專利名稱：用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于在平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾 光鏡。尤其涉及一種可以既滿足常規(guī)焊接方式，又滿足特殊情況即在平穩(wěn)焊接弧光下可以 穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡。
背景技術(shù)：
目前，一般使用的自動變光焊接濾光鏡對平穩(wěn)焊接弧光反應(yīng)不敏感，工作不能正 常進(jìn)行，在進(jìn)行這類焊接，比如TIGaungsten-arcinert-gas welding，鎢極惰性氣體保護(hù) 焊接)時會產(chǎn)生不定時的閃爍情況，輕者會對焊接工人造成眼睛的不適感，重則會傷害到 焊接工人的眼睛。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的自動變光焊接濾光鏡在對平穩(wěn)焊接弧光反應(yīng)不敏感的問題，本實(shí) 用新型提供一種適用于在平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊 接濾光鏡，包括外殼、液晶鏡片組、光敏管、靈敏度調(diào)節(jié)裝置、遮光號調(diào)節(jié)裝置和延時調(diào)節(jié)裝 置；該外殼內(nèi)主要設(shè)置有單片機(jī)，和與單片機(jī)的對應(yīng)端子分別相連的靈敏度調(diào)節(jié)電 路、遮光號調(diào)節(jié)電路、觸發(fā)電路、熱敏電阻、信號輸出電路、溫度補(bǔ)償電路和升壓電路；所述光敏管電連接觸發(fā)電路，所述信號輸出電路、溫度補(bǔ)償電路和升壓電路還連 接至所述液晶鏡片組；所述濾光鏡包括兩組光敏管，觸發(fā)電路包括直流觸發(fā)電路和交流觸發(fā)電路，一組 光敏管與交流觸發(fā)電路相連，用于感應(yīng)常規(guī)焊接的劇烈抖動的弧光信號并通過交流觸發(fā)電 路控制液晶鏡片組變光；另一組光敏管與直流觸發(fā)電路相連，用于感應(yīng)平穩(wěn)焊接弧光信號 并通過直流觸發(fā)電路控制液晶鏡片組變光。進(jìn)一步，所述用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡還設(shè)置有 用于顯示與該濾光鏡的工作參數(shù)有關(guān)的顯示IXD。進(jìn)一步，所述工作參數(shù)包括遮光號、靈敏度和延時狀態(tài)中的一個或多個。進(jìn)一步，所述單片機(jī)還連接有用于檢測電池電量的電池電量檢測電路。進(jìn)一步，所述顯示IXD還顯示檢測到的所述電池電量。進(jìn)一步，所述顯示IXD以圖像和/或柵條的形式顯示檢測到的所述電池電量。進(jìn)一步，所述顯示IXD以數(shù)字形式顯示所示遮光號。進(jìn)一步，所述單片機(jī)還連接有蜂鳴器。進(jìn)一步，在所述工作參數(shù)變化時，所述蜂鳴器發(fā)出聲音。進(jìn)一步，在所述電池電量小于設(shè)定閥值時，所述蜂鳴器發(fā)出聲音。進(jìn)一步，所述遮光號調(diào)節(jié)裝置包括兩個遮光號調(diào)節(jié)按鍵，分別用于增大或減小遮光號，所述靈敏度調(diào)節(jié)裝置為按鍵，所述延時調(diào)節(jié)裝置為按鍵。進(jìn)一步，所述光敏管為紅外光敏管，每組光敏管設(shè)置兩只。進(jìn)一步，所述外殼上設(shè)置有電源接口，分別與所述單片機(jī)和電源穩(wěn)壓芯片電連接。進(jìn)一步，所述用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡通過鋰電 池供電，同時設(shè)置硅光電池，所述電源穩(wěn)壓芯片電連接鋰電池，鋰電池電連接硅光電池；電 源穩(wěn)壓芯片由鋰電池直接供電。在環(huán)境光足夠強(qiáng)時(> 10勒克斯)，硅光電池輸出電流給 鋰電池充電，其充電電流由光強(qiáng)大小決定。當(dāng)環(huán)境光不足時(< 10勒克斯)，硅光電池輸出 電流較小。此時電源穩(wěn)壓芯片處于關(guān)閉狀態(tài)，使之不輸出電源，整個系統(tǒng)進(jìn)入不工作狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型的濾光鏡增加了對平穩(wěn)焊接弧光反應(yīng)的光敏管及相對應(yīng)的直流觸發(fā) 電路，可以更好的滿足一些特殊焊接類型的需要，充分彌補(bǔ)常見類產(chǎn)品的不足。同樣，本實(shí)用新型也采用了顯示IXD顯示遮光號、靈敏度和延時的各項(xiàng)性能以及 電池電量，可以更直觀的實(shí)時了解自動變光焊接濾光鏡的狀況。采用了蜂鳴器的聲音提示 作用，可以更及時的提醒操作者性能設(shè)定的更改以及電池電量不足，提高了使用的安全性 能。采用了單片機(jī)應(yīng)用程序來控制整個電路，可以使長時間觸發(fā)的電路也能維持在一個穩(wěn) 定值。