CN201701373U

CN201701373U - 用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜

Info

Publication number: CN201701373U
Application number: CN2010200469331U
Authority: CN
Inventors: 富强; 郭当波
Original assignee: CHINA DAHENG GROUP Inc; Beijing Jiguang Safety Protection Technology Co Ltd
Current assignee: CHINA DAHENG GROUP Inc; Beijing Jiguang Safety Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2020-01-15

Abstract

本实用新型公开了一种用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，包括外壳、液晶镜片组、光敏管、灵敏度调节装置、遮光号调节装置和延时调节装置；外壳内主要设置有单片机，和与单片机的对应端子分别相连的灵敏度调节电路、遮光号调节电路、触发电路、热敏电阻、信号输出电路、温度补偿电路和升压电路；触发电路包括直流触发电路和交流触发电路，一组光敏管与交流触发电路相连，另一组光敏管与直流触发电路相连。本实用新型的滤光镜增加了对平稳焊接弧光反应的光敏管及相对应的直流触发电路，可以更好的满足一些特殊焊接类型的需要，充分弥补常见类产品的不足。

Description

用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜

技术领域

本实用新型涉及一种适用于在平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜。尤其涉及一种可以既满足常规焊接方式，又满足特殊情况即在平稳焊接弧光下可以稳定驱动的自动变光焊接滤光镜。

背景技术

目前，一般使用的自动变光焊接滤光镜对平稳焊接弧光反应不敏感，工作不能正常进行，在进行这类焊接，比如TIG(tungsten-arcinert-gas welding，钨极惰性气体保护焊接)时会产生不定时的闪烁情况，轻者会对焊接工人造成眼睛的不适感，重则会伤害到焊接工人的眼睛。

实用新型内容

为了克服现有的自动变光焊接滤光镜在对平稳焊接弧光反应不敏感的问题，本实用新型提供一种适用于在平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜。

为实现上述目的，本实用新型的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，包括外壳、液晶镜片组、光敏管、灵敏度调节装置、遮光号调节装置和延时调节装置；

该外壳内主要设置有单片机，和与单片机的对应端子分别相连的灵敏度调节电路、遮光号调节电路、触发电路、热敏电阻、信号输出电路、温度补偿电路和升压电路；

所述光敏管电连接触发电路，所述信号输出电路、温度补偿电路和升压电路还连接至所述液晶镜片组；

所述滤光镜包括两组光敏管，触发电路包括直流触发电路和交流触发电路，一组光敏管与交流触发电路相连，用于感应常规焊接的剧烈抖动的弧光信号并通过交流触发电路控制液晶镜片组变光；另一组光敏管与直流触发电路相连，用于感应平稳焊接弧光信号并通过直流触发电路控制液晶镜片组变光。

进一步，所述用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜还设置有用于显示与该滤光镜的工作参数有关的显示LCD。

进一步，所述工作参数包括遮光号、灵敏度和延时状态中的一个或多个。

进一步，所述单片机还连接有用于检测电池电量的电池电量检测电路。

进一步，所述显示LCD还显示检测到的所述电池电量。

进一步，所述显示LCD以图像和/或栅条的形式显示检测到的所述电池电量。

进一步，所述显示LCD以数字形式显示所示遮光号。

进一步，所述单片机还连接有蜂鸣器。

进一步，在所述工作参数变化时，所述蜂鸣器发出声音。

进一步，在所述电池电量小于设定阀值时，所述蜂鸣器发出声音。

进一步，所述遮光号调节装置包括两个遮光号调节按键，分别用于增大或减小遮光号，所述灵敏度调节装置为按键，所述延时调节装置为按键。

进一步，所述光敏管为红外光敏管，每组光敏管设置两只。

进一步，所述外壳上设置有电源接口，分别与所述单片机和电源稳压芯片电连接。

进一步，所述用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜通过锂电池供电，同时设置硅光电池，所述电源稳压芯片电连接锂电池，锂电池电连接硅光电池；电源稳压芯片由锂电池直接供电。在环境光足够强时(＞10勒克斯)，硅光电池输出电流给锂电池充电，其充电电流由光强大小决定。当环境光不足时(＜10勒克斯)，硅光电池输出电流较小。此时电源稳压芯片处于关闭状态，使之不输出电源，整个系统进入不工作状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的滤光镜增加了对平稳焊接弧光反应的光敏管及相对应的直流触发电路，可以更好的满足一些特殊焊接类型的需要，充分弥补常见类产品的不足。

