一、項目背景

光纖激光器具有光束質(zhì)量好、能量密度高、電光轉(zhuǎn)換效率高、散熱好、結(jié)構(gòu)緊湊、免維護、傳輸靈活等優(yōu)點，已成為激光技術(shù)發(fā)展的主流方向和應(yīng)用的主力軍。光纖激光器的整體電光效率為30%~35%，大部分能量以熱量的形式散失。

因此，激光器工作過程中的溫度控制直接決定了激光器的質(zhì)量和使用壽命。傳統(tǒng)的接觸式測溫方式會破壞激光器本體的結(jié)構(gòu)，而單點非接觸式測溫方式無法準(zhǔn)確捕捉光纖溫度。利用紅外熱像儀在光纖激光器生產(chǎn)過程中檢測光纖，尤其是光纖熔接處的溫度，可以有力地保證光纖產(chǎn)品的開發(fā)和質(zhì)量控制。生產(chǎn)測試過程中對泵浦源、合束器、尾纖等進行測溫，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

在應(yīng)用端紅外熱成像測溫還可以在激光焊接、激光熔覆等場景進行測溫。

紅外熱像儀應(yīng)用于光纖激光器檢測的獨特優(yōu)勢：

1、紅外熱像儀測溫具有遠距離、非接觸、大面積測溫的特點。

2、專業(yè)測溫軟件，可自由選擇監(jiān)測溫度區(qū)域，自動獲取和記錄最高溫度點，提升測試效率。

3、可設(shè)置溫度閾值、定點采樣，多次測溫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集和曲線生成。

4、支持多種形式的超溫報警，自動根據(jù)設(shè)置值判定異常，自動生成數(shù)據(jù)報告。

5、支持二次開發(fā)和技術(shù)服務(wù)，提供多平臺SDK，方便集成開發(fā)自動化設(shè)備。

二、紅外應(yīng)用

1、光纖熔接點質(zhì)量監(jiān)測

在大功率光纖激光器的制造過程中，光纖熔接處可能存在一定尺寸的光學(xué)不連續(xù)性和缺陷，嚴(yán)重的缺陷會導(dǎo)致光纖熔接處異常發(fā)熱，從而對激光器造成損壞或燒掉熱點。因此，光纖熔接接頭的溫度監(jiān)測是光纖激光器制造過程中的一個重要環(huán)節(jié)。使用紅外熱像儀可以實現(xiàn)對光纖熔接點的溫度監(jiān)測，從而判斷被測光纖熔接點的質(zhì)量是否合格，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

使用在線式紅外熱像儀集成到自動化設(shè)備上，能夠穩(wěn)定快速地測試光纖溫度，提高生產(chǎn)效率。

圖1 光纖測溫

2、LD泵浦源

單個LD芯片輸出的激光功率是有限的。 Pumping將多個LD芯片封裝在一起，以增加輸出功率。泵浦產(chǎn)生大量熱量，因此溫度直接影響芯片輸出的激光波長。使用紅外熱像儀對每臺泵的來料進行質(zhì)量檢測，不合格的泵退回，保證激光器質(zhì)量。

泵浦輸入輸出光纖溫度檢測。

圖2 泵浦溫度檢測

3、合束器溫度檢測

合束器的作用是將N個泵浦激光合并為一個激光，實現(xiàn)激光的高功率輸出。使用紅外熱像儀進行工作溫度測試，可以對合束器工作是否正常進行判別，提升產(chǎn)品品質(zhì)。

圖3 光纖合束器

4、激光焊接

由于激光焊接的溫度很高，所以采用的紅外熱像儀必須能夠測量很高的溫度，還要求溫度范圍廣。我們的紅外熱像儀器測溫范圍-20~1600℃，可滿足焊接過程中的溫度范圍。

由于焊接的升溫過程和整個焊接過程都比較快，所以要采用幀頻較高的高速紅外熱像儀，使用在線式紅外熱像儀幀率50Hz/100Hz，可以快速捕捉溫度變化。因激光焊接的特殊環(huán)境，必須滿足人能遠離焊接現(xiàn)場，使用紅外熱像儀能夠?qū)崿F(xiàn)在線實時進行后臺操作。

紅外熱成像是探測長波紅外（8-14μm波長）進行成像和測溫，不受激光光源的影響。

5、激光熔覆熔池測溫

激光熔覆熔池溫度變化快，熔池區(qū)域小，使用熱成像測溫可以準(zhǔn)確的捕捉到溫度的變化和熔池溫度場的分布。紅外熱成像可最高測試2000℃的熔池溫度。

在線式紅外熱成像測溫儀—功能特性

（1）超高的響應(yīng)范圍

采用分段式測溫參數(shù)調(diào)取，測溫范圍多檔可選，涵蓋-20℃~1600℃，在這個范圍內(nèi)可以實現(xiàn)正常測溫，測溫精度可達±2%，超出這個范圍也可以正常成像。

（2）采用高幀頻設(shè)計

可以觀測快速移動的目標(biāo)，常規(guī)產(chǎn)品幀率25Hz/50Hz，特殊的應(yīng)用場景還有100Hz高速紅外成像測溫產(chǎn)品。

（3）采用高透過率無熱化鏡頭

前片鍍碳膜，不加裝鍺窗的情況下也可以起到一定的保護作用，另外也有高透過率的鍺窗保護罩可以選配，適應(yīng)各種惡劣使用場所。

（4）采用千兆網(wǎng)設(shè)計網(wǎng)線傳輸

既保證了遠距離傳輸又保證了傳輸?shù)目煽啃?，同時也可讓人遠離現(xiàn)場環(huán)境。

（5）輸出全碼流無損16Bit溫度數(shù)據(jù)

提供客戶端軟件及SDK開發(fā)包，便于客戶進行二次開發(fā)和系統(tǒng)集成，充分對被測目標(biāo)進行個性化溫度分析。

三、適用機型

KB26E31 微距紅外熱成像測溫儀

K26E35 在線式紅外熱成像測溫儀