一种风冷光纤激光器的制作方法

1.本发明涉及一种便携式高功率风冷光纤激光器，具有无水冷的温控系统，具有环境的温度检测装置和温度保护模块。


背景技术：

2.在工业激光器领域通常会使用高功率光纤激光器作为激光加工光源，在以往的泵浦光源的选择上多采用915nm的半导体激光器，对于915nm泵浦的激光器而言，它具有的好处是吸收峰较宽，对于泵浦光源的波长稳定性的要求不高，但是它具有光电转换效率低，能量密度低等等缺点，在高功率激光器中还有一种是976nm泵浦的光纤激光器，其具有较高的光电转换效率和较高的能量密度，但是存在着吸收峰较窄的问题，以往的温度控制系统难以保证泵浦光源温度的精确，造成泵浦效率下降；并且传统的工业激光器十分依赖激光器以外独立的庞大的水冷冷却设备，而水冷冷却不便携带以及可调节区间较小、反应较慢，这些因素都极大地制约了激光器的多种应用与可应用的场景；
3.而目前的也有一些风冷的光纤激光器，但是这些光纤激光器输出最大只有几百瓦，同时很多都没有相应的环境温度保护模块，在高温或者低温的情况下运作时容易产生装置损坏，有些具有温度感应模块，但没有针对小型风冷激光器装置的安全温度作出揭示，没有根据便携式976nm泵浦风冷激光器的具体尺寸和功率设计合理的工作温度区间，同时目前的风冷光纤激光器在低温情况下的应对装置复杂，启动困难。
4.现有的冷板的冷媒管道是顺序经过不同半导体的下方，导致各个半导体的冷却能力不一致，容易造成波长漂移。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种风冷光纤激光器系统，克服了现有技术的不足，设计合理。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
7.一种风冷光纤激光器，为便携式风冷激光加工装置，包括温度控制平台1和控制系统2，温度控制平台1上设置若干半导体激光器3、n 1正反向光纤合束器4和光纤增益腔5，半导体激光器3的激光输出端均与光纤合束器4的输入端相匹配，正向光纤合束器41的输出端与光纤增益腔5的输入端相连接，光纤增益腔5的输出端与反向合束器42的输入端连接，反向合束器42的的输出端连接光纤输出光缆6；
8.温度控制平台为冷板，半导体激光器安装在冷板上，冷板为埋管冷板，可为单面埋管冷板或双面埋管冷板(冷板在制冷过程中起到蒸发器的作用)，相变式变频压缩温控系统7的冷媒流道与温度控制平台1相连接；温度控制系统用于向相变式变频压缩温控系统7发出工作指令；并结合温度监控系统23对温度控制平台1的实时温度的监测对相变式变频压缩温控系统7进行调整。
9.优选的，半导体激光器3用于在某个温度范围时提供增益腔吸收的976nm泵浦激
光；
10.优选的，光纤增益腔5包括掺镱增益光纤51和位于掺镱增益光纤51两端的第一光栅52和第二光栅53；
11.优选的，相变式变频压缩温控系统7由变频压缩机、冷凝器、冷板、冷媒储液罐、膨胀阀、冷媒管道，风扇组成(还可以包括电磁四通换向阀，ptc加热管等)，为相变式变频压缩温控系统，用于为半导体激光器提供大温差的温度冷却。优选的，采用了单个相变式变频压缩机系统对全部半导体激光器进行冷却，也可以采用多组相变式变频压缩机系统，对多种半导体激光器分别进行不同温度的冷却，实现更多种类的增益搭配。
12.具体的，温控系统包括变频压缩机、热力膨胀阀、冷凝器、冷板，变频风扇，冷媒管道，电磁四通换向阀、半导体激光器组成、还可以包括ptc加热管。
13.所述光纤激光器通过(铜)管与热力膨胀阀连接，所述铜管内有制冷剂流通，所述埋(铜)管冷板上预安装半导体激光器，所述压缩机(铜)管与冷凝器连接，所述压缩机(铜)管与电磁四通换向阀连接。
14.优选的，所述光纤激光器温控系统包括所述压电控板、所述光纤激光器、冷凝器设有温度传感器、压力传感器，所述冷凝器设有变频风扇散热。使用压力传感器检测冷媒的量，当冷媒量不在预设冷媒量的范围时，不启动压缩机并给出通知。
