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激光防護(hù)屏

標(biāo) 準(zhǔn) 號(hào): GB18151-2000 eqv IEC 60825-4:1
替代情況: 替代 $False$
發(fā)布單位: 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局
起草單位: 中國計(jì)量科學(xué)研究院
發(fā)布日期:
實(shí)施日期:
>
更新日期: 2007年10月04日
目次
  前言
  IEC前言
  引言
  1 總則
  1.1 范圍
  1.2 引用標(biāo)準(zhǔn)
  1.3 定義
  2 激光加工機(jī)用防護(hù)屏
  2.1 設(shè)計(jì)要求
  2.2 性能要求
  2.3 核驗(yàn)
  2.4 用戶須知
  3 專用激光防護(hù)屏
  3.1 設(shè)計(jì)要求
  3.2 性能要求
  3.3 規(guī)格要求
  3.4 檢測(cè)要求
  3.5 標(biāo)牌要求
  3.6 用戶須知
  附錄A 激光防護(hù)屏設(shè)計(jì)和選擇的一般導(dǎo)則(提示的附錄)
  附錄B 可預(yù)計(jì)輻照限的估算(提示的附錄)
  附錄C 定義術(shù)語的詳釋(提示的附錄)
  前言
  本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際電工委員會(huì)IEC 60825-4:1997《激光產(chǎn)品安全 第4部分:激光防護(hù)屏》,在技術(shù)內(nèi)容上與IEC 60825-4保持一致,編寫格式上略有變動(dòng)。
  通過本標(biāo)準(zhǔn)的制定,可以規(guī)范和發(fā)展我國激光加工機(jī)用的激光防護(hù)屏和其他專用激光防護(hù)屏的質(zhì)量和品種,保證和提高各種激光防護(hù)屏及其工作區(qū)的安全性能,為我國有關(guān)激光產(chǎn)品進(jìn)入國際市場(chǎng)和開展國際范圍的競(jìng)爭提供有利條件。
  本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B和附錄C都是提示的附錄。
  本標(biāo)準(zhǔn)由國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)安全生產(chǎn)局提出并歸口。
  本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國計(jì)量科學(xué)研究院。
  本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:馬沖、徐大剛。
  IEC前言
  1) IEC(國際電工委員會(huì))是一個(gè)由世界各國電工委員會(huì)(IEC各國委員會(huì))組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織。IEC的目的是為了促進(jìn)電氣和電子領(lǐng)域各種有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問題的國際合作。為此目的,除其他活動(dòng),IEC出版國際標(biāo)準(zhǔn)。各標(biāo)準(zhǔn)的制定委托給各技術(shù)委員會(huì);任何一個(gè)對(duì)所研討主題有興趣的IEC各國分委員會(huì),都可以參與該標(biāo)準(zhǔn)制定工作。凡是與IEC有聯(lián)絡(luò)關(guān)系的國際、政府和非政府組織也參與這項(xiàng)制定。IEC與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)之間簽有協(xié)議,密切合作。
  2) 每個(gè)技術(shù)委員會(huì)均有來自各有關(guān)國的委員會(huì)代表,因而IEC有關(guān)技術(shù)問題的正式?jīng)Q議或協(xié)議盡可能地表達(dá)了國際間對(duì)有關(guān)主題的共同意見。
  3) 這樣產(chǎn)生的文件以標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)報(bào)告或?qū)t的形式出現(xiàn),并以推薦的方式在國際上使用,而且它們?cè)谶@種意義上為各國委員會(huì)采納。
