光纤激光器的故障检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及光纤激光器领域，具体而言，涉及一种光纤激光器的故障检测装置。


背景技术：

2.随着光纤激光器的发展，高功率光纤激光器作为材料加工、焊接以及切割的重要工具，已普遍应用于各行各业中。但是在激光器实际使用中，输出激光的输出光缆由于盘绕或者磨损等等，会导致输出光缆内部传能光纤破损或断裂，影响激光器的正常使用。如何在使用过程中及时检测激光器的故障，及时维护激光器是当前务须解决的问题。
3.现阶段，在输出光缆的磨损或者破损的程度较小时，不会对激光器进行断电保护，只有当激光器无输出功率或激光烧回光模块内部，也就是说，输出光缆或者激光器已经遭到了较为严重的损坏，才会断电保护激光器，但是此时激光器光学模块已大面积烧毁，不仅会造成大量的损失，而且光模块维修困难。
4.针对相关技术中，检测激光器故障的及时度较低等问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种光纤激光器的故障检测装置，以至少解决相关技术中，检测激光器故障的及时度较低等问题。
6.根据本实用新型实施例的一个实施例，提供了一种光纤激光器的故障检测装置，包括：处理器和信号采集器，其中，
7.所述处理器与所述信号采集器连接，所述信号采集器安装在输出光缆中包括传能光纤的位置。
8.在一个示例性实施例中，所述信号采集器包括：一个或者多个信号采集单元，其中，所述一个或者多个信号采集单元分布安装在所述输出光缆中包括所述传能光纤的位置。
9.在一个示例性实施例中，每个所述信号采集单元包括：光电二极管，和/或，热敏电阻。
10.在一个示例性实施例中，所述光电二极管包括：ingaas型光电二极管和/或si光电二极管。
11.在一个示例性实施例中，所述热敏电阻包括：贴片式ntc热敏电阻、玻封ntc热敏电阻和/或环氧封装ntc热敏电阻。
12.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器包括一个所述信号采集单元的情况下，一个所述信号采集单元安装在所述输出光缆的光纤端头外部，其中，所述光纤端头内部有所述传能光纤；
13.在所述信号采集器包括多个所述信号采集单元的情况下，多个所述信号采集单元
分布在所述输出光缆的保护套管的管壁内部，其中，所述保护套管包括管腔和所述管壁，所述管腔中有所述传能光纤。
14.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器包括多个所述信号采集单元的情况下，所述多个所述信号采集单元中的一个信号采集单元安装在所述输出光缆的光纤端头外部，其中，所述光纤端头内部有所述传能光纤；所述多个所述信号采集单元中除所述一个信号采集单元之外的其余信号采集单元分布在所述输出光缆的保护套管的管壁内部，其中，所述保护套管包括管腔和所述管壁，所述管腔中有所述传能光纤。
15.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器所包括的信号采集单元分布在所述输出光缆的保护套管的管壁内部的情况下，全部信号采集单元所包括的光电二极管在所述管壁内部均匀分布在所述传能光纤的一侧，所述光电二极管的分布与所述传能光纤平行；
16.全部信号采集单元所包括的热敏电阻在所述管壁内部均匀分布在所述传能光纤的与对应的光电二极管相对的一侧，所述热敏电阻的分布与所述传能光纤平行。
17.在一个示例性实施例中，所述光纤端头的输出类型包括：qbh型、qd型或qb型。
18.在一个示例性实施例中，所述处理器包括：故障检测单元和故障保护单元，其中，所述故障检测单元与所述信号采集器连接，所述故障保护单元与所述故障检测单元和所述输出光缆连接。