15.优选的，光纤激光器温控系统还包装干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述冷凝器和所述热力膨胀阀之间。
16.优选的，冷凝器采用铝制平行流换热器。
17.在水冷散热模组中，通常不需要考虑环境温度的条件，因为进入的水流温度通常是可控的低温，能带走相当的热量。而发明人意识到，对于小型风冷散热装置而言，由于需要流动的环境空气带走热量，如果不考虑环境温度，则会导致不能有效带走热量，制冷装置因为需散热位置的持续高温而持续工作在极限状态下，相变式变频压缩机系统不能有效带走热量等问题。
18.因为水冷装置的散热是封闭的，通常的水冷装置会检测待冷却装置的温度或是其他装置内部的各处节点的温度，以决定水冷装置的运行功率等等，而对于小型便携式风冷装置，如果只检测待冷却装置或是装置内部的其他节点的温度，则在实际运行中会往往出现风冷装置满负荷运行，长时间满负荷运行造成装置的损坏，同时激光器的输出质量也较低。发明人由此意识到，当采用风冷装置时，其进入风冷单元的空气温度多依赖于环境空气温度，有时设备所处环境是高温燥热的，其环境空气温度可能过高，因此导致了即使送风单元或是压缩单元是满负荷运行，其空气的流动依然难以带走热量，造成装置的长期满负荷运行的同时以及激光器的损坏，同时影响焊接质量。
19.由于压缩制冷的制冷原理，当将其用于小型风冷散热装置中时，由于装置的小型化和一体化，它不能够像分体式压缩制冷系统那样具有较强的温度适应性。
20.因此，需要在便携式风冷激光加工装置中设置环境温度检测器或冷凝端温度检测器或蒸发端温度检测器，根据不同的环境温度或冷凝端温度或蒸发端温度决定激光器的工作状态。
21.优选的，在光纤激光器装置的外部或内部设置环境温度检测单元，环境温度检测单元包括温度探测器，用于检测环境空气温度或吸入空气温度，当环境空气温度或吸入空
气温度高于第二预设温度时，向控制模块输入温度检测信号，启动预警或通知但不停机，变换显示灯的颜色，通知使用者目前的状态，警示当前的激光器冷却系统负荷重或是激光输出质量降低；检测环境空气温度或吸入空气温度的信息，向控制模块输入温度检测信号，控制模块根据输入的温度检测信号，控制安全模块的通断和/或灯光示警模块的运行，当环境空气温度或吸入空气温度大于第一预设温度时，控制模块的安全模块断开，激光泵浦装置不工作。同时可使得灯光示警模块输出相应的信号。第一预设温度大于第二预设温度。
22.对于第一预设温度的设定而言，除上述之外其要兼顾系统的运行安全和稳定性。通常在环境温度过高时，会超过压缩机的运行范围，压缩机排气压力较高，功率迅速提升超出便携式风冷激光焊接机所能容纳的电机功率范围等。
23.对于976泵浦激光器而言，制冷系统的工作稳定性尤其重要，为保护976泵浦激光正常工作，需要精确设定976泵浦光所需要的环境温度范围，确保在检测到低于第一预设温度而系统运行时，系统不会出现热量积累，温度陡峭式上升导致的系统过载，所以需要精确的设定第一预设温度来解决这个问题。
24.而确定第一预设温度需要考虑976nm泵浦光的合理工作温度、泵浦激光器热量产生速度，压缩制冷系统热量传递系数等，如果第一预设温度设置的低了，会导致激光器适用范围降低，如果第一预设温度设置的高了，则容易导致伤害发生和器件损害。
25.优选的、第一预设温度可以大于40度。优选的可以为40
‑
70度，优选的可以为45
‑
55度、如采用50度。
26.优选的、第二预设温度可以大于30度。优选的可以为35
‑
60度，优选的可以为35度。
27.优选的，为了获得准确的温度，温度检测单元传感器位置设置在靠近进风口的位置，或是进风的通路内。
