一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，包括制冷控溫模塊，所述制冷控溫模塊連接過濾器、水箱和第一PT計，所述過濾器連接工藝設(shè)備，所述工藝設(shè)備依次連接電導(dǎo)計、調(diào)壓閥、第二PT計和第一循環(huán)泵，所述第一循環(huán)泵連接所述水箱，所述第一PT計并聯(lián)連接樹脂柱、UV燈和測量計模塊，所述UV燈通過第二循環(huán)泵連接所述水箱，所述溫度計、Ph計、流量計模塊通過針閥連接所述樹脂柱。本實用新型采用離子交換樹脂，UV燈，有效去除水中的雜質(zhì)離子，能夠保證循環(huán)水水質(zhì)達標(biāo)。
【專利說明】一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種激光器冷水系統(tǒng)，具體涉及的是一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大功率半導(dǎo)體激光器的發(fā)展，半導(dǎo)體激光器的輔助設(shè)備也日益更新。其中激光器水冷系統(tǒng)在半導(dǎo)體激光器中應(yīng)用廣泛，且起著至關(guān)重要的作用。例如微通道水冷激光器，在光學(xué)測試、老化測試、壽命測試、以及器件運行，均需水冷散熱。由于激光器水冷系統(tǒng)應(yīng)用的特殊性，其對水質(zhì)要求較高，冷卻水流經(jīng)激光器熱沉微通道，若水質(zhì)不達標(biāo)易造成熱沉金屬腐蝕，及微生物封堵微通道等缺陷，對半導(dǎo)體激光器造成損害。因此，冷卻水中Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Al3+、Cr3+等金屬離子需要達到PPB級，對冷卻水中CO廣、N03_、SO42'Cl_等酸根離子需要達到PPM級，對水中的溶氧及微生物菌也有一定要求，以及純化水中溶解C02也有一定要求。然而，國內(nèi)專業(yè)激光器水冷系統(tǒng)設(shè)備尚缺。目前國內(nèi)類似產(chǎn)品僅是冷水機組，無法保證水質(zhì)。國際市場上僅有幾家公司生產(chǎn)純化水冷設(shè)備。但由于國內(nèi)的水質(zhì)與國外存在一定的差異性和局限性，導(dǎo)致國外的設(shè)備不能很好的在國內(nèi)使用。因此，需要設(shè)計一種既能精準(zhǔn)控制溫度，又能在線純化適合國內(nèi)水質(zhì)的設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，裝置小型集成化，既能精準(zhǔn)控制溫度，又能在線純化適合國內(nèi)水質(zhì)的設(shè)備。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，包括制冷控溫模塊，所述制冷控溫模塊連接過濾器、水箱和第一 PT計，所述過濾器連接工藝設(shè)備，所述工藝設(shè)備依次連接電導(dǎo)計、背壓式調(diào)壓閥、第二 PT計和第一循環(huán)泵，所述第一循環(huán)泵連接所述水箱，所述第一 PT計并聯(lián)連接樹脂柱、紫外燈和測量計模塊，所述紫外燈通過第二循環(huán)泵連接所述水箱，所述溫度計、PH計、流量計模塊通過針閥連接所述樹脂柱。
[0006]進一步的，所述水箱里設(shè)置一液位傳感器，熱平衡組件，溫度計，超溫保護開關(guān)。
[0007]進一步的，所述樹脂柱包括陰陽樹脂柱，混床樹脂，過濾器。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]1、本實用新型在循環(huán)水質(zhì)純化方面，采用無污染的CPVC SUS316材料，采用離子交換樹脂，紫外燈，根據(jù)水質(zhì)，調(diào)整過濾級數(shù)，調(diào)整離子交換樹脂選型，調(diào)整陰陽樹脂比例，使其能有效去除水中的雜質(zhì)離子，從而能夠保證循環(huán)水水質(zhì)達標(biāo)，并能除去一些微生物、藻類等雜質(zhì)；
