GB 18151-2000
标准分类号
标准ICS号:电子学>>31.260光电子学、激光设备
中标分类号:仪器、仪表>>光学仪器>>N33电子光学与其他物理光学仪器
出版信息
出版社:中国标准出版社
书号:155066.1-17173
页数:平装16开/页数:/字数:
标准价格:12.0 元
出版日期:2004-04-16
相关单位信息
首发日期:2000-07-24
复审日期:2004-10-14
起草单位:中国计量科学研究院
归口单位:国家安全生产监督管理局
发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
主管部门:国家安全生产监督管理局
标准简介
本标准规定了各种长期和临时(如维修)用来围封激光加工机工作区的激光防护屏的要求以及专用激光防护屏的规格。本标准适用于防护屏包括目视透明屏和视窗、激光(防护)帘和壁在内的所有组成部分。 GB 18151-2000 激光防护屏 GB18151-2000 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
GB18151.-2000
本标准等效采用国际电工委会JEC60825-4:1997激光产品安全第4部分,激光防护屏,在技术内容上与1FC 60825-4保持一致,编写格式.E:略有变动,通过本标准的制楚、可以规范和发展我尽激光加工机用的激光防护尿和其他专用激光防护屏的质量和品种,保证和提高各种激光防护屏及其工作区的安全性能,为我国有关激光产品进人国际市场和开展国际范面的竞争提供有利条件,本标谁的群录A,附录B和附录C都是提示的附攻本标推意国家经济质易委员会安全生产局提出并归四。本标产起章单位,中计量科学研究院。本标推主要起草人:马种、徐大刚。C35
G#18151-2000
IEC 前
1)IEC(属际电工委员会)是个由世界各国电工委货会IEC各国委员会)组成的进界性标雅化绝织。IEC的目的是为了促进电气和电子领域各种有关标准化问题的国际合作。为此月的,除其他活动,IEC出版国际标准。各标准的制定委托给各分技术委员会:任何一个对所研讨主有兴的JEC各国分委岳会,都可以参与该标制定工作,凡悬与IEC有联势关系的国际政府和非政府组织也参与这项制定。正C与国际标准化组织(ISO)之间签有协设,密切合作。2)每个技术委贯会均有来自各有美国的委显会代表,因而IEC有关技术问题的正式决议惑协设尽可能地站广国际间对有关主题的共阅意见。3)这样产生的文件以标准、技术报告或导则的形式出版,并以痛荐的方式在阅际上使用,丽且它们在这种意义上为各国委员会采纳。4)为了促进国际问的统一,IEC各国要员会旗帜鲜明地首于把IEC国际标准尽可能最大程度地应用于他们的国家和地区标准。IE标准与相应的国家或地区标准之间的任何差异,的应在后一类标谁中明确说听。
5)IEC不提供任何表示认可的标志方法,对任何设备宜称其符合IEC委员会的某一标摊不承担尚。
6)提请注意的是本国际标准的个别处可能涉及到专利权。1EC不负责验明任何---种或所行这些专利权,
国际标推IEC60825-4是由1EC76\光学辐射安全和微光设备\技术委员会制定的。本标准内容是以下列文件为基础:草案
76/159/FDIS
裁决报告
76/168/RVD
本标准投票表决通过的全部情况,再在土表所列表决报告中找到。附录A、附录B和谢录C是提示的附录。6.36
GE18151-2000
在低辐照度或低辐照量下,遮挡激光辅射的材料及其厚度选,主要取决于所需的光学衰减量。然而,在商输照度或高输照量下,还要考虑激光辐射可能熔化、氧化或切削防护屏材料而使其消蚀,此过程可导致激光疆射穿透原先不能遗过的材料。GB7247-1995详述激光防护屏的有关问题,包括入员接触、联锁和标记.并给高功率激光助护罩和围封设计的一般导则,
求标准仅涉及激光辐射的防护。材料加工中发生的二次辐射的危害则不涉及,激光防护屏也可遵照激光防护镜的标准,但是这对于满足本标准的要求米说是不够的。637
1总则
1.1范园