28.当激光器处于低温状态时，发明人意识到由于采用相变式变频风冷其会遇到启动困难，噪音加大的问题。同时激光器也存在无法快速工作在设定温度的问题，造成启动困难或是耗时较长。
29.优选的，可以在冷板(冷板)侧设置ptc加热管，当设备启动时，如果检测到当前温度较低，那么可以开启安装在冷板侧的ptc加热块，快速将激光器加热到工作设定温度，同时帮助压缩机快速进入工作状态。
30.优选的，为了使得装置更加的简洁、易集成，同时避免ptc加热块存在的难以布置，加热不均等问题，发明人想到了通过利用现有的变频压缩系统来提高系统启动速度的方式。
31.具体为，当系统在待机状态下，当侦测到环境温度低于预定值时，当装置启动时，首先在不打开调速风扇时，开启压缩机让其5hz
‑
40hz低频运转(优选的，可为10
‑
20hz)，通过压缩机压缩制冷剂，逐渐提高制冷剂的温度，制冷剂经过压缩机进入冷板，当制冷剂输入冷板(激光模组)侧，即可快速提升冷板侧的温度到达预定的第五温度范围，其温度差用δt表示。而当δt提高到一个数值后，会出现后续加热乏力的情况，因此需要控制器设定一个预定的第三温度差δt1，当温差值达到δt1后，启动加工装置工作(温度差为通过此方法提升温度后的冷板温度与未使用此方法升温时的冷板温度差)。
32.经过反复地模拟和试验，最终得到δt通常的取值范围可为1
‑
10度，而为提升启动效率，预定的第三温度差δt1取值可为3
‑
8度，优选的可为4
‑
6度，如设定δt1为5度，那么当
温度差到达5度时，安全电路打开，激光准备就绪。
33.另外也可以将上述制热方式中，由于缺乏后续的持续制热，也可以在激光器的蒸发侧设置额外的ptc热块，在上述制热过程中，开启ptc加热块快速提高冷板侧的温度。
34.另外，发明人注意到到，使用976nm激光作为高功率加工泵浦光时，常常在极低环境温度下发生光路和器件损伤，这是由于低温是泵浦光的波长偏离976nm太多，导致不吸收或吸收不充分情况，输出激光器功率低。为了解决这个问题，发明人想到可以探测输出功率，当探测功率偏离设定功率过大时，装置的安全电路断开，不开启激光装置的出射。而对于此种情况，启动时的环境温度导致的冷板温度过低是起到决定性作用的。
35.优选的，当温度探测器检测到环境温度低于第四温度时，控制模块的安全模块断开，同时可使得灯光示警模块输出相应的信号.
36.优选的，第四温度可以为
‑
15℃至12℃，优选的，可为0℃度至10℃。
37.在使用时，先由控制系统2根据使用者需要的工作模式，通过温度控制系统22向相变式变频压缩温控系统7发出相应的指令，相变式变频压缩温控系统7会根据不同的指令，进行不同模式的运行，并通过冷媒流道与温度控制平台1相连，对温度控制平台1进行不同的温控，并通过温度监控系统23实时将温度控制平台的温度信号传送给温度控制系统22，温度控制系统22会根据实时温度的反馈对相变式变频压缩温控系统7进行变频调节，以保证温度控制平台1的温度在设定温度的附近，不会有明显变化；
38.将冷板分为前部、中部、后部三个区域，分别为冷板a区，冷板b区，冷板c区，各个区域采用不同导热系数的材料制成，以平衡各个区域的制冷效率和制冷能力。冷板a区的上下垂直导热系数为ka1、水平导热系数ka2；冷板b区的上下垂直导热系数为kb1、水平导热系数kb2；冷板c区的上下垂直导热系数为kc1、水平导热系数kc2。那么可以设置ka1<kb1<kc1,而ka2<kc2<kb2,即使得三个区域的冷板的上下垂直导热效率依次上升平衡不同区域的冷媒的变化，而由于中间区域位于两个区域之间，其热更加集中，使得中间区域的水平导热能力增大，使得热量更易散出。同时在一些实施例下，设得kb2>kb1,使得中间区域的热量更容易向两边的冷板区域传递，以更加的平衡三个冷板区域的温度。本技术系统通过相变式变频压缩机制冷的方式，可以设为变频模式可以实时对温度控制平台的温度进行变频调整，使温度控制的更加精准。
