專利名稱：一種激光能量計電熱等效校準系統的制作方法
技術領域：
一種激光能量計電熱等效校準系統技術領域[0001]本實用新型屬于激光參數診斷領域，具體涉及一種激光能量計電熱等效校準系統，適用于水流作為冷卻介質的大功率激光能量計的校準。
背景技術：
[0002]對用于大功率、高能量激光能量測量的激光能量計，通常先采用吸收體將光能轉換成熱能，然后用水對吸收體冷卻，防止吸收體的溫升太高而損壞。在吸收體兩端的主管路上分別安裝有一個溫度取樣器，通過測量水流經過吸收體前后的溫差計算出吸收體的能量增量，通過這種間接方法得到入射激光的能量。激光能量計的校準大多采用電光等效或者電熱等效方法，一般在吸收腔內安裝大功率燈組或者在吸收體上纏繞加熱絲，再根據消耗的電能與激光能量計的測量值進行比較，達到校準的目的。在激光能量計校準過程中，如果校準系統的等效功率比被校激光能量計的使用功率低數個量級時，將無法完全模擬實際的使用效果，校準精度很難保證。目前的大功率激光能量計吸收體內能夠用來安裝燈組和纏繞加熱絲的空間有限，等效功率通常只能達到數千瓦，成為制約大功率激光能量計校準技術發展的最大瓶頸。發明內容[0003]為了克服現有大功率激光能量計校準系統校準功率低、校準等效性差等缺點，本實用新型提供一種激光能量計等效校準系統。本實用新型可有效提高校準功率和校準的等效性。[0004]本實用新型的激光能量計電熱等效校準系統，其特點是，所述的校準系統包括校準接口模塊、流量監測儀、電加熱裝置、電能標準儀、調壓電源、交流通斷控制器和時間繼電器；校準接口模塊設置在能量計管路上，兩端分別與能量計溫度取樣器和吸收體連接，校準接口模塊、流量監測儀、電加熱裝置通過管路依次連接，調壓電源、交流通斷控制器、電加熱裝置依次電連接，電能標準儀與電加熱裝置電連接，時間繼電器與交流通斷控制器電相連。[0005]所述的校準接口模塊包括入水端口 I、出水端口 I、入水端口 II、出水端口 II、閥門 I、閥門II、閥門III、三通I和三通II，其中入水端口 II、閥門I和閥門III通過三通I連接，閥門III、閥門II和出水端口 II通過三通II連接，閥門I、入水端口 I通過管路連接， 閥門II、出水端口 I通過管路連接。[0006]所述的電加熱裝置包括電加熱絲、接線盤、加熱容器、入水管閥和出水管閥。[0007]所述的電加熱裝置加熱功率大于10kW。[0008]所述的電加熱絲的數量設置成兩根或者兩根以上。[0009]在使用激光能量計進行激光能量測量時，本實用新型的激光能量計校準系統與激光能量計斷開連接，校準系統不影響激光能量計的正常工作。在使用激光能量計校準系統對激光能量計進行校準時，水流通過校準接口模塊進入校準系統，并到達電加熱裝置中，電加熱裝置由交流通斷控制器控制，通斷時間由時間繼電器提前設定。電能標準儀監測電加熱裝置兩端的電壓、電流、功率和消耗的電能。流量監測儀監測校準過程中的流量變化，調壓電源提供穩定的電壓、電流。通過溫度取樣器獲得水流經過校準系統及吸收體后的水流溫度增量，再結合水流量計算出水流的能量增量，水流的能量增量就等于被校激光能量計的能量測量值。電能標準儀可準確的測出電加熱絲上消耗的能量，水流的能量增量就等效于電加熱絲上消耗的電能，用電能標準儀測量的電能值去修正被校激光能量計的能量測量值，達到校準的目的。 本實用新型利用水流的流動性，采取在激光能量計附近外接大功率源的方式，大大提高了校準功率，同時也保證了校準的等效性。系統的結構簡單、價格低廉、校準精度高， 不會對激光能量計的正常使用造成任何影響。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為本實用新型的激光能量計電熱等效系統結構示意圖。圖2為本實用新型的激光能量計電熱等效系統校準接口模塊結構示意圖。圖3為本實用新型的激光能量計電熱等效系統電加熱裝置結構示意圖。圖中，1.溫度取樣器 3.校準接口模塊5.流量監測儀 6.電加熱裝置 7.調壓電源 9.交流通斷控制器 10.時間繼電器12.電能標準儀 14.吸收體 15.入水端口 II 16.三通I 17.閥門I 18.入水端口 I 19.出水端口 I 20.閥門II 21.三通II 22.出水端口 II 23.閥門III 24.電加熱絲 25.加熱容器 26.入水管閥 28.出水管閥 30.接線盤。
具體實施方式
