АВТОМАТИЧЕСКИ ЗАТЕМНЯЮЩИЕСЯ ЛИНЗЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОСВАРКИ
AUTO-DARKENING LENSES FOR ELECTRIC WELDING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к автоматически затемняющимся линзам для сварки и, в частности, к автоматически затемняющимся линзам для сварки, которые можно использовать в условиях слабого окружающего освещения.
Уровень техники
Автоматически затемняющиеся линзы для сварки позволяют регулировать их уровни затемнения в соответствии со сварочной дугой, полностью предотвращая электроофтальмию - профессиональное заболевание у сварщиков. Таким образом, сварщик может работать обеими своими руками, количество вспомогательных процедур для сварки уменьшается, качество сварки и эффективность улучшаются и потребление энергии в отсутствии нагрузки сварочным устройством уменьшается. Можно видеть, что автоматически затемняющаяся линза для сварки становится следующим ведущим продуктом защиты во время сварки. Однако автоматически затемняющиеся линзы для сварки включают в себя инфракрасный блокирующий и ультрафиолетовый блокирующий фильтры, и две жидкокристаллические пластины, приводя в результате к низкому светопропусканию в отсутствие видимой сварочной дуги; следовательно, сварщику может быть трудно установить местоположение точки сварки в условиях низкого освещения внутри помещения или в случае задней подсветки оборудования, что может привести к слабым сварным швам.
Сущность изобретения
Для решения недостатков прототипа настоящее изобретение обеспечивает автоматически затемняющиеся линзы для сварки, обеспечивающие хорошее качество сварки и удобство в условиях низкого окружающего освещения.
Техническое решение полезной модели включает в себя:
автоматически затемняющаяся линза для сварки включает в себя окно и рамку, окно включает в себя фильтр и жидкокристаллическую пластину, которые уложены друг на друга в определенном порядке, в которой автоматически затемняющаяся линза для сварки имеет осветительное устройство, причем осветительное устройство включает в себя светящийся элемент, переключатель и источник питания, которые электрически соединены, чтобы формировать замкнутый контур, при этом светящийся элемент расположен на лицевой стороне рамки, которая находится по направлению к объекту сварки.
Светящийся элемент представляет собой светодиод (LED, СД).
Переключатель представляет собой переключатель с задержкой времени.
Переключатель с задержкой времени включает в себя кнопку, конденсатор для заряда и разряда, резистор разряда, вентильную микросхему (ЧИП) и транзистор. Кнопка соединена выводом с выводом источника питания и подключена другим выводом к конденсатору. Конденсатор включен параллельно резистору разряда. Входной вывод вентильной микросхемы соединен с выходным выводом напряжения конденсатора, и ее выходной вывод соединен с базой транзистора. Эмиттер транзистора соединен с землей. Катод светодиода подключен к коллектору транзистора, и его анод подключен к выводу источника питания.
Вентильная микросхема представляет собой микросхему 74HC14.
Вентильная микросхема включает в себя шесть вентилей НЕ с вентилем НЕ (A) и вентилем НЕ (B), с параллельно подключенными вентилями НЕ (C и F), параллельно подключенными вентилями НЕ (D и E), которые подключены последовательно по порядку. Входной вывод вентильной микросхемы представляет собой входной вывод вентиля НЕ (A), и выходной вывод вентильной микросхемы представляет собой выходные выводы параллельно подключенных вентилей НЕ (D и E).
Резистор разряда включает в себя два резистора, подключенных параллельно.
Вывод источника питания подключен параллельно к развязывающему конденсатору.
Изобретение может обеспечить следующие преимущества:
1. Осветительное устройство позволяет определить местоположение места сварки в условиях низкой окружающей освещенности и гарантировать качество сварки.
2. Использование переключателя с задержкой по времени позволяет экономить электричество и исключить процедуру отключения светящегося элемента, что делает автоматически затемняющиеся линзы для сварки более простыми при использовании. 3. Вентильная микросхема CMOS с малым потреблением энергии и высоким выходным импедансом используется таким образом, что конденсатор в цепи заряда и разряда может иметь низкую емкость, что позволяет уменьшить стоимость и уменьшить вес.
