发表时间：2024-03-21 16:00:45 │ 点击数：
(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号2.0(22)申请日2022.08.09(71)申请人兰州大学地址730000甘肃省兰州市天水南路222号(72)发明人黄忠伟李武仁黄建平李泽(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理有限公司11562专利代理师(51)Int.Cl.G01J1/42(2006.01)(54)发明名称高精度激光能量监测仪(57)摘要本发明公开了一种高精度激光能量监测仪,包括：导光管、光电探头、精密降噪放大器、模数转换器、数据传输接口、触发接口、直流供电接口、电源适配器、监测仪外壳和实时监测软件；所述导光管用于引导脉冲光，光电探头用于将脉冲光信号转换为电信号，精密降噪放大器用于接收并放大光电探头传输的所述电信号，模数转换器用于将模拟电信号转换为数字信号，数据传输接口用于与上位机进行数据通讯，触发接口用于触发外部仪器，电源适配器用于将交流电转换为直流电，直流供电接口用于给精密降噪放大器提供电压，监测仪外壳用于保护内部元器件，实时监测软件用于对激光能量进行实时监测与保存。权利要求书2页说明书6页附图2页CN1153077301.一种高精度激光能量监测仪，其特征在于，包括：导光管(1)、光电探头(2)、精密降噪放大器(3)、模数转换器(4)、数据传输接口(5)、触发接口(6)、直流供电接口(7)、电源适配器(8)、监测仪外壳(9)和实时监测软件(10)；所述导光管(1)用于引导脉冲光，所述光电探头(2)用于将所述脉冲光信号转换为电信号，所述精密降噪放大器(3)用于接收并放大光电探头(2)传输的所述电信号，所述模数转换器(4)用于将模拟电信号转换为数字信号，所述数据传输接口(5)用于与上位机进行数据通讯，所述触发接口(6)用于触发外部仪器，所述电源适配器(8)用于将交流电转换为直流电，所述直流供电接口(7)用于给所述精密降噪放大器(3)提供电压，所述监测仪外壳(9)用于保护内部元器件，所述实时监测软件(10)用于对激光能量进行实时监测与保存。2.如权利要求1所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述高精度激光能量监测仪中各部件的连接关系包括：所述导光管(1)与所述光电探头(2)连接，用于引导脉冲光进入并照射在光电探头(2)的感光面上；所述精密降噪放大器(3)分别与所述光电探头(2)、所述模数转换器(4)、所述直流供电接口(7)和所述触发接口(6)相连；所述模数转换器(4)分别与所述精密降噪放大器(3)和所述数据传输接口(5)相连；所述光电探头(2)、所述精密降噪放大器(3)、所述模数转换器(4)集成安装于所述监测仪外壳(9)的内部；所述导光管(1)、所述数据传输接口(5)、所述触发接口(6)和所述直流供电接口(7)安装于所述监测仪外壳(9)的壳体表面；所述直流供电接口(7)与所述电源适配器(8)相连，所述触发接口(6)与外部触发仪器相连，所述数据传输接口(5)与上位机相连。3.如权利要求1所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述实时监测软件(10)包括数值标定界面、采集界面、标定运算模块和内部运算模块；所述数值标定界面与所述标定运算模块相连，所述采集界面与所述内部运算模块相连，所述标定运算模块与所述内部运算模块相连。4.如权利要求3所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述数值标定界面包括：输入控件、采集触发控件、显示控件、更新控件和取消控件，所述输入控件包括第一标准值输入控件、第二标准值输入控件、第三标准值输入控件、第四标准值输入控件、第五标准值输入控件，用于输入标准能量计测量的数值；所述采集触发控件包括第一采集触发控件、第二采集触发控件、第三采集触发控件、第四采集触发控件、第五采集触发控件，用于采集触发相应能量的原始数值；所述显示控件包括第一原始值显示控件、第二原始值显示控件、第三原始值显示控件、第四原始值显示控件、第五原始值显示控件，用于显示相应标准输入能量值采集的原始数所述更新控件用于触发所述实时监测软件(10)内部标定运算运行并更新至内部运算；所述取消控件用于取消更新数值标定而保持上次更新的内部运算。