  4) 為了促進(jìn)國際間的統(tǒng)一,IEC各國委員會(huì)旗幟鮮明地著手把IEC國際標(biāo)準(zhǔn)盡可能最大程度地應(yīng)用于他們的國家和地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。IEC標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)的國家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)之間的任何差異,均應(yīng)在后一類標(biāo)準(zhǔn)中明確說明。
  5) IEC不提供任何表示認(rèn)可的標(biāo)志方法,對(duì)任何設(shè)備宣稱其符合IEC委員會(huì)的某一標(biāo)準(zhǔn)不承擔(dān)責(zé)任。
  6) 提請(qǐng)注意的是本國際標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)別處可能涉及到專利權(quán)。IEC不負(fù)責(zé)驗(yàn)明任何一種或所有這些專利權(quán)。
  國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60825-4是由IEC 76“光學(xué)輻射安全和激光設(shè)備”技術(shù)委員會(huì)制定的。
  本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容是以下列文件為基礎(chǔ):
  

  本標(biāo)準(zhǔn)投票表決通過的全部情況,可在上表所列表決報(bào)告中找到。
  附錄A、附錄B和附錄C是提示的附錄。
  引言
  在低輻照度和低輻照量下,遮擋激光輻射的材料及其厚度選擇,主要取決于所需的光學(xué)衰減量。然而,在高輻照度或高輻照量下,還要考慮激光輻射可能熔化、氧化或切削防護(hù)屏材料而使其消蝕。此過程可導(dǎo)致激光輻射穿透原先不能透過的材料。
  GB 7247—1995詳述激光防護(hù)屏的有關(guān)問題,包括人員接觸、聯(lián)鎖和標(biāo)記,并給予高功率激光防護(hù)罩和圍封設(shè)計(jì)的一般導(dǎo)則。
  本標(biāo)準(zhǔn)僅涉及激光輻射的防護(hù)。材料加工中發(fā)生的二次輻射的危害則不涉及。
  激光防護(hù)屏也可遵照激光防護(hù)鏡的標(biāo)準(zhǔn),但是這對(duì)于滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求來說是不夠的。
  1 總則
  1.1 范圍
  本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種長期和臨時(shí)(如維修)用來圍封激光加工機(jī)工作區(qū)的激光防護(hù)屏的要求以及專用激光防護(hù)屏的規(guī)格。
  本標(biāo)準(zhǔn)適用于防護(hù)屏包括目視透明屏和視窗、激光(防護(hù))簾和壁在內(nèi)的所有組成部分。光路器件、光欄以及激光產(chǎn)品不圍封加工區(qū)的防護(hù)罩等其它部分的要求包含在GB 7247內(nèi)。
  此外,本標(biāo)準(zhǔn)還指出了:
  a) 如何評(píng)價(jià)和規(guī)范激光防護(hù)屏的防護(hù)性質(zhì);
  b) 如何選擇激光防護(hù)屏。
  1.2 引用標(biāo)準(zhǔn)
  下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。
  GB 7247—1995 激光產(chǎn)品的輻射安全、設(shè)備分類、要求和用戶指南(IEC 60825-1:1984)
  GB/T 15706.1—1995 機(jī)械安全 基本概念與設(shè)計(jì)通則 第1部分:基本術(shù)語、方法學(xué)(eqv ISO/TR 12100-1:1992)
  GB/T 15706.2—1995 機(jī)械安全 基本概念與設(shè)計(jì)通則 第2部分:技術(shù)原則和規(guī)范(eqv ISO/TR 12100-2:1992)
