[发明专利]一种最优清扫效率的脉冲激光参数调整方法

权利要求书

1.一种最优清扫效率的脉冲激光参数调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1建立简化模型；建立符合绝缘子的简化模型以及激光的空间分布模型；

S2激光参数变化特征分析；通过改变激光作用时长、激光功率、光束角度、清洗材质分析激光作用的实际区域和洁污能力；

S3建立数据库；通过在不同污秽条件下进行激光清洗，建立不同污秽条件下激光的清扫数据库；

S4设计清扫方案；通过数据分析与规律测试的手段建立混合物清洗阈值参数，数据来源为对混合物的仿真结果，并对照单种物质的阈值数据，据此提出混合物的清扫规律和清扫参数设置方法；计算混合物的阈值功率、分析激光角度变化情况的阈值规律，分析清扫过程中参数设置的可行性；

S5评估清扫效率；对激光扫描进行短时仿真计算，判断清扫程度。

2.根据权利要求1所述的一种最优清扫效率的脉冲激光参数调整方法，其特征在于，在S4设计清扫方案的步骤中，其包括以下具体实施步骤：

S41分析具体已知条件；当前污秽附着密度r_x＝ESDD+NSDD，并由成分分析取得质量比换算出各成分的面积分数S_i，以及仿真形成的各污秽成分的阈值功率与污秽附着密度r的数值关系Ic_i-r，Id_i-r，其中i为成分编号；

S42混合物阈值区间估计；先使用当前污秽附着密度r_x对各成分的阈值功率数值关系进行插值取数，形成Ic_i(r_x)，Id_i(r_x)；再根据混合规则分别计算混合物的阈值功率Ic，Id；

S43预设参数；按照仿真参数预先设定一个单点照射时间T₀或扫描速度v₀，效率需求为e_r。

3.根据权利要求2所述的一种最优清扫效率的脉冲激光参数调整方法，其特征在于，其中S43预设参数中包括两种分析步骤；

S431记清洗面积效率e，对单点固定照射，清洗面积效速率表示为清洗面积除以默认作用时间e＝S/T₀，记清洗直径为d，则有如果以扫描度v来描述，则清洗面积S＝v*d，可推导对应于仿真中单点作用典型时间T₀的典型扫描速度v₀＝d₀/T₀，d₀为对应清洗阈值I_c时定义的清洗直径；

S432清洗直径正比于光功率，即由效率需求e≥er，代入上述关系可计算出光功率需求下限为

如果算得I_mI_c，可能不满足基本的清洗条件，此时可指定I_m＝I_c；

以自定规则选择适当的作用功率，可综合考虑清扫效率与HTV温度安全性，取功率下限与破坏阈值的平均I_u＝(I_m+I_d)/2为作用功率；

取定光功率后，核算清洗直径则绝缘表面扫描时设置的行间距为d_u。

4.根据权利要求1所述的一种最优清扫效率的脉冲激光参数调整方法，其特征在于，在S4设计清扫方案的步骤中；

a.混合物阈值功率的计算；阈值光功率公式为Si是各成分的面积分数，Ii是各成分的阈值功率，包括清洗阈值、破坏阈值；阈值结果与仿真结果对比的误差小于3.2％；

b.分析激光角度变化的影响；作用能量密度与光功率、作用时间、入射角度的关系：W＝I*t*Sin[f]/dg²。