39.本发明提供了一种无水冷光纤激光器系统。具备以下有益效果：通过温度检测单元反馈的信号对变频压缩温控系统的模式进行控制，在超低温和超高温时关闭激光器装置，在低温时改变变频压缩温控系统的模式来快速升温，在温度到达预警温度时及时预警，通过模拟计算出最合适便携式976nm泵浦风冷激光器的工作温度区间。不同冷板区域采用不同的热导系数的材料，使得各个区域的半导体的温度更加的一致。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
41.图1本发明的结构示意图；
42.图2本发明中变频压缩系统的结构原理框图；
43.图3是埋管冷板和流道以及泵浦激光器的示意图；
44.图4是埋管冷板不同的分区设置不同材料的示意图；
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
46.如图1
‑
2所示，一种风冷光纤激光器，为便携式风冷激光加工装置，包括温度控制平台1和控制系统2，温度控制平台1上设置若干半导体激光器3、n 1正反向光纤合束器4和光纤增益腔5，半导体激光器3的激光输出端均与光纤合束器4的输入端相匹配，正向光纤合束器41的输出端与光纤增益腔5的输入端相连接，光纤增益腔5的输出端与反向合束器42的输入端连接，反向合束器42的的输出端连接光纤输出光缆6；
47.温度控制平台为冷板，半导体激光器安装在冷板上，冷板为埋管冷板，可为单面埋管冷板或双面埋管冷板(冷板在制冷过程中起到蒸发器的作用)，相变式变频压缩温控系统7的冷媒流道与温度控制平台1相连接；温度控制系统用于向相变式变频压缩温控系统7发出工作指令；并结合温度监控系统23对温度控制平台1的实时温度的监测对相变式变频压缩温控系统7进行调整。
48.在一些实施例下，半导体激光器3用于在某个温度范围时提供增益腔吸收的976nm泵浦激光；
49.在一些实施例下，光纤增益腔5包括掺镱增益光纤51和位于掺镱增益光纤51两端的第一光栅52和第二光栅53；
50.在一些实施例下，相变式变频压缩温控系统7由变频压缩机、冷凝器、冷板、冷媒储液罐、冷媒管道，膨胀阀、风扇组成(还可以包括电磁四通换向阀，ptc加热管等)，为相变式变频压缩温控系统，用于为半导体激光器提供大温差的温度冷却。优选的，采用了单个相变式变频压缩机系统对全部半导体激光器进行冷却，也可以采用多组相变式变频压缩机系统，对多种半导体激光器分别进行不同温度的冷却，实现更多种类的增益搭配。
51.具体的，温控系统包括变频压缩机、热力膨胀阀、冷凝器、冷媒管道、冷板、变频风扇、半导体激光器组成、还可以包括电磁四通换向阀、ptc加热管。
52.所述光纤激光器通过(铜)管与热力膨胀阀连接，所述铜管内有制冷剂流通，所述埋(铜)管冷板上预安装半导体激光器，所述压缩机(铜)管与冷凝器连接，所述压缩机(铜)管与电磁四通换向阀连接。
53.优选的，所述光纤激光器温控系统包括所述压电控板、所述光纤激光器、冷凝器设有温度传感器、压力传感器，所述冷凝器设有变频风扇散热。使用压力传感器检测冷媒的量，当冷媒量不在预设冷媒量的范围时，不启动压缩机并给出通知。
54.在一些实施例下，光纤激光器温控系统还包装干燥过滤器，所述干燥过滤器设置在所述冷凝器和所述热力膨胀阀之间。
55.在一些实施例下，冷凝器采用铝制平行流换热器。
56.在水冷散热模组中，通常不需要考虑环境温度的条件，因为进入的水流温度通常是可控的低温，能带走相当的热量。而发明人意识到，对于小型风冷散热装置而言，由于需要流动的环境空气带走热量，如果不考虑环境温度，则会导致不能有效带走热量，制冷装置因为需散热位置的持续高温而持续工作在极限状态下，相变式变频压缩机系统不能有效带
走热量等问题。
