лазерийн огтлогч машины хөргөгч сонгох үед анхаарах 5 чухал техникийн үзүүлэлт

Хөргөх чадал ба дулааны ачааллыг удирдах нь Лазерын хүйтэнжуулагч Системийн

Цахилгаан лазерын системд дулааны ачаалал ба дулааны зохицуулалтыг ойлгох

Цахилгаан лазерын систем нь оролтын энергийн 30–40%-ийг хаягдлын дулаан болгон хувиргадаг бөгөөд энэ дулааныг үр ашигтайгаар тарааж мэдрэг оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгаалах, мөн огтлолын нарийвчлалыг хангах шаардлагатай байдаг (Laser Systems Report, 2023). Дулааны зохицуулалт муу байвал цацрагийн тогтворгүй байдал, долгионы урт хэлбэлзэх ажиглагдаж температурын хэлбэлзэл ±1°C-аас хэтэрвэл огтлолын нарийвчлалыг 18%-иар бууруулж болно.

Хөргөгчийн хөргөх чадлыг лазерын цахилгааны чадалтай тохируулах

5 кВт-ын ширхэг лазер нь ихэвчлэн цацрагийн хүргэлтийн систем, хөдөлгөөний удирдлагын байгууламж зэрэг дагалдах хэсгүүдийг нөхөхийн тулд багадаа 6.5 кВт-ын хөргөх чадал бүхий чиллер шаарддаг. Энэ түвшинд хүрснээр дулааны эвдрэл 37%-иар буурдаг тул салбарын шилдэг арга зөвлөж буйн дагуу 30%-ийн аюулгүй байдлын захыг авч үзэх хэрэгтэй.

Итгэл үнэмшилтэй ажиллагааны тулд чиллерийн хэмжээг зөв сонгох ба аюулгүй байдлын захыг тогтоох

85%-иас дээш чадал дээр ажилладаг чиллер нь компрессор, конденсаторт хурдан эвдэрхий болгох ба энэ нь гурван жилийн дотор засварын зардлыг 200–400%-иар нэмэгдүүлдэг (дулааны удирдлагын сэтгүүл, 2023). Зөв хэмжээ сонгоход чухал нөлөө үзүүлэх хүчин зүйлсэд орчны температурын хязгаар, боломжит цахилгааны чадлын дээшлүүлэлт, гармоник шүүлтийн болон РД-усилтчийн нэмэлт хөргөх шаардлага ордог.

Тохиолдолын судалгаа: Лазерын дулааны эвдрэлд хүргэсэн чиллерийн хэмжээ бага сонгох

Огайогийн нэг жижиг металл боловсруулах үйлдвэрт 5 кВт-ийн лазерыг 4 кВт-ийн хөргөгчийн системтэй ажиллуулахыг оролдсон байв. Зургаан сарын дотор линзийн давхарга эвдэрсэн тул бүрэн солих шаардлагатай болсон. Шингэн хөргөгчийн температур 25 градус Целсийн ±2 градусын хүрээнд биш, тогтмол 32 градус Целсийн утгатай байсан. Энэ температурын асуудал нь тэдэнд 18,000 ам.долларын засварын зардал үүсгэсэн бөгөөд гурван өдрийн хугацаатай хүлээгдээгүй зогсолттой болгосон. Буруу тооцоолсон тоног төхөөрөмжийн зардал нь анхнаасаа зөв хөргөгч суурилуулахад шаардагдах зардалаас 3.6 дахин их байсан нь маш гэмт халдлагатай хичээл болжээ.

Нарийн температурын хяналт нь лазерын нарийн ажиллагааг хангахад

Лазер огтлолын нарийн чанарын температурын тогтвортой байдал яагаад чухал байдаг вэ?