[0010]2、本實用新型在結(jié)構(gòu)上采用模塊化小型化的設(shè)計理念，在日后維護時，能夠快速，方便地檢查維修；[0011]3、本實用新型在系統(tǒng)中配備有多段液位傳感器，壓力傳感器，背壓式調(diào)壓閥，流量傳感器，超溫保護開關(guān)等保護裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在線運行。如:超溫保護開關(guān)在水箱溫度超過警戒值時，機械性斷開循環(huán)泵，壓縮機工作。背壓式調(diào)壓閥在循環(huán)泵出口壓力超出設(shè)定壓力時，啟動旁通管路泄壓，保護設(shè)備及測試設(shè)備正常運行。液位傳感器能在液位低時發(fā)出報警聲，在液位接近空時能夠停循環(huán)泵，防止空轉(zhuǎn)，保護電機；同時系統(tǒng)能夠自動補水，保證水箱有足夠的水。采取聲光報警及自動蓄水相結(jié)合的方式保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行；
[0012]4、本實用新型在溫度控上使用PID技術(shù)，通過控制冷媒的輸送量控制溫度，以及通過控制水箱熱平衡裝置，能夠更有效的保障溫度的控制精度；
[0013]5、本實用新型在系統(tǒng)初次啟用時，系統(tǒng)及管路需進行3次循環(huán)水洗，循環(huán)水采用純化水(蒸餾水)加廣10%濃度的醇類防腐添加劑。正常使用時，循環(huán)水中添加0.廣2%濃度的醇類防腐添加劑。經(jīng)過試驗比較，此類醇類添加劑對離子交換樹脂功能沒有影響；帶有添加劑的循環(huán)水對半導(dǎo)體激光器熱沉無腐蝕；且能有效抑制藻類、菌類滋生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是主管路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是純化管路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中標(biāo)號說明:1、制冷控溫模塊，2、第一 PT計，3、過濾器，4、UV燈，5、工藝設(shè)備，6、電導(dǎo)計，7、調(diào)壓閥，8、第二 PT計，9、第一循環(huán)泵，10、第二循環(huán)泵，11、針閥，12、測量計模塊，13、樹脂柱，14、水箱。
【具體實施方式】
[0018]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0019]參照圖1所示，一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，包括制冷控溫模塊1，所述制冷控溫模塊I連接過濾器3、水箱14和第一 PT計2，所述過濾器3連接工藝設(shè)備5，所述工藝設(shè)備5依次連接電導(dǎo)計6、調(diào)壓閥7、第二 PT計8和第一循環(huán)泵9，所述第一循環(huán)泵9連接所述水箱14，所述第一 PT計2并聯(lián)連接樹脂柱13、UV燈4和測量計模塊12，所述UV燈4通過第二循環(huán)泵10連接所述水箱14，所述測量計模塊12通過針閥11連接所述樹脂柱13。
[0020]進一步的，所述水箱14里設(shè)置一液位傳感器，當(dāng)水箱液位到達一定位置時，能自動切斷主循環(huán)泵的電源，起到一個保護電機的作用；同時水箱并設(shè)有補水口，采用浮球式的液位開關(guān)，從而能雙重保障水箱里的水能自始至終都能有穩(wěn)定的水位，從而能保障設(shè)備安全穩(wěn)定的運行。
[0021]進一步的，所述樹脂柱13包括陰陽樹脂柱。
[0022]本實施例的工作原理如下:
[0023]參照圖2所示，主管路部分:由第一循環(huán)泵、過濾器、流量傳感器、換熱器、水箱等設(shè)備構(gòu)成，用于給設(shè)備供應(yīng)恒溫、達標(biāo)的冷卻水。冷卻水工作流程如下:循環(huán)泵開啟，抽取水箱中的水，進入工藝設(shè)備，經(jīng)過過濾器，再通過換熱器，最后回流至水箱。