57.因为水冷装置的散热是封闭的，通常的水冷装置会检测待冷却装置的温度或是其他装置内部的各处节点的温度，以决定水冷装置的运行功率等等，而对于小型便携式风冷装置，如果只检测待冷却装置或是装置内部的其他节点的温度，则在实际运行中会往往出现风冷装置满负荷运行，长时间满负荷运行造成装置的损坏，同时激光器的输出质量也较低。发明人由此意识到，当采用风冷装置时，其进入风冷单元的空气温度多依赖于环境空气温度，有时焊接所处环境是高温燥热的，其环境空气温度可能过高，因此导致了即使送风单元或是压缩单元是满负荷运行，其空气的流动依然难以带走热量，造成装置的长期满负荷运行的同时以及激光器的损坏，同时影响焊接质量。
58.由于压缩制冷的制冷原理，当将其用于小型风冷散热装置中时，由于装置的小型化和一体化，它不能够像分体式压缩制冷系统那样具有较强的温度适应性。
59.因此，需要在便携式风冷激光加工装置中设置环境温度检测器或冷凝端温度检测器或蒸发端温度检测器，根据不同的环境温度或冷凝端温度或蒸发端温度决定激光器的工作状态。
60.在一些实施例下，在焊接装置的外部或内部设置环境温度检测单元，环境温度检测单元包括温度探测器，用于检测环境空气温度或吸入空气温度，当环境空气温度或吸入空气温度高于第二预设温度时，向控制模块输入温度检测信号，启动预警或通知但不停机，变换显示灯的颜色，通知焊接者目前的状态，警示当前的激光器冷却系统负荷重或是激光输出质量降低；检测环境空气温度或吸入空气温度的信息，向控制模块输入温度检测信号，控制模块根据输入的温度检测信号，控制安全模块的通断和/或灯光示警模块的运行，当环境空气温度或吸入空气温度大于第一预设温度时，控制模块的安全模块断开，同时可使得灯光示警模块输出相应的信号。第一预设温度大于第二预设温度。
61.对于第一预设温度的设定而言，除上述之外其要兼顾系统的运行安全和稳定性。通常在环境温度过高时，会超过压缩机的运行范围，压缩机排气压力较高，功率迅速提升超出便携式风冷激光焊接机所能容纳的电机功率范围等。
62.对于976泵浦激光器而言，制冷系统的工作稳定性尤其重要，为保护976泵浦激光正常工作，需要精确设定976泵浦光所需要的环境温度范围，确保在检测到低于第一预设温度而系统运行时，系统不会出现热集中，温度陡峭式上升导致的系统过载，所以需要精确的设定第一预设温度来解决这个问题。
63.而确定第一预设温度需要考虑976泵浦光的合理工作温度、泵浦激光器热量产生速度，压缩制冷系统热量传递系数等，发明人根据便携式激光焊接机通常的尺寸、材料以及变频压缩机的通常热传递效率作出模拟，结果如下(以40度时压缩制冷所需要的功率为基准值1)：
64.温度/摄氏度404244464850525456需求功率11.021.051.101.171.251.371.551.75温度/摄氏度5860626466
ꢀꢀꢀꢀ
需求功率1.972.212.462.753.11
ꢀꢀꢀꢀ
65.优选的、第一预设温度可以大于40度。优选的可以为40
‑
70度，优选的可以为45
‑
55度、如采用50度。
66.优选的、第二预设温度可以大于30度。优选的可以为35
‑
60度，优选的可以为35度。
67.优选的，为了获得准确的温度，温度检测单元传感器位置设置在靠近进风口的位置，或是进风的通路内。
68.当激光器处于低温状态时，发明人意识到由于采用相变式变频风冷其会遇到启动困难，噪音加大的问题。同时激光器也存在无法快速工作在设定温度的问题，造成启动困难或是耗时较长。
69.在一些实施例下，可以在冷板(冷板)侧设置ptc加热管，当设备启动时，如果检测到当前温度较低，那么可以开启安装在冷板侧的ptc加热块，快速将激光器加热到工作设定温度，同时帮助压缩机快速进入工作状态。
70.在一些实施例下，为了使得装置更加的简洁、易集成，同时避免ptc加热块存在的难以布置，加热不均等问题，发明人想到了通过利用现有的变频压缩系统来提高系统启动速度的方式。
