专利名称：用于激光加工设备的能量功率监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光加工检测装置。具体涉及一种用于激光 加工设备的能量功率监测系统。
背景技术：
目前测量激光加工设备能量和功率的仪器，大多是从国外进口
的。虽然在国内已开始使用，但这类仪表存在的主要问题是
1、 响应速度慢， 一次测量达几秒甚至十几秒钟时间；
2、 测量时挡住了主光路，不便于同时进行激光加工，或者说，
不便于进行激光的实时在线监测；
3、 不能同时对多个激光加工点进行测量；
4、 功率计不能连续测量，每次测量后需冷却几分钟甚至数十分钟。
针对以上问题，并根据光纤焊接加工行业对脉冲能量进行实时监 测的迫切要求，我们研制了符合我国国情的"激光能量实时监测系 统"，同时也可以兼作实时功率监测计使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种成本低，使用方便，响应快，能实 时在线监测，并能适用于多个通道测量的用于激光加工设备的能量功 率监测系统。
为了达到上述目的，本实用新型有如下技术方案 本实用新型的一种用于激光加工设备的能量功率监测系统，包括 用于为能量功率监测系统提供电能的开关电源、探测器、运算放大器、 A/D转换器电路、数码显示器、单片机，所述单片机分别与运算放大 器、A/D转换器电路、数码显示器连接，探测器与运算放大器连接，
3运算放大器与A/D转换器电路连接，A/D转换器电路与数码显示器连接。
其中，所述探测器位于激光加工设备加工通道中的全反镜或
0.5%透镜的后端，用以监视检测全反镜后的尾光或利用经0.5%透镜
透射的余光检测。
其中，所述激光加工设备加工通道为若干个通道。 由于釆取了以上技术方案，本实用新型的优点在于
1、 实现了激光加工设备的实时在线监测功能；，同时可以并发进 行多个通道的测量，最多可达4个通道，同时显示结果；
2、 响应速度快， 一次测量响应和恢复时间在3秒以内；
3、 成本低廉，可以在经济型激光加工设备中广泛釆用；
4、 使用方便，不需专人负责操作和维护。
图i为本实用新型的方框示意图2为本实用新型用于激光加工设备多通道加工工件的示意图； 图3为本实用新型面板的示意图。
图中1、探测器；2、运算放大器；3、 A/D转换电路；4、数码 显示器；5、单片机；6、开关电源；7、激光扫描头；8、全反镜；9、 工件夹持架；10、光纤。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参见图1、图2，本实用新型的一种用于激光加工设备的能量功 率监测系统，由开关电源6、探测器1、运算放大器2、 A/D转换器 电路3、数码显示器、4单片机5组成，其中，单片机5分别与运算 放大器4、 A/D转换器电路3、数码显示器4、单片机5连接，探测 器1与运算放大器2连接，运算放大器2与A/D转换器电路3连接，A/D转换器电路3与数码显示器4连接，开关电源6为探测器1、运 算放大器2、 A/D转换器电路3、数码显示器4、单片机5提供电能。
本实用新型使用了低温漂运算放大器2、高精度A/D转换电路3; 利用单片机5控制，釆用了逐点插值的算法编程；监视检测全反镜8 后的尾光，或利用经0.5%透镜透射的余光，实现了激光加工设备的 实时在线监测功能。该系统的另一特色是，同时可以并发进行多个通 道的测量，最多可达4个通道，同时显示结果。
参见图2，本实用新型用于激光加工设备四通道的实时在线监测。 其中，探测器1位于全反镜8的后端，监测其尾光，实时显示测量结 果，无需专人看管。
参见图3，图中，左上为3位LED显示。右下为六个按键，从 左至右依次为加l、减l、易位、设置、定值和复位。
按"复位"键，系统初始化；
按"定值"，可以选择功率峰值采样、不釆样和瞬时值釆样。不 采样，系统将定格前次采样值。
按"设置"，显示no.l-no.4,按加1或减1键可进行选择。no.l: 选择釆样，no.2:选择激光功率上限值,no.3:选择激光功率下限值， no.4:选择比例因子值。再按设置，接着按加1或减1键可进行输入， 按易位键，可选择输入位，用"."显示，这个"."不是小数点。
本实用新型探测器性能指标
1、传感器类型絲；
2、敏感面形状平面；
3 、光谱响应范围(pm)0. 19—11;
4 、光谱响应均匀性(％)2. 7;
5 、敏感直径(mm)20;
6 、敏感面积(mm2)314;
7、灵敏度(mv/w)50;8 、响应时间(ms) 〈1000;
9 、 10ns脉冲功率密度(MW/cm2 ) 100; 1 0、最大功率或能量(W/J) 10;
1 1、外形尺寸(mm) # 62X75。 本实用新型主机性能指标
1 、探测器有效口径(mm) 20;
2、 能量测量分辨率(W) 0.1; 功率测量分辨率(W) 1;
3、 最大可测能量(J) 99.9;
最大可测功率(W) 500;
4 、响应时间(ms) 〈1000;
5 、显示器类型 3位LED;
6 、运算放大器放大倍数 10—20000;
7、 A/D转换位数 12;
8、 测量不确定度(±%) S;
9 、电源 AC 220V (50Hz);
1 0、外形尺寸(mm) 180X130X60。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型 所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领 域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形 式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本 实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实 用新型的保护范围之列。
权利要求1、一种用于激光加工设备的能量功率监测系统，包括用于为能量功率监测系统提供电能的开关电源，其特征在于包括探测器、运算放大器、A/D转换器电路、数码显示器、单片机，所述单片机分别与运算放大器、A/D转换器电路、数码显示器连接，探测器与运算放大器连接，运算放大器与A/D转换器电路连接，A/D转换器电路与数码显示器连接。
2、 如权利要求1所述的一种用于激光加工设备的能量功率监测 系统，其特征在于所述探测器位于激光加工设备加工通道中的全反 镜或0.5%透镜的后端，用以监视检测全反镜后的尾光或利用经0.5% 透镜透射的余光检测。
3、 如权利要求l所述的一种用于激光加工设备的能量功率监测系 统，其特征在于所述激光加工设备加工通道为若干个通道。
专利摘要本实用新型涉及一种激光加工检测装置。本实用新型公开了一种用于激光加工设备的能量功率监测系统，包括用于为能量功率监测系统提供电能的开关电源、探测器、运算放大器、A/D转换器电路、数码显示器、单片机，所述单片机分别与运算放大器、A/D转换器电路、数码显示器连接，探测器与运算放大器连接，运算放大器与A/D转换器电路连接，A/D转换器电路与数码显示器连接。本实用新型成本低，使用方便，响应快，能实时在线监测，并能适用于多个通道测量。
文档编号G01J1/00GK201346671SQ20082023046
公开日2009年11月18日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者傅庸健, 文 孙, 彭琦明 申请人:武汉楚天激光(集团)股份有限公司