  ISO 11553:1996 機(jī)械安全 激光加工機(jī) 安全要求
  1.3 定義
  本標(biāo)準(zhǔn)的下列定義旨在補(bǔ)充GB 7247已給出的定義。
  1.3.1 激光防護(hù)屏laser guard
  也稱激光擋屏。通過防止其后表面可能接觸超過1類可達(dá)發(fā)射極限(AEL)的激光輻射來限制危險(xiǎn)區(qū)范圍的物理擋屏。
  1.3.2 主動(dòng)激光防護(hù)屏active laser guard
  作為安全控制系統(tǒng)的一個(gè)部分的激光防護(hù)屏。該控制系統(tǒng)能夠在超過1類AEL激光輻射作用于激光防護(hù)屏前表面時(shí),產(chǎn)生一個(gè)主動(dòng)防護(hù)屏終止信號(hào)。
  1.3.3 被動(dòng)激光防護(hù)屏passive laser guard
  僅依靠其本身物理性質(zhì)工作的激光防護(hù)屏。
  1.3.4 專用激光防護(hù)屏proprietary laser guard
  廠家提供的具有特定防護(hù)照射限的非控或主動(dòng)激光防護(hù)屏。
  1.3.5 臨時(shí)激光防護(hù)屏temporary laser guard
  在激光加工機(jī)的某些操作運(yùn)行中,限制危區(qū)范圍的替代或補(bǔ)充的受控或被動(dòng)激光防護(hù)屏。
  1.3.6 前表面front surface
  激光防護(hù)屏用來曝露于激光輻射的表面。
  1.3.7 后表面rear surface
  激光防護(hù)屏的遠(yuǎn)離相關(guān)激光束且通??赡芙佑|使用者的表面。
  1.3.8 防護(hù)照射限protective exposure limit(PEL)
  用來防止其后表面可接觸超過1類AEL激光輻射的激光防護(hù)屏前表面的最大激光照射。
  注
  1實(shí)際上,這可能大于一次激光最大照射。
  2不同PEL可專用于激光防護(hù)屏的不同部位,如果這些部位明顯可辨的話(例如,構(gòu)成激光防護(hù)屏一部分的觀察窗口)。
  1.3.9 預(yù)計(jì)照射限foreseeable exposure limit(FEL)
  在正常和合理的可預(yù)料故障的條件下估算的,激光防護(hù)屏前表面在維修檢查期內(nèi)的最大激光照射。
  1.3.10 主動(dòng)防護(hù)屏終止信號(hào)active guard termination signal
  主動(dòng)防護(hù)屏應(yīng)變其前表面的過量照射所發(fā)出的旨在自動(dòng)終止激光輻射的信號(hào)。
  注:安全聯(lián)鎖作用變?yōu)殚_路,視為本文中的信號(hào)。
  1.3.11 主動(dòng)防護(hù)屏的防護(hù)時(shí)間active guard protection time
  在主動(dòng)激光防護(hù)屏前表面一給定激光照射下,從主動(dòng)防護(hù)屏終止信號(hào)發(fā)出開始測(cè)量且該防護(hù)屏能夠安全地防御在其后表面達(dá)到超過1類AEL激光輻射的最短時(shí)間。
  1.3.12 激光終止時(shí)間laser termination time
  主動(dòng)防護(hù)屏為終止激光輻射而發(fā)出終止信號(hào)所占有的最長時(shí)間。
  注:激光終止時(shí)間與主動(dòng)激光防護(hù)屏的響應(yīng)時(shí)間無關(guān),而與激光加工機(jī),特別是激光安全快門的響應(yīng)時(shí)間有關(guān)。
  1.3.13 維修檢查間隔時(shí)間maintenance inspection interval
  激光防護(hù)屏相繼兩次安全維修檢查之間的時(shí)間。
  1.3.14 激光加工機(jī)laser processing machine
  在ISO 11553規(guī)定范圍內(nèi)的,采用激光加工材料的機(jī)器。
  1.3.15 加工區(qū)process zone
  激光束與被加工材料相互作用的區(qū)域。
  1.3.16 合理預(yù)料的事件(或條件)reasonably forseeable
  可能發(fā)生和不能漠視其發(fā)生(或存在)可能性的事件(或條件)。
