光纤激光器冷水机控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

本课题通过测量冷却水温度，控制制冷压缩机的工作，从而控制所设定的温度；能实时测量冷却水的电导率，且当电导率高于设定值时，让冷却水通过过热器过滤，来减少水中的金属离子。采用DSPIC数字信号控制器为主控制器，NTC 10K为温度传感器，采用10mm的金属电极测量电导率，可以控制冷水机的各种阀门、压缩机的启停机温度控制。精度要求：正常冷水温度设定范围在 10~30℃之间，与设定温度差值小于1℃。要求设计其硬件电路，并用MPLAB C30编写相应的控制程序。

2. 国内外研究现状分析

光纤激光器冷水机的工作原理是先向冷水机内不锈钢水箱中注入一定量的水，通过冷水机的制冷系统将水冷却，再由冷水机的水泵试压将低温冷却的水传送至需要冷却的激光设备，这时候经过冷水机冻过的水将激光器里的热量带走后温度升高再回流到水箱中再经过冷水机的降温冷却循环，达到冷却的作用。

伴随着中国经济的迅速腾飞，激光行业也迅猛发展。冷水机（循环水冷却器）在激光行业一直都非常广泛的运用。目前国内的循环水冷却器生产厂家较多，多为启停式制冷循环水冷却器，非常方便从家用空调改装，但是压缩机在停止期间，只有靠水箱中的水带走热量，因此控温精度较差，而且必须有一个非常大的水箱，因而体积庞大，耗水量也大。此外，换热系统一般采用盘管式换热器，即把换热器浸入水箱中进行换热，因而热交换速度较慢。另外，由于压缩机的频繁启动，会产生电污染，对供电系统及其他仪器设备造成冲击，同时也会缩短压缩机的使用寿命。

相比而言，国外厂家普遍采用非启停式，但由于非启停式循环水冷却器的生产存在一定的技术难度，难以简单组装或改造，因而目前只有国外或国外投资企业才能生产，且需要一定规模，价格也比启停式要高一些。这种产品的主要生产厂商有：美国thermo neslab，美国labtech，美国julabo等。其中美国labtech在国内建有工厂，生产的h系列水循环采用了先进的pid温控及hot gas bypass技术，同时融合了高效板式换热器，高压旋片泵及无氟环保制冷剂等技术，其标准产品的制冷量从350w到9000w，控温精度均为0.1℃。因而其产品的售价和服务相对于其他外国公司来说均有一定优势。

3. 研究的基本内容与计划

一、 题目内容及要求：

1.设计一种激光冷水机控制系统，包括温度传感器中有压力开关、流量脉冲、电流互感、dspic、ad，总线（如rs485、ethernet等）通讯模块、压缩机驱动器、冷却水机常温水的温度控制、lcd显示器、微控制器。

2.要求实现温度设置、远程通信、温度检测及显示、故障诊断机保护等功能。

4. 研究创新点

特色：1、具有多种保护报警功能，过载保护，延时保护，水流报警，温度报警。

2、各国电源接入工作模式。

3、体积小，可移动，操作简单，专注质量。