[实用新型]等离子体监测电路以及激光切割设备

说明书

本实用新型提供了一种等离子体监测电路以及激光切割设备，等离子体监测电路，包括等离子体采样单元，所述等离子体采样单元包括：第一电阻、第二电阻、运算放大器和第一电容；所述第一电阻的第一端连接激光切割头与待切割板材之间间隙，所述第一电阻的第二端连接所述运算放大器的第一输入端；所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的另一端连接第一电源；所述运算放大器的第二输入端和所述运算放大器的供电端连接所述第一电源；所述运算放大器的输出端直接或间接连接上位机；所述第一电容的一端连接所述第一电源，所述第一电容的另一端接地。

技术领域

本实用新型涉及激光切割领域，尤其涉及一种等离子体监测电路以及激光切割设备。

背景技术

激光切割过程中，由于较高的激光能量源，会产生等离子体，等离子体为云状，距离传感器会将云状的等离子体误判为被切割的板材，从而影响切割效果。

现有技术中，主要采用以下方法检测等离子体信号：

(1)采用光谱方案形式进行判定等离体子的产生，对不同时间段产生的切割进行光谱分析，确定被切割物体的材料特性，调整参数达到最佳切割效果，但是激光切割的板材种类繁多、材料表面生锈或者被腐蚀等多种因素使光谱方案对材料特性的判定受限，应用受限。

(2)将等离体子的产生转化为电压变动发生率，通过计算单位时间内的电压变动发生率来确定等离子的产生量，据此进行切割条件的调整，从而抑制等离子的产生，此种方法通过电压变动发生率进行等离体子检测，算法复杂，要积累到一定的时间量，被测信号要有足够大的阈值，才会有可靠的测试精度。

(3)等离体子和距离传感器信号耦合在一起，采样后，通过特定的模型进行解耦，从而检测出等离子体信号，并求出最佳的电容信号值，此方法需要对特定的距离信号和等离子体信号模型进行解耦，算出电容信号，认为此时的距离传感器的电容信号为最佳的电容信号，缺点在于，切割过程中会有飞溅残渣情况，预设模型会对此进行误判影响切割效果

实用新型内容

本实用新型提供一种等离子体监测电路以及激光切割设备，以解决种类和应用受限、算法复杂、未检测飞溅残渣的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种等离子体监测电路，包括等离子体采样单元，所述等离子体采样单元包括：第一电阻、第二电阻、运算放大器和第一电容；

所述第一电阻的第一端连接激光切割头与待切割板材之间间隙，所述第一电阻的第二端连接所述运算放大器的第一输入端；

所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的另一端连接第一电源；

所述运算放大器的第二输入端和所述运算放大器的供电端连接所述第一电源；

所述运算放大器的输出端直接或间接连接上位机，以向所述上位机反馈等离子体监测信号，所述等离子体监测信号匹配于所述激光切割头与所述待切割板材之间间隙所形成的等效阻抗的大小；

所述第一电容的一端连接所述第一电源，所述第一电容的另一端接地。

可选的，还包括第三电阻和第四电阻，

所述第三电阻的一端连接所述第一电源，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的第二输入端；

所述第四电阻的一端连接所述运算放大器的第二输入端，所述第四电阻的另一端连接所述运算放大器的输出端。

可选的，所述等离子体采样单元还包括第一二极管和第二二极管，

所述第一二极管的正极连接所述运算放大器的第一输入端，所述第一二极管的负极连接所述运算放大器的第二输入端；

所述第二二极管的正极连接所述运算放大器的第二输入端，所述第二二极管的负极连接所述运算放大器的第一输入端。