專利名稱：一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種紅外成像檢測(cè)技術(shù)，特別是一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口。
技術(shù)背景目前高速度的發(fā)電、用電現(xiàn)狀，我們必須清醒地意識(shí)到一個(gè)重要問(wèn)題…安全。 高壓或低壓開關(guān)柜作為發(fā)電廠、變電站、用電大戶中的重要設(shè)備，起著關(guān)合及開斷電力 線的作用，用來(lái)實(shí)現(xiàn)輸送及倒換電力負(fù)荷、以及從電力系統(tǒng)退出故障設(shè)備和線段，從而保證 電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。在高壓或低壓開關(guān)柜的長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，開關(guān)柜中的觸點(diǎn)和母線排連接 處等部位因老化和接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度無(wú)法監(jiān)測(cè)，由此容易導(dǎo)致火 災(zāi)事故。近年來(lái)，在電廠和變電站已經(jīng)發(fā)生多起開關(guān)柜過(guò)熱事故，造成火災(zāi)和大面積的停電。 因而對(duì)全封閉的高壓或低壓開關(guān)電器檢測(cè)和監(jiān)視開關(guān)觸點(diǎn)、母線排連接處的工作溫度，提前 發(fā)現(xiàn)和排除熱故障隱患，對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有非常重要的意義。開關(guān)觸頭和母線排連接處處于高電壓、高溫度、高磁場(chǎng)以及極強(qiáng)的電磁干擾環(huán)境中，傳 統(tǒng)的測(cè)溫儀表如熱電偶、光纖傳感器等易受到這些因素的干擾和影響，因而無(wú)法對(duì)這些位置 進(jìn)行直接接觸測(cè)量，從而也就無(wú)法真正得到高壓或低壓開關(guān)柜的真實(shí)工作狀態(tài)，以致設(shè)備內(nèi) 部局部過(guò)熱卻仍在"帶病"運(yùn)行。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠，用于對(duì)電氣 設(shè)備紅外成像檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)和排除熱故障隱患的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口 。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，主要有光學(xué) 晶體、金屬外框、金屬蓋板、密封圈、密封膠、安裝孔和固定螺釘組成，在金屬外框上安裝 光學(xué)晶體，光學(xué)晶體上設(shè)有紅外鍍膜層，光學(xué)晶體用密封膠密封并與金屬外框固定在一起， 金屬蓋板通過(guò)固定螺釘和金屬外框連接，密封圈固定在金屬外框上，使用時(shí)，金屬外框通過(guò) 安裝螺釘和安裝孔安裝在電氣設(shè)備外殼上。所述的光學(xué)晶體上設(shè)有的紅外鍍膜層，包含有三 層鍍膜層，第一層材料為氟化釔(YF3)，第二層為氟化鐿(YbF3)，第三層為氟化鑭(LaF3)。 所述的金屬外框和金屬蓋板材料采用硬鋁材料。所述的光學(xué)晶體為透過(guò)波段在0.15微米至 12.5微米，透過(guò)率達(dá)80%以上的寬波段、高透過(guò)率的人工合成單晶或多晶光學(xué)晶體。所述的光學(xué)晶體上設(shè)有的紅外鍍膜層，可采用電子槍真空蒸鍍的方式，鍍膜設(shè)備為不銹 鋼雙層結(jié)構(gòu)，中間通冷卻水，蒸發(fā)源使用坩堝，內(nèi)置紅外鍍膜材料，進(jìn)行鍍膜工作前，首先 需要把爐腔內(nèi)的空氣按鍍膜設(shè)備規(guī)定的要求抽至真空，然后開始鍍膜；鍍膜時(shí)，坩堝內(nèi)的材 料在電子槍的轟擊下開始融化并蒸發(fā)，鍍膜材料的蒸汽會(huì)飛散到光學(xué)晶體表面并沉積下來(lái)形成薄膜；在鍍膜時(shí)還需要外加離子源進(jìn)行轟擊；薄膜在沉積到晶體表面的同時(shí)，還—會(huì)沉積到 膜厚測(cè)量?jī)x的探測(cè)晶振片上，隨著沉積薄膜的厚度增加，晶振片的固有頻率會(huì)發(fā)生變化，當(dāng) 變化到預(yù)設(shè)的確定值時(shí)，膜厚控制儀會(huì)自動(dòng)切斷電子槍電源并關(guān)閉擋板，結(jié)束本層膜的鍍制, 在此，所述紅外鍍膜層包含有三層鍍膜層，第一層材料為氟化釔(YF3)，第二層為氟化鐿 (YbF3)，第三層為氟化鑭(LaF3)， 一層膜鍍好后，電子槍真空蒸鍍?cè)O(shè)備上的坩堝轉(zhuǎn)到下 個(gè)材料重復(fù)第一層鍍膜動(dòng)作進(jìn)行下一層的鍍制，當(dāng)三層薄膜鍍制完成后，待光學(xué)晶體冷卻即 可充氣，開爐取出。