Олон температуртай зонд зориулсан хөргөгчийн инженерчлэлийн талаар

Хэрхэн Олон температуртай зонд зориулсан хөргөгчид Утасгүй гарын лазерийн бохирдогчийн хөргөх шаардлагыг хангуул

Утасгүй гарын лазерийн бохирдогчийн дэлгэрэлт болон дулааны асуудал

Толин гарын лазерийн бохир нь агаарын тээврийн хэрэгсэл, автомашины үйлдвэрлэгчдийн дунд зүүх чадвартай, нарийн байдлаараа алдаршжээ. Гэсэн хэдий ч энэ нь тодорхой хэмжээний сул талтай байна. Эдгээр бага хэмжээтэй нэгжүүд нь лазер диод болон цацраг дамжуулах механизм гэх мэт чухал хэсгүүдэд илүү их дулааны стрессыг үүсгэдэг. Сүүлийн судалгаагаар температур тогтмол ажиллаж байх үед плюс минус 2 градус Цельсийн хэлбэлзэл үүсэх үед лазерын системийн сүүлийн онд гарсан мэдээний дагуу бохиргийн чанар 18 хувь буурдаг байна. Энэ нь тодорхой тайлбарлаж байгаа ёсоор энэ салбарт илүү сайн хөргөх технологийг хэрэглэх шаардлагатай байгааг харуулж байна.

Хоёр хоромтой хөргөх зарчим: Лазер эх үүсгэвэр болон оптик тус тусдаа удирдах

Хоёр температуртай зон хөргөгч нь янз бүрийн дулааны шаардлагыг хангах зорилгоор өөр өөр хөлдөөт цахилгаан хэлхээ ашигладаг. Үндсэн хэлхээ нь лазерыг 22 хэм орчимд (далайц нь хагас градус) тогтвортой ажиллуулахад тусдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн гаралтыг тогтвортой байлгана. Нөгөө нэг хөргөх хэлхээ нь оптик хэсгүүдийн температурыг 18 хэм (далайц нь 0.3 хэм) хүртэл бууруулж, линзүүдийн хугалаагүй байх хугацааг уртасгадог. Энэхүү хөргөх зонуудын тусгаарлалт нь эдгээр системүүдийг нэг зонтой хөргөгчид харьцуулахад дулаан ялгаруулах чадварыг 37 хувь сайжруулдаг. Тасралтгүй ган цавах ажлыг хийх үед энэ ялгаа маш чухал байдаг.

Туршлагын тохиолдол: Салбарын лидертэйгээ хамт орж буй амжилтын өсөлт Хоёр зон бүхий хөргөгч

Гурван киловаттын гарын авлага цавах системд хоёр зон бүхий хөргөгчийг нэвтрүүлсэн томоохон цахилгаан механик үйлдвэрлэгч дараах үр дүнд хүрсэн:

Талбайн туршилтууд нь 12 цагийн үеэр тасралтгүй ±0.4°C температурыг хянах боломжийг олгож, анагаахын багажны хэсгүүдийг үргэлжлүүлэн үйлдвэрлэх боломжийг хангасан.

Тогтвортой лазерийн гаралт, цацрагийн чанарын температурын нарийн хяналт

Дэвшилтэт датчикууд, мэдээллийн урт замыг ашиглан нэг градусаас бага тогтвортой байдлыг хангах

Орчин үеийн хоёр температурын бүс бүхий зөөлөн хөргөгчид нь PT1000 платины эсэргүүцлийн датчикаар хангагдсан битүү гогцооны хяналтын системийг PID алгоритмуудтай хослуулан ашигладаг. Эдгээр системүүд цахилгаан лазерын хөргөх хэлхээнд температурыг ойролцоогоор 0.1°C-аар тогтвортой байлгана. Энэ нь ихэвчлэн термал линзний нөлөөг эсэргүүцэхэд чухал ач холбогдолтой байдаг бөгөөд хэрэв зүйлс хянагдахгүй бол цацрагийн коллимацийг 18%-иар алдагдуулж болзошгүй гэдгийг 2023 онд Laser Systems Journal сэтгүүлд дурдсан байдаг. Систем ямар нэгэн температурын өөрчлөлтийг илрүүлэх үед бодит цагийн хүрээнд урвал өгөөд шингэний урсгалах хурдыг хагас секундын дотор хурдан зохицуулна. Энэ тохируулга нь термал хэлбэлзлийг хуучин нэг бүсийн зөөлөн хөргөгчидтэй харьцуулахад ойролцоогоор 89% бууруулдаг.

