一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测试系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测量系统，所述装置包括水流量检测传感组件、和高清摄像头，功率计保护控制器、触摸显示组件、和激光器使能信号组件；上述水流量检测传感组件连接在水冷机和激光功率计冷却水水道中间用于实时监测冷却水流量；上述触摸显示组件用于人机交互操作；上述高清摄像头用于拍摄识别激光光斑；上述激光器使能信号组件用于输出/关断激光器使能信号快速打开/关闭激光器；上述功率计保护控制器用于控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。有益效果是实时主动的保护万瓦级激光功率计正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测试系统
本专利技术涉及测控
，具体涉及一种万瓦级激光功率计保护装置及激光功率测试系统。
技术介绍
激光功率计是用来测量激光能量的仪器。因为激光功率计检测区域会接收到持续高能量功率密度的激光，激光光功率计都会采用散热冷却方式来保护，比如采用水冷，采用TEC(半导体制冷器(ThermoElectricCooler)，利用半导体材料的珀尔帖效应制成)等等，尤其万瓦级的激光功率计价格昂贵，更需要多种方式来保护，但是现有的散热冷却方式都是被动的保护方式。当发射出的激光光斑直径比较小时，光功率计局部区域会持续接收到高能量功率密度的激光，如果不能及时停止激光器发射激光，就会导致激光功率计检测区域单位时间内积累激光能量过多而被烧坏，造成严重的经济损失。申请号：CN201721924432.7，申请人：深圳市创鑫激光股份有限公司，技术名称《一种激光功率计保护装置及激光功率测试系统》涉及激光测试
，所述保护装置与对激光功率计进行水冷散热的水冷装置相配合，包括稳压电源、获取所述水冷装置的工作状态的检测模块和与所述检测模块连接的开关模块，所述检测模块连接所述稳压电源，并与所述水冷装置配合安装，所述开关模块还连接所述稳压电源和被测试的激光器，所述开关模块根据水冷装置的工作状态控制被测试的激光器的开关；所述系统包括前述的激光功率计保护装置；通过对水冷装置进行检测监控，可以保证只有水冷装置正常工作时才启动激光器和激光功率计进行功率测试，可保证激光功率计不会因为温度过高而损坏。r>移动平均法(movingaveragemethod)是一种简单平滑预测技术，它的基本思想是：根据时间序列资料、逐项推移，依次计算包含一定项数的序时平均值，以反映长期趋势的方法。移动平均法根据预测时使用的各元素的权重不同，可以分为：简单移动平均和加权移动平均。一次移动平均法是指将观察期的数据由远而近按一定跨越期进行一次移动平均，以最后一个移动平均值为确定预测值的依据的一种预测方法。二次移动平均法，是对一次移动平均数再进行第二次移动平均，再以一次移动平均值和二次移动平均值为基础建立预测模型，计算预测值的方法。本专利技术针对激光功率计现有的散热冷却方式都是被动的保护方式的缺陷，对激光功率计保护装置及激光功率测试系统进行了技术改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种实时主动的保护万瓦级激光功率计正常工作的保护装置。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是一种万瓦级激光功率计保护装置，包括检测部分和控制部分；上述激光功率计采用水冷装置进行水冷散热，上述水冷装置包括水冷机、冷却水和冷却水水道；上述检测部分包括水流量检测传感组件、和高清摄像头；上述控制部分包括功率计保护控制器、触摸显示组件、和激光器使能信号组件；上述水流量检测传感组件连接在水冷机和激光功率计冷却水水道中间用于实时监测冷却水流量；上述触摸显示组件用于人机交互操作；上述高清摄像头用于拍摄识别激光光斑；上述激光器使能信号组件用于输出/关断激光器使能信号快速打开/关闭激光器；上述功率计保护控制器用于接收处理上述水流量检测传感组件检测的冷却水流量信号、并在冷却水流量满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号；上述功率计保护控制器还用于接收处理上述高清摄像头拍摄识别的激光光斑、并在激光光斑大小和位置满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。