Яагаад лазерийн машинуудад зориулалтын усны хөргөгч хэрэгтэй вэ?

Усны зуухнууд ба Лазерийн Дулаан Үүсгэхийн Төвөгтэй Хөргөлт

Лазерийн туяаны чанар, цахилгааны тогтвортой байдлыг дулаан нөлөөлөх

Чадалтай лазерийн системүүд ажиллах үедээ нэмэгдүүрийн орчинд их хэмжээний дулаан үүсгэдэг. Хэрэв тэдгээрийг хөргөх сайн арга байхгүй бол энэ дулаан нь цуглаад температурын линзний үзэгдэл гэж нэрлэгддэг зүйлээр цацрагийн чанарыг муутгана. Үндсэндээ материал халах үедээ гэрлийг хэрхэн хугаруулахыг өөрчилдөг тул цацраг төвлөрөөд байгаагүй, сарних болно. Плюс эсвэл минус 0.1 градус Цельсийн хэмжээнд ч бага температурын хэлбэлзэл нь долгионы уртыг алдаатай болгоод, гаралтын чадлыг тогтворгүй болгож, иймд нарийн нарийвчлалтай хайчлах, боловсруулах үйл явцыг муутгана. Мэдээллийн датаар үзэхэд муу дулааны удирдлага нь нийт үр ашгийг ойролцоогоор 15 хувиар бууруулдаг бөгөөд деталь багажийг хэтэрхий хурдан изэндэг. Иймээс чадалтай лазерын хэрэглээнд үйлчилгээний стандарт болон тоног төхөөрөмжийн үргэлжлэх хугацааг хадгалахын тулд тохиромжтой хөргөлтийн шийдэл нь маш чухал үүрэгтэй.

Оновчтой ажиллах температурын муж (20–25°C) ба ±0.1°C-ийн нарийвчлал шаардлагатай

Хөргөгчийн шингэний температурыг 20–25°C -той ±0.1°C-ийн нарийвчлалтай үйлдвэрийн лазерийн хувьд заавал шаардлагатай юм. Энэхүү нарийн дулааны зурвас нь оптик багаж хэрэгсэл дээрх дулааны стрессыг хамгийн бага болгох бөгөөд фотон цацрагийг тогтвортой байлгадаг. Энэ хязгаараас хэтрэх нь дараах үр дагавартай:

• Цацрагийн чанар муудах (M² фактор 1.2-оор нэмэгдэх)
• Гүйдлийн гарц 5%-иас илүү хэлбэлзэх
• Хоолой эрт нас барах магадлал 30%-иар нэмэгдэх
  Нарийн цэвэр усны хөргөгчид энэхүү тогтвортой байдлыг хангахын тулд хаалттай циклээр дахин боловсруулах, микро тохируулгатай шахуургыг ашигладаг бөгөөд микрон түвшний хэрэглээнд чухал давтамжийн тогтвортой байдлыг хангана.

Яагаад тусгайлан зориулсан усны хөргөгчид орчин эсвэл нээлттэй системийн хөргөлтийг давамгайлах вэ

Үйлдвэрийн лазерийн хувьд усны түлхүүр, сав, сэнсэнд суурилсан хөргөлтийн хязгаарлалт

Ердийн орчны аргаар үйлдвэрийн лазерыг хөргөх нь бага зэрэг даалдаг. Усны температур улирлын тутамд дунджаар болон 5 хэмийн хэлбэлзэлтэй байдаг, мөн цагаар нь лазерын хоолойд эвлэрэх минералуудын асуудал гардаг. Нээлттэй саванд ус байрлуулах арга ч илүү сайн биш юм. Учир нь ингэхэд ус уурших, мөн нян түргэн үржих болно. Хөргөлтийн сэнсний арга нь ихэвчлэн үйлдвэрийн нөхцөлд тохиолдох 30 хэм орчим температурт хүрэх үед ажиллах чадваргүй болдог. Энэ нь лазерын цацрагийн чанар, цахилгааны гарцын тогтвортой бус байдалд хүргэдэг. Асуудал нь нарийн жинхэнэ удирдлагаас шалтгаалдаг. Ихэнх ердийн хөргөлтийн арга нь эдгээр лазерийн зөв ажиллахын тулд шаардагдах 20-оос 25 хэм Цельсийн нарийн мужид температурыг барих чадваргүй байдаг. Ингэхэд дулааны удирдлагын алдагдал (thermal runaway) үүсэх бодит эрсдэл бий болдог бөгөөд үйлдвэрийн тайлангийн мэдээллээр энэ нь лазерын хоолойн амьдралыг хүртэл 40 хувиар богиносгож болзошгүй.

