Описание, работа и назначение лазера
Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет
имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
(ВлГУ)
Механико-технологический факультет
Кафедра АТП
«Автоматизация технологических процессов»
Лабораторная работа
Тема: Изучение конструкции и принципа работы МКТЛ-1500
Работу выполнил:
студент гр. ЗАд-115
Кунин А.В.
Работу проверил:
проф. Коростелев В.Ф.
Владимир 2018
Лабораторная работа
Правила работы на МКТЛ-1500
Технологический СО2 - лазер МКТЛ-1500 является лазерным изделием IV класса опасности.
Опасными факторами являются:
- Прямое лазерное излучение, может привести к ожогу глаз, кожи. Необходимо исключить попадание прямого лазерного излучения на кожу и глаза персонала. Лазерный пучок должен быть заключен в металлическую трубу на протяжении всего оптического тракта.
- Рассеянное лазерное излучение, может привести к ожогу глаз. Оператор должен работать в защитных очках (по ГОСТ 9411-75), не пропускающих рассеянное лазерное излучение и видимое излучение юстировочного лазера. Рассеянное видимое излучение, отраженное от мишени может привести к ожогу сетчатки глаз.
- Излучение вспомогательного юстировочного лазера, может привести к ожогу сетчатки глаз.
- Высокое напряжение источника питания (свыше 1000 Вольт до 15000 вольт), опасность от поражения электрическим током
- Электрическим током
- Вращающиеся части насосов, могут привести к механическому повреждению частей тела.
Требования к обслуживающему персоналу:
- возраст не моложе 18 лет;
- среднетехническое образование;
- обслуживающий персонал должен пройти аттестацию по электробезопасности не ниже группы, допуск свыше 1000 В
- специальное обучение работе, обслуживанию, ремонту лазера по программе изготовителя.
Описание, работа и назначение лазера
- Технологический СО2 - лазер МКТЛ-1500 предназначен для использования в качестве генератора мощного когерентного инфракрасного излучения для термоупрочнения поверхности металла.
- Широкий диапазон применения позволяет использовать технологический лазер МКТЛ-1500 в составе технологического оборудования на предприятиях различных отраслей промышленности.
- Лазер предназначен для работы во взрывобезопасных помещениях при отсутствии химически активных газов и паров, агрессивных по отношению к углеродистой стали, сплавам алюминия, изоляции электрических элементов.
Технические характеристики лазера представлены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Характеристика лазера
| Наименование параметров | Значения | ||
| Заданные | Фактические | ||
| Длина волны излучения, мкм | 10,6 | 10,6 | |
| Максимальная мощность, Вт. | 1500 | 1500 | |
| Пределы регулирования мощности излучения, Вт | 100...1500 | 100...1500 | |
| Параметры импульсно-периодического режима Частота, Гц Длительность импульса излучения, мсек Скважность, Период ,мсек Одиночные импульсы (трапеция) Длительность нарастания (фронта), сек Длительность одиночного импульса, мсек | 5...2000 1,5 ...50 0,2...200 0.5...200 0.001...20 0.001...800 | 5...2000 1,5...50 0,2...200 0.5...200 0.001...20 0.001...800 | |
|
| |||
| Продолжение таблицы 5.1 | |||
| Нестабильность мощности, не более, % | ±2 | ±2 | |
| Апертура излучения, мм | 75 | 75 | |
| Апертура излучения после сужающего телескопа,мм | 50 | 50 | |
