脈沖CO?激光器水冷機通過循環冷卻系統維持激光器內部溫度穩定,其核心結構與工作原理如下: 一、結構組成
壓縮機
將低溫低壓的制冷劑氣體壓縮為高溫高壓氣體,為制冷循環提供動力。
關鍵參數:需匹配激光器功率(如80W激光管可選CW-3000型冷水機)。
冷凝器
高溫高壓氣體在此與冷卻水進行熱交換,釋放熱量并液化成高壓液體。
冷卻水通過外部循環系統帶走熱量,確保冷凝效率。
膨脹閥(節流裝置)
高壓液體經膨脹閥節流降壓,變為低溫低壓的濕蒸氣,進入蒸發器吸熱。
蒸發器
低溫低壓制冷劑在蒸發器中吸收冷卻水的熱量,汽化后返回壓縮機,完成循環。
冷卻水在此降溫后,通過水泵輸送至激光器進行冷卻。
水箱與水泵
水箱儲存冷卻水,水泵驅動水流經激光器內部水道,吸收熱量后返回蒸發器。
循環路徑:水箱→水泵→激光器→蒸發器→水箱。
溫度傳感器與控制系統
實時監測水溫,通過PID算法調節壓縮機轉速或膨脹閥開度,確保水溫穩定。
二、工作原理
熱交換過程
激光器工作時,放電管產生熱量,冷卻水吸收熱量后溫度升高。
高溫水進入蒸發器,與低溫制冷劑進行熱交換,溫度降低后循環回激光器。
制冷循環
制冷劑在蒸發器中吸熱汽化,經壓縮機壓縮、冷凝器液化后,通過膨脹閥節流降壓,再次進入蒸發器吸熱,形成閉環循環。
溫度控制
控制系統根據設定溫度與實際水溫的偏差,動態調整壓縮機功率或膨脹閥開度,實現精準控溫。
三、關鍵技術參數
制冷量:需匹配激光器功率,例如80W激光管需約3000W制冷量。
溫控精度:通常±0.5℃,確保激光器穩定運行。
水流速度:需保證激光器內部水道充分換熱,避免局部過熱。
四、應用優勢
高效散熱:維持激光器溫度穩定,防止因過熱導致的功率下降或損壞。
延長壽命:減少熱應力對光學元件和電子器件的影響,提升設備可靠性。
精準控溫:適應不同功率和脈沖模式的激光器需求,確保輸出穩定性。
通過上述結構與原理,脈沖CO?激光器水冷機實現了對激光器的高效、精準冷卻,是保障激光器性能與壽命的關鍵設備。