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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Радикально модульный электровелосипед Fabriga Modula 07.05.2023 Грузовые электровелосипеды - отличная альтернатива автомобилям, но потребности водителя электровелосипеда, безусловно, впоследствии могут изменяться. Вот здесь и приходит на помощь электровелосипед Fabriga Modula, который можно адаптировать к изменяющимся потребностям пользователей. Modula, недавно представленная на саммите Cargo Bike Summit в Лондоне, производится итальянским производителем электровелосипедов Fabriga. Рама Modula состоит из трех скрепленных винтами секций: рулевой части (переднее колесо и руль); двигательной части с двигателем и задней частью. Передняя секция для всех конфигураций велосипеда остается без изменений, а вот двигательная внутри может быть оснащена моторами Brose разной мощности, в зависимости от массы перевозимого груза. Можно обойтись и без двигателя, если владельцу нравится крутить педали старым способом. Самая разная секция - задняя. В частности, на ней можно установить широкую и плоскую грузовую площадку; разместить над задним колесом длинное багажное отделение и сиденье или стойку; закрепить два высоких сиденья с подставкой для ног или одно низкое (для маленького ребенка) и одно высокое; одно низкое сиденье, окруженное багажным отделением. Используется механический дисковый тормоз, кабели проложены внутри рамы, есть передняя подвеска плюс встроенные передние и задние фары. Официальный выпуск Fabriga Modula запланирован на сентябрь, цены начинаются от 2770 евро.

Другие интересные новости:

▪ Супертелескоп Афина и его задачи

▪ Заработал крупнейший в мире черенковский телескоп

▪ Умная подушка Xiaomi Mijia Smart Pillow

▪ Холод опаснее жары

▪ Высочайшая башня мира

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Электрическая бритва. История изобретения и производства

▪ статья Зачем скорпиону жало? Подробный ответ

▪ статья Основные причины электротравматизма

▪ статья Регуляторы мощности на микросхеме КР1182ПМ1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трансформатор из магнитного пускателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026