中华人民共和国国家标准
激光防
Laser guards
GB 18151---2000
eqvIEC60825-4:1997
本标准规定了各种长期和临时(如维修)用来围封激光加工机工作区的激光防护屏的要求以及专用激光防护屏的规格。
本标准道用于防护屏包洁目视明展和规离、激光(防护)帘和壁在内的所有组成部分。沈路器件、光栏以及激光产品不围封加工区的防护罩等其它部分的要求包含在GB7247内。此外,本标谁指出了:
)何评价和规范激光防护屏的防护性质:b)如何选择激光防护屏。
1.2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的策文:本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各左应探讨使用下列标准最新版本的可能性。(B7247—1995激光产品的辑射发全、设备分类,要求和用户指南IFC60825-3:1384)GB/T15706.1·1995机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术讲、方法学(eqv ISO/rR 12100 1.1992)
G/T15706.2—1995机械安全基本概念与设计通侧第2部分:技术原卿和规范(egy1SO/TR 12100-2:1992)
IS11553.199机械安全徽光加工机安全要求1.3定义
本标准的下列定义在补充GB7247已给出的定义。1.3.激光防护群laserguard
也称激光挡屏,通过防止其后表面可能接触超过1类可达发射极限(AEI.)的激光辐射来限制危险区范围的物理档屏。
1.3.2主动邀光陷护屏active jaser guard作为安全控制系统的一个部分的激光防护屏。该控制系统能够在超过1类AEL激光辐射作用于激光防护屏前表南时,产生一不主动防护屏整压号。1.3.3被动激光护屏passivelaserguard仪依养其本身物理性工作的激光防护屏,1.3.4专用激光防护屏Proprietary laser guard家提供的具有特定防护照射限的非控嵌主动邀光防护屏。1. 3.5临时激光防铲屏tentporary laser guard在激光加工机的某些操作运行中,限制危区范函的替代或补充的受控或被动激光防护解。3. 6前麦面 front surface
国本质量技术监意局2000-07~24性准638
2000-12-01实施
GR 18151--2000
激光防护屏用来娱露于激光辐射的表面。1.3.7底表面rear surface
激光防护屏的远离相关激北束且通带可能接触使用者的表面。1. 3. 8 防护照射限protective expasure lirnittPEL>增来防止其后变面可接触超过1类AEI,激光辐射的激光防铲屏前表面的最大邀光照射。注
1实际工,这可能大于一次光最大照射。2不同PEL可专用于激光防护屏的不同部位,如果这些部俊明显可辨的活(谢如,格戚意光游护屏一部分的观寒1.3.9预计照射限foreseeableexposurelimit(FEL)在正常和合理的可预料放障的条件下节算的,嫩光防护屏前表面在维候捡查期内的最大激光照射,1-3.10全动防护屏终止估号:aetiveguarl terminaticnsignal主动防护屏应变其前面的过量照射所发出的着在自动此激光插射的信号。注:安全联镇作用变对开略,视为本文的信号。1.3.11主动防护屏的防护时间ctiveguutd pratectian tirne在主动激光防护屏前表顾给定激光照射下,从主动防护屏终止信导发出开始望互该护屏够安全地随弹在其届表面恐到超过1类AE康光插射的最短时间1. 3.12激光终止时间laser termination time动防护屏为终止激光播射面发出整比体号所占有的最长时间。注:激光终止时间与主动意光防护屏的响应时间无关,而与激光加工机,特别趋激光安全快门的前应时间有关,:3.13维修检瓷间隔时间maintenenceinspectioninterva激恶随护异想继薄饮安全继静格查之间的时间。1.3.14激光加工机laserpracessinmachioe在1S011553规定范邀内的,采用激光据上材料的机器。1.3.15加工区processzone
