[实用新型]光控自动电焊面罩

说明书

本实用新型属于一种焊接用防护面罩。

传统的电焊面罩是由红钢纸面罩和护目镜组成。这种电焊面罩遮光片黑度过大，无自动调光变色功能，使用极不方便。在使用传统面罩时，必须在焊条定位再遮上目镜引弧，操作者往往为了准确定位，先引弧再遮上面罩，因此，眼睛受到紫外线、红外线的严重灼伤，造成“电光眼”职业病。而且，在焊接时还得经常停焊打开护目镜以观察焊缝质量或后续焊缝去向。这样，频繁地启用护目镜，不仅影响焊缝质量，也影响劳动生产率。近十多年来，国内外对电焊面罩也作了不少改进，例如，从形式上有手持式、帽式和头盔式；从材料上由红钢纸改为塑料，减轻了重量；护目镜则改进更多，有在面罩上附加机电装置，在焊接时目镜翻上，不焊时则目镜落下，如中国专利87214045，86206681，但这种面罩因附加了机电装置，重量太大；也有用镀膜片取代色片，通过光电控制变色片，达到自动变光，以防红外线和紫外线，但目前的镀膜层对红外线和紫外线的吸收不理想，未能达到国家规定的标准。最新的一种是采用液晶光阀自动变光，目前主要问题是可见光透过率在5％以上，达不到规定的要求，要靠加上UR、IF的滤波器再吸收一部分可见光才能达到遮光号要求。其次，目前液晶电控的响应时间较长，故红外线和紫外线的透过超过了国家的规定。

本实用新型的目的是要提供一种光控自动变色的电焊面罩。这种面罩克服了上述缺点，其技术指标达到了国家标准GB3609.1－83、GB3609.2－83和GB3609.3－83的规定。

本实用新型由面罩壳1、护目镜2和控制电路3组成，见图1。

面罩壳1采用塑料制成，有手持式和头盔式二种，适用各种头型尺寸的操作者手持式或戴用。它用耐高温、耐燃的新型塑胶一次注塑成型。它的重量轻，也完全消除了传统红钢纸面罩的漏光问题。

护目镜2由液晶片22，双防滤色片23、24，保护玻璃片21、25组成，见图2。

液晶光阀有常闭式和常开式二种。以常闭式光阀为例，当液晶片22加上特定频率f、一定幅度的对称方波电压时，液晶光阀开启，达到相应的透光度；反之，当切断液晶片所加电压时，液晶光阀关闭，达到最大的遮光度。若液晶片上所加的对称方波电压幅度在液晶片所允许的范围内变化时，液晶光阀的遮光度也将随之变化。因此，调节液晶片所加对称方波的幅度，即可实现液晶光阀的遮光度。这样，只要采用根据被测光源的照明强度使对称方波电压幅度相应变化的控制方式，即能实现液晶光阀自动调光遮光的目的。

双防滤色片23、24的作用是吸收红外线和紫外线，目前的双防滤色片对红外线及紫外线的透过率指标不能完全达到GB3609.1－83标准。本实用新型采用的双防滤色片是在原色片中渗杂稀土类金属氧化物，因此，其防红外线和紫外线的指标达到和超过国家标准GB3609.1－83。

保护片21、25由无色高平整度、高强度的玻璃制成，起到保护外界异物对液晶片的冲击作用。

控制电路3由电磁传感电路31、超前时控电路32、传感器33、电子开关34、方波发生器35和电源36组成，其方框图如图3所示。

一般的液晶片由于光电响应时间较慢，约为30～80ms，即电焊起弧引起液晶变黑约有30～80ms的滞后时间，造成“闪光”现象。为了使液晶光阀提前变黑遮光，本实用新型采用了双路控制电路，亦即在采用弧光控制电路（传感器33）感光的同时，增加了电磁传感电路31和超前时控电路32，这套电路是利用通电焊条与被焊件接触、焊条尚未起弧发光的一瞬间所产生的电磁信号，提前控制液晶片22变黑遮光，该电路的作用一直维持到弧光控制电路（传感器33）发生起控信号0.5秒后，自动退出对液晶片的控制。这种双路控制电路有0.5秒的重叠控制时间，不仅保证了系统能可靠稳定地工作，而且也有效地消除了由单一弧光控制电路控制所产生的“闪光”现象。

现对控制电路3的工作原理（见图4）进行说明：

电磁传感电路31由传感器311、集成电路316、电阻312、313、314、315及电容317等组成，它是一个信号放大器。传感器311是一个电磁波接收电路，见图5。