4. Два резистора, включенные параллельно, используются как резистор разряда, что позволяет обеспечить гибкую регулировку времени разряда.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана структурная схема полезной модели;
на фиг. 2 показана принципиальная схема переключателя времени задержки;
на фиг. 3 иллюстрируется внутренняя структура вентильной микросхемы; и
на фиг. 4 иллюстрируются соединения между вентилями в вентильной микросхеме.
Подробное описание изобретения
Полезная модель описана подробно ниже со ссылкой на варианты осуществления и чертежи.
Рассмотрим фиг. 1. Автоматически затемняющаяся линза для сварки включает в себя окно 1 и рамку 2. Окно 1 включает в себя фильтр и жидкокристаллическую пластину, уложенные (друг на друга) по порядку. Микросхема управления, фотоэлектрический датчик и солнечный элемент, которые электрически соединены, расположены на рамке 2. В качестве улучшения по сравнению с прототипом изобретение дополнительно включает в себя осветительное устройство. И осветительное устройство включает в себя светящийся элемент 3, переключатель 5 и источник 4 питания, которые электрически соединены, формируя замкнутый контур. Светящийся элемент 3 расположен на лицевой стороне рамки 2, которая направлена к объекту сварки. В одном варианте осуществления источник 4 питания представляет собой литиевую батарею, светящийся элемент представляет собой светодиод (LED), переключатель представляет собой переключатель с задержкой по времени, и LED может автоматически выключаться после зажигания на время.
Рассмотрим теперь фиг. 2. Переключатель с задержкой времени включает в себя: кнопку S1, конденсатор Е1 для заряда и разряда, резистор R разряда, вентильную микросхему IC1 и транзистор D1. В одном варианте осуществления вентильная микросхема представляет собой микросхему 74HC14. Вентильная микросхема имеет внутреннюю структуру, показанную на фиг. 3, которая включает в себя шесть интегрированных корпусированных вентилей НЕ. Соединения между вентилями, когда их используют, таковы, как показано на фиг. 4. В частности, вентиль НЕ А, вентиль НЕ B, параллельно подключенные вентили НЕ C и F и параллельно подключенные вентили НЕ D и E включены последовательно по порядку. Входной вывод вентильной микросхемы представляет собой входной вывод вентиля НЕ А, и выходной вывод вентильной микросхемы представляет собой выходные выводы включенных параллельно вентилей НЕ D и E. Вентильная микросхема 74HC14 имеет низкое потребление энергии и высокий входной импеданс, так что даже конденсатор с низкой емкостью позволяет формировать достаточно длительное время разряда, что дополнительно уменьшает вес автоматически затемняющихся линз для сварки. Естественно, что можно использовать микросхемы серии 555 или другие вентили.
Один из выводов кнопки S1 соединен с выводом Vcc источника питания, и другой ее вывод соединен с конденсатором Е1. Конденсатор Е1 подключен параллельно к резистору R разряда. Входной вывод вентильной микросхемы IC1 подключен к выводу выхода напряжения конденсатора Е1, и ее выходной вывод подключен к базе транзистора Dl через резистор R3 ограничения тока. Эмиттер транзистора D1 подключен к земле. Катод светодиода подключен к коллектору транзистора D1, и его анод подключен к выводу Vcc источника питания. Вывод Vcc источника питания подключен параллельно к развязывающему конденсатору E2. Резистор R разряда включает в себя два резистора R1 и R2, включенные параллельно. Регулируемый резистор может представлять собой непрактичное решение, поскольку требуется поддерживать малый размер осветительного устройства. Благодаря использованию двух параллельно соединенных резисторов сопротивление резистора разряда можно удобно выбирать для установления времени разряда. Для запуска осветительного устройства нажимают кнопку S1, затем вывод Vcc источника питания заряжает конденсатор Е1, вентильная микросхема выводит высокое напряжение, транзистор D1 усиливает ток, и светодиод загорается. Тем временем конденсатор Е1 разряжается через резисторы R1 и R2; и когда напряжение на конденсаторе Е1 становится ниже порогового значения, при котором вентиль открывается, выход вентиля равен нулю, транзистор D1 отключен, и светодиод отключается, заканчивая осветительный цикл. С одной стороны, такая конструкция с задержкой по временем предназначена для экономии электричества; с другой стороны, требуется поддерживать легкий вес сварочной маски, поскольку ее надевают на лицо, следовательно, требуется поддерживать как можно меньший размер батареи, и вес батареи должен быть как можно меньшим.