Хаалттай цикл доторх эргэлт: тогтмол урсгал, даралт болон температурын хяналт

Энэ зориулалтаар онцгойлон зохион бүтээсэн усны хөргөгч нь инженерийн системд дахин цуглуулан ашиглах системээр эдгээр хязгаарлалтуудыг шийдвэрлэдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь битүүгээр дамжуулан хөргөлтийн шингэнийг тасралтгүй урсгалд байлган, орчны нөхцөл байдлаас үл хамааран температурыг ойролцоогоор 0.1 градус Цельсийн нарийцтайгаар тогтвортой байлгадаг. Багтаамжид суурилсан насосууд нь ерөнхийдөө минутанд 3-8 литрийн тогтмол урсгалыг хангаж, 15-60 паунд квадрат инчийн (psi) даралтыг хадгалдаг. Энэ тохируулга нь кавитацийг саатуулдаг бөгөөд энэ нь цаг соёсоор лазерын оптик тоног төхөөрөмжийг маш их хэмжээгээр гэмтээх боломжтой. Эдгээр хөргөгчийг ялгагч нь CO2 болон шилэн ширхэг лазерын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дулааны стрессыг хэрхэн багасгадаг вэ гэдэг юм. Түүнчлэн тэдгээр нь усны хэрэглээг мөн маш багасгадаг - уламжлалт нээлттэй системийнхээс ойролцоогоор 95% бага хэмжээтэй. Өдөр бүр өндөр чадалтай лазерийг ажиллуулдаг үйлдвэрүүдэд энэ нь тогтмол үр дүнг гаргаж, бараг илрээгүй зогсолтгүй байхыг хангаж өгдөг бөгөөд энэ нь урт хугацааны зардалд харьцуулахад шууд нөхөн орлогыг сайжруулдаг.

Лазерийн ус хөргөгчийн чухал хамгаалалтын үйлдлүүд

Дулааны стресстэй болон эрт нас барахаас CO2 ба Шилэн ширхэг лазерын хоолойг хамгаалах

Лазерийн төхөөрөмжид зориулсан ус хөргөгч нь хөлдөөгчийн температурыг зөвхөн тохиромжтой түвшинд байлган CO2 болон шилэн ширхэг лазерын хоолойг дулааны вий гарахаас хамгаалдаг. Хэт халуун болоход хоолойнууд хурдан их хэмжээгээр элэгдэж, цахилгааны асуудал үүсэх, зарим тохиолдолд бүрэн гэмтэх үед хүргэдэг. Зөв хөргөлт нь шилэн хэсгүүдэд жижигхэн трещиныг үүсэхээс сэргийлж, электродуудын элэгдлийг удаашруулдаг тул ийм өндөр өртөгтэй деталиуд илүү урт хугацаа ажиллах боломжийг олгодог. Техник хангамжийг зөв хадгалж хамгаалаагүй тохиолдолд үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны жилд дор хаяж долоон мянга таван зуун ам.долларыг гэмтсэн лазерын хоолой солихад зарцуулдаг. Иймд илүү их өртөгтэй солилтоос болон ажиллагаа зогсохоос сэргийлэхийг хүсч буй хэн бүрт сайн хөргөгчийн системийг суурилуулах нь зөвхөн чухал биш, харин заавал шаардлагатай юм.

Нэгтгэсэн аюулгүй байдлын онцлог: Урсгал багасгах сигналь, хэт халалтаас зогсоох, чийглэгийг үүсэхээс сэргийлэх

Тусгай зориулалтын хөргөгчид олон давхар хамгаалалтын системийг агуулдаг:

• Бага урсгалын тревог хэрэв хөргөгч шингэний урсгал 20 л/мин-аас багасвал үйл ажиллагааг зогсоох ба хуурай ажиллаж гэмтэхээс сэргийлнэ
• Агшны дулаан зогсоох оптик болон электроник бүрэлдэхүүн хэсгийг хамгаалахын тулд 30°C-с дээш халалтанд идэвхжинэ
• Чийгийн удирдлага хөргөгч шингэний температурыг агуулагчийн чийгшилтийн заагийн түвшингээс 5°C-иар дээш хадгална
  Үйлдвэрийн үйлчилгээний тайлангийн мэдээгээр эдгээр автомжууд нь лазерын дулааныг холбосон 92%-ийг арилгаж чаддаг. Хаалттай цикл бүтэц нь саван дахь хөргөлтөөс ялгаатай нь мэдрэг хэсгүүдэд бохирдлыг орж эсэхээс хамгаалдаг.

