一种用于观察高压容器的玻璃视窗的制作方法

本发明涉及化工设备配件技术领域，尤其涉及一种用于观察高压容器的玻璃视窗。

背景技术：

视窗是一种常见的化工设备配件，是观察各种化工过程所必须的一种装置，在化工设备上应用十分广泛，视窗一般由透明件和密封件所构成，在一般的非高温高压的化工过程中，视窗并不难以实现，透明件可以选用普通的无机玻璃或有机玻璃作为材料，密封件可以用橡胶等具有一定弹性的物质作为材料，但是在高温和高压的条件下，视窗的实现就有一定困难，如我们在科研实验时要观察20-60MPa压力下进程，如模拟实验观察5000m以下的大生物生长繁殖的过程，又如观察1000-3000m油井深度油气两相混相成单相的过程，一般情况下钢化玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃承受压力都不高，因此开发研究用于在高温高压条件下观察的视窗是具有现实意义的。

如公告号为：CN 2366172Y的中国专利公开了一种高温高压视窗，由视窗座、透明件、压盖、密封垫片和视镜座所构成；视窗座为一个四通，水平方向具有两个同心的台阶，台阶与台阶之间的空间安置视镜座，台阶的内壁设有螺纹；所说的视镜座为一对中心带孔的碗状体，中间安置一个圆柱形的透明件，两个碗状体之间的间距(H)为3—5mm；所说的压盖为一中间带孔的螺栓，其螺纹与台阶上的内壁螺纹相配合；透明件与视镜座之间、视镜座与压盖之间以及视镜座与视窗座之间均设有圆环形纯铝垫片。该申请视窗固定设置在四通内，观察范围较小，且不清晰，清扫不方便，另外选用的透明件能承受的压力过小，不适用于在高压强度下观察。

又如公开号为：CN 1730351A的中国专利公开了一种高压容器的观察视窗，与高压容器密封连接的孔基座，安装在该基座内的透明视镜，压紧在该视镜上的视窗端盖，所述的透明视镜与该基座是锥面接触结构连为一体的。所述透明视镜与该基座之间是通过与基座锥孔匹配的锥形橡胶垫片而相互锥面充分接触构成一体的。所述的孔基座，其锥孔的锥度范围在10-60度。所述的透明视镜，其或为蓝宝石质的视镜，或为水晶质的视镜，或为石英质的视镜，或为高强度玻璃质的视镜；其台锥厚度范围10-lOOmm。该申请设置有锥度的孔基座，使得视窗的可视范围变小，且光源设置在观察容器内，位置局限，不能适应实际需求。另外，视窗不方便清洁，会导致观察效果的下降。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的视窗承受压力过小且视窗观察物体不清晰等问题，本发明提供了一种用于观察高压容器的玻璃视窗。

具体技术方案为：

一种用于观察高压容器的玻璃视窗，包括与高压容器密封连接的基座和上盖以及玻璃视窗，所述玻璃视窗安装在基座的正上方，所述上盖压紧在玻璃视窗的正上方，所述玻璃视窗设置有双层玻璃，分别为第一玻璃视窗和第二玻璃视窗，所述第一玻璃视窗和第二玻璃视窗中间填充有蒸馏水，所述基座设置有开口，还包括清扫系统，所述清扫系统包括控制装置、驱动装置、清扫装置和排污装置，所述控制装置设置在玻璃视窗外部与驱动装置相连，所述驱动装置设置在上盖上方，所述清扫装置设置在上盖下方，所述排污装置与基座的开口相连。

在此基础上，所述上盖包括活动盖和设置在活动盖两侧的固定盖，所述固定盖分别设置在第一玻璃视窗的上方和第二玻璃视窗的上方，所述活动盖设置在第一玻璃视窗和第二玻璃视窗间隔处的上方。

在此基础上，所述固定盖与活动盖接触处设置有密封圈。

在此基础上，所述活动盖的宽度等于第一玻璃视窗和第二玻璃视窗之间的距离。

在此基础上，所述驱动装置包括两个电机和两条连接链，两条所述连接链分别设置在活动盖的上方两侧，所述两个电机分别与两条连接链相连。

在此基础上，所述清扫装置包括控制单元、驱动单元和执行单元，所述控制单元设置在活动盖内部，所述活动盖下方设置有沟槽，所述驱动单元设置在沟槽内，所述执行单元设置有两个，分别设置在沟槽两端。

在此基础上，所述沟槽内均匀间隔设置有行程开关，所述行程开关与控制单元相连。

在此基础上，所述控制单元包括供电单元、无线接收单元、分析单元和无线传输单元，所述供电单元用于清扫装置的供电，所述无线接收单元、分析单元和无线传输单元依次相连，所述无线传输单元与控制装置相连。

在此基础上，所述执行单元包括清洁刷、第一连接杆和第二连接杆，所述清洁刷与第一连接杆固定连接，所述第一连接杆与第二连接杆固定连接，所述第一连接杆与第二连接杆的夹角为锐角。