5.如权利要求3所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述采集界面包括实时数据曲线图、历史数据查询图和历史数据查询控件，所述实时数据曲线图用于实时显示采集获得的能量数值并及时更新至曲线，所述历史数据查询图用于显示查询选择的历史能量数据；所述历史数据查询控件用于选取要查询的历史数据文件。J9九游会 - 真人游戏第一品牌6.如权利要求3所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述标定运算模块用于根CN115307730据数值标定界面的5个输入标准能量计和采集的5个相应原始数值运行并将结果更新至内部运算上；所述内部运算模块用于将采集界面获得的原始数据转换为能量数值。7.如权利要求2所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述高精度激光能量监测仪的工作过程包括：激光器的散射激光根据所述导光管(1)进入所述监测仪外壳(9)内后，所述光电探头(2)将感应光信号转换为电信号，将所述电信号传输至所述精密降噪放大器(3)，由所述精密降噪放大器(3)对电信号进行放大，放大后的所述电信号分为两路信号，所述两路信号通过所述触发接口(6)和所述数据传输接口(5)传输至所述外部触发仪器和上位机的所述实时监测软件(10)进行触发和数据处理、显示与保存。8.如权利要求7所述的高精度激光能量监测仪，其特征在于，所述两路信号包括：第一路电信号和第二路电信号，所述第一路电信号传输至所述触发接口(6)对所述外部触发仪器进行触发，所述第二路电信号传输至所述模数转换器(4)，由所述模数转换器(4)进行模拟‑数字转换为数字信号。CN115307730高精度激光能量监测仪技术领域[0001]本发明属于激光能量监测技术领域，尤其涉及一种高精度激光能量监测仪。背景技术[0002]激光应用设备的激光能量监测，通常采用定期携带标准能量计到设备现场，采用标准能量计探头对准激光发射口进行遮挡测量来获得能量数值，然后以此数值作为此后一时间段内的激光能量参考。此种采用标准能量计探头遮挡测量的方法，只能在设备停止工作或调试状态下进行，而当设备正常工作并应用于实验观测时，如果采用探头遮挡测量将直接影响其采集数据的准确性。采用遮挡测量，将直接导致激光应用设备采集信号的误差加大。如果在正常观测中测量激光能量，必须要准确记录下遮挡时间和遮挡时长，并在处理数据时抹去此时段的采集数据来保证整体数据的准确性，J9九游会 - 真人游戏第一品牌从而增加了数据处理的难度。同时，定期到现场进行测量，需要花费大量的人力物力和财力来支撑激光应用设备的运维。而且，以定期测量作为激光能量参考，只能假设在短期内激光能量波动较小的情况下才能采用此能量数值来进行替代。而对于激光能量波动较大、周期性波动，或随着外部环境温度、湿度的变化而激光能量变化等情况将无法进行及时的监测和数据查询。从而导致定期采集能量值的参考意义不大。[0003] 而本发明的高精度激光能量监测仪，作为一种替代标准能量计实时在线监测激光 能量并对外部采集设备进行触发的高精度激光能量监测仪，目前在市面上还没有出现。 发明内容 [0004] 本发明的目的在于提出一种高精度激光能量监测仪，用于替代标准能量计的定期 现场测量，实现实时监测记录激光能量的同时，同步触发数据采集设备，相较于定期现场测 量精度得到了极大的提高，避免了遮挡测量对应用设备信号造成的影响，保证了激光应用 设备采集数据的完整和准确；相较于普通激光能量计，仪器功能更加强大，能够适应更多不 同激光应用场合的需求。