激光冷水機(jī)

1. 什么叫非啟停式冷水機(jī)，如何選購？

非啟停式的冷水機(jī)其實(shí)是控制冷水機(jī)內(nèi)冷媒流向來控制制冷循環(huán)水的溫度。按照冷水機(jī)的制造原理，一共分為2種控制方式，在5度以內(nèi)采用冷媒流向的控制方式，使冷水機(jī)可以精確控制溫度在正負(fù)0.1度，在5度以外采用壓縮機(jī)啟停方式，使冷水機(jī)在不需要強(qiáng)烈制冷的情況下節(jié)能工作。 基于冷水機(jī)的工作方式，對于冷水機(jī)的制冷精度要求基本上可以滿足（精度要求高的可以采用冷媒流向的控制方式）。

剩下來就是制冷功率和水泵的選型要求了，只要考慮了具體的發(fā)熱量，就可以選用不同制冷量的冷水機(jī)，然后再看水泵的揚(yáng)程和流量需求，選擇不同的水泵。這樣就可以找到合適的冷水機(jī)了。

2.冷水機(jī)CW-3000AG的散熱量為50W/℃，這個數(shù)值和單位怎么理解及其基本散熱原理是什么？

散熱量就是把溫度高于常溫空氣的發(fā)熱元器件通過與常溫空氣進(jìn)行熱交換，平衡溫度以后得出來的功率與溫度變化的參數(shù)。50W/攝氏度代表的是比常溫高每一度都可以散走50W的熱量。CW-3000系列通過自身里面的水和熱交換器，把目標(biāo)對象的發(fā)熱元器件和常溫空氣進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到散熱的目的，是一種經(jīng)濟(jì)降溫的緊湊型設(shè)備。

3.冷水機(jī)冷水量如何計(jì)算，常看到冷水機(jī)的型號用 “HP”（匹）來表示，但是冷水量具體是多少噸，

能計(jì)算出來嗎？

冷水量，一般用RT表示,但冷噸分 三種:美國冷噸、日本冷噸和英國冷噸.我們平時說的和最常用的都是美國冷噸,用US.RT表示,US就是美國的縮寫了1US.RT=3516.7W，而HP指的是冷水機(jī)壓縮機(jī)的輸入功率單位，一般1HP的壓縮機(jī)可以有2500W的制冷量，當(dāng)然有些冷水機(jī)使用1HP的壓縮機(jī)，可能系統(tǒng)只會有2300W，有些冷水機(jī)的1HP可能是2800W。

簡單故障處理

激光冷水機(jī)安裝使用非常簡單，新機(jī)首次使用可按以下步驟進(jìn)行：

1、打開包裝，檢查機(jī)器是否完好，附件是否齊備。

2、擰開機(jī)器注水口，加入冷卻水。

加水時應(yīng)同時觀察水位計(jì)的水位慢慢加水，注意不要讓水溢出！用于碳鋼材質(zhì)設(shè)備的冷卻時應(yīng)該添加適量的防腐蝕藥劑。北方寒冷地區(qū)使用的應(yīng)該加注無腐蝕性的防凍液。

3、根據(jù)設(shè)備情況接好出水管、入水管。

4、插上電源線，打開電源開關(guān)。（嚴(yán)禁無水開機(jī)?。?

（1）打開電源開關(guān)后，冷水機(jī)循環(huán)泵就開始工作了。新機(jī)第一次開機(jī)時管路中會有較多的氣泡導(dǎo)致機(jī)器偶爾流量報(bào)警，運(yùn)行數(shù)分鐘后就會恢復(fù)正常。

（2）第一次開機(jī)后，必須馬上檢查水管管路有無漏水。

（3）打開電源后，如果水溫低于設(shè)定溫度，機(jī)器的風(fēng)扇等器件不工作是正?，F(xiàn)象。溫控器會根據(jù)設(shè)定的控制參數(shù)自動控制壓縮機(jī)、電磁閥、風(fēng)扇等器件的工作狀態(tài)。

