CN108712930A - 视镜 - Google Patents

Abstract

一种视镜，用于使用非玻璃透镜观察工业应用。

Description

视镜

背景

视镜起源于蒸汽过程并已用于锅炉和引擎以观察水位。早期的视镜大部分由连接到锅炉的简单玻璃管组成。

现今视镜，也被称为“视窗”，已经在过程观察应用如制药、食品、饮料和生物气体工业中找到了一席之地。当代版本的视镜可以分类为玻璃盘视镜或熔融玻璃视镜。玻璃盘视镜具有玻璃盘，其保持在金属框架之间并且用螺栓和垫圈固定以形成密封。熔融玻璃视镜具有熔融或者气密密封于金属框架的玻璃，并且密封不一定需要使用螺栓或者垫圈。熔融视镜处理通常通过压缩它来机械预压玻璃，从而增加它的强度。

现代应用中使用的视镜使用各种玻璃种类。碱石灰和硼硅酸盐是两种最常使用的类型。碱石灰是两者中最便宜的并且提供光学清晰度。另一方面，硼硅酸盐也耐高温并且抗化学腐蚀和热震，同时保持其光学清晰度。另外，硼硅酸盐具有比许多其他玻璃更低的热膨胀系数。因此能够承受更显著的预应力，从而更显著地增加其强度。

在食品行业，并不总是接受具有玻璃镜片的视镜，因为玻璃能够在没有完全失效的情况下进行切割，从而能够在适用的过程中不被注意到。聚合物视镜窗的一个非限制性的应用是食品制造如果酱、谷麦棒和其他食品。在这些应用中对玻璃为零容忍，因为在最终产品中永远找不到玻璃片。因此，需要一种安全、坚固和光学清晰的替代品来替代用于工业中的玻璃盘和熔融玻璃视镜。聚合物视窗不需切割，因此最适合在食品制造厂和需要使用这些设备的其他应用中使用。

概述

下述所有示例和特征可以以任何技术可能的方式结合。

在各种工业应用中，用于过程观察的视镜可以具有光学清晰的聚合物而不是玻璃。光学清晰的聚合物可以放置在刚性框架中，允许用户安全、清晰地观察感兴趣的过程而不扰乱过程。视镜中使用的聚合物可以承受很大的加工压力，这可以通过安装它的透镜框架的最优几何设计而最大化。在一个示例中，视镜的几何构造可以使得视镜的聚合物是与通过视镜观察的过程接触的唯一材料。

本公开包括一种类似于熔融玻璃型视镜的设备，其使用非玻璃窗或者光学清晰聚合物代替玻璃。视镜的内部几何构造使得聚合物承受高压力，同时保持其完整性。可以选择聚合物以满足各种各样的应用需求。而且，框架配合表面可以大致是圆锥形的，提供窗配合表面与框架配合表面配合的表面，当压力作用于窗表面时将窗固定在框架上。窗还可以具有球根形、正方形、矩形或者其他形状的区域，其配合在框架配合表面中的框架凹槽内。进一步地，框架可以构造和布置成使其一部分暴露于所述视镜安装其上的容器的内部体积。在又一个实施例中，框架可以用非金属材料如具有足够机械性能的塑料制成，如PEEK(Polyether ether ketone，聚醚醚酮)。

一方面，视镜窗可以由聚合物或者其他非玻璃材料制成。在一些非限制性示例中，窗是光学清晰的。在其他示例中窗可以用作滤光器，例如允许红外光穿过同时阻挡可见光。或者窗可以根据用户的偏好由着色材料制成。可以挑选窗的清晰度和它的光过滤性能以满足正在观察的过程的特定要求或者用户的偏好，取决于过程和通过窗预期完成什么样的观察。

附图简述

图1是具有非玻璃窗的视镜的剖视图。

图2是视镜安装于过程容器之间的交界面的剖视图。

图3是具有非玻璃、同型框架中大致圆锥形窗的视镜的剖视图。

图4是具有非玻璃窗的视镜替代实施例的剖视图。

详述

本发明实施例涉及聚合物或者其他非玻璃材料的使用，以及熔融玻璃型视镜中独特的几何构造。图1示出视镜10，其具有放置在金属框架14内的光学清晰的窗12，框架狭槽16和框架凹槽18切割或者形成在与窗配合表面21对应的框架配合表面20中。第一表面24与窗12的第二表面13相对。通过使用聚合物或者其他非玻璃材料代替玻璃作为视镜10的窗12，可以选择窗的材料以适于具体的应用要求，如能够承受更高的温度或者压力或者符合FDA食品安全的规定。对于食品工业而言，视镜10的一个非限制性的实施例是在食品制造如果酱、谷麦棒和其他食品中使用。非切割聚合物窗12允许视镜10在不接受玻璃窗的地方使用。