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种高精度激光能量监测仪，包括：导光管、光电 探头、精密降噪放大器、模数转换器、数据传输接口、触发接口、直流供电接口、电源适配器、 监测仪外壳和实时监测软件；所述导光管用于引导脉冲光，所述光电探头用于将所述脉冲 光信号转换为电信号，所述精密降噪放大器用于接收并放大光电探头传输的所述电信号， 所述模数转换器用于将模拟电信号转换为数字信号，所述数据传输接口用于与上位机进行 数据通讯，所述触发接口用于触发外部仪器，所述电源适配器用于将交流电转换为直流电， 所述直流供电接口用于给所述精密降噪放大器提供电压，所述监测仪外壳用于保护内部元 器件，所述实时监测软件用于对激光能量进行实时监测与保存。 [0006] 可选的，所述高精度激光能量监测仪中各部件的连接关系包括：所述导光管与所 述光电探头连接，用于引导脉冲光进入并照射在光电探头的感光面上；所述精密降噪放大 器分别与所述光电探头、所述模数转换器、所述直流供电接口和所述触发接口相连；所述模 CN115307730 数转换器分别与所述精密降噪放大器和所述数据传输接口相连；所述光电探头、所述精密降噪放大器、所述模数转换器集成安装于所述监测仪外壳的内部；所述导光管、所述数据传 输接口、所述触发接口和所述直流供电接口安装于所述监测仪外壳的壳体表面；所述直流 供电接口与所述电源适配器相连，所述触发接口与外部触发仪器相连，所述数据传输接口 与上位机相连。 [0007] 可选的，所述实时监测软件包括数值标定界面、采集界面、标定运算模块和内部运 算模块；所述数值标定界面与所述标定运算模块相连，所述采集界面与所述内部运算模块 相连，所述标定运算模块与所述内部运算模块相连。 [0008] 可选的，所述数值标定界面包括：输入控件、采集触发控件、显示控件、更新控件和 取消控件，所述输入控件包括第一标准值输入控件、第二标准值输入控件、第三标准值输入 控件、第四标准值输入控件、第五标准值输入控件，用于输入标准能量计测量的数值； [0009] 所述采集触发控件包括第一采集触发控件、第二采集触发控件、第三采集触发控 件、第四采集触发控件、第五采集触发控件，用于采集触发相应能量的原始数值； [0010] 所述显示控件包括第一原始值显示控件、第二原始值显示控件、第三原始值显示 控件、第四原始值显示控件、第五原始值显示控件，用于显示相应标准输入能量值采集的原 始数值； [0011] 所述更新控件用于触发所述实时监测软件内部标定运算运行并更新至内部运算； [0012] 所述取消控件用于取消更新数值标定而保持上次更新的内部运算。 [0013] 可选的，所述采集界面包括实时数据曲线图、历史数据查询图和历史数据查询控 件，所述实时数据曲线图用于实时显示采集获得的能量数值并及时更新至曲线] 所述历史数据查询图用于显示查询选择的历史能量数据； [0015] 所述历史数据查询控件用于选取要查询的历史数据文件。 [0016] 可选的，所述标定运算模块用于根据数值标定界面的5个输入标准能量计和采集 的5个相应原始数值运行并将结果更新至内部运算上；所述内部运算模块用于将采集界面 获得的原始数据转换为能量数值。 [0017] 可选的，所述高精度激光能量监测仪的工作过程包括：激光器的散射激光根据所 述导光管进入所述监测仪外壳内后，所述光电探头将感应光信号转换为电信号，将所述电 信号传输至所述精密降噪放大器，由所述精密降噪放大器对电信号进行放大，放大后的所 述电信号分为两路信号，所述两路信号通过所述触发接口和所述数据传输接口传输至所述 外部触发仪器和上位机的所述实时监测软件进行触发和数据处理、显示与保存。 [0018] 可选的，所述两路信号包括：第一路电信号和第二路电信号，所述第一路电信号传 输至所述触发接口对所述外部触发仪器进行触发，所述第二路电信号传输至所述模数转换 器，由所述模数转换器进行模拟‑数字转换为数字信号。 [0019] 本发明技术效果：本发明公开了一种高精度激光能量监测仪，高精度激光能量监 测仪采集获得的数据可以完全替代标准能量计垂直照射测得的数值，实现了高效率连续激 光能量数值的采集，从而提升仪器性能、降低运维成本，提高数据质量。 附图说明 [0020] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实九游会官网 J9平台九游会官网 J9平台