激光束与被加工材料相互作用的区域。1理的事盘eaoaforele
可能发生和不能镇视其发生(或存在)可能性的事件(或条件)。1.3.17安全维检查savetynaintenanceinspection按广家说朗将进行的记录在案的检查。1.3.18可达发射极限accessible emission limit(AEL)给定类别激光产品允许的最大发射水平。2邀光加工机用防护屏
本章规定了激光加工机生产厂家为国封期工区所提供的凝光护屏的要求。2. 1 设计要求
激光防护屏应当满足GB/T 15705. 2—1995关于防护屏的一般要求及其定位和固定方法的更为具体的要求,此外,应符合以下的特殊的激光要求。2.1.1般要求
激光防护屏在其预定位,噪群于FEL以下的激光辑射时,处于防护联后表既及其以外区域,应当不致发生各种有关危害。
!有关危者的例子包据:商退泄教有体材料,考火,燥炸,静电。2 见粘算 FEI,的附录B(提示的附录),633
2.1.2激光防护屏的消耗部分
GB 18151—2000
为了替换激光防护屏易受激光辐射损害的部分,应当提供备份。计:例如试验或可更换的屏。
2.2性能要求
2.2. 1通购
激光防护屏企维修检验期的任何时候,当其前表面峰露于FEI激光辐射时,均应防止透过其后表面的激光辐射超过1类AEL,对于自动激光加工机来讲,维修检验间隔时间应不超过8h,本要求在激光防护屏所期望的工作条件的预期寿命期间均应满足。1 本要求包括激光辐射透射少和抗激光引发损伤两个方面。2由于老化、紫外插射照射、某些气体、温座、湿度和其他环境条件、某些材料可能丧失其防护性质。此外.在高强度激光照射下,即使没有可见摘伤(比如不可遵的测白效应),其些材料也传输截光。2.2.2主动激光防护屏
a)在FEI.下,主动防护屏防护时间应当超过激光终止时间。h)主动防护屏终止信号发出一个看得见或听得到的警告。在激光发射直新开始以前需要用手使其复位。
往:见详释术语的附录心提示的附录)中C2。2.3核验
如果激光加工机厂家愿意制作激光防护屏,则厂家应当证实该防护屏遵守2.1的设计要求,并能满足 2. 2 给出的性能要求。
注:关于激光防护屏设计和选择导则见附录A(提示的附录),2.3.1性能核验
2.3.1.1整个激光防护屏或其结构材料的合适样品,应当在所核验的每个FEL下进行检测。注
1练介各种激光和防护屏材料的预定FEL表以及适用的检测步骤,将作为本标准今后修正件中的资料附录发布。2关于FEL的估算见耐录B(提示的附录):2.3.1.2对于检测目的来说,FEL照射应当这样达到:a)通过计算和测量照射慧,进而复现条件;或者h)营造激光加.T机产生FEI.的条件。激光防护屏或样品应该复现常规检验要求范国和防护屏维修期内所允许的前表面物理条件,使得澈光防护屏的激光防护性能大大降低的情形(例如破裂、划伤和表面污染)也包括在内(见2.4.2)。2.4用户须知
2.4.1厂家应当提供文件,详述检验和测试方法,清洁、摄伤件更换或理,以及使用限制。并给用户以维修检验期。
2.4.2厂家府当提供文件,告诉用户主动防护屏的安全控制系统启动后的操作、损坏原因和捡查,重新恢复控制系统前的必要补数措施。3专用激光防护屏
本章规定了专用激光防护屏供应商所应满足的要求。3.1设计要求
专用激光防护屏按用户须知的规定使用,当其腰露于FEL以下的激光辐射时,在防护屏后表面不产各种有关危害(见3.6)。
3.2性能婴求
当其前表面承受规定PEL时.激光防护屏后表面可接触到的激光辐射应不超过1类AEI。对于土640
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动激光防扩屏,此费求成适用于主动邀光防护屏随护期间接触到的微光辐射。本要求在激光防护屏所期望工作条件的预期寿命期间均应滑足。3. 3规格要求