同样，本实用新型也采用了显示LCD显示遮光号、灵敏度和延时的各项性能以及电池电量，可以更直观的实时了解自动变光焊接滤光镜的状况。采用了蜂鸣器的声音提示作用，可以更及时的提醒操作者性能设定的更改以及电池电量不足，提高了使用的安全性能。采用了单片机应用程序来控制整个电路，可以使长时间触发的电路也能维持在一个稳定值。本实用新型可以在-10℃到+60℃的宽广温度范围内，更快地使液晶镜片组由亮态变为暗态，可以更实用地、稳定地、精确地、有效地保护好焊接工人的眼睛，避免受到有害光辐射的损害。并且由于使用单片机为电路控制系统的核心，单片机内的充足空间可以为附加在镜片组或者使用该镜片组的焊接护目镜上的其它功能预留出一定的程序空间和外部接口，极大地增强了本实用新型的可扩展性。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理方框图；

图2为本实用新型实施例的单片机各端口部分电连接电路图；

图3为本实用新型实施例的单片机和显示LCD各端口部分电连接图；

图4为本实用新型实施例的单片机和蜂鸣器的电连接图；

图5为本实用新型实施例的供电电源电路原理图；

图6为本实用新型实施例的交流触发电路原理图；

图7为本实用新型实施例的直流触发电路原理图；

图8为本实用新型实施例的升压电路原理图；

图9为本实用新型实施例的正面示意图；

图10为本实用新型实施例的反面示意图。

图1-9中各部件标记如下：

1.单片机；2.显示LCD；3.延时开关调节按钮；4.遮光号调节按钮；5.灵敏度调节按钮；6.电池电量显示；7.光敏管组；8.光敏管组；9.交流触发电路；10.直流触发电路；11.热敏电阻；12.信号输出电路；13.温度补偿电路；14.升压电路；15.液晶镜片组；16.硅光电池；17.锂电池；18.电源稳压芯片；19.蜂鸣器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1的电路原理图所示，单片机1与灵敏度调节按钮5，遮光号调节按钮4，延时开关调节按钮3，直流触发电路10，交流触发电路9，热敏电阻11，信号输出电路12，温度补偿电路13，升压电路14和电源稳压芯片18电连接；光敏管组7和交流触发电路9电连接；光敏管组8和直流触发电路10电连接；液晶镜片组15同时和信号输出电路12，温度补偿电路13和升压电路14电连接；锂电池17和电源稳压芯片18电连接，硅光电池16和锂电池17电连接。

电路在接收到由光敏管组7探测到的一般弧光光强信号后，经交流触发电路9被触发启动，单片机系统处于工作状态。或由光敏管组8探测到的平稳焊接弧光光强信号后，经直流触发电路10被触发启动，单片机系统亦处于工作状态。光敏管优选为红外光敏管，一共有两组光敏管，每组两只。其中直流触发电路10和交流触发电路9的原理图如图6和7示出。

如图2所示的单片机各端口部分电连接电路图，单片机1向外输出三个控制信号：

第一个是对信号输出电路12的驱动，由单片机1控制信号输出电路12来调整向液晶镜片组15施加脉冲输出电压的电压值，使其达到和遮光号调节按钮设定的遮光号相对应的电压值，这个电压值是使液晶镜片组15变暗的基础电压值。

第二个是对温度补偿电路13的驱动，由单片机1控制温度补偿电路13向液晶镜片组15输出温度补偿电压。由热敏电阻11探测到温度并将数据传送给单片机1，单片机1根据事先被输入的温度补偿表程序中该温度所对应的补偿电压，控制温度补偿电路13对脉冲输出电压做出相应的调整。

