一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备的制作方法

本发明属于选区激光熔化成型技术领域，具体地说，本发明涉及一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备。

背景技术：

目前，3d打印机逐渐出现在人们的视野中，而激光选区熔化(简称slm)的3d打印机作为工业加工的一种重要手段也越来越体现出不可忽视的作用。该技术以固体粉末为原料，将cad模型直接转化为实体。根据材料性质、制件结构和工艺要求等因素，slm3d打印设备的铺粉装置在工作平台上均匀铺上一层很薄的粉末供激光一层截面形状的熔化。

现有技术中，工作腔中的混合气体直接用空气泵抽出，流经气体检测传感器后检测出氧气含量的检测结果后，再被排进工作腔中，在这个过程中，混合气体中的烟尘会进入到空气泵和气体检测传感器中，长时间的使用，烟尘会严重损害空气泵和气体检测传感器，导致需要经常更换设备，现需要解决待检测的混合气体中不含有烟尘，且设备尽可能的精简，不需要经常因设备损害而更换。

技术实现要素：

本发明提供一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备，可以利用气压差来实现气体自行流动，不需要要再利用气泵来提供动能，且检测过滤后的气体，保护传感器不受烟尘的损害，提高气体传感器的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备，包括工作腔、气体过滤装置、气体循环装置和气体检测传感器，所述工作腔的两侧壁上设有鼓气口和吸气口，所述过滤装置包括过滤芯、过滤进气管、过滤出气管和蝶阀，所述过滤进气管和过滤出气管分别通过蝶阀连接在过滤芯的进气口和出气口上，所述气体循环装置包括气体中转箱、鼓风机、横向鼓气管、纵向鼓气管、y型排气腔、矩形鼓气腔、进气板和v型散气隔板，所述横向鼓气管和纵向鼓气管上分别设有前支气孔和后支气孔，所述气体检测传感器固定设置在气体中转箱上，前支气孔和后支气孔分别与气体检测传感器之间通过支气管连通，所述气体中转箱上设有进气孔和出气孔，所述鼓风机设置在气体中转箱内，所述v型散气隔板设置在矩形鼓气腔内，所述矩形鼓气腔无缝焊接在进气板上，所述横向鼓气管和纵向鼓气管之间通过弯管和波纹管相连接，所述横向鼓气管的另一端穿过出气孔与鼓风机的出气端相连接，所述纵向鼓气管的另一端与矩形鼓气腔的下端面相连通，所述进气板通过螺钉固定设置在鼓气口的外侧，所述y型排气腔通过螺钉固定设置在吸气口的外侧，所述y型排气腔与过滤进气管相连通，所述过滤出气管与气体中转箱的进气孔相连通。

优选的，所述进气板内壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有密封圈，所述密封圈位于进风口的外侧四周。

优选的，所述进气板和v型散气隔板上均设有若干气孔，所述v型散气隔板设置在矩形鼓气腔的内部且位于进气板的气孔下方，所述v型散气隔板位于鼓气管管口的上方。

优选的，所述鼓风机的进气端不与过滤出气管相连接，过滤出气管的气体进入气体中转箱内，然后被鼓风机的进气端吸入。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明的一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备，在密闭的工作腔内，当激光发射装置对铺设好的原材料进行烧结熔化，会产生大量的烟尘，开启鼓风机，将混合气体从出气端顺着鼓气管吹入矩形鼓气腔，混合气体会被v型散气隔板给吹散开，v型散气隔板的尖点位置离进气板上气孔的距离最远，v型散气隔板的两翼慢慢靠近进气板上气孔，这样送入矩形鼓气腔的混合气体会从v型散气隔板的气孔中分散开来，之后可以均匀地进入到进气板的气孔，从鼓气口均匀的吹出，将工作腔中的烟尘吹向吸气口，同时，鼓风机的进气端产生吸力，将工作腔中的烟尘从吸气口顺着y型排气腔和过滤进气管进入到过滤芯中，过滤芯将混合气体中的烟尘给过滤掉，之后，过滤掉烟尘的气体顺着过滤出气管从进气孔进入到气体中转箱中，再从进气端被鼓风机吸入，从出气端吹出，气体顺着横向鼓气管和纵向鼓气管进入到矩形鼓气腔中，过滤后的气体在流过横向鼓气管、弯管、波纹管和纵向鼓气管进入到矩形鼓气腔的过程中，气体在输送的过程中，经过所有管壁的摩擦和弯管换向的阻碍，气体的流速会慢慢变低，前支气孔和后支气孔之间形成正压差，过滤后的气体在压强差的作用下，通过支气管从前支气孔流经气体检测传感器，对气体中的氧气含量进行检测，最后进入后支气孔中，本发明检测的气体是经过过滤芯过滤掉烟尘的洁净气体，对气体检测传感器没有太大的损害，提高其使用寿命，在支气管中的气体，利用前支气孔和后支气孔处的压差，自动推动气体传送，不需要使用气泵来提供动力，简化了检测的程序，不需要像现有技术中频繁更换气泵和气体检测传感器，提高了检测的效率，也不会出现气体检测传感器失准后，整个设备的正常运行。

