一种激光打标用烟雾吸收系统的制作方法

本申请涉烟雾处理领域，特别是涉一种激光打标用烟雾吸收系统。

背景技术：

1、激光打标机是一种利用激光光束在各种不同物质表面打上永久标记的设备，它通过表层物质的蒸发或化学物理变化，在物质表面刻出精美的图案、商标和文字，激光打标机主要应用于要求更高精度和精细度的场合，如电子元器件、集成电路、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、pvc管材等领域。

2、而激光打标机在加工过程中由于高能激光束作用于材料表面，导致材料局部熔化、气化或燃烧，这一过程会产生高温，进而形成烟雾，这些烟雾中可能含有有毒、有害物质，如金属氧化物、碳黑等，长期吸入可能对人体造成损害，‌如引发呼吸道疾病、‌皮肤问题等，现有技术为了解决这些有毒、有害的烟雾，一般采用安装激光烟雾净化器来过滤产生的烟雾，但是由于激光打标的目标不同导致产生烟雾的组成不同，例如对非金属材料进行打标时可能会产生较大的颗粒，而对金属材料打标时产生的颗粒则较小，而激光烟雾净化器在净化大颗粒时如果采用了较大的转速，那么可能会由于空气的调整流动导致颗粒物穿透率增加或气态污染物扩散，反而会影响净化效率，而且激光烟雾净化器长时间在高转速的情况下运行也会消耗高额的电量，不利于环保，另外，现有的烟雾净化器一般是根据使用的时间来更换滤芯，比如半年更换一次或3个月更换一次，但是由于激光打标机的打标内容不同，应用的材料不同导致产生的烟雾不同，所以使用的烟雾净化器滤芯的使用寿命也是不同的，而仅仅根据使用时间更换的方式会存在滤芯未达到使用寿命就被更换导致浪费，或滤芯早已达到使用寿命却才被更换导致净化效果差。

3、综上所述，亟需一种可以根据烟雾成分来智能调整烟雾净化器的转速，并且可以准确掌握滤芯的更换时间，在保证净化效果的前提下避免滤芯浪费的方法。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种激光打标用烟雾吸收系统，可以检测产生烟雾的颗粒大小和烟雾浓度，并根据颗粒大小和烟雾浓度来自适应的调整激光烟雾净化器的转速，从而达到更好的净化效果，且通过测量烟雾的压差来保证可以在最合适的时间来对滤芯进行更换，避免滤芯的浪费。

2、本申请实施例提供了一种激光打标用烟雾吸收系统，包括：

3、数据获取单元，在激光打标机近烟点设置颗粒大小传感器用于实时获取产生烟雾的颗粒大小，在激光打标机远烟点设置烟雾浓度传感器用于实时获取单位空间内的烟雾浓度；

4、转速控制单元，设置浓度阈值与颗粒阈值，基于颗粒大小与颗粒阈值的比值设置激光烟雾净化器的基础转速，其中，若所述颗粒大小与颗粒阈值的比值大于1则将激光烟雾净化器的基础转速设置为第一转速，若所述颗粒大小与颗粒阈值的比值小于1则将激光烟雾净化器的基础转速设置为第二转速，所述第一转速小于所述第二转速，基于所述烟雾浓度与浓度阈值的差值构建转速调整因子，使用所述转速调整因子对烟雾净化器的基础转速进行调整，所述转速调整因子为激光烟雾净化器的转速调整量；

5、维护单元，测量激光烟雾净化器的实时压差和实时转速，获取激光烟雾净化器的标准压差，基于实时压差、标准压差以及实时转速计算滤芯效率下降系数，设置更换阈值，当所述滤芯效率下降系数大于更换阈值时更换滤芯。

6、本发明的主要贡献和创新点如下：

7、本申请实施例通过获取烟雾的颗粒大小与烟雾浓度并根据颗粒大小调整烟雾净化器的基础转速，保证了烟雾净化器可以对不同大小的颗粒具有更好的过滤效果，再使用pid控制器基于烟雾浓度构建来构建转速调整因子来对基础转速进行调整，从而保证了烟雾净化器的净化效率；本方案通过激光烟雾净化器的实时压差、标准压差以及实时转速来计算滤芯效率下降系数，根据滤芯下降系数来判断滤芯的更换时机，避免了滤芯的过渡使用和浪费，而且本方案还可以根据更换下来的滤芯的实际堵塞情况来对所述更换阈值进行反馈调节，进一步保证了滤芯更换时机的准确性。

8、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，所述近烟点处于直接接触到烟雾的位置，所述远烟点处于可反应空间内烟雾浓度的位置。

3.根据权利要求1所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，基于空气的温度与湿度对所述颗粒大小传感器与所述烟雾浓度传感器进行校准。

4.根据权利要求1所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，使用pid控制器计算转速调整因子并对烟雾净化器的基础转速进行调整，设定转速区间作为约束，将调整后的烟雾净化器转速维持在所述转速区间内。

5.根据权利要求4所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，在所述pid控制器中以浓度阈值作为设定点，以实时获取的烟雾浓度作为过程变量，以过程变量与设定点的差作为当前时刻的浓度误差，设置比例系数、积分时间常数以及微积分时间常数，使用比例系数、积分时间常数、微积分时间常数和当前时刻的浓度误差计算转速调整因子，公式表示如下：

6.根据权利要求1所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，在“基于实时压差、标准压差以及实时转速计算滤芯效率下降系数”步骤中，使用实时压差与标准压差的比值乘以实时转速得到滤芯效率下降系数。

7.根据权利要求6所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，为实时压差与标准压差的比值分配第一经验系数，为实时转速分配第二经验系数。

8.根据权利要求1所述的一种激光打标用烟雾吸收系统，其特征在于，在每次更换滤芯时基于更换下来的滤芯的实际堵塞情况来对所述更换阈值进行反馈调节。

技术总结本申请提出了一种激光打标用烟雾吸收系统，包括：数据获取单元，实时获取产生烟雾的颗粒大小，实时获取单位空间内的烟雾浓度；转速控制单元，设置浓度阈值与颗粒阈值，基于颗粒大小与颗粒阈值的比值设置激光烟雾净化器的基础转速，并使用所述转速调整因子对烟雾净化器的基础转速进行调整；维护单元，基于实时压差、标准压差以及实时转速计算滤芯效率下降系数，当所述滤芯效率下降系数大于更换阈值时更换滤芯。本方案通过检测产生烟雾的颗粒大小和烟雾浓度来自适应的调整激光烟雾净化器的转速，从而达到更好的净化效果，且通过测量烟雾的压差来保证可以在最合适的时间来对滤芯进行更换。技术研发人员：仇旻,刘东立,刘峰江受保护的技术使用者：西湖仪器（杭州）技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20