一种温控炉及其温度控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114485171A(43)申请公布日2022.05.13(21)申请号202111678679.6(22)申请日2021.12.31(71)申请人武汉锐科光纤激光技术股份有限公司地址430000湖北省武汉市东湖开发区高新大道999号(72)发明人常峰柯旭东向剑锋王程飞古仕(74)专利代理机构北京睿阳联合知识产权代理有限公司11758专利代理师张晓磊杨生平(51)Int.Cl.F27B17/00(2006.01)F27D11/00(2006.01)F27D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种温控炉及其温度控制方法(57)摘要本发明属于激光器技术领域，公开了一种温控炉及其温度控制方法。温控炉包括：隔热基座，其上开设有容纳腔和环绕容纳腔设置的保温腔，基座上开设有连通容纳腔的第一光孔；隔热盖，盖设于容纳腔和保温腔，且隔热盖上开设有与第一光孔正对的第二光孔；加热结构，设置于容纳腔内，且与容纳腔的腔壁之间具有间隙，加热结构具有能够容纳晶体的加热腔，加热腔正对第一光孔和第二光孔。该温控炉，保温腔和隔热盖形成保温层，加热结构和容纳腔的腔壁之间也形成保温层，通过空气流域减少晶体所处环境温度与外界的交换，温度场梯度小，温度损耗小，能够实现精准保温控温，而且该温控炉结构紧凑，体积小。CN114485171ACN114485171A权利要求书1/2页1.一种温控炉，其特征在于，包括：隔热基座(1)，其上开设有容纳腔(11)和环绕所述容纳腔(11)设置的保温腔，所述基座(1)上开设有连通所述容纳腔(11)的第一光孔(14)；隔热盖(2)，盖设于所述容纳腔(11)和所述保温腔，且所述隔热盖(2)上开设有与所述第一光孔(11)正对的第二光孔(21)；加热结构(3)，设置于所述容纳腔(11)内，且与所述容纳腔(11)的腔壁之间具有间隙，所述加热结构(3)具有能够容纳晶体(10)的加热腔(301)，所述加热腔(301)正对所述第一光孔(14)和所述第二光孔(21)。2.根据权利要求1所述的温控炉，其特征在于，所述保温腔包括环绕所述容纳腔(11)设置的多个第一腔(12)，所述第一腔(12)与所述隔热盖(2)之间形成第一保温层。3.根据权利要求2所述的温控炉，其特征在于，所述保温腔还包括环绕所述容纳腔(11)设置的多个第二腔(13)，所述第二腔(13)位于所述容纳腔(11)和所述第一腔(12)之间，所述第二腔(13)和所述隔热盖(2)之间形成第二保温层。4.根据权利要求3所述的温控炉，其特征在于，所述第一腔(12)为圆形槽，所述第二腔(13)为弧形槽。5.根据权利要求1所述的温控炉，其特征在于，所述加热结构(3)包括加热件(33)、测温件(34)及相连接的铜芯(31)和压块(32)，所述铜芯(31)和所述压块(32)之间形成所述加热腔(301)，所述加热件(33)和所述测温件(34)两者中一者设置于所述铜芯(31)内，另一者设置于所述压块(32)内。6.根据权利要求5所述的温控炉，其特征在于，所述隔热基座(1)上开设有供所述加热件(33)和所述测温件(34)的连接线穿过的走线槽(16)。7.根据权利要求1所述的温控炉，其特征在于，所述隔热基座(1)上设置有沿所述第一光孔(14)的轴线方向延伸的卡条(15)，所述加热结构(3)上开设有能够与所述卡条(15)相配合的卡槽(302)。8.根据权利要求1所述的温控炉，其特征在于，所述隔热基座(1)上开设有紧固孔(17)，紧固件(4)能够穿过所述紧固孔(17)抵紧或放松所述加热结构(3)。9.根据权利要求1所述的温控炉，其特征在于，所述第一光孔(14)和所述第二光孔(21)中至少一者包括锥形孔，所述锥形孔的直径沿远离所述容纳腔(11)的方向逐渐增大。10.一种温控炉的温度控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1‑9任一项所述的温控炉，所述温度控制方法采用PID算法，包括：计算PID控制器输出校正值，PID控制器输出校正值的计算公式为：u(t)＝min(umax,u1(t))其中，u1(t)的计算公式为：其中，e(t)的计算公式为：2CN114485171A权利要求书2/2页e(t)＝min(max(e(t‑1)‑eswift,e(t)),e(t‑1)+eswift)式中，Kp‑比较系数；Tt‑积分时间常数；TD‑微分时间常数；eswift‑误差采集波动幅度；emax‑冷启动温度幅值；ecumu‑瞬时累积幅值；umax‑控制量边界值；u1(t)‑PID控制器输出计算值；e(t)‑温度设定值r(t)与温度测量值之差。3CN114485171A说明书1/6页一种温控炉及其温度控制方法技术领域[0001]本发明属于激光器技术