第三个是对升压电路14的驱动，由单片机1控制升压电路14向液晶镜片组15输出24V的高电平电压，用以把系统电压(5V)加到一个相当高的电平(24V)，来加快液晶镜片组15的转变速度。如图8所示，升压电路14由二极管6倍压整流电路组成。由分压电阻和MOS管电路构成的控制部分通过控制单片机输出的高电平充电脉冲把5V系统电压调整到需要的高电平(24V)。

液晶镜片组15接收到由单片机1所驱动的根据温度调整后的脉冲输出电压和升压电路14的高电平电压后，液晶光阀进行翻转，液晶镜片组15按照不同遮光号的值，参考公式：

N(Ev)＝2.93+2.25log(Ev/1x)

其中：Ev表示光强，单位勒克斯；N(Ev)表示该光强下对应的遮光号(选自：欧标BS EN 379：2003)

来决定变暗的程度，开始发挥保护眼睛的作用。整个变暗过程的时间为0.3毫秒左右。

如图9和10所示，本实用新型的滤光镜包括外壳、液晶镜片组15、延时开关调节按钮3、遮光号调节按钮4、灵敏度调节按钮5；

当按动延时开关调节按钮3时，显示LCD 2上表示延时状态的标志处于激活状态，指示出当前的延时状态，想要改变状态时，可以重复按下按键，显示LCD 2上以循环的方式显示出延时状态，只要切换至期望的延时状态，停止按动按键即可。延时开关调节按钮3也可以采用旋钮方式。

另外，灵敏度调节按钮5，其工作方式与延时调节按钮3类似，按动灵敏度调节按钮5，灵敏度逐渐增大，增至最大值之后，变为最小值，然后再继续增大，如此循环。显而易见的是，与此相反，灵敏度也可以设置为逐渐减小地工作，也可以起到同样的功能。尽管灵敏度调节按钮5显示为按键，显而易见的是，这仅仅是示例性的，可以用其他形式实现，例如利用旋钮。

另外，遮光号调节按钮4为两个按键，其中之一，图9中示例性地显示为“shade+”，用于增大遮光号的值，而另一个，图中示例性地显示为“shade-”，用于减小遮光号的值。当按动按键时，可以增大或减小遮光号的值，直到调节为所期望的数值。将遮光号调节按钮4设定为两个按键的好处在于调节方便，显而易见的是，可以利用一个按键，但是利用一个按键操作时，只能增大或只能减小，因此具有操作不便的缺陷。

图4示出了本实用新型滤光镜中与单片机连接的蜂鸣器电路示意图。

当在具有显示LCD的自动变光焊接滤光镜的工作参数变化时，所述蜂鸣器发出声音，用于提醒操作者工作参数的状态变化，使得用户及时获悉滤光镜的工作参数。优选地，当不同的工作参数状态变化时发出不同的声音。这样布置的优点在于，利用声音来提醒用户焊接工作参数的变化，使得用户及时获悉滤光镜的工作状态，以便更好地方便使用。例如，优选地，当具有显示LCD的自动变光焊接滤光镜的电池电量小于设定阀值时，蜂鸣器发出声音，提醒用户，电池及时更换电池。

另外，蜂鸣器发出声音的方式不局限于某种声音，显然，可以用各种各样的声音信号。只要能够使得用户听到的各种声音，都可以用作蜂鸣器发出的声音。例如，可以考虑对于工作人员的舒适、情感等角度的考虑，设置一些悦耳的音乐声作为蜂鸣器发出的声音。

整个电路的电源由锂电池17提供，硅光电池16可以有效地延长锂电池17的使用寿命。如图10所示，硅光电池16设置在滤光镜的背部，在焊接护目镜工作的过程中，当外界环境光的光强大时，硅光电池16通过吸收外界光强成为重要的供电源，为锂电池充电，延长了锂电池的使用时间。如图5示出了供电电源电路原理图，当外界环境光的光强小于10勒克斯时，系统电源自动关闭，减少了锂电池的电量损耗。

