結露現象

??結露是指物體表面溫度低于附近空氣露點溫度時其表面出現冷凝水的現象。結露是否發(fā)生取決于環(huán)境溫度和環(huán)境濕度所對應的露點溫度。結露是我們日常生活中很普遍的現象，通常結露現象有，在清晨出現的露水，在冬季出現的大霧、夏天拿出冰凍飲料瓶時出現“冒汗”的現象等等。

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產生機理

??隨著夏天氣溫的升高，空氣能夠包含的水蒸汽就多。反之，空氣溫度低，盡管只有少量水蒸汽，空氣也能夠達到飽和。也就是說，濕空氣的飽和水蒸汽含量與空氣的溫度成正比（氣溫越高，空氣濕度越大）。同理，即使?jié)窨諝獗旧頉]有達到過飽和，而與濕空氣接觸的物體、空隙部位、表面及內部冷卻到低于濕空氣的飽和溫度時，則在其界面附近空氣中所含的水蒸汽也會凝結成水而變成水滴，也就是出現了凝露現象。即使接觸到的比濕空氣飽和溫度低一點點的物體，凝露也會發(fā)生。

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產生原因

??在夏季酷熱潮濕的環(huán)境下，如果在水溫設定、機箱密閉及開關機順序等方面存在疏漏，就有可能造成光纖激光器內部水冷卻的電子部件和光學器件因為內外溫差導致表面結露，從而使激光器的性能降低，乃至損壞激光器。

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結露造成的危害

1.?由于光纖激光器內部結構復雜，涉及光學、電學等方面，如果在內部結露形成水滴，這些水滴就有可能落在電路板上，造成電路短路等現象；嚴重的話，也可能燒毀電路板，從而造成激光器故障。

2.?在激光器機箱內部或者輸出頭部位，結露生成的水滴或者水霧停留在鏡片上，有可能造成激光器功率不穩(wěn)、不足現象或者造成鏡片的損壞。

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結露點與環(huán)境溫度、濕度的關系

? ?一定溫度的空氣中，水蒸氣的最大含量稱為飽和水蒸汽量，此時的空氣成為飽和空氣飽和空氣溫度下降時，空氣中的水蒸氣將凝結成露，含有水蒸氣的空氣的飽和溫度,?稱為露點溫度。具體的結露點與環(huán)境溫度、濕度直接的對照關系，見下表：

（注：上表中，例如:在氣溫20度，相對濕度60%的環(huán)境中時，結露點溫度為12度，物體表面若低于12度則會出現水珠結露的現象。）

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預防結露措施

? ?雖然激光器在設計時已經做了必要的防潮、防露處理，但無法完全避免過于嚴重的結露影響。由于結露是一種客觀存在的物理現象，避免結露的辦法通常從以下3個方面來著手：

1.?在符合激光器冷卻要求的情況下，適當設置水冷機輸出水的溫度及流量，使水溫高于結露溫度；

2.?改變激光器工作環(huán)境的溫度和或濕度，使水溫遠離結露點溫度；

3.?正確的開關機順序可在一定程度預防激光器的結露。

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調節(jié)水冷機預防結露

下列措施可有效降低結露出現的風險與幾率，可做適當參考：

1.?低溫水（激光器冷水）水路的水溫一般應該設定在25℃左右，根據實際情況可以在18~28℃之間做適當調整，以避免結露；水流量要求為8~15升/分鐘。如果水冷機制冷量和流量有多余，可通過調高水冷機水溫，和增大水冷機流量來緩解；

2.?高溫水（輸出頭冷水)????即外部光路（QBH接口）冷卻水，此處對水溫的要求相對更寬松，水路水溫通常設定在15~45℃之間；水流量要求為1.5~1.9升/分鐘，這個溫度應根據環(huán)境溫度和濕度做相應的調整，基本原則是：DI水水溫應該在環(huán)境結露點以上。????

??3. 設備停用時，激光器應當斷開交流電源，水冷機也應關閉。

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安裝空調機柜或將激光器放置在空調房間

??由于實際使用現場的條件復雜，最佳的方式是在系統集成或安裝時專門考量。通常的做法有：

1.?機柜采用密封設計，并外掛工業(yè)空調來控制機柜內部的溫度和濕度，相當于激光器工作在一個較小的隔離空間內，可以有效避免結露；

2.?在安裝現場，如果空間和成本允許的情況下，可考慮建造一間小的空調房，激光器和機柜工作在這個隔離間內也可非常有效地避免結露；

? ?通過上圖對露點的對比，可以看出，夏天隨著溫度的升高，空氣濕度的增加，結露點溫度也在上升。為了防止結露現象，激光器冷水水溫就要提高，但隨著水溫的升高，激光器又會出現高溫報警（我公司800W激光器冷水水溫范圍：18~25±3℃）。所以基于以上情況，我們建議，將激光器放置在安裝有空調的機柜內，或者放置在空調房間里面，這樣通過調整空調溫度改變室溫，從而可以保證機箱內的各個元件、光學器件處于相對穩(wěn)定安全的溫濕度環(huán)境下。如果機箱沒有處于密閉狀態(tài)，則機箱外的高溫高濕的空氣就能進入機箱內部，在遇到內部通水冷卻的元件時，則在其表面遇冷凝結，造成可能的損害。同時建議，最好在晚上不加工的時候，空調也保持開啟狀態(tài)。

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確保正確的開關機順序

??在夏季時，室溫和空氣濕度都保持在一個較高的值，又設備所在環(huán)境不可能完全封閉，這樣激光器內部會不可避免地接觸到潮濕的空氣。使用時，若開機立刻使用，仍然會有造成結露的風險；關閉激光器時，水冷機也應當關閉，以防止因溫差過大而導致在停機狀況下產生結露。正確的開關機順序也能一定程度預防激光器在停機狀態(tài)時的結露，以省去不必要的麻煩。

通常的做法為：

??開機順序：1.?開啟激光器之前，先讓機柜空調/室內空調開始運行30分鐘；2.?待機柜內或室溫穩(wěn)定之后，開啟水冷機，運行一會至設定溫度；3.?開啟激光器。

??關機順序：1.關水冷機，2關激光器，切不可關閉激光器后讓水冷機繼續(xù)運行。

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冷卻水的維護

??水冷機中的水會隨著使用時間而水質變差，水中就會有很多雜質或者微生物。在某些情況下，就有可能會造成光纖輸出端頭部位的腐蝕，從而造成光纖及出光故障。因此，定期的清理水箱和換水也是必不可少的。若水箱密閉良好，可每隔3-6個月進行一次換水。

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小結

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??隨著夏天的到來，氣溫的升高，空氣濕度增大，在激光器使用過程中不可避免的會出現結露現象，充分了解結露現象、結露機理及相關正確的預防方法，可有效地避免結露現象的發(fā)生。

??雖然上述對預防結露的方法是分開說明的，但在實際使用中，應將各方式綜合起來使用，這樣才能有效的保護激光器遠離結露點，從而避免結露現象的出現，以確保激光器優(yōu)質、高效的工作。