專利名稱：一種激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于激光參數(shù)診斷領(lǐng)域，具體涉及一種激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，適用于水流作為冷卻介質(zhì)的大功率激光能量計(jì)的校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
[0002]對(duì)用于大功率、高能量激光能量測(cè)量的激光能量計(jì)，通常先采用吸收體將光能轉(zhuǎn)換成熱能，然后用水對(duì)吸收體冷卻，防止吸收體的溫升太高而損壞。在吸收體兩端的主管路上分別安裝有一個(gè)溫度取樣器，通過測(cè)量水流經(jīng)過吸收體前后的溫差計(jì)算出吸收體的能量增量，通過這種間接方法得到入射激光的能量。激光能量計(jì)的校準(zhǔn)大多采用電光等效或者電熱等效方法，一般在吸收腔內(nèi)安裝大功率燈組或者在吸收體上纏繞加熱絲，再根據(jù)消耗的電能與激光能量計(jì)的測(cè)量值進(jìn)行比較，達(dá)到校準(zhǔn)的目的。在激光能量計(jì)校準(zhǔn)過程中，如果校準(zhǔn)系統(tǒng)的等效功率比被校激光能量計(jì)的使用功率低數(shù)個(gè)量級(jí)時(shí)，將無法完全模擬實(shí)際的使用效果，校準(zhǔn)精度很難保證。目前的大功率激光能量計(jì)吸收體內(nèi)能夠用來安裝燈組和纏繞加熱絲的空間有限，等效功率通常只能達(dá)到數(shù)千瓦，成為制約大功率激光能量計(jì)校準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展的最大瓶頸。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了克服現(xiàn)有大功率激光能量計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)校準(zhǔn)功率低、校準(zhǔn)等效性差等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種激光能量計(jì)等效校準(zhǔn)系統(tǒng)。本實(shí)用新型可有效提高校準(zhǔn)功率和校準(zhǔn)的等效性。[0004]本實(shí)用新型的激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)包括校準(zhǔn)接口模塊、流量監(jiān)測(cè)儀、電加熱裝置、電能標(biāo)準(zhǔn)儀、調(diào)壓電源、交流通斷控制器和時(shí)間繼電器；校準(zhǔn)接口模塊設(shè)置在能量計(jì)管路上，兩端分別與能量計(jì)溫度取樣器和吸收體連接，校準(zhǔn)接口模塊、流量監(jiān)測(cè)儀、電加熱裝置通過管路依次連接，調(diào)壓電源、交流通斷控制器、電加熱裝置依次電連接，電能標(biāo)準(zhǔn)儀與電加熱裝置電連接，時(shí)間繼電器與交流通斷控制器電相連。[0005]所述的校準(zhǔn)接口模塊包括入水端口 I、出水端口 I、入水端口 II、出水端口 II、閥門 I、閥門II、閥門III、三通I和三通II，其中入水端口 II、閥門I和閥門III通過三通I連接，閥門III、閥門II和出水端口 II通過三通II連接，閥門I、入水端口 I通過管路連接， 閥門II、出水端口 I通過管路連接。[0006]所述的電加熱裝置包括電加熱絲、接線盤、加熱容器、入水管閥和出水管閥。[0007]所述的電加熱裝置加熱功率大于10kW。[0008]所述的電加熱絲的數(shù)量設(shè)置成兩根或者兩根以上。[0009]在使用激光能量計(jì)進(jìn)行激光能量測(cè)量時(shí)，本實(shí)用新型的激光能量計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)與激光能量計(jì)斷開連接，校準(zhǔn)系統(tǒng)不影響激光能量計(jì)的正常工作。在使用激光能量計(jì)校準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)激光能量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，水流通過校準(zhǔn)接口模塊進(jìn)入校準(zhǔn)系統(tǒng)，并到達(dá)電加熱裝置中，電加熱裝置由交流通斷控制器控制，通斷時(shí)間由時(shí)間繼電器提前設(shè)定。電能標(biāo)準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)電加熱裝置兩端的電壓、電流、功率和消耗的電能。