專利名稱：焊接用自動調(diào)光防護面罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種專用工具，特別是—種電焊用能自動調(diào)光的防護面罩。
老式的防護面罩采用的是有色玻璃作為遮光元件，透光率低，無光時看不見焊接物體，操作工人必須用裸眼來觀看引弧后再用其來遮光，其結(jié)果給電焊造成職業(yè)性眼病，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外出現(xiàn)各種電子自動變色焊接防護面罩，其原理是光信號經(jīng)微電子器件轉(zhuǎn)換成電信號，用電信號控制遮光元件液晶合的開關(guān)，基本上解決了上述問題。但是又出現(xiàn)了新的問題。其主要的問題表現(xiàn)有易受外界背景干擾(即外界光達到一定的強度時就將其遮光器件打開)，液晶合透光率不均勻，遮光強弱需人工調(diào)節(jié)，需經(jīng)常更換電池等。
本實用新型的目的在于提供一種在防護面罩上裝有弧光傳感器、電子線路及遮光元件等，使用時通過電信號傳遞，使面罩玻璃遇光瞬間自動變深，平時保持為透明狀達到自動調(diào)光的使用目的。
本實用新型的目的是通過以下措施來實現(xiàn)的它由罩體、傳感器、遮光元件、線路盒、光電池組，定位片與十二塊電子模片電路所組成，傳感器裝于線路盒上成三點式結(jié)構(gòu)，遮光元件置于線路盒內(nèi)，并裝在罩體長型窗口的中部，光電池組置于線路盒的前方的下部，定位片將罩體與頭套相聯(lián)；其電路中的模片組成分別為光電轉(zhuǎn)換、信號放大、信號整形、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、遮光器件、光傳感器、電壓放大、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換、光電池、儲能器件、提升電壓、系統(tǒng)電源；所述電路中光電轉(zhuǎn)換是由D1與電阻R0連組合，信號放大由R1、R2、R3、C0及IC0連接構(gòu)成交流耦合放大器，信號整形電路由電阻R4—R7，電容C1及IC1組成，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)由IC2構(gòu)成，遮光器件由IC2的輸出端O1—O4分別聯(lián)接到相應(yīng)的液晶盒上，光傳感器由R8與B1組成分壓電路，電壓放大由R9—R13、C2、C3及IC3相連構(gòu)成，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換由R14—R18、BG組成的區(qū)間電壓電路和IC4—IC7構(gòu)成，光電池由B1和D3組成，儲能器件由B2與C4組成，提升電壓由IC8、L1、C5、C6及D4相連組成。
本實用新型的優(yōu)點與效果是1.抗干擾性本產(chǎn)品具有不受外界自然光的干擾，即使在烈日下也不變色，只有在弧光下才能工作。
2.透光均勻安全以往產(chǎn)品透光不均勻，改變遮光器與光源角度不遮光的缺點，本產(chǎn)品不僅克服了這些缺點，還增加了消除對人眼有害的紅外線紫外線裝置。
以往的產(chǎn)品需根據(jù)弧光的強弱，更換遮光器。本產(chǎn)品無需更換遮光器，自動調(diào)整遮光器。
3.永久性電能以往產(chǎn)品需經(jīng)常更換電池，本產(chǎn)品無需更換電池。
4.外觀獨特本產(chǎn)品采用的頭戴式結(jié)構(gòu)，解決了一只手，提高了焊接工效。


如下圖1為本實用新型電路原理流程方框圖；圖2為本實用新型電路原理圖；圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)組成立體圖。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳述防護面罩罩體1，由高聚合塑料鑄成，據(jù)有抗高溫、阻燃，重量輕等特點。其外型是根據(jù)人體頭部，臉部的特點設(shè)計，上部為圓型，中部為凸出的平面，平面中有一長方形的窗口，據(jù)有較高的視野范圍。下部為橢圓型，據(jù)有較好的防飛濺物的特征。傳感器2安裝在電子線路安裝保護盒上形成三點式結(jié)構(gòu)，使感光信號無任何盲區(qū)。遮光元件3放在電子線路保護盒內(nèi)并安裝在防護罩長型窗口的中部，使其與人的眼光平行。線路盒4是一種長方型盒，把一切電子線路和外圍器件均安裝于內(nèi)，具有安裝方便，操作簡單等特點。光電池組5安放在電子線路安裝保護盒前方的下部，具有較強的吸收光線的特點。頭套6套在人的頭部上面設(shè)計為可調(diào)整的方式，與側(cè)頭套和防護面罩組合成頭戴式防護面罩，具有戴著舒適，調(diào)整方便的特點。定位片7是頭套與面罩間聯(lián)接時固定在某一位置的固定裝置。調(diào)整旋鈕內(nèi)一螺絲桿，螺絲桿穿過定位片與定位片內(nèi)的螺絲帽聯(lián)接，當(dāng)定位片的位置調(diào)整好后，使用調(diào)整旋鈕將其鎖緊。側(cè)頭套8套在人的頭部前額部分的四周，并有調(diào)整鎖緊裝置。
