一、項(xiàng)目背景
光纖激光器具有光束質(zhì)量好、能量密度高、電光轉(zhuǎn)換效率高、散熱好、結(jié)構(gòu)緊湊、免維護(hù)、傳輸靈活等優(yōu)點(diǎn),已成為激光技術(shù)發(fā)展的主流方向和應(yīng)用的主力軍。光纖激光器的整體電光效率為30%~35%,大部分能量以熱量的形式散失。
因此,激光器工作過(guò)程中的溫度控制直接決定了激光器的質(zhì)量和使用壽命。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫方式會(huì)破壞激光器本體的結(jié)構(gòu),而單點(diǎn)非接觸式測(cè)溫方式無(wú)法準(zhǔn)確捕捉光纖溫度。利用紅外熱像儀在光纖激光器生產(chǎn)過(guò)程中檢測(cè)光纖,尤其是光纖熔接處的溫度,可以有力地保證光纖產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和質(zhì)量控制。生產(chǎn)測(cè)試過(guò)程中對(duì)泵浦源、合束器、尾纖等進(jìn)行測(cè)溫,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
在應(yīng)用端紅外熱成像測(cè)溫還可以在激光焊接、激光熔覆等場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)溫。
紅外熱像儀應(yīng)用于光纖激光器檢測(cè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì):
1、紅外熱像儀測(cè)溫具有遠(yuǎn)距離、非接觸、大面積測(cè)溫的特點(diǎn)。
2、專(zhuān)業(yè)測(cè)溫軟件,可自由選擇監(jiān)測(cè)溫度區(qū)域,自動(dòng)獲取和記錄最高溫度點(diǎn),提升測(cè)試效率。
3、可設(shè)置溫度閾值、定點(diǎn)采樣,多次測(cè)溫,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和曲線(xiàn)生成。
4、支持多種形式的超溫報(bào)警,自動(dòng)根據(jù)設(shè)置值判定異常,自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)告。
5、支持二次開(kāi)發(fā)和技術(shù)服務(wù),提供多平臺(tái)SDK,方便集成開(kāi)發(fā)自動(dòng)化設(shè)備。
二、紅外應(yīng)用
1、光纖熔接點(diǎn)質(zhì)量監(jiān)測(cè)
在大功率光纖激光器的制造過(guò)程中,光纖熔接處可能存在一定尺寸的光學(xué)不連續(xù)性和缺陷,嚴(yán)重的缺陷會(huì)導(dǎo)致光纖熔接處異常發(fā)熱,從而對(duì)激光器造成損壞或燒掉熱點(diǎn)。因此,光纖熔接接頭的溫度監(jiān)測(cè)是光纖激光器制造過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。使用紅外熱像儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖熔接點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè),從而判斷被測(cè)光纖熔接點(diǎn)的質(zhì)量是否合格,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
使用在線(xiàn)式紅外熱像儀集成到自動(dòng)化設(shè)備上,能夠穩(wěn)定快速地測(cè)試光纖溫度,提高生產(chǎn)效率。
圖1 光纖測(cè)溫
2、LD泵浦源
單個(gè)LD芯片輸出的激光功率是有限的。 Pumping將多個(gè)LD芯片封裝在一起,以增加輸出功率。泵浦產(chǎn)生大量熱量,因此溫度直接影響芯片輸出的激光波長(zhǎng)。使用紅外熱像儀對(duì)每臺(tái)泵的來(lái)料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),不合格的泵退回,保證激光器質(zhì)量。
泵浦輸入輸出光纖溫度檢測(cè)。
圖2 泵浦溫度檢測(cè)
3、合束器溫度檢測(cè)
合束器的作用是將N個(gè)泵浦激光合并為一個(gè)激光,實(shí)現(xiàn)激光的高功率輸出。使用紅外熱像儀進(jìn)行工作溫度測(cè)試,可以對(duì)合束器工作是否正常進(jìn)行判別,提升產(chǎn)品品質(zhì)。
圖3 光纖合束器
4、激光焊接
由于激光焊接的溫度很高,所以采用的紅外熱像儀必須能夠測(cè)量很高的溫度,還要求溫度范圍廣。我們的紅外熱像儀器測(cè)溫范圍-20~1600℃,可滿(mǎn)足焊接過(guò)程中的溫度范圍。
由于焊接的升溫過(guò)程和整個(gè)焊接過(guò)程都比較快,所以要采用幀頻較高的高速紅外熱像儀,使用在線(xiàn)式紅外熱像儀幀率50Hz/100Hz,可以快速捕捉溫度變化。因激光焊接的特殊環(huán)境,必須滿(mǎn)足人能遠(yuǎn)離焊接現(xiàn)場(chǎng),使用紅外熱像儀能夠?qū)崿F(xiàn)在線(xiàn)實(shí)時(shí)進(jìn)行后臺(tái)操作。
紅外熱成像是探測(cè)長(zhǎng)波紅外(8-14μm波長(zhǎng))進(jìn)行成像和測(cè)溫,不受激光光源的影響。
5、激光熔覆熔池測(cè)溫
激光熔覆熔池溫度變化快,熔池區(qū)域小,使用熱成像測(cè)溫可以準(zhǔn)確的捕捉到溫度的變化和熔池溫度場(chǎng)的分布。紅外熱成像可最高測(cè)試2000℃的熔池溫度。
在線(xiàn)式紅外熱成像測(cè)溫儀—功能特性
(1)超高的響應(yīng)范圍
采用分段式測(cè)溫參數(shù)調(diào)取,測(cè)溫范圍多檔可選,涵蓋-20℃~1600℃,在這個(gè)范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)正常測(cè)溫,測(cè)溫精度可達(dá)±2%,超出這個(gè)范圍也可以正常成像。
(2)采用高幀頻設(shè)計(jì)
可以觀測(cè)快速移動(dòng)的目標(biāo),常規(guī)產(chǎn)品幀率25Hz/50Hz,特殊的應(yīng)用場(chǎng)景還有100Hz高速紅外成像測(cè)溫產(chǎn)品。
(3)采用高透過(guò)率無(wú)熱化鏡頭
前片鍍碳膜,不加裝鍺窗的情況下也可以起到一定的保護(hù)作用,另外也有高透過(guò)率的鍺窗保護(hù)罩可以選配,適應(yīng)各種惡劣使用場(chǎng)所。
(4)采用千兆網(wǎng)設(shè)計(jì)網(wǎng)線(xiàn)傳輸
既保證了遠(yuǎn)距離傳輸又保證了傳輸?shù)目煽啃?,同時(shí)也可讓人遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
(5)輸出全碼流無(wú)損16Bit溫度數(shù)據(jù)
提供客戶(hù)端軟件及SDK開(kāi)發(fā)包,便于客戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)集成,充分對(duì)被測(cè)目標(biāo)進(jìn)行個(gè)性化溫度分析。
三、適用機(jī)型
KB26E31 微距紅外熱成像測(cè)溫儀
K26E35 在線(xiàn)式紅外熱成像測(cè)溫儀
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