进一步地优选技术方案，上述的一种万瓦级激光功率计保护装置，上述检测部分还包括红外测温模块；上述控制部分还包括电机控制组件；上述红外测温模块用于非接触远距离测量激光温度，上述红外测温模块配有电动可调焦镜头、和用于清晰指示所述红外测温模块电动可调焦镜头检测区域和范围的瞄准指示LED光源；上述电机控制组件用于精确调节红外测温组件指向角度；上述高清摄像头还用于拍摄识别瞄准指示LED光源指示区域和范围；上述功率计保护控制器还用于接收处理上述高清摄像头拍摄识别的瞄准指示LED光源指示区域和范围、并控制上述电机控制组件指引红外测温模块移动、以及调整电动可调焦镜头焦距，使得上述瞄准指示LED光源指示区域和范围移动到激光光斑范围内；上述功率计保护控制器还用于接收处理上述红外测温模块检测的激光温度、并在激光温度满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。优选地，上述的一种万瓦级激光功率计保护装置，上述功率计保护控制器还用于接收处理上述红外测温模块检测的激光温度、根据激光温度使用移动平均法计算预判温度、并在预判温度满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。优选地，上述的一种万瓦级激光功率计保护装置，上述水流量检测传感组件采用电磁流量传感器，输出4-20MA模拟量信号送给上述功率计保护控制器；上述红外测温模块采用红外测温传感器，通过网络接口传送温度值给功率计保护控制器；上述高清摄像头采用高分辨率摄像模组；上述触摸显示组件负责显示信息和输入信息；上述电机控制组件包括步进电机、步进电机驱动电路和齿轮传动结构；上述功率计保护控制器的CPU采用高性能的嵌入式CPU用于实时控制和高性能数据处理；上述功率计保护控制器包括两个网口，一个网口连接到水冷机，另一个网口连接到红外测温模块；上述功率计保护控制器包括连接到电磁流量传感器的AD采样接口；上述功率计保护控制器包括两个高速USB接口，上述两个高速USB接口分别连接激光功率计和高清摄像头；上述功率计保护控制器包括连接到激光器的用于设置激光器输出功率值及波形的串口；上述激光器使能信号组件输出连接激光器使能端的24V的IO激光器使能信号，上述功率计保护控制器控制上述24V的IO激光器使能信号控制激光器出光和关光；上述功率计保护控制器输出PWM调制信号到步进电机驱动电路，上述步进电机带动齿轮传动结构，上述齿轮传动结构指引红外测温模块。优选地，上述的一种万瓦级激光功率计保护装置，上述控制部分还包括喇叭组件，上述功率计保护控制器接收处理的上述检测部分数据满足要求时/不满足要求时控制上述喇叭组件输出提示语音。本专利技术的再一目的是，提供一种实时主动的保护万瓦级激光功率计正常工作的激光功率测试系统。为实现上述再一目的，本专利技术采取的技术方案是一种万瓦级激光功率测试系统，包括激光器和激光功率计，上述激光功率计采用水冷装置进行水冷散热，上述水冷装置包括水冷机、冷却水和冷却水水道；上述激光功率测试系统还包括上述不包括红外测温模块的一种万瓦级激光功率计保护装置，上述激光功率计保护装置通过通信接口连接上述水冷机和激光器，上述激光功率计保护装置的水流量检测传感组件连接在水冷机和激光功率计冷却水水道中间；上述激光功率测试系统进行激光功率测试时包括以下步骤：S1、所述激光功率计保护装置设定水冷机温度；S2、所述激光功率计保护装置检测冷却水水流量；S3、所述冷却水水流量不满足要求时，所述激光功率计保护装置关闭激光器，执行步骤S2；S4、所述冷却水水流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种万瓦级激光功率计保护装置，包括检测部分和控制部分；所述激光功率计采用水冷装置进行水冷散热，所述水冷装置包括水冷机、冷却水和冷却水水道；其特征在于：所述检测部分包括水流量检测传感组件、和高清摄像头；所述控制部分包括功率计保护控制器、触摸显示组件、和激光器使能信号组件；所述水流量检测传感组件连接在水冷机和激光功率计冷却水水道中间用于实时监测冷却水流量；所述触摸显示组件用于人机交互操作；所述高清摄像头用于拍摄识别激光