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户外地标激光灯温控系统的重要性

 

首先,我们来分析为什么激光灯需要温控系统:

1.      高温状态工作的户外激光灯舞台激光灯
a) 如果在夏天,户外工作环境,户外地标激光灯受到日照的的红外线和紫外线影响,机体内部温度会非常高,假设夏季室外的温度为30摄氏度,但是灯体内部往往可能会高达60摄氏度,相信开车的朋友对此深有所体会

b) 如果是室内环境,例如剧院、体育馆等场地,因为热空气是往上流动的,即使空调系统打开的情况下,灯架上的温度也会比地面温度高出10摄氏度,假设空调恒温设定26摄氏度,那么舞台激光灯周围的温度就会达到36摄氏度,甚至更高

在上述这样的状况下工作,无论户外激光灯,地标激光灯还是舞台激光灯,如果没有温控系统的保护,也是很危险的。

因为你并不知道激光灯内部温度已经超过了激光器可以承受工作的温度范围,激光灯内部有若干个激光器,激光器散热器件TEC就会以很大的电流工作,它会尽可能把激光器的温度降下来,但是这样就会产生更多多余的热量沉积。如果超过TEC的工作温度60摄氏度,那么电流就会超过TEC工作允许范围,散热面的热量就会倒流到冷面,制冷就会失效,这个时候热面的60摄氏度以及散热器沉积的热量就会迅速而且源源不断的传往激光器,这样玩,蛋都能烤熟。结果就会导致激光灯内部的激光器,激光器就会烧毁。

2.      低温或者超低温状态工作的户外激光灯和舞台激光灯
a) 大家知道激光的产生是由于外界条件激励使物质的粒子跳跃到放大状态的结果。这样的激励过程对温度是有要求的,如果温度太低,即使你赋予激光宝石晶体很大的电流,但是依然达不到激光灯晶体的激励点,因此无法启动并产生激光束,或者产生很弱的激光束。这个现象实际上是粒子无法跳跃到激励的放大状态。为了达到激光束输出的激励放大状态,驱动就会提供给激光灯LD很大的电流,直到烧掉。这就是为什么冬天的时候激光灯变暗,亮不起来或者容易坏的原因了。

b)如果温度太低,低于冰点,户外激光灯内部的激光器晶体就有可能爆烈,里面的光学镀膜玻璃也可能会出现冷凝、爆烈、位移、脱膜、脱落等现象。特别是白天往往温度是零上几度或者十几度的,随着晚上气温的下降到低于冰点,空气中的水份就会产生凝固现象,这种现象我们称之为冷凝,水在凝固的时候会产生膨胀,这都是大家知道的道理。这种状态下如果不先把激光灯的温度先提上去而直接打开激光器的话,对于激光灯来说就会很危险了。


目前激光灯的现状

1.  有的激光灯生产厂家会直接加上加热装置,好让让户外激光灯能在低温状态下工作。
在这里我们提出一个问题,一个加热装置能与大自然抗衡?答案是否定的。为了保证激光灯的散热,户外激光灯一般都选用高功率的散热风扇,这样的风扇从外界抽取零下20度甚至更低温的空气到灯体内部,而且风流动速度极高,即使你有再大功率的加热器也无法把内部温度升高。而且由于大功率加热,能耗高,不可靠也不环保,这种方法并不可取。

2.  有的激光灯厂家会使用温控开关,我想大家应该先百度一下温控开关。温控开关一般都有10-15度的回差,至于什么是回差,我想不必解释,还是百度一下。我们来模拟一下就知道了,假设外接温度为零下10度,那么机器在零下5度开始加热,通电后户外激光灯的加热器就开始工作了。加热到15度温控开关自动断开加热,那是多么***的过程啊。这里是没有任何问题的。请大家不要忽略后面的过程。那么加热器断开之后第二次加热是什么时候呢?答案是温控开关的温度回差,目前温度-温度回差=再次启动的温度。那么就是15摄氏度-15摄氏度=0摄氏度,激光灯的温度要低于0才会再次启动加热器件的工作,再次加热到15摄氏度温控断开。如此往复,户外激光灯内部的温度就像坐过山车一样,这样机器的寿命是可想而知的,况且DPSS激光器低于15度就没法进入正常的工作状态了,由此可见,这种方法并不可取。

3.  要解决户外激光灯在极端条件下工作的问题,其实并不难,缺乏的是资金的投入和技术的积累。
目前国内激光灯厂家面临的问题就是几乎都没有属于自己的技术,一般都是直接拿现成器件,例如温控开关、温控器等,这些器件一般都是用于大棚和养殖的,根本不适合使用在激光灯上。主要是因为这些温控器件对温度的检测和判断的精度都太低了,而且温度回差大,根本无法保证户外激光灯长期稳定的运行。据了解,目前国内只有AG首页官网_AG首页登录_你的舒服你来定专门针对户外激光灯开发出智能温控装置(已经在国内申请版权保护),此款温控装置的灵敏度非常高,控制精度为0.1摄氏度。反应也非常快,对激光灯温度的采样频率达到了每秒1万次。我们通过3年的努力,并且和德国的工程师合作,对各种进口激光器的样机测试得出了激光灯内部的***佳工作温度,准确的把户外激光灯内部温度控制在***佳工作温度点的正负0.5摄氏度的。

我们自豪的说,这个困扰行业多年的问题已经被我们解决了,等待我们的将会是下一个挑战。


作者:蔡粤华

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2015-05-30
 
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