图3示出了示例性实施例的显示LCD显示的示意图，其中数字2表示显示LCD，在显示LCD 2上显示有灵敏度201，电池电量202，遮光号203，延时状态204。

具体而言，如图3中所示，灵敏度201是以表示信号强弱的栅条阵列的形式显示，当灵敏度高的时候，显示多个栅条，且栅条的高度越来越高；相反地，当灵敏度低的时候，则显示少量的栅条，且栅条的高度较矮。容易想到的是，还可以利用其他图像，例如星号(*)、线条等来显示灵敏度的大小。进一步，灵敏度还可以利用数字来显示。因此，图示的显示方式仅仅是示例性的而非限制性的。利用这样的布置，可以以显示LCD上显示图像的形式直接观察出自动变光焊接滤光镜的灵敏度，不需要比照丝印和旋钮来读取灵敏度信号，因此大大提高了自动变光焊接滤光镜的灵敏度调节效率，且避免了误读而造成等到开始工作之后才发现错误的麻烦。

另外，电池电量202显示为电池以图像和/或栅条的形式显示检测到的电池电量。如图3中所示，电池电量显示标记202显示为虚拟电池的图样，且其中有表示电池电量的栅条，利用栅条填充虚拟电池方框的数量的多少来显示电池剩余电量。进一步，容易理解的是，电池电量202还可以利用其他方式来显示，例如数字或其他能够直观识别出电池电量的图像。利用这种布置，以图像、字符形式显示电量，因此能使焊接工程师随时都能获悉电池的电量，在必要时进行更换电池或重新充电，提高了工作效率。

另外，遮光号203以数字形式显示，用于指示遮光号的大小。如图3中所示，数字“13”指示当前遮光号数值为13。进一步，容易理解的是，遮光号还可以以其他能够视觉反映出遮光号大小的其他图像或标记的形式在显示LCD上显示。利用这种布置，可以快速识别当前遮光号的大小，从而判断该数值是否合理，从而进行调节。

另外，延时状态204以字符“slow”和“fast”的形式示出了延时状态。容易理解的是，可以利用其他字符例如“快”和“慢”、“S”和“F”、“K”和“M”等字符来显示，例如也可以利用颜色标志来显示，如“红”(表示快)和“绿”(表示慢)等方式来显示出延时状态。这样的布置，极大的提高了获取延时状态的效率，提高了工作效率。

容易理解的是，图3仅仅是本实用新型的一个示例性实施例，仅仅示意显示出了灵敏度201、电池电量202、遮光号203、延时状态204等参数，显然显示LCD上还可以显示其他数字，例如当前时间等。

需要指出的是根据本实用新型的具体实施方式所做出的任何变形，均不脱离本实用新型的精神以及权利要求记载的范围。

Claims

1.一种用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，包括外壳、液晶镜片组、光敏管、灵敏度调节装置、遮光号调节装置和延时调节装置；

其特征在于，所述光敏管为两组，所述触发电路包括直流触发电路和交流触发电路，一组光敏管与交流触发电路相连，用于感应常规焊接的剧烈抖动的弧光信号并通过交流触发电路控制液晶镜片组变光；另一组光敏管与直流触发电路相连，用于感应平稳焊接弧光信号并通过直流触发电路控制液晶镜片组变光。

2.如权利要求1所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜还设置有用于显示与该滤光镜的工作参数有关的显示LCD。

3.如权利要求1所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述单片机还连接有用于检测电池电量的电池电量检测电路。

4.如权利要求2所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述单片机还连接有蜂鸣器。

5.如权利要求1所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述遮光号调节装置包括两个遮光号调节按键，分别用于增大或减小遮光号，所述灵敏度调节装置为按键，所述延时调节装置为按键。

6.如权利要求1所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述光敏管为红外光敏管，每组光敏管设置两只。

7.如权利要求1所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述外壳上设置有电源接口，分别与所述单片机和电源稳压芯片电连接。

8.如权利要求7所述的用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜，其特征在于，所述用于平稳焊接弧光下保持稳定驱动的自动变光焊接滤光镜通过锂电池供电，同时设置硅光电池，所述电源稳压芯片电连接锂电池，锂电池电连接硅光电池；电源稳压芯片由锂电池直接供电；在环境光足够强时＞10勒克斯，硅光电池输出电流给锂电池充电，其充电电流由光强大小决定；当环境光不足时＜10勒克斯，硅光电池输出电流较小，此时电源稳压芯片处于关闭状态，使之不输出电源，整个系统进入不工作状态。