19.在本实用新型实施例中，一种光纤激光器的故障检测装置，包括：处理器和信号采集器，其中，处理器与信号采集器连接，信号采集器安装在输出光缆中包括传能光纤的位置，即安装在输出光缆中包括传能光纤的位置上的信号采集器可以及时采集传能光纤的信号，与信号采集器连接的处理器可以及时处理采集到的信号，及时检测光纤激光器是否发生故障。采用上述技术方案，解决了相关技术中，检测激光器故障的及时度较低等问题，实现了提高检测激光器故障的及时度的技术效果。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1是根据本实用新型实施例的一种光纤激光器的故障检测装置的结构框图一；
22.图2是根据本实用新型实施例的一种光纤激光器的故障检测装置的结构框图二；
23.图3是根据本实用新型实施例的一种信号采集单元的安装方式示意图；
24.图4是根据本实用新型实施例的包括多个信号采集单元的信号采集器的安装示意图；
25.图5是根据本实用新型实施例的一种光纤激光器的故障检测装置的结构框图三。
26.在附图中，光纤端帽1，光纤端头2，水冷装置3，传能光纤4，保护套管5，热敏电阻6，光电二极管7。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.在本实施例中提供了一种光纤激光器的故障检测装置，图1是根据本实用新型实施例的一种光纤激光器的故障检测装置的结构框图一；如图1所示，上述光纤激光器的故障检测装置包括：处理器102和信号采集器104，其中，处理器102与信号采集器104连接，信号采集器104安装在输出光缆106中包括传能光纤106-1的位置。
30.在一个示例性实施例中，图2是根据本实用新型实施例的一种光纤激光器的故障检测装置的结构框图二；如图2所示，信号采集器104可以但不限于包括：一个或者多个信号采集单元104-1，其中，所述一个或者多个信号采集单元104-1分布安装在所述输出光缆中包括所述传能光纤106-1的位置。
31.在一个示例性实施例中，每个信号采集单元可以但不限于包括：光电二极管，和/或，热敏电阻。
32.可选地，在本实施例中，可以但不限于通过光电二极管和热敏电阻实时监测输出光缆输出激光是否正常，光电二极管可以但不限于用于通过检测输出光缆输出激光的漏光值，并将检测到的泄露的激光转成电流传输到控制电路中，热敏电阻可以但不限于用于实时检测输出光缆的温度，实现了实时检测输出光缆是否存在破损或者断裂，可以及时对光纤激光器进行断电保护。
33.在一个示例性实施例中，所述光电二极管包括：ingaas型光电二极管和/或si光电二极管。
34.在一个示例性实施例中，所述热敏电阻包括：贴片式ntc热敏电阻、玻封ntc热敏电阻和/或环氧封装ntc热敏电阻。
35.可选地，在本实施例中，贴片式ntc(negative temperature coefficient，负温度系数)热敏电阻、玻封ntc热敏电阻和/或环氧封装ntc热敏电阻可以准确测量热敏电阻安装位置的温度，便于实时检测输出光缆是否存在破损或者断裂。
36.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器包括一个所述信号采集单元的情况下，一个所述信号采集单元安装在所述输出光缆的光纤端头外部，其中，所述光纤端头内部有所述传能光纤。
37.可选地，在本实施例中，在信号采集器包括一个信号采集单元的情况下，信号采集单元可以但不限于安装在输出光缆的光纤端头外部，图3是根据本实用新型实施例的一种信号采集单元的安装方式示意图，如图3所示，上述信号采集单元可以但不限于包括热敏电阻6和光电二极管7，热敏电阻6和光电二极管7可以但不限于安装在光纤端头2的外部。如果
输出光缆内部的传能光纤断裂、破损导致漏出大量激光，此时输出激光的传能光纤断裂不能传输激光到输出头部分，可以但不限于通过安装在输出光缆端头的光电二极管和热敏电阻检测信号，并将检测的信号传回到控制中心，控制中心将接收到的信号与基准值进行比较，如果接收到的信号低于基准值，控制中心发出信号停止电学模块对光纤激光器的供电并报警，及时保护激光器，防止断裂处激光烧回到光学模块，防止激光器大面积烧毁，降低了激光器维修成本，提升了客户使用满意度。