本實(shí)用新型具有的有益效果是把寬光譜、高透過(guò)率的光學(xué)晶體用用密封膠密封并固定 在金屬外框上，滿足電氣設(shè)備的密封要求并防止光學(xué)晶體脫落。制作透過(guò)波段在0.15um至 12.5um內(nèi)，透過(guò)率達(dá)到80%以上的人工合成單晶或多晶光學(xué)晶體不僅滿足紅外成像測(cè)溫的需 要還可以進(jìn)行紫外成像和可見光的觀察。高強(qiáng)度金屬外框、蓋板、密封圈可以很好的滿足電 氣設(shè)備密封及安全的要求，本實(shí)用新型可以應(yīng)用于380v至40.5Kv電氣設(shè)備的殼體上。本實(shí)用新型采取了在高強(qiáng)度金屬外框里裝有寬光譜、高透過(guò)率的光學(xué)晶體，光學(xué)晶體四 周用密封膠密封并與金屬外框固定在一起，光學(xué)晶體外面用高強(qiáng)度金屬蓋板進(jìn)行保護(hù)。由此 得到的一種紅外窗口，具有抗電磁干擾、電絕緣、體積小、耐腐蝕、本質(zhì)安全等優(yōu)點(diǎn)特別適 用于各種大型機(jī)電、石油化工、礦井等強(qiáng)電磁干擾和易燃易爆等惡劣環(huán)境中。該窗口在高壓 或低壓開關(guān)溫度測(cè)量中能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離紅外成像檢測(cè)，具有極好的經(jīng)濟(jì)效益，而且在其他領(lǐng) 域也具有極好的推廣應(yīng)用價(jià)值，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)帶電成像檢測(cè)，超大的測(cè)量范圍，精密堅(jiān)固、可 靠耐用。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)正面示意圖； 圖2是圖1的側(cè)面剖視圖； 圖3是圖1的后視圖。圖中1:光學(xué)晶體、2:高強(qiáng)度金屬外框、3:高強(qiáng)度金屬蓋板、4:耐高溫密封圈、5: 密封膠、6:安裝螺釘、7:安裝孔、9:固定螺釘、10:紅外鍍膜層。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，實(shí)施例的描述不限制本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍。 實(shí)施例1如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施例描述的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，主要有光 學(xué)晶體l、金屬外框2、金屬蓋板3、密封圈4、密封膠5、安裝孔7和固定螺釘9組成，在 金屬外框2上安裝光學(xué)晶體1，光學(xué)晶體1上設(shè)有紅外鍍膜層10，光學(xué)晶體1用密封膠5密 封并與金屬外框2固定在一起，金屬蓋板3通過(guò)固定螺釘9和金屬外框連接，密封圈4固定在金屬外框2上，本實(shí)施例提供的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口， "sr用于電氣設(shè)備的紅外成像檢測(cè)，金屬外框2通過(guò)安裝螺釘6和安裝孔7安裝在電氣設(shè)備外殼上。所述的金屬外框 2和金屬蓋板材料3采用硬鋁材料，該硬鋁材料采用高強(qiáng)度硬鋁材料，具有硬度好、重量輕、 加工美觀的特點(diǎn)。所述的光學(xué)晶體1為透過(guò)波段在0.15微米至12.5微米，透過(guò)率達(dá)80%以 上的寬波段、高透過(guò)率的人工合成單晶或多晶光學(xué)晶體。該晶體透紫外光、紅外光和可見光， 透過(guò)率最高可達(dá)95%，非常適合3微米至5微米和8微米至14微米紅外熱像儀成像檢測(cè)， 該晶體耐高溫、絕緣，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)射的紅外線直接透過(guò)此窗口，實(shí)現(xiàn)電 氣設(shè)備帶電進(jìn)行溫度檢測(cè)的需要。光學(xué)晶體1是一種優(yōu)秀的紅外透過(guò)材料，透過(guò)范圍一直可以延伸到波長(zhǎng)12.5微米處。為 了進(jìn)一步提高紅外性能，增加透過(guò)率，需要進(jìn)行紅外鍍膜加工。