  1.3.17 安全維修檢查savety maintenance inspection
  按廠家說明書進(jìn)行的記錄在案的檢查。
  1.3.18 可達(dá)發(fā)射極限accessible emission limit(AEL)
  給定類別激光產(chǎn)品允許的最大發(fā)射水平。
  2 激光加工機(jī)用防護(hù)屏
  本章規(guī)定了激光加工機(jī)生產(chǎn)廠家為圍封加工區(qū)所提供的激光防護(hù)屏的要求。
  2.1 設(shè)計(jì)要求
  激光防護(hù)屏應(yīng)當(dāng)滿足GB/T 15706.2—1995關(guān)于防護(hù)屏的一般要求及其定位和固定方法的更為具體的要求。此外,應(yīng)符合以下的特殊的激光要求。
  2.1.1 一般要求
  激光防護(hù)屏在其預(yù)定位置,曝露于FEL以下的激光輻射時(shí),處于防護(hù)屏后表面及其以外區(qū)域,應(yīng)當(dāng)不致發(fā)生各種有關(guān)危害。
  注
  1有關(guān)危害的例子包括:高溫,泄放有毒材料,著火,爆炸,靜電。
  2見估算FEL的附錄B(提示的附錄)。
  2.1.2 激光防護(hù)屏的消耗部分
  為了替換激光防護(hù)屏易受激光輻射損害的部分,應(yīng)當(dāng)提供備份。
  注:例如試驗(yàn)或可更換的屏。
  2.2 性能要求
  2.2.1 通則
  激光防護(hù)屏在維修檢驗(yàn)期的任何時(shí)候,當(dāng)其前表面曝露于FEL激光輻射時(shí),均應(yīng)防止透過其后表面的激光輻射超過1類AEL。對(duì)于自動(dòng)激光加工機(jī)來講,維修檢驗(yàn)間隔時(shí)間應(yīng)不超過8h。
  本要求在激光防護(hù)屏所期望的工作條件的預(yù)期壽命期間均應(yīng)滿足。
  注
  1本要求包括激光輻射透射少和抗激光引發(fā)損傷兩個(gè)方面。
  2由于老化、紫外輻射照射、某些氣體、溫度、濕度和其他環(huán)境條件,某些材料可能喪失其防護(hù)性質(zhì)。此外,在高強(qiáng)度激光照射下,即使沒有可見損傷(比如不可逆的漂白效應(yīng)),某些材料也傳輸激光。
  2.2.2 主動(dòng)激光防護(hù)屏
  a) 在FEL下,主動(dòng)防護(hù)屏防護(hù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)超過激光終止時(shí)間。
  b) 主動(dòng)防護(hù)屏終止信號(hào)發(fā)出一個(gè)看得見或聽得到的警告。在激光發(fā)射重新開始以前需要用手使其復(fù)位。
  注:見詳釋術(shù)語的附表C(提示的附錄)中C2。
  2.3 核驗(yàn)
  如果激光加工機(jī)廠家愿意制作激光防護(hù)屏,則廠家應(yīng)當(dāng)證實(shí)該防護(hù)屏遵守2.1的設(shè)計(jì)要求,并能滿足2.2給出的性能要求。
  注:關(guān)于激光防護(hù)屏設(shè)計(jì)和選擇導(dǎo)則見附錄A(提示的附錄)。
  2.3.1 性能核驗(yàn)
  2.3.1.1 整個(gè)激光防護(hù)屏或其結(jié)構(gòu)材料的合適樣品,應(yīng)當(dāng)在所核驗(yàn)的每個(gè)FEL下進(jìn)行檢測(cè)。
  注
  1綜合各種激光和防護(hù)屏材料的預(yù)定FLE表以及適用的檢測(cè)步驟,將作為本標(biāo)準(zhǔn)今后修正件中的資料附錄發(fā)布。
  2關(guān)于FEL的估算見附錄B(提示的附錄)。
  2.3.1.2 對(duì)于檢測(cè)目的來說,F(xiàn)EL照射應(yīng)當(dāng)這樣達(dá)到:
  a) 通過計(jì)算和測(cè)量照射量,進(jìn)而復(fù)現(xiàn)條件;或者
  b) 營造激光加工機(jī)產(chǎn)生FEL的條件。
  激光防護(hù)屏或樣品應(yīng)該復(fù)現(xiàn)常規(guī)檢驗(yàn)要求范圍和防護(hù)屏維修期內(nèi)所允許的前表面物理?xiàng)l件,使得激光防護(hù)屏的激光防護(hù)性能大大降低的情形(例如破裂、劃傷和表面污染)也包括在內(nèi)(見2.4.2)。
  2.4 用戶須知
