Маска сварщика с автоматическим ЖК-затвором. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Известно, что при проведении сварочных работ сварщик должен защищать глаза и кожу лица с помощью специальной маски.

Опасность для зрения представляют ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Если глаза не защищать светофильтром, ослабляющим световой поток, то из-за инерционности зрительной системы сетчатка глаза успевает получить большую долю излучения (словить "зайчика"). Широко используемая сейчас фибровая маска содержит набор сменных светофильтров. Принцип ее работы прост: с откинутой маской сварщик производит подготовительные работы, потом поджигает электрическую дугу и только после этого опускает маску. Тут и может произойти повреждение зрения.

Идея использовать в маске сварщика динамический затвор возникла несколько десятков лет назад. Первые динамические затворы были механическими, как у фотоаппарата, надежность и эффективность их была низка. Более 20 лет назад появились автоматические затворы на основе быстродействующих ЖК-модуляторов, которые иногда называют "хамелеонами". Автоматический затвор позволяет освободить обе руки сварщика и сконцентрировать внимание на качестве сварки. Его использование обеспечивает сверхнадежную защиту глаз и меньшую утомляемость сварщика.

Сейчас маски с автоматическим ЖК-затвором выпускает ряд фирм во Франции, Японии, Германии, Швеции и Швейцарии. Основные производители этих масок в Европе - шведская фирма ESAB и швейцарская фирма OPTREL. Кассета с ЖК-затвором представляет собой отдельный модуль и крепится с передней стороны маски, образуя единую конструкцию шлема.

Устройство оптического модуля или динамического фильтра показано на рис.1. Он содержит:

• защитный фильтр из поликарбоната толщиной 1,2 мм, защищающий наружные оптические поверхности от механических воздействий окружающей среды, вредных газовых испарений в зоне сварки, расплавленных капель свариваемого материала, песка и пыли;
• композитный УФ- и ИК- светофильтр;
• две или три последовательные быстродействующие ЖК-ячейки (рис.2), обеспечивающие, с одной стороны, быстрый переход из прозрачного в непрозрачное состояние, а с другой - необходимый коэффициент пропускания в видимой части спектра для выбранного режима сварки;
• защитный фильтр из поликарбоната толщиной 1,2 мм.

ЖК-ячейка (рис.2) содержит поляризационные пленки, обладающие большим коэффициентом поглощения в УФ-диапазоне и решает задачу УФ-фильтрации. Если в ИК-диапазоне излучения электрической дуги использовать ИК-фильтр поглощающего типа, то произойдет сильное нагревание самого фильтра и всего ЖК-затвора. Поэтому в конструкции применяются ЖК-отражательные фильтры на основе композитных интерференционных пленочных покрытий, которые состоят из чередующихся тонких пленок металла (серебра) и оксидных пленок (SiO2 или In2O3). В качестве подложки используется спецстекло марки С3С21.

Управление ЖК-ячейками осуществляется с помощью электронного модуля, который содержит:

• два фотодатчика (по одному с левой и правой стороны кассеты ЖК-затвора) и усилитель сигналов с них;
• схему управления двумя ЖК-модуляторами;
• микроконтроллер, обеспечивающий выбор режима работы затвора (коэффициент пропускания в закрытом состоянии), сопряжение с фотодатчиками, индикацию на ЖК-дисплее выбранного сварщиком режима сварки и формирование диаграммы для схемы управления ЖК-модуляторами;
• солнечные батареи из 9 и более секций солнечных элементов на основе аморфного кремния, обеспечивающие напряжение от 4,5 до 8 В и ток в рабочем режиме до 2-3 мА;
• резервный источник на литиевой батарее 3 В, конденсаторе большой емкости с малыми токами утечки или на подзаряжаемом от солнечной батареи аккумуляторном элементе;
• функциональную кнопочную клавиатуру (3-4 кнопки), как правило, мембранного типа;
• кодирующее устройство или переменный резистор для регулирования оптической плотности (уровня защиты).

На рис.3 показана схема управления автоматическим ЖК-затвором. Степень сложности схемы управления определяется классом и стоимостью маски сварщика. В простых недорогих моделях с низким быстродействием ЖК-затвора (10-20 мс), как правило, нет ни микроконтроллера, ни ЖК-дисплея, ни функциональной клавиатуры. Питание производится от батарейки типа "Крона" с ручным включением.

В дорогих моделях (400-500 дол.) обеспечивается широкий диапазон уровней защиты, автоматическое включение при приближении сварщика, выбор режимов сварки и защиты с помощью функциональной клавиатуры и дисплея.

Автор: А.Самарин

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Двадцать дюймов органики 22.04.2003 Создание первых цветопередающих матриц стало, пожалуй, самым значимым технологическим прорывом в область средств визуализации за последние несколько лет. Сейчас эта технология, со всеми своими возможностями, начинает теснить традиционные жидкие кристаллы. Хорошим примером тому стало сообщение компании Chi Mei Optoelectronics о создании прототипа двадцатидюймовой полноцветной транзисторной матрицы OLED (органические светоизлучающие диоды) на основе аморфного кремния. Матрицы с такой большой диагональю, полным спектром передаваемых цветов и разрешением 1280 х 768 пикселей пока еще не было Ее основные достоинства, по сравнению с традиционными жидкокристаллическими матрицами TFT LCD, заключаются в отсутствии цветных фильтров и модуля задней подсветки, а также меньшем электропотреблении. Правда, необходимая для OLED-зкранов теневая маска все еще слишком дорога, так что о коммерческом использовании новинки говорить пока рано. В качестве примерной даты начала коммерческого производства представители компании называют 2005 год.

Другие интересные новости:

▪ Для диагностики достаточно одной капли крови

▪ Графен помогает проникнуть в мозг

▪ Новые 14-выводные Flash микроконтроллеры

▪ Телевизионный брелок Realme Smart TV Stick FHD

▪ Беспроводная гарнитура Beats Electronics Powerbeats2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана и безопасность. Подборка статей

▪ статья Мои Левктры и Мантинея. Крылатое выражение

▪ статья Какое психическое заболевание носит имя Алисы в Стране чудес? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Hitachi. Справочник

▪ статья Транзисторный конвертер на 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Индикатор фазы - из шприца. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026