流量監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)校準(zhǔn)過程中的流量變化，調(diào)壓電源提供穩(wěn)定的電壓、電流。通過溫度取樣器獲得水流經(jīng)過校準(zhǔn)系統(tǒng)及吸收體后的水流溫度增量，再結(jié)合水流量計(jì)算出水流的能量增量，水流的能量增量就等于被校激光能量計(jì)的能量測(cè)量值。電能標(biāo)準(zhǔn)儀可準(zhǔn)確的測(cè)出電加熱絲上消耗的能量，水流的能量增量就等效于電加熱絲上消耗的電能，用電能標(biāo)準(zhǔn)儀測(cè)量的電能值去修正被校激光能量計(jì)的能量測(cè)量值，達(dá)到校準(zhǔn)的目的。 本實(shí)用新型利用水流的流動(dòng)性，采取在激光能量計(jì)附近外接大功率源的方式，大大提高了校準(zhǔn)功率，同時(shí)也保證了校準(zhǔn)的等效性。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、校準(zhǔn)精度高， 不會(huì)對(duì)激光能量計(jì)的正常使用造成任何影響。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型的激光能量計(jì)電熱等效系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的激光能量計(jì)電熱等效系統(tǒng)校準(zhǔn)接口模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的激光能量計(jì)電熱等效系統(tǒng)電加熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.溫度取樣器 3.校準(zhǔn)接口模塊5.流量監(jiān)測(cè)儀 6.電加熱裝置 7.調(diào)壓電源 9.交流通斷控制器 10.時(shí)間繼電器12.電能標(biāo)準(zhǔn)儀 14.吸收體 15.入水端口 II 16.三通I 17.閥門I 18.入水端口 I 19.出水端口 I 20.閥門II 21.三通II 22.出水端口 II 23.閥門III 24.電加熱絲 25.加熱容器 26.入水管閥 28.出水管閥 30.接線盤。
具體實(shí)施方式
圖1中，本實(shí)用新型的一種激光能量計(jì)電熱等效系統(tǒng)包括校準(zhǔn)接口模塊3、流量監(jiān)測(cè)儀5、電加熱裝置6、電能標(biāo)準(zhǔn)儀12、調(diào)壓電源7、交流通斷控制器9、時(shí)間繼電器10 ；其中校準(zhǔn)接口模塊3包括入水端口 118、出水端口 119、入水端口 1115、出水端口 1122、閥門117、 閥門1120、閥門11123、三通116和三通1121 ；電加熱系統(tǒng)6包括電加熱絲對(duì)、接線盤30、加熱容器25、入水管閥沈和出水管閥觀；電能標(biāo)準(zhǔn)儀12包括鉗形電流互感器、電壓測(cè)試線和主機(jī)；校準(zhǔn)接口模塊3設(shè)置在能量計(jì)主管路上，并通過主管路分別與溫度取樣器1和吸收體 14相連接，校準(zhǔn)接口模塊3通過輔助連接管路依次與流量監(jiān)測(cè)儀5、電加熱裝置6連接，并最終構(gòu)成一個(gè)回路，主管路的管徑與輔助連接管路的管徑相同，這樣可以減少流量的波動(dòng)， 提高系統(tǒng)的校準(zhǔn)精度，主管路和輔助連接管路的連接方式可采用螺紋或者法蘭連接。調(diào)壓電源7通過連接電纜依次與交流通斷控制器9、電加熱裝置6連接，電能標(biāo)準(zhǔn)儀12中的鉗形電流互感器夾在連接電纜上，電能標(biāo)準(zhǔn)儀12中電壓測(cè)試線兩端接在電加熱裝置6上，時(shí)間繼電器10與交流通斷控制器9的控制回路相連接。圖2中，入水端口 II15 —端通過主管路與能量計(jì)溫度取樣器相1連接，另外一端通過三通116分別與閥門III23和閥門117連接，出水端口 1122 —端通過主管路與吸收體 14連接，另外一端通過三通1121分別與閥門III23和閥門1120連接，閥門117通過輔助連接管路依次與入水端口 118、流量監(jiān)測(cè)儀5、電加熱裝置6、出水端口 119、閥門1120連接。為了便于使用和維護(hù)，出水端口 119和入水端口 118采用快速接頭。輔助連接管路采用橡膠軟管，便于系統(tǒng)的安裝和調(diào)試。激光能量計(jì)和電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中可以統(tǒng)籌考慮， 將校準(zhǔn)接口模塊3與激光能量計(jì)設(shè)計(jì)成一體，既美觀又使用方便。