[发明专利]一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法，包括外部控制主机、内部主机、耐辐照线缆、激光清洗头、耐辐照光纤；外部控制主机设置在无辐射环境中，用于激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数的设定，通过耐辐照线缆与设置在辐射环境中的内部主机相连；内部主机包括激光发生器、振镜运动冗余控制模块和散热模块；激光清洗头包括激光镜头、振镜，内部主机通过耐辐照光纤将激光传送至振镜，激光经振镜反射后激光镜头聚集，振镜按振镜运动控制信息摆动；激光清洗装置根据待清洗工件的不同距离更换不同焦距的激光镜头进行清洗作业。本发明能满足核电工业高放射性复杂环境作业需求且能实现多种不同距离清洗。

技术领域

本发明涉及激光清洗技术领域，尤其涉及一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法。

背景技术

核电工业生产及处理过程中，因工艺操作及作业要求，往往需要对重要装置或设施设备开展定期清洗工作。随着清洗装置的运用越来越广泛，对于清洗装置的耐辐照性以及功能多样性要求越来越严格。但现有技术中的激光清洗装置普遍基于常规环境开发。

在核电工业强辐射环境下，现有的激光清洗装置中控制模块、振镜电机、通讯/供电线缆和激光清洗镜头等均易发生失效或性能衰退，难以满足核电工业高放射性复杂环境下高可靠性和长时作业设计要求，严重影响激光清洗装置的清洗效果，只有耐辐照的激光清洗装置才能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求。同时，核电工业中大量设施设备需要不同作业距离的检修清洗，而现有的用于核电工业的激光清洗装置中的镜头均为定焦镜头，不能实现多种不同清洗距离的清洗作业，难以保证设施设备的整体清洗效果。

发明内容

针对上述现有激光清洗装置不能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求以及能满足核电工业高放射性复杂环境作业要求但不能实现多种不同距离清洗的问题，本发明提供一种耐辐照可变焦激光清洗装置及使用方法，该清洗装置可以实现核电工业辐照条件下设施设备多种不同清洗距离的作业要求。

本发明的具体技术方案如下：

一种耐辐照可变焦激光清洗装置，其特征在于，所述激光清洗装置包括外部控制主机、内部主机、耐辐照线缆、激光清洗头、耐辐照光纤；

所述外部控制主机设置在无辐射环境中，用于所述激光清洗装置激光功率、单次清洗宽度、脉冲频率、激光运动方向参数的设定，通过所述耐辐照线缆与设置在辐射环境中的所述内部主机相连；

所述内部主机包括激光发生器、振镜运动冗余控制模块和散热模块，所述激光发生器、所述振镜运动冗余控制模块和所述散热模块分别通过所述耐辐照线缆与所述外部控制主机相连，所述内部主机由所述外部控制主机驱动所述激光发生器激光触发、散热模块开关的控制以及振镜运动控制信息的传输；

所述激光清洗头为耐辐照可变焦激光清洗头，包括激光镜头、振镜，所述内部主机通过所述耐辐照光纤将激光传送至所述振镜，所述激光经所述振镜反射后所述激光镜头聚集，所述振镜按所述振镜运动控制信息摆动；所述激光镜头为可更换式激光镜头，所述激光清洗装置根据待清洗工件的不同距离更换不同焦距的所述激光镜头进行清洗作业。

进一步地，所述振镜运动冗余控制模块采用双机温备冗余系统，由第一振镜运动冗余控制模块和第二振镜运动冗余控制模块组成。

进一步地，所述激光清洗头还包括耐辐照摆动电机；所述振镜运动冗余控制模块通过所述耐辐照线缆和所述耐辐照光纤与所述外部控制主机和所述耐辐照摆动电机分别相连，所述振镜安装在所述耐辐照摆动电机的输出轴上，所述耐辐照摆动电机根据所述振镜运动冗余控制模块输送的控制信号带动所述振镜按预设频率摆动。

进一步地，所述激光清洗头还包括夹具和清洗头不锈钢壳体，所述激光镜头安装在所述夹具上，所述夹具安装在所述清洗头不锈钢壳体端部，所述耐辐照摆动电机和所述振镜安装在所述清洗头不锈钢壳体内。