Урт хугацаат цагаан тугалжилтийн цикл үед ±0.3°C нарийцалыг хадгалж байх

Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд хийсэн шинжилгээнд эдгээр хоёр бүсийн систем нь 8 цагийн дараалсан бохирдлын үед дунджаар плюс эсвэл минус 0.3 градус Целсийн тогтвортой байдалд ажилладаг бөгөөд энэ нь энгийн хөргөгчидтэй харьцуулахад ойролцоогоор 60-65 хувь сайжруулалт харуулж байна. Энэ боломжийг олгосон шалтгаан юу вэ? Системүүд нь 20%-иос эхлээд шаардлагатай үед бүрэн чадлын хүртэл хүрэх хөргөх чадамжтай хоёр шатны шахуургатай тоноглолыг агуулдаг бөгөөд энэ нь 8 киловатт хүртэлх дулааны ачаалалтай таарч байна. Ийм байдлаар температурыг тогтвортой байлгах нь лазерын диодуудад хугацааны дагуу тохиолддог температурын хэлбэлзлийг зогсооход хүргэдэг. 2022 онд Industrial Laser Report сэтгүүлд түгээсэн судалгаагаар ийм системийг суурилуулснаар тоног төхөөрөмжийн налдаг хэсгүүд дунджаар 2.1 жил илүү ажилладаг байна.

Бодит байдал дэх хэрэглээнд хурдан хариу үйлдэл болон энерги хэмнэлтийг тэнцвэржүүлэх

Орчин үеийн хөргөлтийн систем нь цахилгаан хэрэглээг багасган, температурын өөрчлөлтийг минутанд 1 градусаас бага хүртэл хүргэх чадвартай байдаг. Хувьсах хурдтай насосын тусламжтайгаар ачаалал буурах үед энерги хэрэглээг 3-ны 1-ээр хэмнэж болно. Энэ нь бүх зүйл хамгийн их ачаалалтайгаар ажиллаж байхгүй үед цахилгааныг хэмнэх нь чухал гэдгийг харуулж байна. Мөн төрөл бүрийн бохирдлын загвараас үүдэн температурын өсөлтийг урьдчилан таамаглаж чаддаг арга хэмжээ байна. Үнэхээр ухаалаг шийдэл юм. Түүнчлэн зуухны температурын гэнэтийн өсөлтийг тэвэрдэг фазын өөрчлөлтийн материалыг мартаж болохгүй. Эдгээр материалын тусламжтайгаар хуучин тогтмол хурдтай загваруудтай харьцуулахад 20-25% илүү үр ашигтай ажилладаг бөгөөд температурыг тогтвортой байлгана. Энэ нь цахилгаан батерей дээр ажилладаг гар утасны лазерийн бохирдлын тоног төхөөрөмжинд онцгой ач холбогдолтой юм. Цахилгааныг хэмнэх тусам илүү урт хугацааны ажиллагаа боломжтой болно.