（4）由于壓縮機(jī)等器件有一個較長的啟動過程，根據(jù)不同的工況從幾十秒到數(shù)分鐘不等，所以不要頻繁開關(guān)機(jī)。

5、檢查水箱水位。

新機(jī)開機(jī)后排空了水管中的空氣，水箱水位會略有下降，為了保持水位在綠色區(qū)域，可以再次適量加水。觀察并記下當(dāng)前的水位情況，等冷水機(jī)運(yùn)行一段時間后再次觀察水位計(jì)，如果水位下降明顯，就要再次檢查水管管路的滲漏情況。

6、調(diào)整溫控器參數(shù)。

5300冷水機(jī)使用的智能溫控器一般情況下不需要調(diào)整控制參數(shù)，如確實(shí)必要的，可參考第18頁《運(yùn)行狀況與參數(shù)調(diào)整》。

激光冷水機(jī)部件包括：水壓表，溫度控制器，流量報(bào)警指示燈（紅色），流量正常指示燈（綠色），入風(fēng)口（濾網(wǎng)），電源開關(guān)，注水口，排水口等

結(jié)構(gòu)圖展示

激光冷水機(jī)在激光加工過程中不僅保護(hù)CO2激光管、YAG固體激光器晶體和燈管防暴；充分、恒定的激光器內(nèi)腔溫度是激光輸出功率穩(wěn)定、激光腔無熱變型、激光光束質(zhì)量一致等的保證。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)揮到極致。然而，大多數(shù)用戶和廠家在選用和推薦激光冷卻系統(tǒng)式都往往概念很模糊，市面上很多激光冷水機(jī)也是指標(biāo)不清，用戶配備也是隨大流，不能準(zhǔn)確地對所用激光設(shè)備做到合理的保護(hù)。 下面提到的幾個指標(biāo)對激光冷水機(jī)的選擇很關(guān)鍵：

1.制冷量

a.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)備選擇的第一個指標(biāo)。

b.一般我們可以根據(jù)激光器的光電轉(zhuǎn)換效率來計(jì)算出激光器的發(fā)熱量，再來選擇。

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的激光器則最少需要:80/0.15 = 533W

也就是說在產(chǎn)生80W激光的同時，激光器注入533W的能量，無效能量需要水冷機(jī)帶走。

c.有些時候我們，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48V25A，瞬時36A，可以計(jì)算輸入功率最大1200W。

2.水流量和增壓泵揚(yáng)程

大家都會關(guān)注制冷量，往往會忽視水流量這個指標(biāo)。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，這就造成大家常常看到的現(xiàn)象：名義制冷量1000W的冷水機(jī)連接一臺80W的玻璃管，冷水機(jī)顯示25℃，激光管卻熱得發(fā)燙；在事實(shí)上沒有起到應(yīng)用的作用。

3.熱效率和水容積

以上連個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 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)控制方式會大大提高整體系統(tǒng)的制冷能力。

4.溫控精度

這個指標(biāo)完全來自激光器的要求，對于半導(dǎo)體激光器來講必須溫控精度±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CO2激光器來講溫度要求±2℃到±5℃，市面上大多數(shù)專用水冷機(jī)都可以做到。

5.水質(zhì)要求和水過濾以及水循環(huán)系統(tǒng)材質(zhì)

a.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。

i.對CO2玻璃管激光器來講，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。

ii.對射頻激光器來講，散熱板聚集水垢和銅銹等雜質(zhì)會造成腔內(nèi)溫度過高電極板變形，進(jìn)而溫度傳感器報(bào)警，激光器不出光等故障產(chǎn)生。