在此基础上，所述第一连接杆与第二连接杆的夹角处设置有采集装置，所述采集装置与无线接收单元相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明包括与高压容器密封连接的基座和上盖以及玻璃视窗，玻璃视窗安装在基座的正上方，上盖压紧在玻璃视窗的正上方，玻璃视窗设置有双层玻璃，分别为第一玻璃视窗和第二玻璃视窗，第一玻璃视窗和第二玻璃视窗中间填充有蒸馏水，通过在双面玻璃视窗之间加入蒸馏水，可以使得该视窗使用在高压环境下观察物体，且原理简单，制作成本低。另外本发明增设清扫系统，可以对视窗进行定期清洁，同时又可以对第一玻璃视窗和第二玻璃视窗中间的液体进行定期更换，保证视窗观察更加清晰。

2、本发明中活动盖的宽度等于第一玻璃视窗和第二玻璃视窗之间的距离。且驱动装置包括两个电机和两条连接链，两条所述连接链分别设置在活动盖的上方两侧，所述两个电机分别与两条连接链相连。活动盖在驱动装置的作用下可以在两个视窗之间活动，原理结构简单，解决了高压视窗清洁不便的问题。

3、本发明中执行单元包括清洁刷、第一连接杆和第二连接杆，所述清洁刷与第一连接杆固定连接，所述第一连接杆与第二连接杆固定连接，所述第一连接杆与第二连接杆的夹角为锐角。第一连接杆与第二连接杆的夹角处设置有采集装置，所述采集装置与无线接收单元相连。本发明中的执行单元可以根据采集装置采集到的图像调整连接杆的行程，进而调节清洁力度，适用性强，智能化程度高。

附图说明

图1是本发明一种用于观察高压容器的玻璃视窗的结构示意图；

图2是本发明一种用于观察高压容器的玻璃视窗的上盖的结构示意图；

图3是本发明一种用于观察高压容器的玻璃视窗的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明披露了一种用于观察高压容器的玻璃视窗，如图1所示，包括与高压容器密封连接的基座1和上盖2以及玻璃视窗，玻璃视窗安装在基座1的正上方，上盖2压紧在玻璃视窗的正上方，玻璃视窗设置有双层玻璃，分别为第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32，第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32中间填充有蒸馏水，作为最优选地，本实施方式的清澈液体选择为蒸馏水，经过试验证明，蒸馏水清澈不会影响观察，容易获得且没有污染，另外蒸馏水无电解质，没有游离离子，也没有杂质，还不导电，可以保证机器运行稳定，延长电器使用寿命。进一步的，本实施例中还设置有加压装置，该加压装置与控制装置相连，加压装置设置在上盖2的上方，用于对双层玻璃中间清澈液体加压，优选地，加压装置包括加压器和压力检测装置，压力检测装置设在双层玻璃之间，可通过加压装置给蒸馏水加压，使用双层玻璃和加压液体能够成倍增加承受压力，可以使得该视窗使用在高压环境下观察物体，且原理简单，制作成本低。

如图1所示，本实施例中的基座1设置有开口11，还包括清扫系统，所述清扫系统包括控制装置、驱动装置、清扫装置和排污装置44，所述控制装置设置在玻璃视窗外部与驱动装置相连，所述驱动装置设置在上盖2上方，所述清扫装置设置在上盖2下方，排污装置44与基座1的开口11相连，所述排污装置44与基座1的开口11之间设置有阀门，在需要进行排污时，阀门打开，在正常工作时，阀门关闭且能承受高压。优选地，排污装置44为排污管道。本发明增设清扫系统，可以对视窗进行定期清洁，同时又可以对第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32中间的液体进行定期更换，保证了观察的视觉效果，且使得观察更加清晰。

如图1所示，本实施例中的上盖2包括活动盖21和设置在活动盖21两侧的固定盖22，固定盖22分别设置在第一玻璃视窗31的上方和第二玻璃视窗32的上方，活动盖21设置在第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32间隔处的上方。活动盖21在驱动装置的作用下可以在两个视窗之间活动，原理结构简单，解决了高压视窗清洁不便的问题。固定盖22与活动盖21接触处设置有密封圈，保证了活动盖21两侧的密封性，避免灰尘等进入蒸馏水中进而污染水质。优选地，活动盖21的宽度等于第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32之间的距离，保证了活动盖21带动清洁刷4411对第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32进行清洁的有效性。

如图1所示，本实施例中驱动装置包括两个电机和两条连接链422，两条连接链422分别设置在活动盖21的上方两侧，两个电机分别与两条连接链422相连。两个电机分别控制两条链条的动作，两条链条进而带动活动盖21上下活动。当进行排污工作时，两个电机同步进行，此时释放连接链422，随着污水的排尽，活动盖21在重力的作用下和连接链422的提升力缓慢挤压液体下沉，保证将液体排尽。当重新注入液体时，两个电机中的任一电机停止工作，则另一电机向上卷绕连接链422，使得活动盖21紧贴玻璃视窗内壁的一侧向上移动，既减少了向上移动的阻力，也避免将重新注入的液体溢出玻璃视窗。