  2.4.1 廠家應(yīng)當(dāng)提供文件,詳述檢驗(yàn)和測(cè)試方法、清潔、損傷件更換或修理,以及使用限制。并給用戶以維修檢驗(yàn)期。
  2.4.2 廠家應(yīng)當(dāng)提供文件,告訴用戶主動(dòng)防護(hù)屏的安全控制系統(tǒng)啟動(dòng)后的操作、損壞原因和檢查,重新恢復(fù)控制系統(tǒng)前的必要補(bǔ)救措施。
  3 專用激光防護(hù)屏
  本章規(guī)定了專用激光防護(hù)屏供應(yīng)商所應(yīng)滿足的要求。
  3.1 設(shè)計(jì)要求
  專有激光防護(hù)屏按用戶須知的規(guī)定使用,當(dāng)其曝露于FEL以下的激光輻射時(shí),在防護(hù)屏后表面不產(chǎn)生各種有關(guān)危害(見3.6)。
  3.2 性能要求
  當(dāng)其前表面承受規(guī)定PEL時(shí),激光防護(hù)屏后表面可接觸到的激光輻射應(yīng)不超過1類AEL。對(duì)于主動(dòng)激光防護(hù)屏,此要求應(yīng)適用于主動(dòng)激光防護(hù)屏防護(hù)期間接觸到的激光輻射。
  本要求在激光防護(hù)屏所期望工作條件的預(yù)期壽命間均應(yīng)滿足。
  3.3 規(guī)格要求
  全部PEL規(guī)格應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容:
  a) 在規(guī)定照射面積上限下,激光防護(hù)屏前表面上的輻照度和輻照量(分別以W/m2或J/m2為單位)的大小及其隨時(shí)間的變化;
  b) 在上述條件下,總照射持續(xù)時(shí)間;
  c) 該P(yáng)EL應(yīng)用的波長;
  d) 激光輻射的入射角度和偏振性(如果有關(guān)的話);
  e) 輻照面積的最小尺寸(例如,若主動(dòng)激光防護(hù)屏用分離傳感元件,則直徑小的激光束可能通過無探測(cè)器的防護(hù)屏);
  f) 主動(dòng)激光防護(hù)屏的保護(hù)時(shí)間(對(duì)于主動(dòng)激光防護(hù)屏)。
  注
  1見術(shù)語詳釋B1節(jié)。
  2一般都說范圍或一組值而不是一個(gè)值。
  3圖形表示(例如,輻照度與持續(xù)時(shí)間,其它參數(shù)不變)。
  3.4 檢測(cè)要求
  3.4.1 概述
  應(yīng)當(dāng)使用整個(gè)激光防護(hù)屏或其合適樣品進(jìn)行檢測(cè)。不管那種方式檢測(cè),激光防護(hù)屏或樣品的條件都應(yīng)當(dāng)復(fù)現(xiàn)或超過所允許前表面最壞的物理?xiàng)l件,包括表面反射減少和日常維修說明書范圍允許的損傷(見3.6)。
  前表面輻照應(yīng)當(dāng)按規(guī)定使用PEL,或者在樣品檢測(cè)的情況下,按后面3.4.2的規(guī)定。
  當(dāng)前表面處于PEL照射條件時(shí),在激光防護(hù)屏后表面測(cè)得可接觸到的激光輻射不應(yīng)超過1類AEL(檢測(cè)按GB 7247中的規(guī)定)。這一要求適用于PEL規(guī)定的曝光持續(xù)時(shí)間或規(guī)定的主動(dòng)防護(hù)屏防護(hù)時(shí)間。
  3.4.2 樣品檢測(cè)
  3.4.2.1 樣品厚度和成分均勻,圓形或方形,直徑或邊長不小于50mm。檢測(cè)時(shí),照射一面。樣品用夾持器握住,夾持樣品邊緣不超過2.5mm。與樣品接觸的夾持材料應(yīng)是低熱導(dǎo)率的,至少1mm厚,適宜在所產(chǎn)生的溫度下使用。
  3.4.2.2 引用PEL而不規(guī)定輻照面積的限制時(shí)[見33a]],則檢測(cè)應(yīng)曝露不小于90%樣品面積,而投射在樣品上的總激光功率或能量除以總輻照面積應(yīng)不低于規(guī)定的輻照度或輻照量。
  3.5 標(biāo)牌要求
  3.5.1 所有標(biāo)牌都要放在防護(hù)屏的后表面。
  3.5.2 若防護(hù)屏方位重要,則防護(hù)屏后表面應(yīng)當(dāng)明晰可辨。
  3.5.3 如果僅是防護(hù)屏的部分前表面為激光防護(hù)屏,則這部分面積應(yīng)當(dāng)用醒目彩色輪廓和文字,以便于識(shí)別。
  3.5.4 標(biāo)牌應(yīng)當(dāng)說明全部PEL規(guī)格。