光斑；所述激光器使能信号组件用于输出/关断激光器使能信号快速打开/关闭激光器；所述功率计保护控制器用于接收处理所述水流量检测传感组件检测的冷却水流量信号、并在冷却水流量满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号；所述功率计保护控制器还用于接收处理所述高清摄像头拍摄识别的激光光斑、并在激光光斑大小和位置满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种万瓦级激光功率计保护装置，包括检测部分和控制部分；所述激光功率计采用水冷装置进行水冷散热，所述水冷装置包括水冷机、冷却水和冷却水水道；其特征在于：所述检测部分包括水流量检测传感组件、和高清摄像头；所述控制部分包括功率计保护控制器、触摸显示组件、和激光器使能信号组件；所述水流量检测传感组件连接在水冷机和激光功率计冷却水水道中间用于实时监测冷却水流量；所述触摸显示组件用于人机交互操作；所述高清摄像头用于拍摄识别激光光斑；所述激光器使能信号组件用于输出/关断激光器使能信号快速打开/关闭激光器；所述功率计保护控制器用于接收处理所述水流量检测传感组件检测的冷却水流量信号、并在冷却水流量满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号；所述功率计保护控制器还用于接收处理所述高清摄像头拍摄识别的激光光斑、并在激光光斑大小和位置满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。


2.根据权利要求1所述的一种万瓦级激光功率计保护装置，其特征在于：所述检测部分还包括红外测温模块；所述控制部分还包括电机控制组件；所述红外测温模块用于非接触远距离测量激光温度，所述红外测温模块配有电动可调焦镜头、和用于清晰指示所述红外测温模块电动可调焦镜头检测区域和范围的瞄准指示LED光源；所述电机控制组件用于精确调节红外测温组件指向角度；所述高清摄像头还用于拍摄识别瞄准指示LED光源指示区域和范围；所述功率计保护控制器还用于接收处理所述高清摄像头拍摄识别的瞄准指示LED光源指示区域和范围、并控制所述电机控制组件指引红外测温模块移动、以及调整电动可调焦镜头焦距，使得所述瞄准指示LED光源指示区域和范围移动到激光光斑范围内；所述功率计保护控制器还用于接收处理所述红外测温模块检测的激光温度、并在激光温度满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。


3.根据权利要求2所述的一种万瓦级激光功率计保护装置，其特征在于：所述功率计保护控制器还用于接收处理所述红外测温模块检测的激光温度、根据激光温度使用移动平均法计算预判温度、并在预判温度满足要求时/不满足要求时控制激光器使能信号组件输出/关断激光器使能信号。


4.根据权利要求2所述的一种万瓦级激光功率计保护装置，其特征在于：所述水流量检测传感组件采用电磁流量传感器，输出4-20MA模拟量信号送给所述功率计保护控制器；所述红外测温模块采用红外测温传感器，通过网络接口传送温度值给功率计保护控制器；所述高清摄像头采用高分辨率摄像模组；所述触摸显示组件负责显示信息和输入信息；所述电机控制组件包括步进电机、步进电机驱动电路和齿轮传动结构；所述功率计保护控制器的CPU采用高性能的嵌入式CPU用于实时控制和高性能数据处理；所述功率计保护控制器包括两个网口，一个网口连接到水冷机，另一个网口连接到红外测温模块；所述功率计保护控制器包括连接到电磁流量传感器的AD采样接口；所述功率计保护控制器包括两个高速USB接口，所述两个高速USB接口分别连接激光功率计和高清摄像头；所述功率计保护控制器包括连接到激光器的用于设置激光器输出功率值及波形的串口；所述激光器使能信号组件输出连接激光器使能端的24V的IO激光器使能信号，所述功率计保护控制器控制所述24V的IO激光器使能信号控制激光器出光和关光；所述功率计保护控制器输出PWM调制信号到步进电机驱动电路，所述步进电机带动齿轮传动结构，所述齿轮传动结构指引红外测温模块。

【专利技术属性】
技术研发人员：李骁军，李传峰，马昌赞，
申请(专利权)人：上海飞博激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31