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技術(shù)文章
激光冷水機(jī)選型的關(guān)鍵因素
點(diǎn)擊次數(shù)：496 發(fā)布時(shí)間：2015-5-12
濟(jì)南超能專業(yè)生產(chǎn)的激光冷水機(jī)是一種專門用于激光器降溫冷卻的設(shè)備，在激光加工過(guò)程中保護(hù)CO2激光管、YAG固體激光器晶體和燈管防暴，另外，充分、恒定的激光器內(nèi)腔溫度是激光輸出功率穩(wěn)定、激光腔無(wú)熱變型、激光光束質(zhì)量一致等的保證。因此，選擇合適的激光器冷卻系統(tǒng)可大大提高激光器的使用壽命和加工精度，把激光設(shè)備的性能發(fā)揮到*。那么，激光冷水機(jī)該如何正確選型呢，激光冷水機(jī)選型的關(guān)鍵因素是什么？
激光冷水機(jī)選型的關(guān)鍵因素：
一、制冷量
1、制冷量，顧名思義為冷卻系統(tǒng)的實(shí)際制冷能力，是激光器冷卻設(shè)備選擇的*個(gè)指標(biāo)。
2、一般我們可以根據(jù)激光器的光電轉(zhuǎn)換效率來(lái)計(jì)算出激光器的發(fā)熱量，再來(lái)選擇。
P熱=P激光/μ
假設(shè)玻璃管CO2激光器的熱效率μ一般為15%，80W的激光器則zui少需要:80/0.15=533W
也就是說(shuō)在產(chǎn)生80W激光的同時(shí)，激光器注入533W的能量，無(wú)效能量需要水冷機(jī)帶走。
3、我們直接根據(jù)激光電源的輸入額定功率減去激光器的輸出功率來(lái)確定激光冷水機(jī)的制冷量。比如我們常用的射頻激光器和固體激光器都會(huì)標(biāo)明額定滿功率的電源電壓和電流，以相干70W射頻激光器為例，其要求電源輸入48V2，瞬時(shí)36A，可以計(jì)算輸入功率zui大1200W。
二、水流量和增壓泵揚(yáng)程
一般來(lái)說(shuō)，制冷量代表壓縮機(jī)可是提供的制冷能力，而水流量代表冷水機(jī)帶走熱量的能力，這就造成大家常?？吹降默F(xiàn)象：名義制冷量1000W的冷水機(jī)連接一臺(tái)80W的玻璃管，冷水機(jī)顯示25℃，激光管卻熱得發(fā)燙；這就跟水流量有關(guān)了。
三、熱效率和水容積
以上兩個(gè)概念就引出了水冷機(jī)熱效率和水容積的概念，也就是壓縮機(jī)的工作控制方式和水箱大小兩個(gè)指標(biāo)。一般水箱越大越好，但在設(shè)計(jì)上不同的壓縮機(jī)控制方式會(huì)有很大不同。這就是同樣的壓縮機(jī)制冷量和水容積，帶有PID反饋功能的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式會(huì)大大提高整體系統(tǒng)的制冷能力。
四.溫控精度
這個(gè)指標(biāo)*來(lái)自激光器的要求，對(duì)于半導(dǎo)體激光器來(lái)講必須溫控精度±0.1℃，這就要求壓縮機(jī)預(yù)知溫度變化規(guī)律，自適應(yīng)負(fù)載的變化，一般用集成溫控模塊的水冷機(jī)都不可能做到這一點(diǎn)。當(dāng)然對(duì)CO2激光器來(lái)講溫度要求±2℃到±5℃，市面上大多數(shù)水冷機(jī)都可以做到。
五、水質(zhì)要求和水過(guò)濾以及水循環(huán)系統(tǒng)材質(zhì)，這一綜合指標(biāo)往往被忽略，但其非常重用，直接影響激光器的壽命。
六、.對(duì)CO2玻璃管激光器來(lái)講，兩端鏡片出屬于水流死角，很容易滯留水中的雜質(zhì)，造成散熱不良，鏡片的微變形直接影響激光器的輸出光束質(zhì)量和光斑模式。
激光冷水機(jī)選型的關(guān)鍵因素：
一、制冷量
1、制冷量，顧名思義為冷卻系統(tǒng)的實(shí)際制冷能力，是激光器冷卻設(shè)備選擇的*個(gè)指標(biāo)。
2、一般我們可以根據(jù)激光器的光電轉(zhuǎn)換效率來(lái)計(jì)算出激光器的發(fā)熱量，再來(lái)選擇。
P熱=P激光/μ
假設(shè)玻璃管CO2激光器的熱效率μ一般為15%，80W的激光器則zui少需要:80/0.15=533W
也就是說(shuō)在產(chǎn)生80W激光的同時(shí)，激光器注入533W的能量，無(wú)效能量需要水冷機(jī)帶走。
3、我們直接根據(jù)激光電源的輸入額定功率減去激光器的輸出功率來(lái)確定激光冷水機(jī)的制冷量。比如我們常用的射頻激光器和固體激光器都會(huì)標(biāo)明額定滿功率的電源電壓和電流，以相干70W射頻激光器為例，其要求電源輸入48V2，瞬時(shí)36A，可以計(jì)算輸入功率zui大1200W。
二、水流量和增壓泵揚(yáng)程
一般來(lái)說(shuō)，制冷量代表壓縮機(jī)可是提供的制冷能力，而水流量代表冷水機(jī)帶走熱量的能力，這就造成大家常?？吹降默F(xiàn)象：名義制冷量1000W的冷水機(jī)連接一臺(tái)80W的玻璃管，冷水機(jī)顯示25℃，激光管卻熱得發(fā)燙；這就跟水流量有關(guān)了。
三、熱效率和水容積
以上兩個(gè)概念就引出了水冷機(jī)熱效率和水容積的概念，也就是壓縮機(jī)的工作控制方式和水箱大小兩個(gè)指標(biāo)。一般水箱越大越好，但在設(shè)計(jì)上不同的壓縮機(jī)控制方式會(huì)有很大不同。這就是同樣的壓縮機(jī)制冷量和水容積，帶有PID反饋功能的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方式會(huì)大大提高整體系統(tǒng)的制冷能力。
四.溫控精度
這個(gè)指標(biāo)*來(lái)自激光器的要求，對(duì)于半導(dǎo)體激光器來(lái)講必須溫控精度±0.1℃，這就要求壓縮機(jī)預(yù)知溫度變化規(guī)律，自適應(yīng)負(fù)載的變化，一般用集成溫控模塊的水冷機(jī)都不可能做到這一點(diǎn)。當(dāng)然對(duì)CO2激光器來(lái)講溫度要求±2℃到±5℃，市面上大多數(shù)水冷機(jī)都可以做到。
五、水質(zhì)要求和水過(guò)濾以及水循環(huán)系統(tǒng)材質(zhì)，這一綜合指標(biāo)往往被忽略，但其非常重用，直接影響激光器的壽命。
六、.對(duì)CO2玻璃管激光器來(lái)講，兩端鏡片出屬于水流死角，很容易滯留水中的雜質(zhì)，造成散熱不良，鏡片的微變形直接影響激光器的輸出光束質(zhì)量和光斑模式。