[0024]參照圖3所示，純化管路部分:由第二循環(huán)泵，樹脂罐，UV燈等組成。工作流程如下:當(dāng)主管路中水質(zhì)不達標(biāo)時，純化循環(huán)泵開啟，此時開始凈化水，由純化循環(huán)泵抽取水箱中的水，經(jīng)過樹脂罐，過濾其中的雜質(zhì)離子，然后經(jīng)過UV燈，去除水中的微生物，藻類等等，最后回流至水箱。此為純化管路一個循環(huán)過程，起到過凈化水質(zhì)的作用，由PLC程序控制支路比例電磁閥的開關(guān)，控制支路水流量，從而能達到一個凈化水質(zhì)的要求，使其控制電阻率在0.1-?ΜΩ,ΡΗ值在6~8，適合大功率半導(dǎo)體激光器適用范圍。
[0025]本實用新型采用PLC自動控制方式，利用過濾器，以及離子交換樹脂(自制離子交換樹脂柱芯)，能有效去除水中金屬離子及酸根離子以及顆粒雜質(zhì)；根據(jù)水質(zhì)，調(diào)整過濾級數(shù)，調(diào)整離子交換樹脂類型，調(diào)整陰陽樹脂比例，從而能夠保證冷卻水水質(zhì)滿足使用要求；PLC控制系統(tǒng)通過精密溫度傳感器采集冷卻水溫度，采用PID閉環(huán)控制方式，控制壓縮機的啟停以及冷媒通過冷盤管/板式換熱器的通斷量，以及通過控制水箱熱平衡裝置，可有效保證循環(huán)水的溫度恒定在設(shè)定溫度的±0.1°C范圍內(nèi)；同時在冷卻水中加有特定比例的防腐添加劑，可有效防止流體對管道以及設(shè)備內(nèi)部的腐蝕，且能有效抑制水中的藻類細菌的滋生；系統(tǒng)中增設(shè)多段液位傳感器，流量傳感器，壓力傳感器，背壓式調(diào)壓閥等保護裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在線安全穩(wěn)定運行；系統(tǒng)還提供RS485通訊接口，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳及遠程計算機控制。
[0026]本實用新型的設(shè)備可通過調(diào)整部件參數(shù)，壓縮機功率，循環(huán)泵輸送能力，換熱器功率等，使其制冷量可以寬范圍運行，由0.5KW至幾十千瓦，設(shè)備裝有精密溫度傳感器，結(jié)合PLC的PID運算及閉環(huán)控制，通過控制冷媒的輸送量控制溫度，以及通過控制水箱熱平衡裝置，能夠更有效的保障溫度的控制精度。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，其特征在于:包括制冷控溫模塊(1)，所述制冷控溫模塊(I)連接過濾器(3)、水箱(14)和第一 PT計(2)，所述過濾器(3 )連接工藝設(shè)備(5 )，所述工藝設(shè)備(5 )依次連接電導(dǎo)計(6 )、調(diào)壓閥(7 )、第二 PT計(8 )和第一循環(huán)泵(9 )，所述第一循環(huán)泵(9 )連接所述水箱(14 )，所述第一 PT計(2 )并聯(lián)連接樹脂柱(13)、紫外燈(4)和測量計模塊(12)，所述紫外燈(4)通過第二循環(huán)泵(10)連接所述水箱(14)，所述測量計模塊(12)中的溫度計、Ph計、流量計模塊通過針閥(11)連接所述樹脂柱(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，其特征在于:所述水箱(14)里設(shè)置一液位傳感器、熱平衡器件、超溫保護開關(guān)，測量計模塊(12)包括流量計、Ph計和溫度計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體激光器在線純化冷水控溫裝置，其特征在于:所述樹脂柱(13)包括陰陽樹脂柱。
【文檔編號】H01S5/024GK203722051SQ201320700959
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】張玉國, 杜建華, 陳芃, 廖新勝 申請人:蘇州長光華芯光電技術(shù)有限公司