根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；
可选的，所述补偿检测模块包括：补偿控制子模块和检测子模块；
所述补偿控制模块用于决定是否对当前输出的光能量进行补偿；
所述检测子模块用于判断补偿后的光能量是否符合设定的额定数值。
可选的，所述补偿控制子模块包括：厚度检测补偿单元和校准数据检测补偿单元；
所述厚度检测补偿单元用于根据检测到的UV胶的厚度与预设固化深度进行匹配，判断是否需要补偿；
所述校准数据检测补偿单元用于根据校准数据判断是否需要补偿。
可选的，所述厚度检测补偿单元用于根据检测到的UV胶的厚度与预设固化深度进行匹配，判断是否需要补偿过程包括：
判断所述UV胶的厚度是否与预设固化深度相匹配，若匹配，则调取预设固化功率，根据所述预设固化功率控制热释电传感器的功率。
所述提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。
可选的，提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息的过程包括：
根据将补偿后的光电数值重新进行测量；
将所述测量结果与设定的额定数值进行比较；
若还没有达到额定数值，则进行信息提醒。
实施例二
一种UV光能量补偿智能控制方法,包括:
检测UV胶的厚度；
使用热释电传感器对光能量进行测量；
对测量得到的光能量数值进行校准，得到更加准确的校准数据；
根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；
判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。
以上所述的实施例仅是对本申请优选方式进行的描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：厚度检测模块、UV光能量测量模块、数值校准模块、补偿检测模块和提示信息模块；
所述厚度检测模块用于检测UV胶的厚度；
所述UV光能量测量模块用于使用热释电传感器对光能量进行测量；
所述数值校准模块对测量得到的光能量数值进行校准，得到校准数据；
所属补偿检测模块用于根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；
所述提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。
2.根据权利要求1所述的UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，所述厚度检测模块检测UV胶的厚度的过程具体包括：
基于三角测量的双光路位移测量法，建立坐标系，在所述坐标系中任取两点；
对取得的两点使用三角形的几何关系得到被测物体的位移信息；
根据所述位移信息对取得的两点成像，对比成像位置；
基于所述成像位置进行测量补偿；
根据测量补偿的结果得到UV胶的厚度。
3.根据权利要求1所述的UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，所述数值校准模块的工作流程包括：
接收热释电传感器反射的UV光信号，测量信号光与同步光之间的时间间隔；
将所述时间间隔与预设指标进行比较，若所述时间间隔大于等于预设指标则进行延时调整，直至满足小于预设指标。
4.根据权利要求1所述的UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，所述补偿检测模块包括：补偿控制子模块和检测子模块；
所述补偿控制子模块用于决定是否对当前输出的光能量进行补偿；
所述检测子模块用于判断补偿后的光能量是否符合设定的额定数值。
5.根据权利要求4所述的UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，所述补偿控制子模块包括：厚度检测补偿单元和校准数据检测补偿单元；
所述厚度检测补偿单元用于根据检测到的UV胶的厚度与预设固化深度进行匹配，判断是否需要补偿；
所述校准数据检测补偿单元用于根据校准数据判断是否需要补偿。
6.根据权利要求5所述的UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，所述厚度检测补偿单元用于根据检测到的UV胶的厚度与预设固化深度进行匹配，判断是否需要补偿过程包括：
判断所述UV胶的厚度是否与预设固化深度相匹配，若匹配，则调取预设固化功率，根据所述预设固化功率控制热释电传感器的功率。
7.根据权利要求1所述的UV光能量补偿智能控制系统，其特征在于，提示信息模块用于判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息的过程包括：
根据将补偿后的光电数值重新进行测量；
将所述测量结果与设定的额定数值进行比较；
若还没有达到额定数值，则进行信息提醒。
8.一种UV光能量补偿智能控制方法,用于应用权利要求1-7任意一项所述的智能控制系统,其特征在于,包括:
检测UV胶的厚度；
使用热释电传感器对光能量进行测量；
对测量得到的光能量数值进行校准，得到更加准确的校准数据；
根据所述UV胶的厚度、所述校准数据与设定的额定数值进行比对，根据比对结果执行补偿机制；
判断实际光能量是否达到设定的额定数值，若没有，则发送提示信息。
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