附图说明

图1是本发明左前视角的结构示意图；

图2是本发明右后视角的结构示意图；

图3是本发明的部分结构示意图；

图4是本发明鼓气装置的内部结构示意图；

图5是本发明鼓气装置的结构示意图。

其中，1-工作腔，2-气体检测传感器，3-鼓气口，4-吸气口，5-过滤芯，6-过滤进气管，7-过滤出气管，8-蝶阀，9-气体中转箱，10-鼓风机，11-横向鼓气管，12-纵向鼓气管，13-y型排气腔，14-矩形鼓气腔，15-进气板,16-v型散气隔板，17-前支气孔，18-后支气孔，19-支气管，20-进气孔，21-出气孔，22-弯管，23-波纹管，24-环形凹槽，25-密封圈，26-气孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图5所示，本发明是一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备，包括工作腔1、气体过滤装置、气体循环装置和气体检测传感器2，所述工作腔1的两侧壁上设有鼓气口3和吸气口4，所述过滤装置包括过滤芯5、过滤进气管6、过滤出气管7和蝶阀8，所述过滤进气管6和过滤出气管7分别通过蝶阀8连接在过滤芯5的进气口和出气口上，所述气体循环装置包括气体中转箱9、鼓风机10、横向鼓气管11、纵向鼓气管12、y型排气腔13、矩形鼓气腔14、进气板15和v型散气隔板16，所述横向鼓气管11和纵向鼓气管12上分别设有前支气孔17和后支气孔18，所述气体检测传感器2固定设置在气体中转箱9上，前支气孔17和后支气孔18分别与气体检测传感器2之间通过支气管19连通，所述气体中转箱9上设有进气孔20和出气孔21，所述鼓风机10设置在气体中转箱9内，所述v型散气隔板16设置在矩形鼓气腔14内，所述矩形鼓气腔14无缝焊接在进气板15上，所述横向鼓气管11和纵向鼓气管12之间通过弯管22和波纹管23相连接，所述横向鼓气管11的另一端穿过出气孔21与鼓风机10的出气端相连接，所述纵向鼓气管12的另一端与矩形鼓气腔14的下端面相连通，所述进气板15通过螺钉固定设置在鼓气口3的外侧，所述y型排气腔13通过螺钉固定设置在吸气口4的外侧，所述y型排气腔13与过滤进气管6相连通，所述过滤出气管7与气体中转箱9的进气孔20相连通。

本实施例中，所述进气板15内壁上设有环形凹槽24，所述环形凹槽24内设有密封圈25，所述密封圈25位于进风口的外侧四周。

本实施例中，所述进气板15和v型散气隔板16上均设有若干气孔26，所述v型散气隔板16设置在矩形鼓气腔14的内部且位于进气板15的气孔26下方，所述v型散气隔板16位于鼓气管管口的上方。