  3.5.5 應(yīng)當(dāng)提供廠名、制造時(shí)間和地點(diǎn),并聲明是根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)。
  3.6 用戶須知
  除了3.3所列規(guī)范外,專用激光防護(hù)屏的生產(chǎn)廠家還應(yīng)給用戶提供以下資料:
  a) 激光防護(hù)屏允許使用說明;
  b) 激光防護(hù)屏安放和連接方式說明;
  c) 激光防護(hù)屏的安裝資料—對(duì)于主動(dòng)激光防護(hù)屏,這將包括防護(hù)屏的接口和電源要求;
  d) 維修要求,包括檢查和檢測(cè)步驟、潔凈、損壞的替換和修理;
  e) 主動(dòng)防護(hù)屏安全控制系統(tǒng)作用后的操作、損傷原因分析和檢查,在重新啟動(dòng)控制系統(tǒng)前采取必要補(bǔ)救方法;
  f) 3.5的標(biāo)牌及其位置。如僅是防護(hù)屏的部分前表面是激光防護(hù)屏,則這一面積應(yīng)當(dāng)標(biāo)識(shí);
  g) 遵守本標(biāo)準(zhǔn)的聲明。
  附錄A
 ?。ㄌ崾镜母戒洠?BR>  激光防護(hù)屏設(shè)計(jì)和選擇的一般導(dǎo)則
  A1 激光防護(hù)屏設(shè)計(jì)
  A1.1 被動(dòng)激光防護(hù)屏
  被動(dòng)激光防護(hù)屏示例如下:
  a) 一基于熱導(dǎo)原理的金屬嵌板,若要增強(qiáng)其性能則通過強(qiáng)制風(fēng)冷或水冷,在正常和合理的可預(yù)料故障的條件下,使表面溫度保持在其熔點(diǎn)以下。
  b) 一在激光波長下不透射的透明片,它在激光加工機(jī)正常工作情況下可承受激光照射。
  A1.2 主動(dòng)激光防護(hù)屏
  主動(dòng)激光防護(hù)屏示例如下:
  a) 嵌有多個(gè)熱傳感器以探測(cè)過熱的防護(hù)屏。
  注:熱傳感器之間的間隔應(yīng)當(dāng)根據(jù)激光束飄移的最小尺寸而定。
  b) 密封嵌板內(nèi)裝有液體或氣體介質(zhì)和壓敏器件的激光防護(hù)屏,該壓敏器件能探測(cè)防護(hù)屏前表面孔縫后的壓力差。
  A1.3 危險(xiǎn)指示(被動(dòng)防護(hù)屏)
  如果可能的話,應(yīng)當(dāng)在激光防護(hù)屏曝露于危險(xiǎn)激光輻射時(shí)給出可見指示(比如在激光防護(hù)屏兩面涂一層合適的漆)。
  A1.4 電源(主動(dòng)防護(hù)屏)
  如果主動(dòng)防護(hù)屏本身功能需要電源,應(yīng)予配備以保證其激光防護(hù)的正常工作。
  A2 激光防護(hù)屏的選擇
  簡便的選擇過程如下:
  a) 為激光防護(hù)屏確定所選位置并估計(jì)在該位置的FEL。附錄B(提示的附錄)給出FEL值估算導(dǎo)則。
  b) 若有必要,把故障條件下的FEL降到最低,這特別適用于有自動(dòng)監(jiān)視功能的激光加工機(jī),它能探測(cè)故障條件并限制曝光時(shí)間。
  另一些例子有:
  ——確證激光防護(hù)屏離開聚焦光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的焦點(diǎn)足夠遠(yuǎn);
  ——把激光防護(hù)屏的易受損傷部分(如視窗)安放在遠(yuǎn)離可能曝露于高輻照度的區(qū)域;
  ——把激光防護(hù)屏移到遠(yuǎn)離激光加工區(qū);
  ——對(duì)于臨時(shí)性的激光防護(hù)屏,還需在主要的維修文件上增加,諸如:
  · 一人或多人參與監(jiān)督激光防護(hù)屏的前表面狀態(tài),以減少被動(dòng)防護(hù)屏的估算輻照時(shí)間;
  · 持續(xù)工作(hold-operate)控制器用來監(jiān)督激光防護(hù)屏的前表面狀態(tài),以減少被動(dòng)防護(hù)屏的估算輻照時(shí)間;
  · 采用另外的臨時(shí)局部防護(hù)屏、光欄和光束清潔器,吸收各種較強(qiáng)的漂移激光束;
  · 危區(qū)用漂移激光警告器,防護(hù)屏放在危區(qū)外,以減少估算的輻照時(shí)間;
  ——若使用臨時(shí)激光防護(hù)屏?xí)r,在機(jī)器設(shè)計(jì)中添加光束控制功能,以便于維修時(shí)改善激光束的控制,如:
  · 精密定位夾持器,這是供給維修時(shí)附加的光束在形件(比如轉(zhuǎn)鏡)用的;
  · 只讓光束在有限范圍調(diào)整的裝置。
  三種選擇如下,其順序與是否優(yōu)先選擇無關(guān)。
  A2.1 選擇1:被動(dòng)激光防護(hù)屏
  這是最簡便的選擇。
  注:在少數(shù)添加劑(如塑料中的染料)支配激光波長處的吸收時(shí),設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制更應(yīng)重點(diǎn)考慮。在這種情況下,材料制造商不說明吸收體的濃度或激光波長處的材料光學(xué)衰減,同一批材料樣品首先應(yīng)按2.3.1所述進(jìn)行測(cè)試。
  A2.2 選擇2:主動(dòng)激光防護(hù)屏
  如果FEL不能降低到以普通無源防護(hù)屏形式提供合適防護(hù),一般要用主動(dòng)激光防護(hù)屏。
  A2.3 選擇3:專用激光防護(hù)屏
  如果估算的FEL值低于激光防護(hù)屏廠家標(biāo)注的PEL值,可使用專用激光防護(hù)屏。
  附錄B
 ?。ㄌ崾镜母戒洠?BR>  可預(yù)計(jì)輻照限的估算
  B1 概述
  FEL值可通過測(cè)量或計(jì)算加以確定。
  危險(xiǎn)估算應(yīng)該考慮在維修檢驗(yàn)期正常運(yùn)行(如機(jī)器每次加工)的累計(jì)輻照。應(yīng)當(dāng)從計(jì)算中辨識(shí)最需要的輻照度、輻照面積和持續(xù)時(shí)間的組合情況。很可能要識(shí)別這幾種FEL:例如,一種情況是在相當(dāng)?shù)偷妮椪斩认率馆椪諘r(shí)間盡可能長,而另一種情況是在較短輻射時(shí)間下使輻照度盡可能高。
  全部FEL特性包含下列數(shù)據(jù)和有關(guān)信息:
  a) 激光防護(hù)屏前表面上的最大輻照度(或輻照量)。
  注:輻照度(輻照量)表示為整個(gè)功率或能量除以防護(hù)屏前表面面積,或特定面積。
  b) 防護(hù)屏前表面在該輻照度級(jí)下的輻照面積上限。
  注:無面積限制對(duì)于防御散射激光來說是合適的,然而對(duì)于激光束直接照射來講限制輻照面積是適宜的。
  c) 脈沖激光的單脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖重復(fù)率。
  d) 全部輻照的時(shí)間。
  注:見詳述照射持續(xù)時(shí)間的B4節(jié)。
  e) 輻射波長。
  f) 入射角和輻射偏振(如果有關(guān)的話)。
  注
  1對(duì)于利用干涉層反射外來激光輻射的激光防護(hù)屏來說,入射角的規(guī)定特別重要。
  2注意:在布魯斯特角入射下,“p”偏振輻射強(qiáng)耦合于防護(hù)屏表面。
  g) 最小輻照面積(由于用帶有分離傳感元的主動(dòng)激光防護(hù)屏),可能使束徑甚小的激光束通過而未被探測(cè)到)。
  h) 主動(dòng)激光防護(hù)屏的防護(hù)時(shí)間。
  B2 激光輻射的反射
  B2.1 漫反射
  假定朗伯反射體具有100%反射率
  

  

  圖B1 漫反射計(jì)算
  B2.2 鏡反射
  對(duì)于具有高斯分布、功率P0、聚焦透鏡處直徑d63、焦距f的圓對(duì)稱激光束,從焦點(diǎn)到平面的垂直距離R的最大輻射度(在高斯分布中心)
  

  式中:ρ——工作面的反射率。
  注意:某些曲面可能增大反射的危害。
  

  圖B2 鏡反射計(jì)算
  B3 估算條件的例子
  可借助常用的激光參數(shù)、工作材料、幾何結(jié)構(gòu)和過程及其可能的最壞組合對(duì)于正常工作時(shí)易于發(fā)生的各種FEL進(jìn)行估算(IEC 60825-1附錄E提供一份普通故障狀態(tài)表)
  

  圖B3 可預(yù)料故障情況的若干例子
  

  圖B4 檢修時(shí)要用臨時(shí)激光防護(hù)屏防止漂移激光束的四個(gè)例子
  B4 照射時(shí)間
  B4.1 正常工作
  激光防護(hù)屏在無故障工作時(shí)的照射可能包含機(jī)器每次運(yùn)行重復(fù)的低量級(jí)反射、散射和透射的輻射。在這種情況下,無故障工作估算的FEL將包括防護(hù)屏機(jī)器安全維修檢驗(yàn)期運(yùn)行最多次期間防護(hù)屏的輻照度變化。