圖1中，本實用新型的一種激光能量計電熱等效系統包括校準接口模塊3、流量監測儀5、電加熱裝置6、電能標準儀12、調壓電源7、交流通斷控制器9、時間繼電器10 ；其中校準接口模塊3包括入水端口 118、出水端口 119、入水端口 1115、出水端口 1122、閥門117、 閥門1120、閥門11123、三通116和三通1121 ；電加熱系統6包括電加熱絲對、接線盤30、加熱容器25、入水管閥沈和出水管閥觀；電能標準儀12包括鉗形電流互感器、電壓測試線和主機；校準接口模塊3設置在能量計主管路上，并通過主管路分別與溫度取樣器1和吸收體 14相連接，校準接口模塊3通過輔助連接管路依次與流量監測儀5、電加熱裝置6連接，并最終構成一個回路，主管路的管徑與輔助連接管路的管徑相同，這樣可以減少流量的波動， 提高系統的校準精度，主管路和輔助連接管路的連接方式可采用螺紋或者法蘭連接。調壓電源7通過連接電纜依次與交流通斷控制器9、電加熱裝置6連接，電能標準儀12中的鉗形電流互感器夾在連接電纜上，電能標準儀12中電壓測試線兩端接在電加熱裝置6上，時間繼電器10與交流通斷控制器9的控制回路相連接。圖2中，入水端口 II15 —端通過主管路與能量計溫度取樣器相1連接，另外一端通過三通116分別與閥門III23和閥門117連接，出水端口 1122 —端通過主管路與吸收體 14連接，另外一端通過三通1121分別與閥門III23和閥門1120連接，閥門117通過輔助連接管路依次與入水端口 118、流量監測儀5、電加熱裝置6、出水端口 119、閥門1120連接。為了便于使用和維護，出水端口 119和入水端口 118采用快速接頭。輔助連接管路采用橡膠軟管，便于系統的安裝和調試。激光能量計和電熱等效校準系統在設計中可以統籌考慮， 將校準接口模塊3與激光能量計設計成一體，既美觀又使用方便。[0018] 圖3中，電加熱絲M均勻的設置在加熱容器25內部，電加熱絲M兩端固定在接線柱上，接線柱通過法蘭或者螺紋固定在接線盤30上，接線盤30設置在加熱容器25頂端， 兩者之間設置有密封墊圈，入水管閥26和排水閥焊接在加熱容器25底部，出水管閥觀焊接在電加熱容器25上部，電加熱容器25采用不銹鋼材料制成，電加熱容器25的厚度不小于5mm，以確保盡可能少的熱量損失。電加熱裝置6中電加熱絲M的數量設置成兩根或者兩根以上，這樣既可減少單根電加熱絲M截面上通過的電流強度，又可以提高校準系統的可維護性。電加熱裝置6加熱功率大于10kW，這樣可增加水流的溫升，從而提高系統的測量精度和電光等效性。由于水自身的浮力，將入水管閥26設置在電加熱容器25的底部，同時將出水管閥觀設置在電加熱容器25上部可以使水流加熱更加均勻和充分。接線盤30和電加熱容器25之間采用螺母連接，并通過兩者之間的密封墊圈達到密封效果。
權利要求1.一種激光能量計電熱等效校準系統，其特征在于所述的系統包括校準接口模塊 (3)、流量監測儀(5)、電加熱裝置(6)、電能標準儀(12)、調壓電源(7)、交流通斷控制器(9) 和時間繼電器(10)；校準接口模塊(3)設置在能量計管路上，兩端分別與能量計溫度取樣器⑴和吸收體(14)連接，校準接口模塊(3)、流量監測儀(5)、電加熱裝置(6)通過管路依次連接，調壓電源(7)、交流通斷控制器(9)、電加熱裝置(6)依次電連接，電能標準儀(12) 與電加熱裝置(6)電連接，時間繼電器(10)與交流通斷控制器(9)電相連。
2.根據權利要求1所述的激光能量計電熱等效校準系統，其特征在于所述的校準接口模塊(3)包括入水端口 I (18)、出水端口 I (19)、入水端口 II (15)、出水端口 II 02)、閥門 I (17)、閥門II 00)、閥門III (23)、三通1(16)和三通II (21)，其中入水端口 II (15)、閥門 1(17)和閥門111(23)通過三通I (16)連接，閥門III (23)、閥門11(20)和出水端口 11(22) 通過三通IK21)連接，閥門1(17)、入水端口 1(18)通過管路連接，閥門IK20)、出水端口 1(19)通過管路連接。
3.根據權利要求1所述的激光能量計電熱等效校準系統，其特征在于所述的電加熱裝置(6)包括電加熱絲(24)、接線盤(30)、加熱容器(25)、入水管閥(26)和出水管閥(28)； 電加熱絲(24)均勻設置在加熱容器(25)內，電加熱絲(24)兩端固定在接線柱上，接線柱固定連接在接線盤(30)上，接線盤(30)設置在加熱容器(25)頂端，入水管閥(26)和排水閥設置在加熱容器(25)底部，出水管閥(28)設置在電加熱容器(25)上部。
4.根據權利要求1所述的激光能量計電熱等效校準系統，其特征在于所述的電加熱裝置(6)加熱功率大于10kW。
5.根據權利要求3所述的激光能量計電熱等效校準系統，其特征在于所述的電加熱絲04)的數目為兩根以上。
專利摘要本實用新型提供了一種激光能量計電熱等效校準系統，所述的校準系統包括校準接口模塊、流量監測儀、電加熱裝置、電能標準儀、調壓電源、交流通斷控制器和時間繼電器。校準接口模塊設置在能量計管路上，兩端分別與能量計溫度取樣器和吸收體連接，校準接口模塊、流量監測儀、電加熱裝置通過管路依次連接，調壓電源、交流通斷控制器、電加熱裝置依次電連接，電能標準儀與電加熱裝置電連接，時間繼電器與交流通斷控制器電相連。該系統借助水的流動性，采取在吸收體附近外接大功率源的方式，有效的提高了校準功率，同時也保證了校準的等效性。
文檔編號G01J1/42GK202255622SQ201120330520
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者何均章, 關有光, 周山, 彭勇, 田英華, 胡曉陽, 謝川林, 高學燕, 魏繼鋒 申請人:中國工程物理研究院應用電子學研究所