Хөргөгчийн температурыг зөвхөн +/- 0.1 градус Целсийн хүрээнд тогтвортой байлгах нь нарийн огтлолыг муудахад хүргэдэг цацрагийн фокусын алдаа, хүссэнээс гадуурх долгионы урт өөрчлөлтийг зогсоодог. Жижиг өөрчлөлт ч маш их ач холбогдолтой байдаг - Laser Systems Journal-ийн судалгаагаар температур зөвхөн 1 градусаар өөрчлөгдөхөд энгийн гангийн ирмэгийн чанар 18% -иар унаж байжээ. Энэ төдийгүй нарийн температурын хяналтыг сахиулах нь зөвхөн гологдол үүсэхээс сэргийлэх л асуудал биш юм. Материалыг боловсруулж байх үед зөв температурт байлгавал урт хугацааны үйлдвэрлэлийн явцад хэв гүйцэд бага муудаж, огтлолын өргөн нь урт хугацаанд таамаглаж болох болно. Энэ нь тусгай хэмжээний нарийвчлал шаарддаг онцгой салбаруудад, жишээ нь ижил төстэй бүтээгдэхүүний хувьд тогтвортой байдал нь заавал биелэгдэх ёстой шаардлага болж буй нисэх онгоцны хөдөлгүүр, нарийн анагаахын төхөөрөмжийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд онцгой ач холбогдолтой.

PID болон Фуззи логик систем ашиглан нарийн температурын хяналт тогтоох

Орчин үеийн салхижуулагчид PID (пропорционал-интеграл-дифференциал) хянах төхөөрөмж ашиглан тогтвортой нөхцөлд ±0.05°C нарийцалд хүрдэг. Харин фаззилогик систем нь динамик ачаалал өөрчлөх үед PID-ээс илүү үр дүнтэй бөгөөд 50% цахилгааны сэргэлтийн үед температурын давших хэмжээг 63%-иар бууруулдаг (Дулааны инженерийн хяналт, 2023).

Хувьсах ажиллагааны ачаалал дор хөргөгчийн температурыг оновчтой тогтвортой байлгах

Дэвшилтэт салхижуулагчид ачаалал өөрчлөгдөхөөс 15 секундын дотор урсгалын хурдыг 10–100% хүртэл өөрчилдөг. Урьдчилан таамаглах алгоритмтой төхөөрөмжүүд нь 80% цахилгааны хэлбэлзэл үед ч ±0.2°C тогтвортой байдалд хүрэх бөгөөд автомашины лазеран цавах үйл ажиллагааны цагийн 42%-иар бууруулдаг (Индустрийн хөргөлтийн тайлан, 2023).

Лазерын цахилгааны нийцэх чанар ба хэсгийг хамгаалах

Салхижуулагчийн ажиллагааг ширхэг лазерын цахилгааны гаралттай тохируулах

Хөргөгчийн чадал болон лазерын хүчийн хооронд зохистой тэнцвэрийг олох нь системийн найдвартай ажиллагаанд маш чухал юм. Жишээлбэл, 10 кВт-ын стандарт ширхэглэгч лазер нь ихэвчлэн дулааны алдагдлыг 1.4-с 1.8 кВт хүртэл үүсгэдэг гэсэн өмнөх жилийн Laser Systems Engineering Report тайлангийн мэдээлэл гарч ирсэн. Энэ нь үйлчлэгчид ихэвчлэн 2.5 кВт эсвэл түүнээс дээш чадалтай хөргөгч шаарддаг гэсэн үг юм. Харин хэрэв тааруулга таарахгүй бол асуудал хурдан гарч ирнэ. Бид 6 кВт лазерыг зөвхөн 1.2 кВт хөргөгчөөр ажиллуулах гэж оролдсон тохиолдлыг харсан. Тодорхойлсон шиг энэ нь дулааны даралт ихсэж, диодны амьдралын хугацааг 18 сарын дотор бараг гуравны хоёроор бууруулж болох юм. Зохистой тааруулга нь долгионы уртыг 0.1 нм-ийн нарийвчлалтай тогтвортой байлгахад тусалдаг бөгөөд 20 мм-с з thickerх материлыг цэвэр огтлохын тулд маш чухал юм.