iii.對YAG激光器來講，泵浦燈、晶體和鍍金腔的表面潔凈度直接影響出光功率和光斑模式；半導(dǎo)體模塊內(nèi)微小水孔堵塞直接會燒毀巴條。

b.市面上大多是冷水機(jī)冷媒管采用銅管，而蒸發(fā)盤直接置于冷卻水中，會產(chǎn)生大量的銅銹，直接影響激光器。

c.很多無過濾器的是冷水機(jī)直接加自來水或者使用長時間不更換的純凈水，都會使滋生的細(xì)菌和雜質(zhì)沉積到激光器，影響激光器的壽命和使用效果。

激光冷水機(jī)是工業(yè)制冷機(jī)對激光行業(yè)的一種個別化應(yīng)用，激光冷水機(jī)主要是對激光設(shè)備的激光發(fā)生器進(jìn)行水循環(huán)冷卻，并控制激光發(fā)生器的使用溫度，使激光發(fā)生器可以長時間保持正常工作。激光設(shè)備在長時間運(yùn)行過程中，激光發(fā)生器會不斷產(chǎn)生高溫，溫度過高就會影響激光發(fā)生器的正常工作，所以需要激光冷水機(jī)進(jìn)行水循環(huán)冷卻控溫。

針對激光發(fā)生器的類型，冷水機(jī)分類方式，把激光冷水機(jī)分為二氧化碳玻璃激光管激光冷水機(jī)、二氧化碳金屬射頻管激光冷水機(jī)、半導(dǎo)體側(cè)泵激光冷水機(jī)、半導(dǎo)體端泵激光冷水機(jī)、YAG激光冷水機(jī)、光纖激光冷水機(jī)、紫外激光冷水機(jī)。

激光標(biāo)刻是二十世紀(jì)后期興起的最熱門工業(yè)加工手段。國內(nèi)從事激光打標(biāo)機(jī)，激光雕刻機(jī)，激光焊接機(jī)，激光噴碼機(jī)，激光切割機(jī)等等激光加工設(shè)備的研發(fā)，生產(chǎn)，加工企業(yè)不斷涌現(xiàn)。而冷卻系統(tǒng)的好壞則是整個激光標(biāo)刻作業(yè)中的一關(guān)鍵一環(huán)。

激光冷水機(jī)流量報(bào)警與輸出端口介紹

為了保證激光冷水機(jī)在冷卻水循環(huán)出現(xiàn)異常情況時不影響設(shè)備的安全，激光冷水機(jī)特有低流量報(bào)警保護(hù)功能。

1、流量報(bào)警輸出端口及接線示意圖

2、循環(huán)冷卻水流量報(bào)警原因與工作狀態(tài)表

注：流量報(bào)警端口連接機(jī)內(nèi)繼電器一組常開、常閉觸點(diǎn)。要求工作電流小于5A，工作電壓小于300V。

高級控制參數(shù)調(diào)整案例：

（1）、案例一：智能溫控模式控制冷卻水溫度。要求水溫最高不超過31度，最低不低于25度，目標(biāo)水溫比氣溫低3度，在氣溫不變的情況下，水溫波動不大于正負(fù)0.5度。當(dāng)水溫低于目標(biāo)水溫10度或者高于目標(biāo)水溫10度時報(bào)警。（即當(dāng)氣溫在30.0度時，冷卻水溫在27.5度至26.5度之間，如氣溫變?yōu)?0.5度，冷卻水溫在28.0度至27.0度之間。）

（2）、案例二：恒溫模式控制冷卻水溫度。要求冷卻水溫度恒定在28度、水溫波動不大于正負(fù)2度。水溫超過正常水溫5度即超高溫報(bào)警，低于正常水溫10度時即超低溫報(bào)警。并且可以方便的通過用戶設(shè)定在5至30度之間調(diào)整水溫設(shè)定。

（3）、案例三：恒溫模式控制冷卻水溫度。要求冷卻水溫度恒定在25度、水溫波動不大于正負(fù)1度。水溫超過30度即超高溫報(bào)警，低于10度時，超低溫報(bào)警。（即不管氣溫多少度，冷卻水溫恒定在24.0度至26.0度之間。）

激光冷水機(jī)的T503新型智能控制器一般情況下不需要調(diào)整控制參數(shù)，它會根據(jù)室溫的變化自動調(diào)整控制參數(shù)，保證滿足設(shè)備的冷卻要求。