其電路由弧光檢測、弧光強度檢測、電源、遮光四大部分組成。
弧光檢測部分由光電轉(zhuǎn)換、信號放大、整形、多路開關(guān)四部分組成。光電轉(zhuǎn)換采用高靈敏度的光敏器件，它把采集到的弧光信號轉(zhuǎn)換成電壓信號(非脈動光不能轉(zhuǎn)換)，再由信號放大部分將其進行放大。放大后的交流信號經(jīng)整形電路整形后通過多路開關(guān)去控制遮光部分。
弧光強度栓測部分由光電傳感器、電壓放大、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換三部分組成。采用光電池作為光電傳感器，其特征是當(dāng)光線照射到光電池上的時候，就能產(chǎn)生一定的電壓和電流，這個電壓與光強度成正比。當(dāng)光電傳感器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)電壓信號放大器放大后，輸出到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部分，由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)變成數(shù)字量去控制多路開關(guān)，選擇某幾個通道導(dǎo)通，從而去控制遮光器的工作。這樣就實現(xiàn)了遮光器的遮光強弱隨著弧光的強弱自動調(diào)節(jié)的目的。
電源部分由光電池、儲能元件、升壓元件三部分組成。根據(jù)光電池的特點，當(dāng)外界光源達到光電池工作的強度時由光電池產(chǎn)生的電能一部分用于系統(tǒng)的供電，一部分給儲能元件補充能量。外界光源未達到光電池工作的強度時由儲能元件釋放能量仍繼續(xù)給系統(tǒng)供電，當(dāng)有弧光時系統(tǒng)供電即由光電池供電，由于光電池和儲能元件所釋放的電壓比較低本實用新型使用提高電壓的器件使其達到系統(tǒng)所需的正常工作電壓。解決了更換電池的問題。
遮光部分主要由液晶盒組組成，液晶盒組是由數(shù)個液晶盒組成，當(dāng)沒有弧光時液晶處于正常狀態(tài)，液晶盒處于完全透明狀態(tài)，當(dāng)有弧光時液晶盒處于偏轉(zhuǎn)狀態(tài)，阻擋光線的穿透起著遮光的作用。由于液晶在液晶盒內(nèi)分部不均勻等原因造成了液晶盒遮光時穿透光線出現(xiàn)不均勻狀態(tài)，這個問題一般均采用在液晶盒前加一個有色玻璃的辦法來解決，但效果仍不令人滿意。
本實用新型采用的是將液晶盒與液晶盒之間反偏方式疊架的方法，不僅解決了遮光不均的問題，還增加透明狀態(tài)下的透光度，其效果非常令人滿意。遮光器自動調(diào)節(jié)的方法是由數(shù)個反偏方式疊加的液晶盒組合成液晶盒組，當(dāng)弧光較強時，弧光強度檢測部分輸出的數(shù)字信號控制多個液晶盒處于偏轉(zhuǎn)遮光狀態(tài)，阻擋強光的穿透。當(dāng)弧光較弱時則減少液晶盒偏轉(zhuǎn)遮銚狀態(tài)的數(shù)量的方法來完成的。
本電路的結(jié)構(gòu)由十二個功能模塊組成。
光電轉(zhuǎn)換器(1)采用硅光電二極管D1，經(jīng)光照射后D1把光信號變成電信號，作為電阻R0的電壓降進行電壓變換。信號放大(2)由電阻器R1、R2、R3，電容器C0及運算放大器IC0，構(gòu)成的交流耦合交流放大器。穩(wěn)壓二極管D0給運算放大器同相輸入端保持一穩(wěn)定的電壓，交流放大器的增益由反饋電阻R3的阻值決定，光電轉(zhuǎn)換的輸出經(jīng)交流放大器放大后輸出。信號整形(3)由電阻器R4、R5、R6、R7、電容器C1及運算放大器IC1組成。它將交流放大器輸出的交流信號進行整形，變成同頻率，同相的方波信號輸?shù)蕉嗦烽_關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)為單片集成電路IC2組成。整形電路輸出的方波信號分別聯(lián)接到多路開關(guān)IC2的輸入通道I1和I4上，由控制端CON1到CON4控制它們的斷開和導(dǎo)通。