  B4.2 故障情況
  配備監(jiān)視器件的安全控制系統(tǒng)可以減少防護(hù)屏必須安全地承受故障狀態(tài)下的輻射危害的時(shí)間。以下給出兩個(gè)例子。
  

  圖B5 激光防護(hù)屏在機(jī)器重復(fù)工作時(shí)的照射圖解
  

  圖B6 估算輻照時(shí)間的兩個(gè)例子
  對(duì)于未被安全控制系統(tǒng)探測(cè)到的可預(yù)料的合理故障來說,估算的照射時(shí)間是整個(gè)安全維修檢查期。
  

  圖B7 機(jī)器無安全監(jiān)視設(shè)備時(shí)估算的照射時(shí)間
  B4.3 維修作業(yè)
  在維修作業(yè)期間,直接影響激光終止時(shí)間(從臨時(shí)防護(hù)屏受激光照射開始計(jì)時(shí))的各處因素包括:
  ——是否使用預(yù)置激光定時(shí)(開關(guān));
  ——故障狀態(tài)下的控制程度;
  ——是否由人監(jiān)督防護(hù)屏狀態(tài)(無源防護(hù)屏);
  ——提供保持操作控制器;
  ——防護(hù)屏在過多激光照射時(shí)的警覺程度(無源防護(hù)屏);
  ——防護(hù)屏前表面的隱蔽程度(無源防護(hù)屏);
  ——防護(hù)屏監(jiān)督的總面積(無源防護(hù)屏);
  ——維護(hù)人員的受訓(xùn)程度
  應(yīng)當(dāng)進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)定,以辨識(shí)危害情況并估算可預(yù)料的照射級(jí),當(dāng)需要人介入以限制臨時(shí)防護(hù)屏的照射時(shí)間時(shí),則應(yīng)采用不少于10s的值。應(yīng)提供各種實(shí)際合理的工程和行政控制手段,以減少對(duì)臨時(shí)提供保護(hù)屏的依賴。
  附錄C
  (提示的附錄)
  定義術(shù)語的詳釋
  C1 FEL和PEL的區(qū)別
  激光防護(hù)屏所在特定位置上的預(yù)計(jì)照射限(FEL)是激光加工機(jī)廠家在正常和合理預(yù)料故障情況下估算的最大照射。FEL值定義為激光防護(hù)屏可用在該位置的防護(hù)照射限(PEL)的最大值。
  PEL指出激光防護(hù)屏防御入射激光輻射的能力。激光加工機(jī)廠家應(yīng)該進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來證實(shí)激光防護(hù)屏是否合適。這可以通過直接檢測(cè)、測(cè)定防護(hù)屏PEL或購置指定PEL的專用防護(hù)屏來完成。
  C2 主動(dòng)防護(hù)屏參量
  主動(dòng)防護(hù)屏有兩個(gè)主件:
  a) 一塊在激光波長下高度衰減的物理隔板,對(duì)低量級(jí)的激光輻射(如漫散射輻射)起著被動(dòng)激光防護(hù)屏的作用,僅在有限(短的)時(shí)間抗住危險(xiǎn)量級(jí)的入射輻射的穿透;
  b) 一個(gè)裝有傳感器的安全控制系統(tǒng),該器件直接或間接地(例如通過測(cè)量溫度或探測(cè)激光輻射在激光防護(hù)屏某部分引起的某一其它效應(yīng))探測(cè)入射激光輻射的危害量級(jí),然后發(fā)出終止激光發(fā)射的信號(hào)。
  激光防護(hù)屏在激光加工機(jī)正常運(yùn)行期間,將頻繁地承受低值激光輻照度。既然防護(hù)屏不怕這種輻射,則傳感器將不反應(yīng)。反之,傳感器僅在超過激光防護(hù)屏完整性受到威脅的閾值時(shí)才有反應(yīng)。在入射激光輻射照射超過閾值和主動(dòng)激光防護(hù)屏產(chǎn)生激光防護(hù)屏終止信號(hào)瞬間之間有一時(shí)間延遲。與此類似,在主動(dòng)防護(hù)屏終止信號(hào)產(chǎn)生和激光輻射終止瞬間之間有一名為激光終止時(shí)間的時(shí)間延遲。
  

  圖C1 激光加工機(jī)周圍防護(hù)屏的圖解
  對(duì)于本標(biāo)準(zhǔn)要求來說,必不可少的是
  

  圖C2 主動(dòng)激光防護(hù)屏參量圖解
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