本实施例中，所述鼓风机10的进气端不与过滤出气管7相连接，过滤出气管7的气体进入气体中转箱9内，然后被鼓风机10的进气端吸入。

一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测方法，包括如下步骤：

第一步，收集气体和烟尘：开启鼓风机10和气体检测传感器2，鼓风机10的进气端产生吸力，工作腔1中的气体和烟尘混在一起的混合气体从吸气口4进入到y型排气腔13中；

第二步，过滤混合气体：吸入y型排气腔13中的混合气体通过过滤进气管6进入到滤芯中，将混合气体中的烟尘过滤掉，干净的气体顺着过滤出气管7通过进气孔20进入到气体中转箱9中，被鼓风机10的进气端给吸进；

第三步，鼓气：鼓风机10将吸入的气体从出气端吹出，顺着横向鼓气管11、弯管22、波纹管23和纵向鼓气管12进入到矩形鼓气腔14中，被v型散气隔板16给均匀打散，等量等速的从进气板15的气孔26进入工作腔1中，给工作腔1中带来新的干净气体，并将新产生的混合气体吹向吸气口4方向；

第四步，检测气体中氧气含量：过滤后的气体在流过横向鼓气管11、弯管22、波纹管23和纵向鼓气管12进入到矩形鼓气腔14的过程中，气体在输送的过程中，经过所有管壁的摩擦和弯管22换向的阻碍，气体的流速会慢慢变低，前支气孔17和后支气孔18之间形成正压差，过滤后的气体在压强差的作用下，通过支气管19从前支气孔17流经气体检测传感器2，对气体中的氧气含量进行检测，最后进入后支气孔18中。

本实施例中，所述第四步中，前支气孔处的气压为2.32kpa，后支气孔处的气压为1.98kpa，所述出气孔处的压强为2.45kpa，纵向鼓气管的末端处的压强为2.15kpa，前支气孔和后支气孔处的压强差为0.34kpa，出气孔处和纵向鼓气管末端的压强差为0.3kpa，出气孔处的气体可以顺利进入到前支气孔中，同时，支气管中的气体可以顺利的从后支气孔进入到纵向鼓气管末端，整个气流在压强差的作用下流畅地在系统中循环。

基于上述，本发明结构的一种用于选区激光熔化设备的氧气含量检测设备，在密闭的工作腔1内，当激光发射装置对铺设好的原材料进行烧结熔化，会产生大量的烟尘，开启鼓风机10，将混合气体从出气端顺着鼓气管吹入矩形鼓气腔14，混合气体会被v型散气隔板16给吹散开，v型散气隔板16的尖点位置离进气板15上气孔26的距离最远，v型散气隔板16的两翼慢慢靠近进气板15上气孔26，这样送入矩形鼓气腔14的混合气体会从v型散气隔板16的气孔26中分散开来，之后可以均匀地进入到进气板15的气孔26，从鼓气口3均匀的吹出，将工作腔1中的烟尘吹向吸气口4，同时，鼓风机10的进气端产生吸力，将工作腔1中的烟尘从吸气口4顺着y型排气腔13和过滤进气管6进入到过滤芯5中，过滤芯5将混合气体中的烟尘给过滤掉，之后，过滤掉烟尘的气体顺着过滤出气管7从进气孔20进入到气体中转箱9中，再从进气端被鼓风机10吸入，从出气端吹出，气体顺着横向鼓气管11和纵向鼓气管12进入到矩形鼓气腔14中，过滤后的气体在流过横向鼓气管11、弯管22、波纹管23和纵向鼓气管12进入到矩形鼓气腔14的过程中，气体在输送的过程中，经过所有管壁的摩擦和弯管22换向的阻碍，气体的流速会慢慢变低，前支气孔17和后支气孔18之间形成正压差，过滤后的气体在压强差的作用下，通过支气管19从前支气孔17流经气体检测传感器2，对气体中的氧气含量进行检测，最后进入后支气孔18中，本发明检测的气体是经过过滤芯5过滤掉烟尘的洁净气体，对气体检测传感器2没有太大的损害，提高其使用寿命，在支气管19中的气体，利用前支气孔17和后支气孔18处的压差，自动推动气体传送，不需要使用气泵来提供动力，简化了检测的程序，不需要像现有技术中频繁更换气泵和气体检测传感器2，提高了检测的效率，也不会出现气体检测传感器2失准后，整个设备的正常运行。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。