Нарийн дулааны удирдлагын тусламжтайгаар мэдрэг лазерын эх үүсвэрийг хамгаалах

Бид ажилладаг галлийн арсенид лазер диоднууд температурын өөрчлөлтөнд маш мэдрэг байдаг. Хэрэв зөөврийн температур 0.5 градусаар ихсэх эсвэл буурах үед эдгээр диоднууд хурдан задардаг. Тиймээс сүүлийн үеийн хөргөх системүүд дулаан солилцооны PID контроллерууд болон орчинд нь сенсоруудыг ашигладаг. Эдгээр системүүд хамгийн их ачаалалтай өдөр бүр ажиллаж байсан ч температурын хэлбэлзлийг 0.3 градусаас доош байлгаж чаддаг. Гурван шатны дулааны буфер бүхий системүүд өрсөлдөгчдийг давуу тогтоож байна. Бид 97 хувийн бага алдаа гардаг байна. Энэ нь өмнөх нэг циклтэй системийн төлөв байдалтай харьцуулахад маш их давуу тал юм. Мөн чийгшил хянах асуудлыг ч үл тоомшоох хэрэгтэй. Сайн дулааны удирдлагын систем нь агаарын харьцангуй чийгшлээс дунджаар 15% бага чийгтэй цэвэршилтийг хангаж чаддаг. Энэ нь лаборатори, үйлдвэрлэлийн талбайнуудад нарийн төвөгтэй ажил гүйцэтгэхэд маш чухал юм.

Хаалттай систем дэх хөргөгчийн урсгал, даралт, шингэний динамик

Үргэлжилсэн ажиллагааг хангахын тулд процессын урсгал ба даралтыг тогтвортой байлгах

Хамгийн сайн үр дүнгийн тулд систем нь минутанд 4-с 8 литр хүртэлх урсгалын хурдтай байх шаардлагатай бөгөөд гидравлик даралт нь 3-с 5 бар хүртэл хэмжээнд тогтвортой байх ёстой. Эдгээр параметрүүд нь кавитацийн асуудлыг зогсооход тусалж, дулааныг тэнцвэрт байлгах боломжийг олгодог. PID контроллертэй насоснууд нь ачаалал өөрчлөгдөх үед өөрийгөө зохицуулах чадвартай байдаг тул даралтыг тогтвортой, урсгалыг байнга хадгалах боломжтой юм. Зарим судалгаагаар даралт 15%-иар буурвал 2022 онд Константиногийн хамт олон тодорхойлсон шиг хөргөлтийн үр дүн 12% буурдаг гэжээ. Рейнольдсын тоог ажиглаж байх нь чухал юм. Учир нь 4000-с дээш тоо нь турбулент урсгалын загварыг заадаг. Турбулент урсгал нь дулаан шилжүүлэхэд тусалдаг бол ламинар урсгалын үед дулааны солилцооны үр ашгийг зарим тохиолдолд 40% хүртэл бууруулж болно.

Индустрийн хөргөх шингэний ажиллагааг сайжруулах Лазерийн ээжлэгчид

Хөргөлтийн шингэний вискозитетийн талаар ярихад 2.5-3.5 центистокийн хооронд байдаг нь циркуляцийн систем даяар энерги алдагдлыг бууруулахад онцлог байдаг. Коррозийг тунгаах бодис агуулсан хөргөлтийн шингэний найрлага нь 2023 онд Thermal Science and Engineering Progress сэтгүүлд тавигдсан судалгаагаар ердийн гликолийн холимогтой харьцуулахад тоног төхөөрөмжийн нас боловсруулалтыг ойролцоогоор 60 хувь уртасгадаг. Лазерийн оптик шиг мэдрэг төхөөрөмжийг хамгаалахын тулд хоёр шатлалтай шүүлтийг бүхий хаалттай систем нь орчинд нисдэг бүх жижиг хэсгүүдийг ойролцоогоор 99.7 хувийг системээс зайлуулдаг. Мөн хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүдийг мартаж болохгүй. Эдгээр VFD суурилуулалт нь насосны цахилгаан хэрэглээг дөрөвний нэгээр багасгаж, температурын хяналтыг ихээхэн муудуулалгүйгээр дагуулж, хамгийн их ачаалал дор ажиллаж байхад ч тогтвортой байдалд нь плюс минус 0.2 градус Целсийн хүрээнд байлгадаг.