Дулааны удирдлага: Хазайлтыг бууруулах, Системийн Итгэх Шигтгэлийг Нэмэгдүүлэх

Гэрлийн цацрагийн чанар болон хэсгүүдийн ажиллах хугацаанд дулааны нөлөөлөл

Гарын автагч гэрлийн багажны дулаан их болж хэтрэх нь цацрагийн чиглэлийг алдагдуулж, хэсгүүдийг хурдан гэмтдэг. 2023 оны салбарын тайлангийн мэдээлснээр, линзүүд хэт халуун болох (45 хэмээс дээш), тэдгээрийн амьдралын хугацаа дунджаар 19%-иар буурдаг, учир нь давхарга нь задарч эхэлдэг. Түүнчлэн, бүтэн чадалтай ойролцоо ажиллаж буй гэрлийн диодууд нь зүгээр л 500 цаг ажилласны дараа дээд хүчин чадлын ойролцоогоор 12%-ийг алддаг. Сайн мэдээ нь энэ асуудлыг шийдэх арга байгаа юм. Хоёр температурын бүсийг тусгаарлах хөргөгч нь гэрлийн эх үүсвэрийг 30 хэмээс доош хадгалах, мөн оптик замын температурыг 25 хэм орчим, тал нэг хэмийн нарийцалтайгаар хянах замаар энэ асуудлыг шийддэг. Энэ нь гэрлийн цацрагийн чанарыг сайн байлгах, үнэтэй хэсгүүдийг урьдчилан гэмтлээс хамгаалдаг.

Хоёр бүсийн тусгаарлалт vs. Нэг бүсийн систем: Дулааны хэлбэлзэл 68%-иар буурчээ

Зунгаан лазерийн хэсгүүд болон мэдрэг оптик хэсгүүдийн хооронд дулаан шилжихээс сэргийлэхийн тулд тусдаа дулаан зохицуулах хэлхээ ашигладаг. Сүүлийн үеийн зарим туршилтын дүнгээр, Ponemon Institute-ийн 2023 онд хийсэн тайлангаар эдгээр хоёр бүсийн систем нь уламжлалт нэг бүсийн системтэй харьцуулахад температурын хэлбэлзлийг ойролцоогоор гуравны хоёроор бууруулдаг байна. Тэдгээ нь зургаан цагийн турш цэгцтэй ган цав таталтын дараа ч хагас градус Целсийн дотор тогтвортой байдалд барих чадвартай. Ийм нарийн дулааны хяналтыг барьж чаддаг нь кабель лазеруудын урт долгионы өөрчлөлтийг зогсоодогт чухал ач холбогдолтой. Баттай хэлэхэд, зэс эсвэл цайр шиг гэрлийг амархан ойлгогч металлүүдтэй ажиллах үед лазерын туяа замаасаа орж болохгүй гэдгийг хэн ч хүсэхгүй байх.

Гарын автагчийн дулааны ачаалалтай хөргөгчийн багтаамжийг зохицуулах зураг төслийн стратегиуд

Дээд түвшний үйлдвэрлэлийн тоглогчид дулааны ачааллыг бодит цагт хянах системийг нэвтрүүлэхэд эхэлсэн бөгөөд хэрэгцээгээс шалтгаалан хөргөлтийн гаралтыг нь тохируулж болдог. Сүүлийн үед бид ямар чухал амжилтанд хүрч байна вэ? Хэрэгцээгээс шалтгаалан зөвхөн 800 Вт-оос эхлэн 3.5 кВт хүртэл хүрэх хувьсах хурдны шахуургууд болон урт урт хэмжээтэй цуврал болон халах үед гарах гэнэтийн температурын өсөлтийг таамаглах ухаалаг урьдчилан таамаглах алгоритмуудыг дурдаж болно. Модуль хэв маягийн дулаан солих төхөөрөмжүүд нь хуулбарлах боломжтой картридж хэсгүүдтэй байдаг бөгөөд компанийн хүчин чадлыг шаардлагатай үед нэмэгдүүлэх боломжтой. Төрөл бүрийн үйлдвэрүүдэд хийсэн талбайн шалгалтаар эдгээр сэргээгч системүүд нь 92 хувийн үр ашгийн түвшинд хүрч, уснаас агаарт дулаан шилжүүлэх харьцааг 1.2:1-ийн шүүлтэнд багтдаг байна. Энэ нь зарим объектууд 40 хэмийн амьсгал багатай температурт ажилладаг гэдгийг тооцвол гайхалтай юм.

