专利名称：双观察窗电焊面罩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电弧焊作业时焊工用以防御弧光辐射、熔渣飞溅、焊热及观察焊接过程所使用的劳动防护用具。
据统计资料，我国每年造成的电光性眼炎占职业病总数的26％，主要原因是电焊面罩质量差，容易造成盲目引弧。盲目引弧是焊工患电光性眼炎的主要因素，并严重影响焊接质量、浪费能源。因此电焊面罩改进的关键在于消灭盲目引弧过程。
采用普通滤光片的传统面罩，由于普通滤光片的可见光透过率很小，在引弧前焊工无法通过观察窗看清焊接区域，引弧时必须移动或翻下面罩，这个过程大约需要0.6～1S的时间，因而盲目引弧过程非常明显。
采用手控机构平移或翻动普通滤光片来获得观察焊接区域的电焊面罩，不需要移动面罩，明显缩短了盲目引弧时间，但这个手控过程仍需0.3～0.5S的时间。同时由于设置了手控机构，增加了面罩重量。目前这种结构仅应用于手持式面罩。
采用具有自动变态特性的液晶片作为焊接用滤光片，用电弧的引发和熄灭(申请号88208416.X)，或者用电磁感应(申请号88209802.0)来自动控制液晶光阀的亮暗两态转换，使焊工在焊接过程中始终能清楚地进行观察，这是电焊面罩的重大革新。液晶光阀亮暗态转换的响应时间小于0.1S，新一代产品已可达0.001～0.05S，而视觉暂留时间约为0.05S，这样就避免了盲目引弧过程。同时新一代液晶片的紫外线透过率指标能满足劳动防护要求。采用液晶滤光片的电焊面罩出现的新问题是1、液晶滤光片的红外线透过率指标不能完全满足要求，需要增加可见光透过率大、红外线透过率小的滤光片来吸收红外线，生产这种滤光片在技术上有一定难度。2、单层液晶片暗态遮光号为6，双层为11，三层为16，这样通过液晶滤光片组合获得的遮光号仅为三种，对于其余遮光号则无能为力，在实际应用中受到很大限制。单层液晶片的亮态遮光号为2～2.5，采用双层结构，在亮态时可见光平均透过率只能达到6％，三层结构只能达到1.2％，在环境照明不良的场合，要清晰观察焊接区域有一定的困难。3、液晶滤光片价格昂贵，采用大面积多层结构大幅度增加了产品成本，较难推广应用。
液晶焊接滤光片的应用将促成电焊面罩的更新换代，但是以上问题却使其很难在实践中得以广泛应用。本实用新型的目的是通过面罩结构的合理改进，既解决盲目引弧问题，又解决红外线透过率、遮光号、可见光透过率、价格等问题，以达到防止焊工眼职业病、提高焊接质量、降低面罩成本等多重效果。
本实用新型是这样实现的根据引弧和焊接两个过程不同的工艺特点，引弧时主要是防止盲目引弧，焊接时主要是防止有害紫红外线的过量透过。采用同一类型滤光片要同时解决这两个问题非常困难，而采用两种不同类型的滤光片却能比较容易地解决两方面的问题，并产生了新的技术效果。本电焊面罩综合了液晶滤光片能克服盲目引弧的优点及普通滤光片紫红外线透过率小的优点，设置了双观察窗结构。双观察窗结构由大小两个观察窗构成，大观察窗由普通滤光片和内外保护片组成，小观察窗由单层(或双层)液晶滤光片和内外保护片组成，可以设置在大观察窗的上方或下方。液晶滤光片由弧光的引发和熄灭(或电磁感应)来自动控制亮暗态转换。引弧前液晶滤光片呈亮态，焊工通过小观察窗观察焊件和焊条。当光敏管有弧光照射时，通过电子线路，亮态的液晶片在瞬间变成暗态，即时焊工调整视线，用大观察窗观察维弧焊接过程，以防止有害紫红外线对眼睛的伤害。当焊接结束弧光熄灭后，液晶滤光片延迟片刻变成亮态，焊工用小观察窗进引观察和敲渣，以免焊渣飞入眼内。这样，焊工在引弧前后始终能清楚观察焊接过程，并能准确地进行引弧。
设有二个分别由不同类型滤光片组成的观察窗，通过二个观察窗的合理交替使用，不仅解决了盲目引弧和紫红外线伤害问题，而且解决了有限遮光号问题，同时小观察窗亮态可见光透过率大于20％，通过10cm2的小观察窗可获得1000cm2的观察区域，液晶片成本降为大面积双层结构的10％左右。由于能准确引弧，提高了焊接质量、节省了引弧时间和能量。在引弧时有瞬间的可见光和红外线，以及在引弧后有经衰减的可见光和红外线进入小观察窗，前者因时间短(＜0.05S)，后者因微弱且未照入眼睛，均不会对焊工的眼睛和皮肤造成伤害。本实用新型结构适用于各类电焊面罩。
本实用新型的双观察窗结构可以有多种布置形式，
图1是其中的一种。面罩壳1可以由钢纸板、塑料或玻璃钢制成。大观察窗2由普通滤光片7、外保护片5、内保护片8组成，尺寸大于40×90mm2。小观察窗3由液晶滤光片9，外保护片5、内保护片8组成，面积为10cm2左右。光敏管4、电子线路(包括电源)10、开关11均布置在小观察窗上沿内部空间内。液晶光阀控制电路为公知技术。液晶滤光片、光敏管、电子线路板、开关、普通滤光片、保护片，可以部分或全部集合在一框型结构中，框型结构作为一整体安装在观察窗部位。图2为全部集合的框型结构剖面示意图，6为泡沫塑料垫框。
图3为隐式的双观察窗布置，这种布置从外观上看只有一个超大的观察窗，实际上与前一种布置无本质区别。其特点是液晶滤光片与普通滤光片两边缘重叠，见图4，并去掉了两观察窗之间的分隔条，目的是使焊工的视线从小观察窗向大观察窗过渡更为方便自然。
权利要求1.一种电弧焊作业时使用的电焊面罩，由面罩壳、头带或手柄、观察窗组成，其特征是具有二个由不同类型滤光片组成的观察窗，其中一个观察窗由遮光号能够自动变化的液晶滤光片组成，另一个观察窗由遮光号固定的普通滤光片组成。
2.按权利要求1规定的电焊面罩，其特征是液晶滤光片、光敏管、电子线路、电源、开关、普通滤光片、保护片等可以部分或全部集合在一个框型结构中，该结构作为一个整体安装在观察窗部位。
3.按权利要求1和2规定的电焊面罩，其特征是两观察窗之间的分隔条可以保留或省去。
专利摘要本实用新型是电弧焊作业时使用的劳动防护用具。该电焊面罩设有二个观察窗，一个由遮光号能够自动变化的液晶滤光片组成，另一个由遮光号固定的普通滤光片组成。在引弧前焊工通过液晶滤光片观察焊件及焊条，引弧后焊工通过普通滤光片观察焊接过程，这样焊工在引弧前后均能清楚地观察焊接区域，避免了盲目引弧，从而获得防止焊工眼职业病、提高焊接质量、节省引弧时间和引弧能量等多重效果。本实用新型结构适用于各类电焊面罩。
文档编号A61F9/04GK2142334SQ9223329
公开日1993年9月22日 申请日期1992年8月31日 优先权日1992年8月31日
发明者张莉莉, 陈锋杰 申请人:张莉莉