38.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器包括多个所述信号采集单元的情况下，多个所述信号采集单元分布在所述输出光缆的保护套管的管壁内部，其中，所述保护套管包括管腔和所述管壁，所述管腔中有所述传能光纤。
39.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器包括多个所述信号采集单元的情况下，所述多个所述信号采集单元中的一个信号采集单元安装在所述输出光缆的光纤端头外部，其中，所述光纤端头内部有所述传能光纤；所述多个所述信号采集单元中除所述一个信号采集单元之外的其余信号采集单元分布在所述输出光缆的保护套管的管壁内部，其中，所述保护套管包括管腔和所述管壁，所述管腔中有所述传能光纤。
40.在一个示例性实施例中，在所述信号采集器所包括的信号采集单元分布在所述输出光缆的保护套管的管壁内部的情况下，全部信号采集单元所包括的光电二极管在所述管壁内部均匀分布在所述传能光纤的一侧，所述光电二极管的分布与所述传能光纤平行；全部信号采集单元所包括的热敏电阻在所述管壁内部均匀分布在所述传能光纤的与对应的光电二极管相对的一侧，所述热敏电阻的分布与所述传能光纤平行。
41.在一个可选的实施方式中，如果信号采集器包括多个信号采集单元，可以但不限于将多个信号采集单元中的一个信号采集单元安装在输出光缆的光纤端头外部，将除了该信号采集单元的其余信号采集单元分布在保护套管的管壁内部。图4是根据本实用新型实施例的包括多个信号采集单元的信号采集器的安装示意图，如图4所示，一个信号采集单元安装在光纤端头2外部，其包括一个热敏电阻6和一个光电二极管7，其余的信号采集单元均匀分布在输出光缆的保护套管5的管壁内部(每个信号采集单元包括一个热敏电阻6和一个光电二极管7)。
42.可选地，在本实施例中，当输出光缆内部的传能光纤断裂或者破损时，输出光缆漏出大量激光且光缆内部温度迅速增加，光电二极管检测到大量泄露的激光，将光信号转换成电流传输到控制电路，控制电路接收到信号与基准值进行对比，当大于设置基准值时控制电路发出信号控制电学模块停止供电，防止破损处继续出光烧毁，或光纤断裂处激光沿着输出光缆烧到光学模块内部。同时热敏电阻实时检测输出光缆的温度，当温度大于设置阈值温度时，同样控制电路发出信号定制电学模块供电。
43.在一个示例性实施例中，所述光纤端头的输出类型包括：qbh型、qd型或qb型。
44.在一个示例性实施例中，图5是根据本实用新型实施例的一种光纤激光器的故障检测装置的结构框图三；如图5所示，所述处理器102包括：故障检测单元102-1和故障保护单元102-2，其中，所述故障检测单元102-1与所述信号采集器104连接，所述故障保护单元102-2与所述故障检测单元102-1和所述输出光缆106连接。
45.可选地，在本实施例中，与信号采集器连接的故障检测单元可以但不限于在接收光电二极管将检测到的激光信号转换成的电流信号后，将光电流转换成电压值，通过放大
电路与比较电路后，对信号进行判断，再将判断信号传输到控制中心，判断是否停止电学模块供电到光学模块。故障检测单元将接收到信号与基准值进行对比，当该信号大于设置基准值时，故障保护单元发出信号控制电学模块停止光纤激光器的供电，防止破损处继续出光烧毁，或光纤断裂处激光沿着输出光缆烧到光学模块内部。此外，热敏电阻可以实时检测输出光缆的温度，如果故障检测单元检测到输出光缆的温度大于设置阈值温度，故障检测单元向故障保护单元发出信号，停止电学模块为激光器供电。
46.通过上述实施例，安装在输出光缆中包括传能光纤的位置上的信号采集器可以及时采集传能光纤的信号，与信号采集器连接的处理器可以及时处理采集到的信号，及时检测光纤激光器是否发生故障。采用上述技术方案，解决了相关技术中，检测激光器故障的及时度较低等问题，实现了提高检测激光器故障的及时度的技术效果。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。