Гар утасны болон үйлдвэрлэлийн бат бөх байдлын түлхүү дизайн онцлогууд

Портатив лазерийн бохирдолт системүүдийн багц, хэлбэлзэлтэй эсэргүүцэх дизайн

Одоо үед оптик ширхэгт гарын дохиворлогчид зориулсан хамгийн сүүлийн хоёр температурын төхөөрөмжүүд илүү багасаж байна. Parker Hannifin-ий 2024 оны тайлангийн мэдээллээр олон үйлдвэрлэгчид өнөөдөр ойролцоогоор 18 инчийн урт, 12 инчийн өргөн, 20 инчийн өндөр хэмжээтэй төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэж байна. Энэ бага хэмжээтэй төхөөрөмжүүд нь үйлдвэрийн цехэд тавих боломжийг хялбар болгодог. Олон загваруудад барилгын бүтцийн дэмжэцтэй бүтээгдсэн бөглөөнийг тогтоосон туршилтын үр дүнд хуучин загваруудтай харьцулахад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн элэгдлийг 12 хувь бууруулж байна. Энэ нь их машины чичирхийлэлтэй ажиллах үед маш чухал байдаг. Parker зэрэг үйлдвэрлэгчид эдгээр системүүдийг CNC машиндсан цинкээр хийсэн хүрээ, мөн дүрсийг шингээдэг онцгой полимерийн тусгаарлагчтай хамт хийх аргыг олж мэдсэн. Үр дүнд нь тэдгээрийг 4G түвшинд хүрэх чичирхийлтэнд орж байрлаж байхад ч тогтвортой хөргөлтийн температурыг 0.5 градус Цельсийн хүрээнд байлгаж чаддаг. Ийм бага хэмжээтэй багцын хувьд маш гайхалтай инженерийн шийд болж чаджээ.

Хатуу үйлдвэрлэлийн орчинд тэсвэлтэй материал

Зэвэрдэггүй ган 316L-ийн шингэний зам нь шинэ суурилуулалтын 92%-ийг эзэлж байгаа бөгөөд химийн хөргөгчид болон чийглэг өрөөний нөхцөлд тэсвэртэй байна (ASM International 2023). Сүүлийн үеийн полимер композитуудын харьцуулалт хийсэн шинжилгээнд полиэфир эфир кетоны (PEEK) давсны тархалтын туршид гальванийн коррозийг 67%-иар бууруулж, далайн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд үйлчилгээний зайг давхуулж байгаа нь тогтоогдсон.

Гарын лазерийн болон хөргөгчийн дизайн инженерийн техникийн үзүүлэлтэд нэгтгэх

Ирээдүйг харсан үйлдвэрлэгчид одоо шаардлагатай байна:

Энэ тохируулга нь зөв дулаан шилжүүлэх коэффициентүүдийг (¥1200 Вт/м²К) хангаж, зөөврийн системийн жинг 15 кг-аас бага байлгана. Инженерүүд нь баганы тавиур болон тээврийн хэрэгсэнд суурилуулж болох нэгдсэн бэхэлгээний интерфейсүүдийг тодорхойлохдоо илүү ихээр тодорхойлж байна.

Урсгалын хурд, даралт, усны чанарыг урт хугацааны ажиллагааг сайжруулахын тулд оновчлох

Хөнгөрүүлэг, дундын идэвхжилтийг саатуулахын тулд шүүлтийн систем болон цахилгаан дамжуулалтыг хянах

Хоёр температурын бүс бүхий чиллерүүдийн усны чанарыг хянах нь үнэн зөв шүүлтийн шатууд болон цахилгаан дамжуулалтын түвшний тогтмол хяналтанд ихээхэн хамаардаг. Ихэнх дэвшилтэт үйлдвэрлэгчид одоо 5 микрон бөөмийн шүүлтүүрүүдийг урвуу осмосын мембрануудтай хамт ашигладаг. Энэ хослол нь Springer-ийн 2025 оны судалгаагаар энгийн торон шүүлтүүрүүдтэй харьцуулахад ууссан бодисыг 94 хувь бууруулдаг. Цахилгаан дамжуулалтын датчикууд 50 микросименс/см-ээс дээш уншиж байвал систем доторх минералуудыг хуримтлуулахыг зогсоохын тулд автоматаар угаалга хийдэг. Ингэснээр дулаан солих төхөөрөмжүүд илүү урт хугацаагаар ажилладаг. Цахилгаан бөмбөгийн цехүүдэд тоног төхөөрөмж тасралтгүй ажиллаж байвал эд ангиуд эдгээр дэвшилтэт ус эмнэл засах системтэйгээ хамт орж 30%-иар илүү урт хугацаагаар ажиллагаа нь хадгалагддаг.