| Расходимость излучения (полный угол на выходе телескопа, не более), мрад. | 1.5 | 1,4 | |
| Стабильность оси луча (на выходе из телескопа), мрад |
|  0,2
| |
| Мода излучения | Близкая к ТЕМоо | Близкая к ТЕМоо | |
| Поляризация | Линейная | Линейная | |
| Состав рабочей смеси газов СО2: N2 : Не Чистота газов СО2 99.8%; N2 99.99%; Не 99.99%. Допускается отклонение объема каждого из компонентов смеси не более ±10%. | 1:2:10 | 1:2:10 | |
| Общий расход рабочих газов, норм. л/ час, не более | 4 | 4 | |
| Потребляемая мощность при номинальном режиме, кВт Установка требует электропитание 380В±10% трехфазного переменного тока 50 Гц. Потребляемый ток- 30 А. |
| ||
| Расход охлаждающей воды, л /мин | 12
|
| |
| Температура охлаждающей воды на входе, ° С, не более | 20 | 20 | |
| Давление охлаждающей воды в напорном трубопроводе, МПа | 0.35...0.5 | 0.35...0.5
| |
| Давление охлаждающей воды в сливном трубопроводе, МПа | 0,05
| 0.05 | |
| Температура в рабочем помещении, С | 35
|
| |
| Влажность в рабочем помещении. % | 80
|
| |
| Время готовности лазера к работе, мин | 20
|
| |
| Габариты Длина, мм, Ширина, мм Высота, мм | 2520 550 1135 |
2520 50 1135 | |
| Масса моноблока, кг | 200
|
| |
Состав лазера
Технологический лазер МКТЛ-1500, выполненный в виде моноблока (рис. 5.1), состоит из блока генерации луча (БГЛ)(1), блока электропитания (2) и установлен на металлической подставке.
1. Блок генерации луча состоит из (рис. 5.2):
1.1. Лазерной головки (ЛГ):
– Корпус лазерной головки с фланцами (труба стеклотекстолитовая).
– Пакет волноводов.
|
|
| Рис. 5.1. Технологический СО2- лазер МКТЛ-1500: 1 – блок генерации луча (БГЛ); 2 – блок электропитания |
– Каркасный пакет трубок.
1.2. Узла переднего зеркала.
1.3. Узла заднего зеркала.
2. Блок электропитания состоит из:
2.1 Системы откачки и поддержания давления.
– Вакуумный насос (рис. 5.3, поз.3).
– Элементы блока газонапуска (рис. 5.3, поз.4).
– Фильтр системы откачки.
– Буферный объем (рис. 5.4, поз.5).
2.2 Системы охлаждения блока генерации луча.
– Насос прокачки масла (рис. 5.3, поз.6).
– Теплообменник вода/масло (рис. 5.5, поз.7).
– Клапан сетевой воды.
2.3 Системы охлаждения зеркал и источника электропитания (ИП).
– Водяной насос (рис. 5.2, поз.8).
– Теплообменник вода/вода (рис. 5.3, поз. 9).
– Вентилятор.
– Водяной бак.
2.4 Системы управления.
– Блок центрального компьютера.
– Платы локальных контроллеров (рис. 5.3, поз. 10).
– Платы дискретного ввода – вывода (рис. 5.3, поз. 10).
– Спецплата ИП (рис. 5.3, поз. 10).
2.5 Панели силовой.
– Соединительные провода и кабели.
2.6 Панели источников питания вторичного напряжения.
– Стабилизатор напряжения (рис. 5.5, поз.11)
2.7 Источника питания высокого напряжения.
– Трансформатор высокого напряжения (рис. 5.4, поз. 12).
– Выпрямитель и инвертор (рис. 5.4, поз. 13).
|
| Рис. 5.2. Блок генерации луча |
| ||
| Рис.5.3. Одна из частей лазера МКТЛ-1500, состоит из: вакуумного насоса (3), элементов блока газонапуска (4), насоса прокачки масла (6), водяного насоса (8), теплообменника вода/вода (9), плат локальных контроллеров (10) |
|
| Рис. 5.4. Одна из частей лазера МКТЛ-1500, состоит из: буферного объема (5), трансформатора высокого напряжения (12); выпрямителя и инвертора (13) |
|
| Рис. 5.5. Одна из частей лазера МКТЛ-1500, состоит из: теплообменника вода/масло (7), стабилизатора напряжения (11) |
|
|