专利名称：一种用于电器设备上的红外窗口的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种红外成像检测技术，特别是一种用于电器设备上的红外窗口。
技术背景目前高速度的发电、用电现状，我们必须清醒地意识到一个重要问题…安全。 高压或低压开关柜作为发电厂、变电站、用电大户中的重要设备，起着关合及开断电力 线的作用，用来实现输送及倒换电力负荷、以及从电力系统退出故障设备和线段，从而保证 电力系统安全运行。在高压或低压开关柜的长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接 处等部位因老化和接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此容易导致火 灾事故。近年来，在电厂和变电站已经发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电。 因而对全封闭的高压或低压开关电器检测和监视开关触点、母线排连接处的工作温度，提前 发现和排除热故障隐患，对电力系统的安全可靠运行具有非常重要的意义。开关触头和母线排连接处处于高电压、高温度、高磁场以及极强的电磁干扰环境中，传 统的测温仪表如热电偶、光纤传感器等易受到这些因素的干扰和影响，因而无法对这些位置 进行直接接触测量，从而也就无法真正得到高压或低压开关柜的真实工作状态，以致设备内 部局部过热却仍在"带病"运行。 实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供结构简单、坚固可靠，用于对电气 设备红外成像检测，实现提前发现和排除热故障隐患的一种用于电器设备上的红外窗口 。为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种用于电器设备上的红外窗口，主要有光学 晶体、金属外框、金属盖板、密封圈、密封胶、安装孔和固定螺钉组成，在金属外框上安装 光学晶体，光学晶体上设有红外镀膜层，光学晶体用密封胶密封并与金属外框固定在一起， 金属盖板通过固定螺钉和金属外框连接，密封圈固定在金属外框上，使用时，金属外框通过 安装螺钉和安装孔安装在电气设备外壳上。所述的光学晶体上设有的红外镀膜层，包含有三 层镀膜层，第一层材料为氟化钇(YF3)，第二层为氟化镱(YbF3)，第三层为氟化镧(LaF3)。 所述的金属外框和金属盖板材料采用硬铝材料。所述的光学晶体为透过波段在0.15微米至 12.5微米，透过率达80%以上的宽波段、高透过率的人工合成单晶或多晶光学晶体。所述的光学晶体上设有的红外镀膜层，可采用电子枪真空蒸镀的方式，镀膜设备为不锈 钢双层结构，中间通冷却水，蒸发源使用坩埚，内置红外镀膜材料，进行镀膜工作前，首先 需要把炉腔内的空气按镀膜设备规定的要求抽至真空，然后开始镀膜；镀膜时，坩埚内的材 料在电子枪的轰击下开始融化并蒸发，镀膜材料的蒸汽会飞散到光学晶体表面并沉积下来形成薄膜；在镀膜时还需要外加离子源进行轰击；薄膜在沉积到晶体表面的同时，还—会沉积到 膜厚测量仪的探测晶振片上，随着沉积薄膜的厚度增加，晶振片的固有频率会发生变化，当 变化到预设的确定值时，膜厚控制仪会自动切断电子枪电源并关闭挡板，结束本层膜的镀制, 在此，所述红外镀膜层包含有三层镀膜层，第一层材料为氟化钇(YF3)，第二层为氟化镱 (YbF3)，第三层为氟化镧(LaF3)， 一层膜镀好后，电子枪真空蒸镀设备上的坩埚转到下 个材料重复第一层镀膜动作进行下一层的镀制，当三层薄膜镀制完成后，待光学晶体冷却即 可充气，开炉取出。本实用新型具有的有益效果是把宽光谱、高透过率的光学晶体用用密封胶密封并固定 在金属外框上，满足电气设备的密封要求并防止光学晶体脱落。制作透过波段在0.15um至 12.5um内，透过率达到80%以上的人工合成单晶或多晶光学晶体不仅满足红外成像测温的需 要还可以进行紫外成像和可见光的观察。高强度金属外框、盖板、密封圈可以很好的满足电 气设备密封及安全的要求，本实用新型可以应用于380v至40.5Kv电气设备的壳体上。本实用新型采取了在高强度金属外框里装有宽光谱、高透过率的光学晶体，光学晶体四 周用密封胶密封并与金属外框固定在一起，光学晶体外面用高强度金属盖板进行保护。由此 得到的一种红外窗口，具有抗电磁干扰、电绝缘、体积小、耐腐蚀、本质安全等优点特别适 用于各种大型机电、石油化工、矿井等强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中。该窗口在高压 或低压开关温度测量中能够实现远距离红外成像检测，具有极好的经济效益，而且在其他领 域也具有极好的推广应用价值，能实现实时带电成像检测，超大的测量范围，精密坚固、可 靠耐用。