遮光器件(5)由集成電路IC2多路開關(guān)的輸出端O1到O4分別聯(lián)接到相應(yīng)的液晶盒上。光傳感器(6)由電阻器R8和光電池B1組成分壓電路。將弧光強度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號送給放大器。電壓放大(7)由電阻器R9、R10、R11、R12、R13電容器C2、C3及運算放大器IC3組成的比例積分放大器。電阻器R11與電容器C3是運算放大器同相輸入端的下偏置電阻和旁路電容，電阻器R9、R10電容器C2為運算放大器IC3的反饋電阻及積分電容，電阻器R12、R13為運算放大器輸出端的下偏置電阻。它把弧光強度部分檢測到的電壓信號進行放大。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(8)由電阻器R14、R15、R16、R17、R18晶體三極管BG組成的區(qū)間電壓電路和四個比較器IC4、IC5、IC6、IC7構(gòu)成模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。區(qū)間電壓信號接到相應(yīng)的比較器的同相輸入端。電壓放大級的輸出信號與比較器同相輸入端的區(qū)間電壓進行比較從而將模擬量變?yōu)閿?shù)字量。為保證區(qū)間電壓的穩(wěn)定使用晶體三極管BG作為恒流源，為區(qū)間電壓電路提供穩(wěn)定的電流。光電池(9)由光電池B1和晶體二極管組成電源采集電路，晶體二極管D3起隔離作用，當(dāng)有光線時，由光電池采集能量為系統(tǒng)供電源并為儲能元件提供能量。儲能器件(10)采用可沖電電池B2，在沒有光線時沖電電池B2為系統(tǒng)供電，電容器C4為濾波電容。提升電壓(11)采用專用開關(guān)式升壓集成電路IC8，其它元件電感器L1電容器C5、C6及蕭特基二極管D4，為集成電路IC8的專用外圍電路。同時還備有系統(tǒng)電源(12)。
權(quán)利要求1.焊接用自動調(diào)光防護面罩，由罩體1、傳感器2、遮光元件3、線路盒4、光電池組5，定位片7與十二塊電子模片電路所組成，其特征在于傳感器2裝于線路盒4上成三點式結(jié)構(gòu)，遮光元件3置于線路盒4內(nèi)，并裝在罩體1長型窗口的中部，光電池組5置于線路盒4的前方的下部，定位片7將罩體1與頭套6相聯(lián)；其電路中的模片組成分別為光電轉(zhuǎn)換(1)、信號放大(2)、信號整形(3)、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)、遮光器件(5)、光傳感器(6)、電壓放大(7)、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(8)、光電池(9)、儲能器件(10)、提升電壓(11)、系統(tǒng)電源(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)光防護面罩，其特征在于所述電路中光電轉(zhuǎn)換(1)是由D1與電阻R0相連組合，信號放大(2)由R1、R2、R3、C0及IC0連接構(gòu)成交流耦合放大器，信號整形電路(3)由電阻R4—R7，電容C1及IC1組成，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)由IC2構(gòu)成，遮光器件(5)由IC2的輸出端O1—O4分別聯(lián)接到相應(yīng)的液晶盒上，光傳感器(6)由R8與B1組成分壓電路，電壓放大(7)由R9—R13、C2、C3及IC3相連構(gòu)成，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(8)由R14—R18、BG組成的區(qū)間電壓電路和IC4—IC7構(gòu)成，光電池(9)由B1和D3組成，儲能器件(10)由B2與C4組成，提升電壓(11)由IC8、L1、C5、C6及D4相連組成。
專利摘要本實用新型涉及一種電焊用能自動調(diào)光的防護面罩。傳感器裝于線路盒上成三點式結(jié)構(gòu)，遮光元件置于線路盒內(nèi)，并裝在罩體長型窗口的中部，光電池組置于線路盒的前方的下部，使用時通過電信號傳遞，使面罩玻璃遇光瞬間自動變深，平時保持為透明狀達到自動調(diào)光的使用目的。
文檔編號A61F9/06GK2232264SQ95232309
公開日1996年8月7日 申請日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月25日
發(fā)明者高錦 申請人:高錦