【技术实现步骤摘要】
本技术属于激光加工，一种水导激光耦合头的恒温装置。
技术介绍
1、水导激光加工技术是一种激光加工技术，其原理是将激光进行聚焦后耦合到水射流中，利用激光在水与空气的界面上发生全反射的现象，将激光约束在直径几十微米的微细水射流中，水射流内保持极高的激光能量密度，可以用于实现材料去除加工。
2、水导激光加工技术中的激光耦合装置的作用是产生稳定的微细水射流，并将聚焦后的激光耦合入水射流中，耦合时要求激光焦点必须对准喷口中心。在耦合进入水射流前，激光需要透过一层薄水层，由于水对激光具有吸收作用，吸收的激光能量引起耦合腔内水的温度升高，水的温度改变影响了光的折射率，从而导致激光的聚焦位置发生变化，当激光聚焦位置偏离较大时，就会导致耦合失败，严重时可以直接烧毁喷口。为了避免激光焦点因为水温升高而偏移，一般的作法是减少薄水层中水的驻留时间，及时将进入薄层的水通过喷口喷出。为了加快水的流动，采取的措施一是增加水的压力，提高水的流动速度；二是减小薄层厚度，减小水对激光的吸收。
3、然而，上述这两种措施在耦合较小功率时，能够满足抑制温升的要求。随着加工要求的不断提升，耦合功率也越来越高，以上两种措施已经很难满足温升要求。
4、因此，需要一种水导激光耦合功率较高时也能够抑制薄水层温度升高的装置，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种水导激光耦合头的恒温装置，包括：耦合头壳体、窗口镜，激光束、薄水层、喷口、耦合头盖板，耦合头壳体呈上
2、优选的，所述喷口为金属铜制成；铜具有良好的导热作用，当薄水层内的水温度升高时，热量迅速传导到喷口上，再通过冷媒的交换作用，将热量导出耦合头外，实现薄水层内水温的恒定。
3、优选的，所述冷媒通道位于耦合头壳体外侧壁上。
4、更优的，所述冷媒通道包括在耦合头壳体外侧壁开设的环形槽及在耦合头壳体外侧壁上环绕的冷媒管。
5、更优的，所述耦合头壳体的外侧壁与冷媒通道外还包裹有密封层；密封层保证冷媒在通道内流通不致泄漏，同时起到了隔离耦合头壳体外界温度的作用。
6、优选的，所述喷口的上表面内凹镶嵌有温度传感器，制冷机内设有启动控制器，温度传感器电连接至启动控制器；温度传感器与启动控制器联合作用于制冷机，使得制冷机具有实时温度检测功能，当温度传感器检测到喷口上表面处的温度变化超出范围时会通过启动控制器自动启动制冷机，以保证薄水层内温度稳定，从而保证水射流稳定性。
7、本技术的有益效果是：
8、本技术通过在耦合头壳体的侧壁设置冷媒通道，并将冷媒通道连接至制冷机，使得薄水层内水温恒定从无源方式转化为有源方式，从而保证了薄水层内水温恒定，进而保障了激光水射流的稳定性，本技术实现了耦合头的温度恒定，避免耦合头在大功率、长时间工作时由于热量积累而导致温度升高，进而影响水的折射率，使激光聚焦位置偏移，导致耦合失效的问题，保证了激光水射流的稳定性，避免了因为薄水层温度升高致使耦合失效而导致喷口烧毁的情况发生。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，包括：耦合头壳体(1)、窗口镜(2)，激光束(3)、薄水层(4)、喷口(5)、耦合头盖板(6)，所述耦合头壳体(1)呈上下设有开口的筒状，所述耦合头壳体(1)的上开口处镶嵌有透光材料制成的平板状的所述窗口镜(2)，所述耦合头壳体(1)的下开口处镶嵌有带有小孔(7)的耦合头盖板(6)，所述窗口镜(2)与所述耦合头盖板(6)平行设置，所述窗口镜(2)与所述耦合头盖板(6)之间的耦合头壳体(1)内腔中还设有所述喷口(5)，所述喷口(5)的喷水面自下向上朝向窗口镜(2)的下底面，所述喷口(5)喷水面的上表面与窗口镜(2)的下底面平行且预留有间距，所述薄水层(4)为喷口(5)的上表面与窗口镜(2)的下底面之间积蓄的透光水层，所述喷口(5)中间设有竖直向下的通孔(8)，所述通孔(8)自上向下正对所述小孔(7)，所述激光束(3)自上向下照射依序垂直穿过窗口镜(2)、薄水层(4)后与水流耦合自通孔(8)、小孔(7)内射出形成水导激光的水射流(9)；
2.根据权利要求1所述的一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，所述喷口(5)为金属铜制
3.根据权利要求1所述的一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，所述冷媒通道(10)位于耦合头壳体(1)外侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，所述冷媒通道(10)包括在耦合头壳体(1)外侧壁开设的环形槽及在耦合头壳体(1)外侧壁上环绕的冷媒管。
5.根据权利要求3所述的一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，所述耦合头壳体(1)的外侧壁与冷媒通道(10)外还包裹有密封层(12)。
6.根据权利要求1所述的一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，所述喷口(5)的上表面内凹镶嵌有温度传感器(13)，所述制冷机(11)内设有启动控制器(14)，所述温度传感器(13)电连接至所述启动控制器(14)。
...【技术特征摘要】
1.一种水导激光耦合头的恒温装置，其特征在于，包括：耦合头壳体(1)、窗口镜(2)，激光束(3)、薄水层(4)、喷口(5)、耦合头盖板(6)，所述耦合头壳体(1)呈上下设有开口的筒状，所述耦合头壳体(1)的上开口处镶嵌有透光材料制成的平板状的所述窗口镜(2)，所述耦合头壳体(1)的下开口处镶嵌有带有小孔(7)的耦合头盖板(6)，所述窗口镜(2)与所述耦合头盖板(6)平行设置，所述窗口镜(2)与所述耦合头盖板(6)之间的耦合头壳体(1)内腔中还设有所述喷口(5)，所述喷口(5)的喷水面自下向上朝向窗口镜(2)的下底面，所述喷口(5)喷水面的上表面与窗口镜(2)的下底面平行且预留有间距，所述薄水层(4)为喷口(5)的上表面与窗口镜(2)的下底面之间积蓄的透光水层，所述喷口(5)中间设有竖直向下的通孔(8)，所述通孔(8)自上向下正对所述小孔(7)，所述激光束(3)自上向下照射依序垂直穿过窗口镜(2)、薄水层(4)后与水流耦合自通孔(8)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽咏，相里景泉，罗志发，
申请(专利权)人：陕西渥特镭铯机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。