Бодит цагийн дулааны мэдээллийг ашиглан насосыг динамик хянах

Өнөөгийн үйлдвэрийн зөөлөн зөөлөн хөргөгч нь хувьсах хурдны насосоор тоноглогдсон бөгөөд лазерын толгой хэр халуун болохоос хамааран усны урсгалыг минутанд дунджаар 4-20 литр хүртэл тохируулж чаддаг. Систем нь хэт хөргөлтийн улмаас үүсэх конденсацийн асуудлыг зогсоож, бүүр зэврэлийн үеэр даралтын хэлбэлзлийг дунджаар ±0.2 бар хэмжээнд хянах боломжтой. Эдгээр хөргөгчид нь хурдан урвал өгөх чадвар болон цахилгаан хэмнэлтийн хамгийн сайн хослолыг олох программд ажилладаг. Үйлдвэрийн туршилтууд нь эдгээр системүүд нь насосыг 62 хувь бага удаа ажиллуулдаг бол тогтмол хурдтай хуучин үеийн хувилбарууд нь есөн цагийн ажлын хугацаанд илүү их удаа ажилладаг байв.

Хаалттай цахилгаан шингэрүүлсэн хэлхээ vs. Водопроводын ус: Маргааныг шийдэх

Олон салбарын орчин үеийн туршилтын үр дүнгээс харахад 18 мегаом/см цэвэр ус ашигладаг хаалттай систем нь энгийн у tap усны системтэй харьцуулахад ойролцоогоор 40 хувь бага хэмжээний тунах усны асуудал үүсгэдэг. Тэгэхээр эдгээр смолын ордныг тогтоох өртөг байгаа ч тогтоосны дараа ус солих, pH зэрэг химийн бодисын зардлыг сар бүр хэмнэнэ. Агаарын хүчилтөрөгчийг шингээгчийг агуулсан бат бөх савны загвар нь гар утасны үйл ажиллагаанд онцгой ашигтай байдаг. Эдгээр нь 12-18 сарын турш усыг цэвэр бөгөөд тогтвортой байлгаж чадна. Ийм тогтвортой байдал нь ойр орших нөөц эх үүсвэрт хязгаарлагдмал байгаа холын холбоосын талбайд ажиллах үед томоохон ялгааг үүсгэдэг.

Түгээмэл асуултууд

Хоёр температурын бүсийн зөөлөн хөргөгч гэж юу вэ?

Хоёр температурын бүсийн зөөлөн нөмөх нь ширхэг гар байлдааны лазерийн багажны лазер эх үүсгэвэр ба оптик системийн температурыг нарийн хянах боломжийг олгож буй хөргөлтийн систем юм.

Лазерийн багажинд хоёр температурын бүсийн зөөлөн нөмөх яагаад чухал вэ?

Эдгээр зөөлөн нөмөх нь температурыг тогтмол байлгах, дулааны улмаас лазерын цацрагийн хазайлтыг бууруулах, хугацаа хадгалалтыг нэмэгдүүлэх замаар бүрэлдэхүүн хэсгийн найдвартай байдал ба нарийн боловсруулалтыг сайжруулдаг.

Яаж Ажилладаг хоёр температурын бүсийн зөөлөн нөмөх нэг бүсийн зөөлөн нөмөхтэй харьцуулбал?

Хоёр бүсийн зөөлөн нөмөх нь нэг бүсийн зөөлөн нөмөхөөс дулааны сэргэлтийг сайжруулах, цацрагийн хазайлтыг 68% -иар бууруулах, ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэх гэх мэт давуу талуудтай.

Хоёр температурын бүсийн зөөлөн нөмөхний төслийн гол онцлог юу вэ?

Гол анхаарал хандуулах зүйлс нь бага хэмжээтэй, хэлбэлзэлд тэсвээртэй, исэлдэхгүй материал ашигласан бөгөөд гарын аврага лазерийн бохирдлын инженерийн шаардлагатай нэгдсэн, урт хугацаанд ашиглахын тулд усны хэмнэлт, даралт, чанарыг оновчтой болгосон байдаг.