T504新型智能控制器出廠設(shè)定為恒溫溫控模式，水溫設(shè)定為25度，用戶可以根據(jù)需要調(diào)整。

T503、T504溫控器除出廠設(shè)定參數(shù)不同外，其功能、結(jié)構(gòu)是一樣的。

1、溫度控制器面板介紹

（1）溫控器工作狀態(tài)指示燈D1、D2（如圖）

D1常亮，控制器工作在智能控制模式；

D1不亮，控制器工作在恒溫控制模式；

D1閃亮，控制器工作在參數(shù)設(shè)定模式或顯示數(shù)值為室溫；

D2常亮，冷水機(jī)工作在制冷狀態(tài)；

D2不亮，冷水機(jī)工作在保溫狀態(tài)；

D2閃亮，冷水機(jī)工作在節(jié)能狀態(tài)；

（2）按▼鍵會顯示室溫溫度，6秒后恢復(fù)默認(rèn)顯示。（此時D1閃動，表明顯示為室溫。）

（3）▲▼鍵用于調(diào)整控制器顯示狀態(tài)，參數(shù)選擇、調(diào)整。

（4）RST 鍵確定按鍵

（5）SET 鍵設(shè)定功能按鍵

2、恢復(fù)出廠設(shè)定

開機(jī)前，同時按下▲▼鍵不放然后開機(jī)，直至控制器顯示rE。松開按鍵6秒后控制器進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。這時控制器所有參數(shù)設(shè)定值均已恢復(fù)為出廠設(shè)定值。

3、報(bào)警功能

（1）報(bào)警顯示：

報(bào)警時，出錯的代碼與水溫會交替顯示。

（2）暫停報(bào)警聲：

在報(bào)警狀態(tài)下按任何鍵均可暫停報(bào)警聲響，但報(bào)警顯示需等到報(bào)警條件消除后才停止。

4、溫控器控制參數(shù)表

5、一般設(shè)定調(diào)整

按設(shè)定鍵（SET）進(jìn)入用戶設(shè)定狀態(tài)，此時D1閃亮，表明控制器為參數(shù)設(shè)定狀態(tài)

（1）智能模式下顯示水溫與氣溫的溫差參數(shù)值（F1），

（2）恒溫模式下顯示設(shè)定水溫的數(shù)值（F0）。

此時按▲▼鍵可修改設(shè)定值，修改數(shù)值后按下確認(rèn)鍵（RST）后存盤退出，新參數(shù)生效。如按設(shè)定鍵（SET）則不保存參數(shù)退出設(shè)定狀態(tài)，如20秒內(nèi)無按鍵按下，不保存參數(shù)自動退出修改狀態(tài)。

6、高級設(shè)定調(diào)整

（1）按住▲鍵不放，同時按設(shè)定鍵（SET）五秒至顯示0，此時按▲鍵選擇已設(shè)定密碼（出廠設(shè)定為8），再按一下設(shè)定鍵（SET），如密碼正確，顯示轉(zhuǎn)為F0，進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)，D1閃亮，表明控制器為參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。如密碼錯誤，則返回溫度顯示。

（2）進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)后按▲鍵循環(huán)依次進(jìn)入選擇設(shè)定項(xiàng)目，按鍵▼則按反方向循環(huán)。選擇所設(shè)項(xiàng)目后再按設(shè)定鍵（SET），進(jìn)入下一層參數(shù)修改，顯示原設(shè)定值，此時按▲▼鍵可修改參數(shù)值，再按設(shè)定鍵（SET），則返回上一層菜單設(shè)定項(xiàng)目。任何時候按確定鍵（RST），則保存修改的參數(shù)退出參數(shù)設(shè)定狀態(tài)，返回溫度顯示，并按新參數(shù)運(yùn)行。如20秒內(nèi)無按鍵按下，控制器也會自動退出參數(shù)設(shè)定狀態(tài)，并且不保存修改的參數(shù)。

注：1、在參數(shù)設(shè)定狀態(tài)時，系統(tǒng)按原參數(shù)運(yùn)行；

2、恒溫控制模式時，水溫由（F0）參數(shù)控制；

3、智能控制模式時，水溫會根據(jù)氣溫變化自動調(diào)整。其溫差由（F1）參數(shù)控制。