Урт хугацааны өгөөж: найдвартай байдал, ажиллагааны цаг, нийт өртөг

Тусгайлан зориулсан усны хөргөгчийн анхдагч хөрөнгө оруулалт нь ердийн хөргөлтийн арга байдлаас илүү өндөр байдаг ч гэсэн үйл ажиллагаа илүү үр дүнтэй болох тусам хугацаа үргэлжлэх тусам эдгээр нь өгөөжөө буцаана. Лазерын температурыг тогтвортой байлгаснаар үйлдвэрийн гэнэтийн зогсонги байдал эрс багасдаг. Зөвхөн өнгөрсөн жилийн Ponemon Institute-ийн судалгаагаар цагт $740,000-аас хэтрэх алдагдал гардаг байна. Надтай тэнцвэртэй температурыг хадгалах нь хэсгүүдийн гэнэтийн гэмтлийг саатуулдаг. Эцсийн дүнд нь илүү тогтвортой үйлдвэрлэлт нь үйлдвэрлэгчдэд тогтвортой орлогын урсгалыг бий болгодог. Эдгээр хөргөгчид лазерын хоолимогийн амьдралыг ойролцоогоор 30-50 хувь хүртэл сунгадаг тул мянган орчим доллар зарцуулдаг солилтоос зайлсхийх боломжийг олгодог. Нийт эзэмших зардлыг авч үзэх нь мөн утгатай юм. Агаароор хөргөх системүүдтэй харьцуулахад энерги зарцуулалт 20-35 хувиар буурдаг, ус бага алдагддаг бөгөөд шүүлтүүрийн үйлчилгээний талаар андуурах шаардлагагүй болдог. Эдгээр бүх хүчин зүйлс нийлж бизнесийн хэмнэлт болдог. Түр засварын арга зам бүрэн хүн бүрт өдөр дунд нь тасралтгүй хяналт тавих шаардлагатай бол зохистой хөргөгч нь $600,000-$700,000-ийн лазерийн тоног төхөөрөмжийг тасралтгүй хяналтгүйгээр хамгаалж өгдөг тул компанийн толгой сэргийлэлтийг хангаж өгдөг.

Түгээмэл асуулт

Яагаад хүчирхэг лазерын системд нарийн хөргөлт чухал вэ?

Нарайн хөргөлт нь хүчирхэг лазераас үүсэх дулааныг зохицуурахад тусалдаг бөгөөд термал линзийн нөлөөгөөр туяаны чанар алдагдахаас сэргийлдэг. Энэ нь үр ашгийн бууралтыг урьдчилан сэргийлж, лазерын бүрэлдэхүүн хэсгийн амьдралын хугацааг уртасгадаг.

Хөргөгч шингэний температур оновчтой мужаас хазайвал юу болох вэ?

Оновчтой мужаас (20–25°C) хазайвал туяаны чанар муудах, чадлын гарц өөрчлөгдөх, хоолой эрт хугацаанд гэмтэх эрсдэл үүсдэг. Лазерын системийн үр ашгийг болон амьдралын хугацааг хангахын тулд энэ мужийг хадгалах нь маш чухал.

Тусгай зориулалтын усны хөргөгчид ердийн хөргөлтийн аргуудтай харьцуулахад ямар ялгаатай вэ?

Тусгай зориулалтын усны хөргөгчид битүү циклээр дахин эргэлт хийх боломжийг олгодог бөгөөд ±0.1°C-ийн дотор тогтвортой температурыг хадгалдаг. Эдгээр нь ихэвчлэн нарийн температурын мужийг хадгалах чадваргүй байдаг орчны хөргөлт зэрэг стандарт аргуудаас илүү дээд байдаг бөгөөд термал цочрол, бүрэлдэхүүн хэсгийн гэмтэлд автах эрсдэлийг багасгадаг.

Лазерийн усны хөргөгчид суурилуулсан аюулгүй байдлын онцлогууд ямар давуу талуудтай вэ?

Урьдчилан сэжиглэсэн цочирдол, хэт халалтаас удаашран зогсох, чийгийг удирдах зэрэг нэгтгэсэн аюулгүй байдлын онцлогууд нь гэмтэл болон зогсонги байдалд саатуулж, лазерын үйл ажиллагааны найдвартай байдлыг сайжруулж, ажиллах цагийг нэмэгдүүлдэг.