所述的光學(xué)晶體1上設(shè)有的紅外鍍膜層10，采用電子槍真空蒸鍍的方式，鍍膜設(shè)備為不 銹鋼雙層結(jié)構(gòu)，中間通冷卻水，蒸發(fā)源使用坩堝，內(nèi)置紅外鍍膜材料，進(jìn)行鍍膜工作前，首 先需要把爐腔內(nèi)的空氣按鍍膜設(shè)備規(guī)定的要求抽至真空，然后開始鍍膜；鍍膜時(shí)，坩堝內(nèi)的 材料在電子槍的轟擊下開始融化并蒸發(fā)，鍍膜材料的蒸汽會(huì)飛散到光學(xué)晶體1表面并沉積下 來(lái)形成薄膜；為了保證附著的牢固度，在鍍膜時(shí)可外加離子源進(jìn)行'轟擊；薄膜在沉積到光學(xué) 晶體表面的同時(shí)，還會(huì)沉積到膜厚測(cè)量?jī)x的探測(cè)晶振片上，隨著沉積薄膜的厚度增加，晶振 片的固有頻率會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)變化到預(yù)設(shè)的確定值如0.5毫米時(shí)，膜厚控制儀會(huì)自動(dòng)切斷電 子槍電源并關(guān)閉擋板，結(jié)束本層膜的鍍制。所述的光學(xué)晶體1上設(shè)有的紅外鍍膜層10，包含 有三層鍍膜層，第一層材料為氟化釔(YF3)，第二層為氟化鐿(YbF3)，第三層為氟化鑭 (LaF3)， 一層膜鍍好后，電子槍真空蒸鍍?cè)O(shè)備上的坩堝轉(zhuǎn)到下個(gè)材料重復(fù)第一層鍍膜動(dòng)作 進(jìn)行下一層的鍍制，當(dāng)三層薄膜鍍制完成后，待光學(xué)晶體冷卻即可充氣，開爐取出。光學(xué)晶 體1采用本實(shí)用新型方法鍍膜后，可使其透過(guò)波段在0.15微米至12.5微米內(nèi)，透過(guò)率達(dá)到 80%以上，最高可達(dá)到95%。
權(quán)利要求1.一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，主要有光學(xué)晶體(1)、金屬外框(2)、金屬蓋板(3)、密封圈(4)、密封膠(5)、安裝孔(7)和固定螺釘(9)組成，其特征在于在金屬外框(2)上安裝光學(xué)晶體(1)，光學(xué)晶體(1)上設(shè)有紅外鍍膜層(10)，光學(xué)晶體(1)用密封膠(5)密封并與金屬外框(2)固定在一起，金屬蓋板(3)通過(guò)固定螺釘(9)和金屬外框(2)連接，密封圈(4)固定在金屬外框(2)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，其特征在于所述的光學(xué)晶體(l) 上設(shè)有的紅外鍍膜層(10)，包含有三層鍍膜層，第一層材料為氟化釔，第二層為氟化 鐿，第三層為氟化鑭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，其特征在于所述的金屬外 框(2)和金屬蓋板材料(3)采用硬鋁材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，其特征在于所述的光學(xué)晶 體(1)為透過(guò)波段在0.15微米至12.5微米，透過(guò)率達(dá)80%以上的寬波段、高透過(guò)率的 人工合成單晶或多晶光學(xué)晶體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，其特征在于所述的光學(xué)晶體(l) 為透過(guò)波段在0.15微米至12.5微米，透過(guò)率達(dá)80%以上的寬波段、高透過(guò)率的人工合成 單晶或多晶光學(xué)晶體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電器設(shè)備上的紅外窗口，主要有光學(xué)晶體、金屬外框、金屬蓋板、密封圈、密封膠、安裝孔和固定螺釘組成，在金屬外框上安裝光學(xué)晶體，光學(xué)晶體上設(shè)有紅外鍍膜層，光學(xué)晶體用密封膠密封并與金屬外框固定在一起，金屬蓋板通過(guò)固定螺釘和金屬外框連接，密封圈固定在金屬外框上，使用時(shí)，金屬外框通過(guò)安裝螺釘和安裝孔安裝在電氣設(shè)備外殼上。這種一種紅外窗口，具有抗電磁干擾、電絕緣、體積小、耐腐蝕、本質(zhì)安全等優(yōu)點(diǎn)特別適用于各種大型機(jī)電、石油化工、礦井等強(qiáng)電磁干擾和易燃易爆等惡劣環(huán)境中。該窗口在高壓或低壓開關(guān)溫度測(cè)量中能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離紅外成像檢測(cè)，具有極好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H05K5/02GK201115096SQ200720184430
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者超 向, 江 洪, 黃紅友 申請(qǐng)人:浙江紅相科技有限公司