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可以加大圆环形极板的中心小孔和将电容传感器移至等离子云以外两种方法来实现。

(1) 要消除等离子体对电容量的影响,就要将等离子体置于电容传感器的极板之外。考虑到等离子云是沿切割点周围分布的,因此可以如图5所示:将圆环形极板的中心小孔直径扩大至2~3mm并嵌入绝缘的耐高温陶瓷材料,由于电容传感器极板是空心的,在不考虑边缘效应的情况下,照射点附近的等离子体云对传感器电容量和检测值不产生影响,所以采用这种办法能有效地减小等离子云的干扰影响。

(2) 对于平面激光切割加工,还可以通过机械传动方法进行间接测量。即通过一机械装置跟随被加工对象运动,将机械装置的上端和检测传感器形成极板,通过检测传感器和这个机械装置之间的距离来间接检测激光焦点和被加工对象之间的位置。这种方法可以最大限度避免了离子云和喷渣对检测精度的影响,也发挥了电容传感器响应迅速的优点。

5 结论

激光焦点位置检测与控制是激光切割加工的关键技术之一,对于快速切割加工,焦点位置检测精度和快速性将直接影响到焦点位置的控制精度和加工质量,电容传感器具有检测灵敏度高、响应快速的优点,可以通过计算机系统的线性化来克服其非线性;

通过特殊的传感器结构来消除加工过程中产生的等离子云和喷渣对检测结果的影响,提高其在激光切割加工系统中的使用效果。


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