图1是本实用新型的结构正面示意图； 图2是图1的侧面剖视图； 图3是图1的后视图。图中1:光学晶体、2:高强度金属外框、3:高强度金属盖板、4:耐高温密封圈、5: 密封胶、6:安装螺钉、7:安装孔、9:固定螺钉、10:红外镀膜层。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述，实施例的描述不限制本实用新 型的保护范围。 实施例1如图1、图2、图3所示，本实施例描述的一种用于电器设备上的红外窗口，主要有光 学晶体l、金属外框2、金属盖板3、密封圈4、密封胶5、安装孔7和固定螺钉9组成，在 金属外框2上安装光学晶体1，光学晶体1上设有红外镀膜层10，光学晶体1用密封胶5密 封并与金属外框2固定在一起，金属盖板3通过固定螺钉9和金属外框连接，密封圈4固定在金属外框2上，本实施例提供的一种用于电器设备上的红外窗口， "sr用于电气设备的红外成像检测，金属外框2通过安装螺钉6和安装孔7安装在电气设备外壳上。所述的金属外框 2和金属盖板材料3采用硬铝材料，该硬铝材料采用高强度硬铝材料，具有硬度好、重量轻、 加工美观的特点。所述的光学晶体1为透过波段在0.15微米至12.5微米，透过率达80%以 上的宽波段、高透过率的人工合成单晶或多晶光学晶体。该晶体透紫外光、红外光和可见光， 透过率最高可达95%，非常适合3微米至5微米和8微米至14微米红外热像仪成像检测， 该晶体耐高温、绝缘，长期稳定性好。电气设备内部发射的红外线直接透过此窗口，实现电 气设备带电进行温度检测的需要。光学晶体1是一种优秀的红外透过材料，透过范围一直可以延伸到波长12.5微米处。为 了进一步提高红外性能，增加透过率，需要进行红外镀膜加工。所述的光学晶体1上设有的红外镀膜层10，采用电子枪真空蒸镀的方式，镀膜设备为不 锈钢双层结构，中间通冷却水，蒸发源使用坩埚，内置红外镀膜材料，进行镀膜工作前，首 先需要把炉腔内的空气按镀膜设备规定的要求抽至真空，然后开始镀膜；镀膜时，坩埚内的 材料在电子枪的轰击下开始融化并蒸发，镀膜材料的蒸汽会飞散到光学晶体1表面并沉积下 来形成薄膜；为了保证附着的牢固度，在镀膜时可外加离子源进行'轰击；薄膜在沉积到光学 晶体表面的同时，还会沉积到膜厚测量仪的探测晶振片上，随着沉积薄膜的厚度增加，晶振 片的固有频率会发生变化，当变化到预设的确定值如0.5毫米时，膜厚控制仪会自动切断电 子枪电源并关闭挡板，结束本层膜的镀制。所述的光学晶体1上设有的红外镀膜层10，包含 有三层镀膜层，第一层材料为氟化钇(YF3)，第二层为氟化镱(YbF3)，第三层为氟化镧 (LaF3)， 一层膜镀好后，电子枪真空蒸镀设备上的坩埚转到下个材料重复第一层镀膜动作 进行下一层的镀制，当三层薄膜镀制完成后，待光学晶体冷却即可充气，开炉取出。光学晶 体1采用本实用新型方法镀膜后，可使其透过波段在0.15微米至12.5微米内，透过率达到 80%以上，最高可达到95%。
权利要求1.一种用于电器设备上的红外窗口，主要有光学晶体(1)、金属外框(2)、金属盖板(3)、密封圈(4)、密封胶(5)、安装孔(7)和固定螺钉(9)组成，其特征在于在金属外框(2)上安装光学晶体(1)，光学晶体(1)上设有红外镀膜层(10)，光学晶体(1)用密封胶(5)密封并与金属外框(2)固定在一起，金属盖板(3)通过固定螺钉(9)和金属外框(2)连接，密封圈(4)固定在金属外框(2)上。
2. 根据权利要求1所述的一种用于电器设备上的红外窗口，其特征在于所述的光学晶体(l) 上设有的红外镀膜层(10)，包含有三层镀膜层，第一层材料为氟化钇，第二层为氟化 镱，第三层为氟化镧。
3. 根据权利要求1或2所述的一种用于电器设备上的红外窗口，其特征在于所述的金属外 框(2)和金属盖板材料(3)采用硬铝材料。
4. 根据权利要求1或2所述的一种用于电器设备上的红外窗口，其特征在于所述的光学晶 体(1)为透过波段在0.15微米至12.5微米，透过率达80%以上的宽波段、高透过率的 人工合成单晶或多晶光学晶体。
5. 根据权利要求3所述的一种用于电器设备上的红外窗口，其特征在于所述的光学晶体(l) 为透过波段在0.15微米至12.5微米，透过率达80%以上的宽波段、高透过率的人工合成 单晶或多晶光学晶体。
专利摘要本实用新型公开了一种用于电器设备上的红外窗口，主要有光学晶体、金属外框、金属盖板、密封圈、密封胶、安装孔和固定螺钉组成，在金属外框上安装光学晶体，光学晶体上设有红外镀膜层，光学晶体用密封胶密封并与金属外框固定在一起，金属盖板通过固定螺钉和金属外框连接，密封圈固定在金属外框上，使用时，金属外框通过安装螺钉和安装孔安装在电气设备外壳上。这种一种红外窗口，具有抗电磁干扰、电绝缘、体积小、耐腐蚀、本质安全等优点特别适用于各种大型机电、石油化工、矿井等强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中。该窗口在高压或低压开关温度测量中能够实现远距离红外成像检测，具有极好的经济效益。
文档编号H05K5/02GK201115096SQ200720184430
公开日2008年9月10日 申请日期2007年10月16日 优先权日2007年10月16日
发明者超 向, 江 洪, 黄红友 申请人:浙江红相科技有限公司