框架配合表面20和窗配合表面21将窗12固定在框架14内，允许窗承受由可能的过程或者通过视镜10观察到的过程所施加的高压。压力22施加在窗12的第一表面24，该第一表面24转而压靠视镜10的框架配合表面20和窗配合表面21。窗边缘26与框架狭槽16重叠使得窗12围绕窗12的外围被牢固地推靠在框架14上。类似地，在该实施例中，窗12的特征在于球根形区域28，其与有助于将窗12固定在框架14内的框架凹槽18对应，最大化视镜10的耐压性。垫圈30固定窗12的第一表面24的一部分，以帮助保持在框架14内的牢固和密封的位置。

视镜10的非限制性应用在图2中描述。具有内表面34的容器32具有套圈36，套圈36构造为与框架14及其垫圈30配合以形成卫生连接38，尽管为清楚起见卫生配件没有示出。窗第一表面24是视镜10暴露于发生在容器内部体积39中的任何过程中的唯一部分。

图1中，框架14的特定内部几何构造/形状不是必须的。框架可以采用其他形状。图3示出了具有大致圆锥形的窗42与框架44的视镜40，其中的框架44构造和布置成适合窗42。在本实施例中，示出垫圈46与窗42的第一表面48重叠，尽管垫圈46可以是不必需的。压力49由所观察的过程施加于窗的第一表面48，进一步将窗42压靠在框架44上。

该视镜可以用于除了那些需要卫生夹式配件的应用中，因为可以在没有配件类型限制的情况下应用框架和窗。例如，图4示出了具有带螺纹插塞状延伸部56的框架54的视镜50。该实施例示出带有安装于框架54内的窗52的视镜50，并且螺纹延伸部56的尺寸和形状设计成与某些过程容器或类似物的螺纹接口相接合。延伸部56可以是或者可以不是框架54固有的。

已经描述了许多实施方式。然而，应当理解在不脱离本文所述发明构思范围的情况下，可以做附加的修改，并且因此其他实施例在所述权利要求的范围内。

Claims (13)

1.视镜，包括：

窗，其具有第一表面、配合表面和与第一表面相对的第二表面；和

框架，其具有配合表面；

其中，所述窗为非玻璃材料；

其中，所述窗允许光透过；并且

其中，所述框架和所述窗构造和布置为使得窗配合表面和框架配合表面一起形成所述视镜的固定构造。

2.根据权利要求1所述的视镜，其中，所述窗是聚合物。

3.根据权利要求1所述的视镜，进一步包括：

框架凹槽；和

窗成型区域；

其中，所述框架凹槽切割或者形成在所述框架配合表面中；

其中，所述窗成型区域构造和布置为与所述框架凹槽配合。

4.根据权利要求1所述的视镜，进一步包括：

框架狭槽；和

窗边缘；

其中，所述框架狭槽切割或者形成在所述框架配合表面中；并且

其中，所述窗边缘构造和布置为与所述框架狭槽配合。

5.根据权利要求1所述的视镜，其中，所述窗覆盖所述框架使得所述窗是视镜暴露于所观察过程的唯一部分。

6.根据权利要求1所述的视镜，其中，所述窗由过滤所选光频率透过的材料制成。

7.根据权利要求1所述的视镜，其中，所述窗由着色材料制成。

8.根据权利要求1所述的视镜，进一步包括垫圈，所述垫圈固定所述窗的所述第一表面的一部分以帮助保持密封构造。

9.根据权利要求1所述的视镜，其中，所述框架配合表面是大致圆锥形的并且所述窗配合表面构造和布置为与所述框架配合表面配合。

10.根据权利要求1所述的视镜，其中，所述框架由非金属材料制成。

11.根据权利要求1所述的视镜，进一步包括螺纹延伸部，其构造和布置为用于附接到过程可发生于其中的容器的配合螺纹接口，所述螺纹延伸部是所述框架固有的。

12.根据权利要求1所述的视镜，进一步包括螺纹延伸部，其构造和布置为用于附接到过程可发生于其中的所述容器的配合螺纹接口，其中所述螺纹延伸部外部于所述框架。

13.视镜，包括：

窗，包括：

第一表面；

窗配合表面；

与所述第一表面相对的第二表面；

边缘；和

成型区域；以及

框架，包括：

框架配合表面；

框架狭槽；和

框架凹槽；以及

垫圈；

其中，所述窗为非玻璃材料；

其中，所述框架和所述窗构造和布置为使得所述窗配合表面和所述框架配合表面一起形成所述视镜的固定构造；

其中，所述窗允许光透过它；

其中，所述框架狭槽和所述框架凹槽切割或者形成在所述框架配合表面中；

其中，所述窗成型区域构造和布置为与所述框架凹槽配合。

其中，所述窗边缘构造和布置为与所述框架狭槽配合；并且

其中，所述垫圈固定所述窗的所述第一表面的一部分以帮助保持密封构造。