[0018] 圖3中，電加熱絲M均勻的設(shè)置在加熱容器25內(nèi)部，電加熱絲M兩端固定在接線柱上，接線柱通過法蘭或者螺紋固定在接線盤30上，接線盤30設(shè)置在加熱容器25頂端， 兩者之間設(shè)置有密封墊圈，入水管閥26和排水閥焊接在加熱容器25底部，出水管閥觀焊接在電加熱容器25上部，電加熱容器25采用不銹鋼材料制成，電加熱容器25的厚度不小于5mm，以確保盡可能少的熱量損失。電加熱裝置6中電加熱絲M的數(shù)量設(shè)置成兩根或者兩根以上，這樣既可減少單根電加熱絲M截面上通過的電流強(qiáng)度，又可以提高校準(zhǔn)系統(tǒng)的可維護(hù)性。電加熱裝置6加熱功率大于10kW，這樣可增加水流的溫升，從而提高系統(tǒng)的測(cè)量精度和電光等效性。由于水自身的浮力，將入水管閥26設(shè)置在電加熱容器25的底部，同時(shí)將出水管閥觀設(shè)置在電加熱容器25上部可以使水流加熱更加均勻和充分。接線盤30和電加熱容器25之間采用螺母連接，并通過兩者之間的密封墊圈達(dá)到密封效果。
權(quán)利要求1.一種激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)包括校準(zhǔn)接口模塊 (3)、流量監(jiān)測(cè)儀(5)、電加熱裝置(6)、電能標(biāo)準(zhǔn)儀(12)、調(diào)壓電源(7)、交流通斷控制器(9) 和時(shí)間繼電器(10)；校準(zhǔn)接口模塊(3)設(shè)置在能量計(jì)管路上，兩端分別與能量計(jì)溫度取樣器⑴和吸收體(14)連接，校準(zhǔn)接口模塊(3)、流量監(jiān)測(cè)儀(5)、電加熱裝置(6)通過管路依次連接，調(diào)壓電源(7)、交流通斷控制器(9)、電加熱裝置(6)依次電連接，電能標(biāo)準(zhǔn)儀(12) 與電加熱裝置(6)電連接，時(shí)間繼電器(10)與交流通斷控制器(9)電相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于所述的校準(zhǔn)接口模塊(3)包括入水端口 I (18)、出水端口 I (19)、入水端口 II (15)、出水端口 II 02)、閥門 I (17)、閥門II 00)、閥門III (23)、三通1(16)和三通II (21)，其中入水端口 II (15)、閥門 1(17)和閥門111(23)通過三通I (16)連接，閥門III (23)、閥門11(20)和出水端口 11(22) 通過三通IK21)連接，閥門1(17)、入水端口 1(18)通過管路連接，閥門IK20)、出水端口 1(19)通過管路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于所述的電加熱裝置(6)包括電加熱絲(24)、接線盤(30)、加熱容器(25)、入水管閥(26)和出水管閥(28)； 電加熱絲(24)均勻設(shè)置在加熱容器(25)內(nèi)，電加熱絲(24)兩端固定在接線柱上，接線柱固定連接在接線盤(30)上，接線盤(30)設(shè)置在加熱容器(25)頂端，入水管閥(26)和排水閥設(shè)置在加熱容器(25)底部，出水管閥(28)設(shè)置在電加熱容器(25)上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于所述的電加熱裝置(6)加熱功率大于10kW。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于所述的電加熱絲04)的數(shù)目為兩根以上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種激光能量計(jì)電熱等效校準(zhǔn)系統(tǒng)，所述的校準(zhǔn)系統(tǒng)包括校準(zhǔn)接口模塊、流量監(jiān)測(cè)儀、電加熱裝置、電能標(biāo)準(zhǔn)儀、調(diào)壓電源、交流通斷控制器和時(shí)間繼電器。校準(zhǔn)接口模塊設(shè)置在能量計(jì)管路上，兩端分別與能量計(jì)溫度取樣器和吸收體連接，校準(zhǔn)接口模塊、流量監(jiān)測(cè)儀、電加熱裝置通過管路依次連接，調(diào)壓電源、交流通斷控制器、電加熱裝置依次電連接，電能標(biāo)準(zhǔn)儀與電加熱裝置電連接，時(shí)間繼電器與交流通斷控制器電相連。該系統(tǒng)借助水的流動(dòng)性，采取在吸收體附近外接大功率源的方式，有效的提高了校準(zhǔn)功率，同時(shí)也保證了校準(zhǔn)的等效性。
文檔編號(hào)G01J1/42GK202255622SQ201120330520
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者何均章, 關(guān)有光, 周山, 彭勇, 田英華, 胡曉陽(yáng), 謝川林, 高學(xué)燕, 魏繼鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所