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Gentec激光功率計使用方法

發(fā)布時間:2017-02-06 | 關(guān)注:2343 |

1、功率測量原理

激光探頭是一個涂有熱電材料的吸收體,熱電材料吸收大部分的光能量并轉(zhuǎn)化成熱量,只有少部分反射。吸收與反射比例與材料的光譜響應(yīng)曲線有關(guān),吸收體的儲熱體和它的厚度決定了熱量傳輸?shù)教筋^的速度和反應(yīng)時間。探頭溫度變化,能夠產(chǎn)生電流,電流通過薄片環(huán)形電阻轉(zhuǎn)變成電壓信號傳輸出來。



激光入射,測得的電壓隨時間快遞上升,然后在緩慢衰減,一段時間后恢復(fù)到零。這就是測量的熱現(xiàn)象,上升和衰減時間不受負載電阻影響。

最大電壓與初使電壓的差值就是測量電壓,測量精度得到NIST校準授權(quán)。只要最大能量不超負荷,測量精度可以得到保證。



熱電偶實際圖是一個兩端附不同金屬的結(jié)構(gòu),一端為“熱端”另一端為“冷端”或參考端。在激光測量時,熱端吸收激光能量,另一端下沉,兩端任何的溫度變化將在兩端間產(chǎn)生電壓,這就是功率計所測量的數(shù)據(jù)。




2、功率計的標定

功率計標定的目的,是校準自身測量精度,保證測量數(shù)值在功率計使用報告的誤差范圍內(nèi),從而保證功率計正常的使用精度。

功率計標定采用第三方功率計來測量,根據(jù)出廠標定報告,采用不同的功率,在不損壞功率計的前提下,檢驗功率計實際標定的準確性和穩(wěn)定性。

通常每12個月需要進行一次功率標定。



圖1   Gentec功率測量儀(功率計)



圖2   Gentec功率計測量準確度和重復(fù)精度(參照NIST執(zhí)行)

功率測量,是考慮系統(tǒng)和隨機誤差基礎(chǔ)上,獲取功率真實值的一個過程,存在一定的功率不確定性。對于功率測量,存在兩種功率,一種是準確度,即實測值與真實值之間的偏差;另一種是功率穩(wěn)定性,即反復(fù)同一條件測量的功率波動范圍。


3、功率計使用方法

初次使用功率計,需要建立一個測量標準,后續(xù)測量在此標準的基礎(chǔ)上進行,保證測量的一致性。

通常功率計固定在一個水平工作臺上,測量時,機器人移動激光頭到測量點,保證引導(dǎo)光與功率計受光面(圓面)基本對中,偏差在2mm范圍內(nèi)。

測量標準內(nèi)容包括:光斑與功率計受光面對中(1),光斑與功率計受光面積占比(2),激光頭吹氣模塊下端面與功率計上表面間距(3),測量出光時間(4),測量出光功率(5)等參數(shù)。


表1   使用Gentec測量功率建議測量范圍


圖2   功率計測量原理圖(左:對中及測量距離A,右:光斑大小占比d/D)

初次測量,編寫好標準測量程序和機器人運動軌跡,示教運行路徑,精準控制機器人的出光位置及姿態(tài)。最終測量點需要精準到達,為防止測量點位置移動而難以找回,需要以最終測量點姿態(tài)為基準,向上平移10mm左右作為測量點的防錯點,同樣需要精準到達。

測量前,保證測量光路中無焊絲,臟物,油,水等異物的干擾!保護鏡片干凈,滿足測量要求。同時,去掉保護罩!

功率測量間隔時間最小為1min,測量最大能量為200J,如果采用4kW,最大測量時間不超過50ms,如果采用3kW,最大測量時間不超過66ms。推薦測量時間為40ms。

后續(xù)使用時,只需要使用一種功率(如3kW)來判斷功率的穩(wěn)定性。如果穩(wěn)定性超出±5%,排除測量誤操作后再次測量,考慮更換保護鏡片或者檢查功率計受光體的潔凈度和完好性。

多次同一功率同一出光時間測量,功率穩(wěn)定性超出±5%,在功率計無損壞的前提下,需要檢查激光頭內(nèi)部光路的潔凈度(此操作必須由激光頭廠家或者激光頭廠家授權(quán)的人員進行)。

如果功率計在使用中出現(xiàn)損傷或者使用操作不當而導(dǎo)致測量誤差過大,考慮功率計重新校準。


4、功率計的維護和保養(yǎng)

功率計屬于精密儀器,需要嚴格按照使用要求進行,才能保證測量的準確性和穩(wěn)定性。

最佳的使用溫度為室溫(25℃)左右,使用時要確保在無法環(huán)境下操作;

使用的能量范圍在最大能量的50~75%比較合適,測量時測量光斑大小為有效測量大小的40~80%相對適宜;

初次使用時,需要測定0輸入對應(yīng)的功率值以作為校準用;

建議測量間隙時間為3min;


5、UP50N-40S-W9相關(guān)技術(shù)參數(shù):


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