全部E1.规格成当包括以下内穿:a)在规定照射面积上限下,激光防护屏前表面上的辐照度和辐照量(分别以W/m2 或J/m*为单位\的小及其随时间的变化;
b!在上述条件下,总照射持续时间+c>该PEL应用的波长:
d)激光辐时的人射角度和偏振性(如果有关的话);e)照面积的最小尺寸(例如,若卡动激光防护屏用分离传感元件,则直径小的微光束可能过无探测器的防护屏);
【)土动激光防护屏的保护时间(对于主动激光防护屏)。注
1见术讲详释B1节:
2般都说范国或一组值而不是一个值。3南形表示(例如,辐照度与持续时间+其它参数不变)。3.4检测要求bzxz.net
3.4.1概述
应当使用整个澈光防护屏或其合适样品进行检避。不管那种方式检测,激光防护屏或样品的条件都应当复现或超过所允许前表面最坏的物理条件,包括表面反射减少和日常维说明书范国允许的损(克3.6)
前表面辆照应当按规定使用PEL.,或者在样品检的情况下,按后面3.4.2的规定。当前表面处于PEL照射条件时在激光防护屏后表面测得可接触到的激光辐射不应超过「类AEL(检测按GB7247中的规定)。这一要求适用于PEL规定的曝光持续时间或规定的主动防护屏防护时间。
3. 4.2样品检测
3.4.2.1样品度和成分均匀,圆形或方形,直径或边长不小于50mm。检测时,照射-面,样品用夹持器握住夹持样品边缘不超过2.5mt。与样品接触的类持材料应是低热导率的,至少mm厚,适宜在所产生的温度下使用。
3.4.2.2引用PEL而不规定辐照面积的限制时见3.3a)],则检测应曝露不小于90%样品面积,而投射在样品上的总激光功率或能盖除以总辐照面积应不低于规定的辑照度或辐照量。3.5标牌要求
3.5.1所有标牌都要放在防护屏的后表面3.5.2若防护屏方位重要,则防护屏后表面应当明晰可辨。3. 5. 3如果仅足防护屏的部分前表面为激光防护屏,则这部分面积应当用醒目彩色轮廉和文亨,以便下识别。
3. 5. 4标牌应当说明全部PEL 规格,3.5.5应当提供厂名、制造时间和地点,并声明是根据本标准。3.6用户须知
除了3.3所列规范外,专用激光防护屏的生产厂家还应给用户提供以下资料:a)激光防护屏允许使用说明:
b)激光防护屏安放和连接方式说明:)激光防护屏的安装资料一对于主动激光防护屏,这将包括防护屏的接口和电源要求,641
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d)维修要求,包括检查和检测步骤、净、拟坏件的替换和理;e)主动防护屏安全控制系统作用后的操作、损伤原因分析和检查,在重新启动控制系统前采取必要补法,
f)3.5的标牌及其位置。如仪是防护屏的部分前表面是激光防护屏,则这--面积应当标识;多)遵守本标准的声明。
A1激光防护屏设计
AI.1被动激光防护屏
被劳激光防护屏示例如下:
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附梁A
(提示的附录)
激光防护屏设计和选择的一般导则a)一基卡热导原理的金属丧板,若要增强其性能卿通过强制风冷或水冷,在正常和合理的可预料故障的条件下,使表面温度保持在其熔点以下。5)在激光波长下不透射的透片,它在激光加工机正常工作情况下可该受弱激光照射。A1.2主动激光防护屏
主动激光防护屏示例如下:
4)嵌有害个热传您器以探测过热的的护房。注:热传感据之间的间痛应当根据撤光束飘替的最小寸币定。1)密封嵌板内装有被体或气体外虚和压敏器件的激光防护屏,该压敏器件能探测防护屏前表孔继后的医力差。
A1.3危险示(被动防护屏)
如果可能的话,应尚在激光防护屏漂露于危险激光辆射时给出可免指示(比如在激光防护辨两面涂一层合适的漆)。
A1,4电源(主动防护屏)
妇果主动防护屏本身功能需要电源、应予牵备以保证其激光防护的旺带工作。A2邀光防护屏的选择
使的选择过程如下:
:)为激光随护屏确定所选位资并估计在该位置的FEL,附录B(提示的谢录)给出FEL值估算导。
