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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Пленоптические камеры для устройств Nokia 10.05.2013 Финская компания Nokia собирается вложить средства в стартап Pelican Imaging с целью совместной разработки пленоптических камер для мобильных гаджетов. Теперь же Крис Пикетт (Chris Pickett), занимающий пост исполнительного директора в Pelican Imaging, сообщил, что такая камера может стать частью как минимум одного нового смартфона в следующем году. По его словам, в пленоптических камерах для смартфонов будет использовано 16 независимых сенсоров, расположенных на модуле в виде сетки 4х4, в то время как традиционно в мобильных устройствах устанавливается модуль с одним сенсором. Каждый из них будет распознавать только один цвет, что позволит улучшить качество изображения и исключить шумы. Кроме того, расстояние между субсенсорами будет использоваться для того, чтобы определить глубину и расположение объектов относительно друг друга. Благодаря специальному программному обеспечению пользователи в итоге получат JPEG-файл с меньшим количеством шумов на изображении и возможностью изменения фокусировки, объем которого будет примерно на 20% больше, чем обычного. "Наши технологии с Nokia не являются взаимоисключающими. Мы можем взять элементы того, что делают они, и улучшить то, что делаем мы. В результате это приведет к некоторым довольно интересным возможностям, которые на самом деле уже начинают работать сегодня", - добавил технический директор Pelican Imaging Картик Венкатараман(Kartik Venkataraman).

Другие интересные новости:

▪ Названа главная причина землетресений

▪ Кто больше спит, тот меньше чувствует

▪ Шлягеры от компьютера

▪ Техпроцесс SOI для радиочастотных чипов массовых применений

▪ Магнитная система, превращающая тепло в механическое движение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Профессиональное свадебное фото. Вопросы и ответы. Искусство видео

▪ статья Когда была сделана первая звукозапись? Подробный ответ

▪ статья Серебрение проводников и деталей. Советы радиолюбителям

▪ статья Прибор для измерения величины емкости и тока утечки электролитических конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство защиты трехфазного двигателя от обрыва фазы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025