专利名称：液晶光阀护目镜的制作方法
技术领域：
本实用新型是交流弧焊作业中的护目镜，属于焊接工具。
电焊作业中的护目镜，多少年来都是采用透光性很差的滤光玻璃制作的，焊接前后需要移动护目镜，很不方便，影响工作效率，搞不好还会影响焊接质量。新近中国专利局公开了申请号86101683的“交流弧焊自动调光护目镜”，采用电磁感应信号控制液晶光阀的透明度，焊接时可自动将护目镜的透明度变差，达到保护眼睛的目的。比起传统护目镜是有了很大的进步，但可惜的是护目镜变暗要迟后起焊弧光，尽管时间很短，约几十至几百毫秒，但总还是对焊工眼睛有刺激作用。
本实用新型的目的是设计一种交流焊接时先于弧光变暗的自动调光护目镜。
本液晶光阀护目镜中的振荡电路和控制电路由电流互感器控制。其原理框图如
图1，原理电路如图2，总体结构如图3所示。它由控制器和头戴式护目镜两部分组成。其中控制器包括辅助变压器、整流滤波、控制电路、延时环节、电子开关、电流互感器和振荡电路，安装在交流电焊机旁；头戴式护目镜包括两组液晶光阀和头戴式电焊面罩，其通过插头、插座及导线与控制器联接。
辅助变压器有三个次级绕组，第一个为电子开关提供触发信号；第二个经整流滤波后为控制电路提供直流电源；第三个为交流电焊机次级提供辅助初始供电电源。电流互感器作为检测器将检测到的电焊机初始通电信号一路加到激发液晶光阀的振荡电路，另一路经过控制电路向交流电焊机供电。电子开关串接在交流电焊机的供电电路中。
当焊条与被焊件接触时，由于有辅助初始供电电源，在电流互感器中有电流通过，其次级中则感应出电压信号，该信号一方面为液晶光阀供电，使其变暗，起滤光作用，另一方面作为控制电路的控制信号，使控制电路工作，控制电路控制电子开关，使电焊机的动力电源接通，电焊机起弧工作，同时切断电焊机次级的初始供电电源。
为了确保电焊机起弧工作前护目镜即变暗，在互感器与控制电路之间设有延时环节，即护目镜先加电变暗，控制电路经延时后再发控制信号，接通电焊机动力电源。该延时环节采用最简单的RC延时电路。
控制电路为复合管开关电路，其接在电流互感器后的延时环节。开关电路的负载是继电器，其一组常开触点控制串入电焊机初级的电子开关，一组常闭触点控制电焊机次级的初始供电电源，另一组常闭触点控制延时电容器的放电电路。
电子开关是串入电焊机初级的双向可控硅，其触发信号采用最简单的50周交流经整流滤波后的直流电源。
液晶光阀的激发电源，一般采用正负方波信号，本实用新型采用简单的将电流互感器检测出的交流信号经双向限幅形成的近似方波的梯形波。
下面结合实例对本液晶光阀护目镜的原理及工作过程作进一步的说明，图2中B1为辅助变压器、L2绕组为双向可控硅3CTS提供触发信号，L3绕组为控制电路供电，L4绕组为电焊机次级提供辅助初始供电电源；B2为交流电焊机；B3为电流互感器；BG1、BG2及其附属元件构成控制电路；BG3、R3、R4、R6、C4为C3的放电电路；W1、R5、C3、DW2为延时环节；R7、DW4、DW5为激发液晶光阀的振荡电路；1为液晶光阀；2为电焊条；3为焊件。
该护目镜的工作过程是当焊条与焊件接触时，则有电流通过电流互感器B3，在其次级绕组中感应出电压信号，一部分经R7、DW4、DW5双向限幅后给液晶光阀供电，使其变暗，起滤光作用。由于液晶光阀的开启时间(即由给液晶光阀供电开始至液晶光阀变暗所需的一段时间)为数十至数百毫秒，为避免弧光刺伤眼睛，在电路中设有延时环节(即W1、R5、C3、DW2)经数百毫秒延时后，BG1、BG2导通，继电器J1动作，其常开触点J1－1闭合，接通双向可控硅3CTS的触发信号，使其导通，向交流电焊机供电，焊机即可正常起弧焊接；常闭触点J1－2断开，停止辅助变压器B1向电焊机次级的供电。当停止焊接时，由于没有电流通过电流互感器，在其次级中没有感应电压，液晶光阀失电约一秒后即可恢复透明度，因此可在不移动护目镜的情况下观察焊件。由于C3两端电压逐渐下降、使BG1、BG2截止，继电器J1失电，其常开触点J1－1断开，双向可控硅3CTS无触发信号而关断，停止向电焊机的供电；常闭触点J1－2闭合，恢复辅助变压器向焊机次级绕组的供电，为下次焊接作好准备；常闭触点J1－3闭合，使BG3导通，将C3的储存电荷放掉，以保证下次焊接时的延迟时间。随着时间的推移，C4的充电电流逐渐减小，最后使BG3截止。R6是C4的泄漏电阻。
为防止瞬间停焊，弧光刺伤眼睛，要求停焊后迅速关断双向可控硅3CTS，因此在C3两端并联一只稳压二极管DW3，限制C3两端电压以便缩短C3的放电时间，达到停焊后迅速关断双向可控硅的要求。
综上所述，液晶光阀护目镜有便于操作，可提高工效和焊接质量；同时兼有减少焊机空戴损失，节约电能，提高电网功率因数，无开关噪声等优点。
权利要求1.一种由控制器和头戴式护目镜构成的用于交流弧焊作业中的液晶光阀护目镜，其特征是激发液晶光阀的振荡电路及控制电路由电流互感器控制，电流互感由焊接电流激励。
2.按权利要求1所述的液晶光阀护目镜，其特征是控制器包括辅助变压器、整流滤波、控制电路、延时环节、电子开关、电流互感器和振荡电路；头戴式护目镜包括两组液晶光阀和头戴式电焊面罩。
3.按权利要2所述的液晶光阀护目镜，其特征是辅助变压器有三个次级绕组，第一次级绕组为电子开关提供触发信号；第二个次级绕组经整流滤波后向控制电路供电；第三个次级绕组为电焊机次级提供初始辅助供电电源。
4.按权利要求2所述的液晶光阀护目镜，其特征是控制电路由复合管开关电路组成，其开关信号接自电流互感器，其负载为继电器，继电器的一组常开触点控制串入电焊机初级的电子开关，一组常闭触点控制辅助变压器加向电焊机次级的电源，另一组常闭触点控制延时电容器的放电电路。
5.按权利要求2所述的液晶光阀护目镜，其特征是在控制电路与电流互感器之间接有RC延时环节。
6.按权利要求2所述的液晶光阀护目镜，其特征是电子开关为串入电焊机初级的双向可控硅。
7.按权利要求2所述的液晶光阀护目镜，所说的振荡电路其特征是将电流互感器来的交流电压信号双向限幅。
专利摘要本实用新型是用于交流弧焊作业中的护目镜。它由振荡电路及控制电路组成。它是以自动方式控制加在液晶光阀上的电源，使液晶光阀护目镜在起弧前变暗，达到保护操作者眼睛的目的。本液晶光阀护目镜实用、方便，可提高工效和焊接质量；同时，可提高电网功率因数，减少焊机空载损耗，节约电能。
文档编号G02F1/13GK2036677SQ8820980
公开日1989年4月26日 申请日期1988年8月18日 优先权日1988年8月18日
发明者于芸廷, 任鹏飞 申请人:于芸廷, 任鹏飞