本发明属于光学系统辅助设备，更具体地，涉及一种高能激光密闭箱体气体置换系统及方法。
背景技术：
1、某些具有复杂光学系统的高能激光密闭箱体，其光学元件对箱体内部湿度和洁净度具有极高的要求，低湿度可以使光学系统的光束质量更好，同时高洁净度可以保证光学元件表面膜层在高能激光的辐照下不会发生损伤。因此，光学系统箱体都是封闭形的，并要求恒温、低湿、防尘等；因内部具有精密的光学系统，因此对进入箱体的气体流量具有较高的要求，以防止扰乱内部气流，使污染物落到光学元件上，导致光学元件膜层损伤。故对密闭箱体内环境(温度、湿度、气体介质、气压)提出了苛刻的要求，为保证箱体正常工作，需要提供氮气、氦气、氩气等气体置换，且输入流量稳定、可调，具有降低箱体内部气压的功能，且可以在线监测气体洁净度。
2、相关技术中，密闭箱体内气体置换主要是通过气瓶结合减压阀直充方式，无法控制流量稳定输入，需人工辅助调节，无负压能力，形式单一且效率低下；同时不具备气体洁净过滤洁净检测功能，无法满足现有项目相关需求。
3、因此，现阶段亟需设计一种新型保护气体置换装置来弥补现有设备的不足，其能够提升气体置换能力、置换效率、气体洁净度以及箱体负压能力。
技术实现思路
1、针对现有技术的密闭箱体气体置换求无法控制流量稳定输入、需人工辅助调节、无负压能力、形式单一且效率低下、不具备气体洁净过滤洁净检测功能等问题，本发明提供种高能激光密闭箱体气体置换系统及方法，通过实时获得箱体内的气体压强值及气体洁净度，控制进气管路将气源输入的气体进行调压、限制流量、进一步过滤后输入箱体内，通过进气管路处理，使输入气体的压强、流量及洁净度满足箱体内环境需求通过抽气管路将箱体内污染气体抽出，其通过流量监测装置、压力监测装置监测气体压力值及流量，使抽出污染气体流量与输入气体流量适配，避免对箱体内产生紊乱气流；能够提升气体置换能力、置换效率、气体洁净度，以解决此类问题。
2、为实现所述目的，按照本发明的第一方面，提供一种高能激光密闭箱体气体置换系统，包括设于箱体输入端的进气管路，该进气管路包括成管路连接的减压装置、流量精密控制装置以及第一过滤器，所述减压装置根据箱体的工况要求实时调节气体的压强，控制气体流量稳定，且通过所述第一过滤器确保气体的洁净度；以及与所述箱体输出端联通的抽气管路，所述抽气管路包括抽气装置、流量监测装置以及压力监测装置，所述流量监测装置以及压力监测装置实现监测所述箱体内的流量及压力值并通过抽气装置使抽出污染气体流量与输入气体流量适配，避免对箱体内产生紊乱气流。
3、进一步地，所述第一过滤器输出端并联设有气体洁净检测装置，该气体洁净检测装置对过滤后的气体进行检测洁净度。
4、进一步地，所述进气管路还包括第一阀门，其输入端与减压装置连接，输出端与流量精密控制装置连接。
5、进一步地，所述进气管路还包括气体流量计，所述气体流量计输出端并联设有多组进气支路；所述进气支路输出端与线体连接，其包括依次通过管道连接的第三过滤器及第二阀门。
6、进一步地，所述进气支路设有四组，四组所述进气支路输入端分别通过五通接头与气体流量计输出端并联。
7、进一步地，所述第一过滤器的颗粒过滤范围为1～2μm，对输入保护气进行粗过滤，所述第三过滤器的颗粒过滤范围为0.1～0.5μm，对输入保护气进行精过滤。
8、进一步地，所述抽气管路中还设有气体成分检测装置。
9、进一步地，所述进气管路输入端并联设有多个第三阀门，多个第三阀门输入端与相应类型气体的气源连接，所述第三阀门数量与箱体中的保护气体的类型相同。
10、进一步地，还包括质谱检漏仪。
11、按照本发明的另一个方面，还提供一种高能激光密闭箱体气体置换方法，包括如下步骤：
12、s100：获取箱体内气体压强值、气体洁净度；
13、s200：将保护气导入进气管路进行处理；
14、s300：输入保护气经压装置调节压强、流量精密控制装置调节流量及第一过滤器过滤，使其满足需求后输入箱体；
15、s400：控制抽气装置抽气，根据流量监测装置以及压力监测装置检测值调整抽气装置抽气功率，使抽出污染气体流量与输入气体流量适配；
16、s500：检测箱体气体洁净度达标，停止置换作业。