b)若有必要,把故障条件下内FEI.降到最低,这特别透于有自动监视功能的激光加工机,它能操测故障条件并根制哦光时间。
另一些例子有:
确证激光防护屏离并亲焦光学系统产生的焦点足够远;-把光防护屏的易受损彻部分(如视案)安放在运离河能骤露于高辐照度的区域:一把激光防护屏移到远离微光加工区;“对于临时性的激光防护屏,还需在主要的雄修文件上增加,读如:一人或多人参与监督激光防护群的前表面状态,以减少被动荫护屏的估算辐照对间:持续工作(hald-operate)控制器用来监替激光防护痒的前表面状态,以减少被动防护群的估算辑照附间:
,采用另外的临对扁部防护屏、光栏和光束清拍器,极收各种较强的漂移数光束:·危区用漂移激光告器,防护屏放在危区外,以少估算的辐照时间一·格使用脑时激光防护屏时,在机器设计中添加光束控制功能,以便于维修时改善搬光束的控制,如,
精密定位夹持器,这是供给维修时附加的光策成形件(比如转镜)用的:543
只让光束在有限范制调的装置。GB 181512000
三种选下其顺序与是否优先选择无关。A2. 1选择 1:被动激光防护屏
这是最简使的选择。
注:在少数添加拟(如塑料中的染料>支配激光波长处的吸收时,设计和质量控制史应重点考虑。在这种情况下,材料制道不说明吸收体的浓凌或激光波长处的材料光学衰减,问一批材料样品首先应按.8.1所递进行测试。A2. 2选择 2 : 主动激光防护屏如果FEL不能降低到以普通无源防护屏形式提供合适防护,--般要用士动激光防护屏。A2.3选择3:专用激光防护屏
如果估算的FEL值低于激光防护屏厂家称注的PEL值,可使用专用激光防护屏。附录E
(提示的附录)
可预计辐照限的估算
B1概述
FEI。值可通过测量或计算加以确定。危险估算应该考虑在维整检验期正常运行(如机器每次加工)的累计辐照。应当从计算中辨识最而要的辅照、辐照面积和持续时间的组合情。很可能要识别这几种FEI.:例如,一种情税是在当低的辑照度下使辐照时间尽可能长,雨另一种情况是在较短辐照时问下使辐照度尽可能高。全部FFI.特性包含下列数据和有关信息:a)激光防护屏前表面上的最大辑照度(或辐照量)。注:插朋度(辆脏量)表示为整个功率或能量涤以防护屏前表面而积,或特定面积,b)防护屏前表面在该辐照度级下的辐照面积上限。注:无面积限制对于防抑散射光来说是合适的,热而对于激光束直接频射来讲限制辆照面积是近宜的。c)脉冲激光的单脉冲持续时间和脉冲重复率。d)全部韬的时间。
注: 见详递照射持续时间的 B4 节。e)辐射波长,
f)入射角和辐射偏振(如果有关的话)。法
1对于利用干涉层反射外来激光箱射的激光防护所来说,人射角的规定别重要2注意,在布鲁斯特角人射下,p\偏操辐射驱辆合防护屏表面。g)最小辐照面积(也于用带有分离传感元的主动激光防护屏,可能使束径甚小的激光束通过而末未被探测到>。
h)主动激光防护屏的防护时间。B2激光辐射的反射
B2.1愛反射
慢定朗伯反射体其有 100%反射率EA
-+(B1)
B2- 2 镜反射
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激光防护屏
辐度上
漫区射计算
对于具有高斯分布、功率P。、骤焦透镜处直径d的、焦距f的圆对称激光束,从焦点到平面的垂直距离R的最人韬照度(在高斯分布中心)4P.i
式中:工作面的反射率。
注惠:某些曲面可能增大反射的危害。激光防护屏
图B2镜反射计算
B3估算条件的例子
可借助带用的激光参数、工作材料、几何纯构和过程及其可能的最坏组合对丁正带工作时易于发生的各种FEL进行估算(IEC60825-1附录E提供·份普通故障状态表)54:
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软件失灵
激光防护屏
微光防护屏
工作雨弯曲或来持不合适
举光时护屏
工作面快报
图B3可预料故障情况的若干例子
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