专利名称：自动变色焊工护目镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊工护目镜，特别是镜片能自动变色的护目镜。
目前，电焊工人使用的护目镜的镜片总是黑乎乎的，能遮挡住耀眼的弧光，又因为它总是黑乎乎的，所以电弧未发光前和停止发光后，工人无法透过它看清焊件。这时为了能看清楚焊件，只好把护目镜移走，待焊接时再把护目镜移到电弧与眼睛之间来遮挡耀眼的弧光。焊接总是断断续续地进行的，因此要频频地移动护目镜。这样移来移去，不仅耽误工作时间，还占用了一只宝贵的手来操作。当必需用手去固定焊件时，这种护目镜就无法使用了。还有很多情况下因这种护目镜上述缺点致使每个焊工都无法完全避免弧光对眼睛和脸部皮肤的伤害。
本实用新型的目的是提供一种自动变色焊工护目镜，它的镜片能在焊接时自动变黑，遮挡住耀眼的弧光，透过柔和的光线，又能在停止焊接时自动恢复透明。
本实用新型是这样实现的在一个面具式样的镜框中镶嵌着一组镜片，这组镜片合称液晶挡光器。该液晶挡光器与电流互感器、晶体二极管、电容电连接，电流互感器原线圈串联在焊接回路上。焊接时交流弧焊机焊接回路有电流通过，电流互感器同时产生电流，经过整流虑波后，将直流电供给液晶挡光器。反之，电充互感器停止向液晶挡光器供电。液晶挡光器有九层前护玻片、前偏振片、前玻片、正电极、液晶、负电极、后玻片、后偏振片和后护玻片依次排列。前后偏振片的偏光方向互相垂直。前后玻片与密封圈构成一个液晶盒，液晶被封闭在当中。液晶前后是正负电极，两电极靠液晶的接触面用特殊的布摩擦过，划有方向互相垂直的槽纹。这样，两电极间棒状的液晶分子在靠近电极的地方分别与槽纹平行排列，往中间方向逐渐变化，由前而后成90°扭转排列。电极材料是二氧气化锡，具有透明性质。当液晶挡光器未加电场时，到达前偏光片的自然光经过前偏振片的作用变成水平偏振光，这种光进入液晶盒后由于液晶体排列的作用而逐渐扭曲成90°，变成垂直偏振光。这样就可顺利通过后偏振片而射向焊工的眼睛。这时液晶挡光器呈透明状态。当液晶挡光器加上电场时，液晶分子带负电荷的一端靠向电场正极，而带正电荷的一端则靠向负极，这样就破坏了原来的分子结构排列方向，因而失去了将从前偏振片射进来的水平偏振光扭曲90°的能力，这样就难以通过后偏振片，但仍能透过微弱的弧光。此时，本镜片与普通焊工护目镜片等效。当电场消失后，液晶分子的排列立即恢复原来的样子，液晶挡光器就又呈透明状态。
由于采用上述方案，电焊工在工作时只需戴上本护目镜，无论在焊接或停焊时都能透过镜片看清焊件，免去频频移动护目镜的麻烦，又能完全避免强烈的弧光对眼睛的伤害。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是实施例纵剖面图。
图3是液晶分子在两种情况下排列示意图。
图中1、镜框2、前护玻片3、前偏振片4、前玻片5、正电极6、液晶7、密封圈8、负电极9、后玻片10、后偏振片11、后护玻片12、镜带13、焊钳14、焊件15、扭曲成90°排列的液晶分子16、受电场作用的液晶分子17、焊接变压器18、电流互感器19、焊接回路20、护目镜回路21、液晶挡光器22、晶体二极管23、电容。
在
图1中，焊接回路19靠近焊钳13处设置电流互感器18，该电路电缆直接绕在电流互感器18的铁芯作为原线圈，约5匝、副线圈约100匝。当焊接回路19有焊接电流通过时，电流互感器可产生2.5V至5V交流电，经过晶体二级管22和电容23整流虑波后将直流电输送给液晶挡光器21使用。反之焊接回路19没有中流时，护目镜回路20也没有电压差和电流。
在图2中，镜框1中镶嵌着一组玻片，这组玻片共9层前护玻片2、前偏振片3、前玻片4、正电极5、液晶6、负电极8、后玻片9、后偏振片10和后护玻片11，它们叠在一起，合称液晶挡光器21。前偏振片3只允许水平方向的偏振光通过，后偏振片10只允许垂直方向的偏振光通过。前玻片4和后玻片9与密封圈7构成液晶盒，液晶6被封闭在里面。液晶6的前后两面分别是正电5和负电极8，两电极与液晶接触面都用特殊的布摩擦过，划有方向互相垂直的槽纹。这样，两电极间棒状的液晶分子在靠近电极的地方分别与槽纹平行排列，往中间方向逐渐变化，由前而后成90°扭转排列。电极材料是二氧化锡，具有透明性质。当液晶挡光器21未加电场时，到达前偏振片3的自然光经过偏振片3的作用变成水平偏振光，进入液晶盒后由于液晶体排列的作用而逐渐扭曲成90°变成垂直偏振光，此时可顺利通过后偏振片10而射向焊工的眼睛。这时液晶挡光器21呈透明状态。当焊接回路19有焊接电流通过时，护目镜回路20也有了电流，液晶6中的棒状分子受电场作用后带负电荷的一端靠向正电极5，而带正电荷的一端则靠向负电极8。这样就改变了原来的分子排列，因而失去将从前偏振片3射进来的水平偏振光扭曲90°的能力，因此光线难以通过后偏振片。此时液晶挡光器与普通焊工护目镜片等效。鉴于工业制作的实际水平，必要时可增加偏振片的数量或整个液晶挡光器的数量以增强挡光效果。当焊接回路19中焊接电流停止后护目镜回路20的电压差和电流也随着消失，液晶分子不再受电场作用立即恢复原来的排列，液晶挡光器就又恢复透明状态了。
图3是棒状的液晶分子在两种情况下的排列示意图。15是未受电场作用时的液晶分子由前而后逐渐扭曲成90°排列。16是受电场作用时的液晶分子它们各自的两端分别指向电场两电极。
权利要求1.一种焊工护目镜，有镜框和镜片，其特征在于镜片中包括前偏振片、后偏振片和液晶盒，液晶盒内有液晶，液晶前后两面有正电极和负电极，两电极电连接电容、晶体二极管和电流互感器。
专利摘要本实用新型提供的是一种能自动变色的焊工护目镜,其特点是该护目镜的镜片是多层结构,主要包括前、后偏振片和液晶盒,液晶盒中有液晶和正、负电极,两电极与电容、二极管和电流互感器电连接。电流互感器的原线圈由交流弧焊机输出线路电缆直接绕在铁芯而成。焊接回路有电流通过时护目镜镜片受电场影响随着变黑。吸收大部分的弧光。反之镜片恢复透明。焊工工作时戴上这种镜既方便又可完全避免弧光对眼睛的伤害。
文档编号A61F9/02GK2445724SQ0025546
公开日2001年9月5日 申请日期2000年9月23日 优先权日2000年9月23日
发明者黄健 申请人:黄健