如图3所示，清扫装置包括控制单元、驱动单元和执行单元，控制单元设置在活动盖21内部，如图2所示，活动盖21下方设置有沟槽23，驱动单元设置在沟槽23内，执行单元设置有两个，分别设置在沟槽23两端。沟槽23内均匀间隔设置有行程开关24，所述行程开关24与控制单元相连。执行单元根据控制单元的指令，可以移动至特定的行程开关24处。如图3所示，控制单元包括供电单元、无线接收单元、分析单元和无线传输单元，所述供电单元用于清扫装置的供电，所述无线接收单元、分析单元和无线传输单元依次相连，所述无线传输单元与控制装置相连。如图1所示，执行单元包括清洁刷4411、第一连接杆4412和第二连接杆4413，清洁刷4411与第一连接杆4412固定连接，第一连接杆4412与第二连接杆4413固定连接，第一连接杆4412与第二连接杆4413的夹角为锐角。第一连接杆4412与第二连接杆4413的夹角处设置有采集装置45，采集装置45与无线接收单元相连，即保证了采集装置45能够首先采集到玻璃视窗上的图像等信息，进而反馈给控制单元，控制单元即刻做出判断，调整第二连接杆4413的行程。该采集装置45用于采集第一玻璃视窗31内表面和第二玻璃视窗32内表面的信息和所需观察的物质的状态等，(本实施方式中提到的内表面即以两个玻璃中间的液体为参照，且与液体相连的是内表面)，若采集到的视窗表面不清晰或者颜色较深，则控制器调整第二连接杆4413靠近玻璃视窗，进而加大清洁刷4411的擦拭力度，例如采集到的第一玻璃视窗31内表面不清晰，则调整左侧的第二连接杆4413移动向左移动，直至移动到触发行程开关24为止，若是第二玻璃视窗32的内表面不洁净，则靠近第二玻璃视窗32的第二连接杆4413向右侧移动，同理，若第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32的内表面均较为洁净，则两侧的第二连接杆4413均向内靠拢，移动距离根据行程开关24是否触发判断。另外还可以通过采集装置45采集到的信息，传递给控制装置，控制装置判断后调整加压装置的加压力度。进一步的，采集装置45的采集信息可以实时记录玻璃视窗外部的状态，便于记录和以后的查阅。优选地，采集装置45可以为摄像头，如防水红外一体化摄像机，与传统摄像机相比，红外一体机体积小巧、美观，在安装方面具有优势，比较方便，其电源、视频、控制信号均有直接插口，不似传统摄像机有麻烦的连线。一体机成像系统(镜头)、CCD、DSP技术均已比较成熟，相对传统摄像机来说，一体机质量可以得到较好的控制，同时，一体化摄像机监控范围广、性价比高。且红外一体式摄像机集成的红外灯可以在光照度低于一定的数值甚至夜晚时自动打开以达到稳定的成像效果，对于观察高压状况下的成像，十分必要。本发明中的执行单元可以根据采集装置45采集到的图像调整连接杆的行程，进而调节清洁力度，适用性强，智能化程度高，能够保证视窗的正常工作，另外增设采集装置45可以将观察口的数据记录，有利于以后的反复查看。

工作过程：如工作人员在第二玻璃视窗32的外表面观察1000-3000m油井深度油气两相混相成单相的过程时，视觉效果不清晰，需要对第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32内表面进行换水和清洁时，控制装置控制基座1开口11与排污装置44之间的阀门打开，第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32之间的液体，通过排污装置44排出，同时，活动盖21上方的两个电机工作，对活动盖21的两端的连接链422施以提升力，使得活动盖21在重力和提升力的作用下，缓慢下沉并挤压液体彻底排出排污装置44。活动盖21在下沉的同时，第二连接杆4413与第一连接杆4412之间的采集装置45对第一玻璃视窗31和第二视窗的内外表面进行图像信息采集，并将采集到的信息反馈给清洁装置的控制单元和控制装置，控制单元根据采集到的信息判断第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32内表面的洁净程度，若采集到的图像不清晰，则控制第二连接杆4413向玻璃视窗靠近，加大清洁刷4411的清洁力度，若采集到的图像较清晰，且不存在灰尘，则控制第二连接杆4413向玻璃视窗远离，降低清洁刷4411的清洁力度。直至活动盖21到底基座1，清洁工作停止，待液体排尽后，将基座1的阀门关闭，对第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32之间重新注入液体。此时，活动盖21的左侧电机不工作，右侧电机正向卷绕对应的连接链422，将活动盖21的右侧缓慢抬起，即活动盖21紧贴第二视窗的内表面上升，以减少液体阻力，当活动盖21到达固定盖22处，右侧电机停止工作，左侧电机重新工作，将活动盖21抬平，重新覆盖在第一玻璃视窗31和第二玻璃视窗32上方，继而进行正常工作。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。