[发明专利]一种安全充气装置

说明书

本发明提供了一种安全充气装置，能够用于对大型光学窗口的光学腔体定期充入干燥氮气进行干燥和保压，其结构简单，成本低，安全性能高，本发明的技术方案包括减压器、三通阀、安全阀及防扭气嘴，所述减压器进气口连接气源，出气口通过高压管与三通阀的进气口连接，三通阀上设有两个出气口，其中一个出气口安装有小量程压力表，另一出气口与安全阀的进气口连接，安全阀的出气口通过低压管与防扭气嘴连接，所述防扭气嘴用于连接光学腔体充气口；所述安全阀内设有气压调节装置，能够对经过安全阀的高压气体进行泄压。

技术领域

本发明涉及光电设备中光学腔体的充气干燥与保压装置领域，具体为一种安全充气装置。

背景技术

光电设备的光学腔体内部安装有各种光电传感器和光学元件。为避免光学元件表面起雾、发霉和腐蚀，提高光学元件的寿命和光电设备的可靠性，往往需要对光学腔体进行密封设计，并定期充入干燥氮气进行干燥和保压。

受到光学窗口尤其是大型光学窗口和腔体结构强度的限制，光电设备的光学腔体能够承受的压力通常不超过0.1Mpa，安全充气压力通常在0.005MPa和0.03MPa之间。而氮气气源主要为瓶装氮气，最高气压通常在15MPa左右，是光学腔体安全充气压力的数百倍。为保证充气的安全性，需要一套充气装置，对气源进行减压，并具备安全保护功能。

目前的光电设备充气装置有自动充气装置和手动充气装置。自动充气装置配备有压力控制系统，系统复杂，成本高，应用较少。手动充气装置简单，成本低，应用较广，但是缺乏安全保护功能，容易由于误操作发生过充，造成安全事故。而且，光电设备的光学腔体充气口普遍使用的充气口为弹簧式气阀，充气时需要用气嘴通过螺纹与其连接，同时顶开其阀芯，而目前的充气装置的气管与光学腔体充气口连接时转动气嘴，容易造成气管扭转，使用较为不便。

另外，目前能够用于充气的安全阀均为弹簧式的溢气阀。由于弹簧力对距离的变化不敏感，灵敏度较低，开启压力较大，往往在0.5MPa以上。同时，由于弹簧力与溢气阀的开启度成正比，开启度越大，顶开阀芯的内部压力就越大，排气速度受限，压降较小，无法快速将气路中的压力大幅降低至安全范围以内。

发明内容

本发明提供了一种安全充气装置，能够用于对光学腔体定期充入干燥氮气进行干燥和保压，其结构简单，成本低，安全性能高。

本发明的技术方案在于：包括减压器、三通阀、安全阀及防扭气嘴，所述减压器进气口连接气源，出气口通过高压管与三通阀的进气口连接，三通阀上设有两个出气口，其中一个出气口安装有小量程压力表，另一出气口与安全阀的进气口连接，安全阀的出气口通过低压管与防扭气嘴连接，所述防扭气嘴用于连接光学腔体充气口；所述安全阀内设有气压调节装置，能够对经过安全阀的高压气体进行泄压。

作为上述方案的优选，所述气压调节装置设于安全阀阀体内，包括阀芯、磁铁、调节杆，所述阀体上设有垂直于气路的阶梯通孔，阶梯通孔轴线与气路轴线相交，所述阶梯通孔的中间区段孔径小于其两端的孔径，磁铁设于阀芯和调节杆之间，调节杆一端固定在阀体阶梯通孔的中间区段内壁，另一端与磁铁通过磁力连接，阀芯设于阶梯通孔内一侧的大径孔段内，阀芯外径小于对应的大径孔段直径，调节杆与阀体的连接部和阀芯位于气路的两侧，所述磁铁能够通过磁力吸引阀芯以使阀芯端面与阶梯通孔台阶面贴合。

作为上述方案的优选，所述阀芯为盘状结构，其朝向磁铁的端面中央设有盲孔，所述磁铁为圆柱状结构，其上端插入至阀芯盲孔内与阀芯固定连接，所述阀体阶梯通孔内与阀芯端面相对的台阶面上设有环形凹槽，所述凹槽内设有密封圈，所述阀芯在磁铁磁力的作用下能够向调节杆一侧运动并挤压密封圈。

作为上述方案的优选，所述阀体阶梯通孔的位于阀芯一侧的端口设有排气盖，所述排气盖与阀体阶梯通孔通过螺纹连接，所述排气盖上设有多个排气孔，所述阀体阶梯通孔的位于调节杆一侧的大径孔段端口设有调节盖，所述调节杆与阀体阶梯通孔通过螺纹连接，阶梯通孔上与调节盖端面对应的台阶面上设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有密封圈，通过拧动调节盖，能够使调节盖端面挤压密封圈。