71.具体为，当系统在待机状态下，当侦测到环境温度低于预定值时，当装置启动时，首先在不打开调速风扇时，开启压缩机让其5hz
‑
40hz低频运转(优选的，可为10
‑
20hz)，通过压缩机压缩制冷剂，逐渐提高制冷剂的温度，制冷剂经过压缩机进入冷板，当制冷剂输入冷板(激光模组)侧，即可快速提升冷板侧的温度到达预定的第五温度范围，其温度差用δt表示。而当δt提高到一个数值后，会出现后续加热乏力的情况，因此需要控制器设定一个预定的第三温度差δt1，当温差值达到δt1后，启动加工装置工作(温度差为通过此方法提升温度后的冷板温度与未使用此方法升温时的冷板温度差)。
72.经过反复地模拟和试验，最终得到δt通常的取值范围可为1
‑
10度，而为提升启动效率，预定的第三温度差δt1取值可为3
‑
8度，优选的可为4
‑
6度，如设定δt1为5度，那么当温度差到达5度时，安全电路打开，激光准备就绪。
73.另外也可以将上述制热方式中，由于缺乏后续的持续制热，也可以在激光器的蒸发侧设置额外的ptc热块，在上述制热过程中，开启ptc加热块快速提高冷板侧的温度。
74.另外，发明人注意到到，使用976nm激光作为高功率加工泵浦光时，常常在极低环境温度下发生激光伤害，这是由于系统制热速度难以跟上外加976nm激光特殊的吸收峰导致的。为了解决这个问题，发明人想到可以在损害光比例较大时，装置的安全电路断开，不开启激光装置的出射。而对于此种情况，环境温度是起到决定性作用的。
75.优选的，当温度探测器检测到环境温度低于第四温度时，控制模块的安全模块断开，同时可使得灯光示警模块输出相应的信号.
76.优选的，第四温度可以为
‑
15℃至10℃，优选的，可为0℃度至10℃。
77.在使用时，先由控制系统2根据使用者需要的工作模式，通过温度控制系统22向相变式变频压缩温控系统发出相应的指令，相变式变频压缩温控系统7会根据不同的指令，进行不同模式的运行，并通过冷媒流道与温度控制平台1相连，对温度控制平台1进行不同温度的控制，并通过温度监控系统23实时将温度控制平台的温度信号传送给温度控制系统22，温度控制系统22会根据实时温度的反馈对相变式变频压缩温控系统7进行变频调节，以保证温度控制平台1的温度在设定温度的附近，不会有明显变化；
78.从图3中可以看出，若干半导体布置在冷板上，冷媒管道s形顺序经过各个半导体的下部，带走热量。但是冷媒管道在经过冷板的前部区域后，部分冷媒的气化，导致冷媒在
经过冷板的后部区域时，其制冷能力不如前部区域的制冷能力，会导致各个区域的制冷能力不同，因此导致各个不同区域的半导体激光器的温度不同，那么就会导致波长的漂移，造成激光泵浦效率的下降。
79.为了解决这个技术问题，在一些实施例下，将冷板分为前部、中部、后部三个区域，参见图4，分别为冷板a区，冷板b区，冷板c区，各个区域采用不同导热系数的材料制成，以平衡各个区域的制冷效率和制冷能力。冷板a区的上下垂直导热系数为ka1、水平导热系数ka2；冷板b区的上下垂直导热系数为kb1、水平导热系数kb2；冷板c区的上下垂直导热系数为kc1、水平导热系数kc2。那么可以设置ka1<kb1<kc1,而ka2<kc2<kb2,即使得三个区域的冷板的上下垂直导热效率依次上升平衡不同区域的冷媒的变化，而由于中间区域位于两个区域之间，其热更加集中，使得中间区域的水平导热能力增大，使得热量更易散出。同时在一些实施例下，设得kb2>kb1,使得中间区域的热量更容易向两边的冷板区域传递，以更加的平衡三个冷板区域的温度。
80.本技术系统通过相变式变频压缩机制冷的方式，可以设为变频模式可以实时对温度控制平台的温度进行变频调整，使温度控制的更加精准。
81.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。