17、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
18、1.本发明的气体置换系统，通过实时获得箱体内的气体压强值及气体洁净度，控制进气管路将气源输入的气体进行调压、限制流量、进一步过滤后输入箱体内，通过进气管路处理，使输入气体的压强、流量及洁净度满足箱体内环境需求通过抽气管路将箱体内污染气体抽出，其通过流量监测装置、压力监测装置监测气体压力值及流量，使抽出污染气体流量与输入气体流量适配，避免对箱体内产生紊乱气流；能够提升气体置换能力、置换效率、气体洁净度。
19、2.本发明的本发明的气体置换系统，通过设有进气主路与多组进气支路，在进气主路通过第一过滤器对输入保护气进行粗过滤，在进气支路中通过对输入保护气进行精过滤，从而有效保障输入保护气的洁净度；进一步地，通过设有多组进气支路与箱体连接，根据气体流量计测得流量大小控制相应进气支路断开或导通，即流量大时控制多组进气支路同时导通，避免箱体的单个进气口流量过大造成紊流，影响箱体内稳定环境，在流量小时控制少数进气支路打开，避免多个进气口流量过小输入洁净保护气与污染气体混淆，导致污染气体不能过及时排出。
20、3.本发明的本发明的气体置换系统，通过设有气体成分检测装置检测箱体中的气体成分与浓度；通过在进气管路输入端并联设有多个第三阀门，多个第三阀门输入端与相应类型气体的气源连接；气体成分检测装置检测到相应类型保护气体浓度降至超出阈值时，控制单元控制相应第三阀门打开，将相应类型保护气体导入抽气管路，并在抽气管路的作用下输入相应量的保护气体，使箱体内的各保护气体浓度值在阈值范围内，从而保证箱体环境稳定，使光束质量更好，保证光学元件表面膜层在高能激光的辐照下不会发生损伤。
1.一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述第一过滤器(303)输出端并联设有气体洁净检测装置(304)，该气体洁净检测装置(304)对过滤后的气体进行检测洁净度。
3.根据权利要求1所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述进气管路(3)还包括第一阀门(305)，其输入端与减压装置(301)连接，输出端与流量精密控制装置(302)连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述进气管路(3)还包括气体流量计(306)，所述气体流量计(306)输出端并联设有多组进气支路；所述进气支路输出端与线体(1)连接，其包括依次通过管道连接的第三过滤器(308)及第二阀门(309)。
5.根据权利要求4所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述进气支路设有四组，四组所述进气支路输入端分别通过五通接头(307)与气体流量计(306)输出端并联。
6.根据权利要求4所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述第一过滤器(303)的颗粒过滤范围为1～2μm，对输入保护气进行粗过滤，所述第三过滤器(308)的颗粒过滤范围为0.1～0.5μm，对输入保护气进行精过滤。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述抽气管路(4)中还设有气体成分检测装置。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，所述进气管路(3)输入端并联设有多个第三阀门，多个第三阀门输入端与相应类型气体的气源(2)连接，所述第三阀门数量与箱体(1)中的保护气体的类型相同。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高能激光密闭箱体气体置换系统，其特征在于，还包括质谱检漏仪(405)。
10.一种高能激光密闭箱体气体置换方法，其特征在于，应用如权利要求1-9中任一项所述的高能激光密闭箱体气体置实现，包括如下步骤：