Энерги үр ашигтай, Үйлчилгээ, Нийт өртгийн эзлэх хувь

Лазерын шингэний хөргөгчийн эзэмшилтийн нийт зардлыг үзэхдээ эхний үнэ нь түүхийн зөвхөн нэг хэсэг болохыг санах нь чухал юм. 2023 оны сүүлийн үеийн салбарын судалгаагаар өндөр ашигтай загварууд нь цахилгааны хэрэглээг хугацааны дагуу ач холбогдолтойгоор бууруулдаг бөгөөд хуучин системүүдээс хамгийн ихдээ 30% бага байж болно. Гэсэн хэдий ч эдгээр хэмнэлтүүд нь зөвхөн тоног төхөөрөмжийн урт хугацааны үйл ажиллагааны үед сайн ажиллагаа нь баталгаатай байх үед л бодит боломжтой. Бодит зардлыг тооцоолохыг хүсч буй хэн ч зөвхөн нэхэмжлэх дээр тусгагдсан зүйлсээс бусад олон нэмэлт хүчин зүйлсийг тооцоолох ёстой.

1. Эхний зардлын зардал – Өндөр чанарын бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох шинэ технологийн шахагч ба хувьсах хурдны насос нь анхны хөрөнгө оруулалтыг нэмэгдүүлдэг
2. Цахилгааны зарцуулалт – SEER үнэлгээ нь ≥ 4.5 байх хөргөгчид 24/7 үйл ажиллагааны үед кВтц ашиглалтыг хамгийн сайн үр дүнтэй байлгадаг
3. Сэргээх шаардлага – Шингэний цэвэрлэгээг улиралд нэг удаа, конденсат цуглуулагчийг жилд нэг удаа цэвэрлэх нь ашиглалтын үр ашгийг алдахгүй байлгахад тусална

Өгөгдлүүд нь өндөр ашиглалттай чиллер нь ихэвчлэн 18-24 сарын дотор энерги зарцуулалтыг бууруулах замаар анхны өртгийг нөхөн төлдөг гэж зааж байна. Гэсэн хэдий ч, тасралттай ашигладаг төхөөрөмжид стандарт системийг сахин баталгаатай байлгах нь чанартай загварт хөрөнгө оруулахаас илүү үр ашигтай байж болно.

Хөргөх чадлын талаарх асуулт хариулт Лазерын хүйтэнжуулагч Системийн

Хөргөх чадал нь яагаад чухал вэ? лазерын хүйтэнжуулагч системууд?

Хөргөх чадал нь лазер системээс гарах дулааныг үр дүнтэй хөргөх боломжийг олгодог тул маш чухал юм. Энэ нь мэдрэг оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэт халахыг саатуулж, нарийн огтлолын нарийвчлалыг хадгалж байна.

Температурын тогтвортой байдал нь лазераар огтлох нарийвчлалыг хэрхэн нөлөөлөх вэ?

Лазерээр огтлох нарийвчлалыг хадгалахад температурын тогтвортой байдал маш чухал юм. Хамгийн бага хэлбэлзэл ч гэсэн цацрагийн фокусыг алдагдуулах, долгионы уртын шилжилтийг үүсгэх бөгөөд ирмэгийн чанарыг ойролцоогоор 18%-иар бууруулна.

Чиллерт PID болон тодорхой бус логик систем ашигласнаар ямар давуу тал бий?

PID хяналтын систем нь тогтвортой температурын тогтвортой байдалд сайн байдаг бол фаззилогик систем нь динамик ачааллын өөрчлөлт үед давамгайлдаг бөгөөд температурын хэт өсөлтийг эрс бууруулдаг.

Тохироогүй чиллерийн багтаамж лазерын ажиллагаанд яаж нөлөөлөх вэ?

Тохироогүй чиллерийн багтаамж нь диодын амьдарлын хугацааг нөлөөлдөг бөгөөд долгионы уртын тогтвортой бус байдал үүсгэдэг тул зузаан материалуудыг огтлоход лазерын огтлолын чанарыг муудгадаг.