本實(shí)用新型可以在-10°C到+60°C的寬廣溫度范圍內(nèi)，更快地使液晶鏡片組由亮態(tài)變 為暗態(tài)，可以更實(shí)用地、穩(wěn)定地、精確地、有效地保護(hù)好焊接工人的眼睛，避免受到有害光輻 射的損害。并且由于使用單片機(jī)為電路控制系統(tǒng)的核心，單片機(jī)內(nèi)的充足空間可以為附加 在鏡片組或者使用該鏡片組的焊接護(hù)目鏡上的其它功能預(yù)留出一定的程序空間和外部接 口，極大地增強(qiáng)了本實(shí)用新型的可擴(kuò)展性。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理方框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的單片機(jī)各端口部分電連接電路圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的單片機(jī)和顯示IXD各端口部分電連接圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的單片機(jī)和蜂鳴器的電連接圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的供電電源電路原理圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的交流觸發(fā)電路原理圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的直流觸發(fā)電路原理圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的升壓電路原理圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的正面示意圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例的反面示意圖。圖1-9中各部件標(biāo)記如下1.單片機(jī)；2.顯示IXD ；3.延時開關(guān)調(diào)節(jié)按鈕；4.遮光號調(diào)節(jié)按鈕；5.靈敏度調(diào) 節(jié)按鈕；6.電池電量顯示；7.光敏管組；8.光敏管組；9.交流觸發(fā)電路；10.直流觸發(fā)電 路；11.熱敏電阻；12.信號輸出電路；13.溫度補(bǔ)償電路；14.升壓電路；15.液晶鏡片組； 16.硅光電池；17.鋰電池；18.電源穩(wěn)壓芯片；19.蜂鳴器。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1的電路原理圖所示，單片機(jī)1與靈敏度調(diào)節(jié)按鈕5，遮光號調(diào)節(jié)按鈕4，延時 開關(guān)調(diào)節(jié)按鈕3，直流觸發(fā)電路10，交流觸發(fā)電路9，熱敏電阻11，信號輸出電路12，溫度補(bǔ) 償電路13，升壓電路14和電源穩(wěn)壓芯片18電連接；光敏管組7和交流觸發(fā)電路9電連接； 光敏管組8和直流觸發(fā)電路10電連接；液晶鏡片組15同時和信號輸出電路12，溫度補(bǔ)償 電路13和升壓電路14電連接；鋰電池17和電源穩(wěn)壓芯片18電連接，硅光電池16和鋰電 池17電連接。電路在接收到由光敏管組7探測到的一般弧光光強(qiáng)信號后，經(jīng)交流觸發(fā)電路9被 觸發(fā)啟動，單片機(jī)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)?；蛴晒饷艄芙M8探測到的平穩(wěn)焊接弧光光強(qiáng)信號后， 經(jīng)直流觸發(fā)電路10被觸發(fā)啟動，單片機(jī)系統(tǒng)亦處于工作狀態(tài)。光敏管優(yōu)選為紅外光敏管， 一共有兩組光敏管，每組兩只。其中直流觸發(fā)電路10和交流觸發(fā)電路9的原理圖如圖6和 7示出。如圖2所示的單片機(jī)各端口部分電連接電路圖，單片機(jī)1向外輸出三個控制信號第一個是對信號輸出電路12的驅(qū)動，由單片機(jī)1控制信號輸出電路12來調(diào)整向 液晶鏡片組15施加脈沖輸出電壓的電壓值，使其達(dá)到和遮光號調(diào)節(jié)按鈕設(shè)定的遮光號相 對應(yīng)的電壓值，這個電壓值是使液晶鏡片組15變暗的基礎(chǔ)電壓值。第二個是對溫度補(bǔ)償電路13的驅(qū)動，由單片機(jī)1控制溫度補(bǔ)償電路13向液晶鏡 片組15輸出溫度補(bǔ)償電壓。由熱敏電阻11探測到溫度并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)1，單片機(jī) 1根據(jù)事先被輸入的溫度補(bǔ)償表程序中該溫度所對應(yīng)的補(bǔ)償電壓，控制溫度補(bǔ)償電路13對 脈沖輸出電壓做出相應(yīng)的調(diào)整。第三個是對升壓電路14的驅(qū)動，由單片機(jī)1控制升壓電路14向液晶鏡片組15輸 出24V的高電平電壓，用以把系統(tǒng)電壓(5V)加到一個相當(dāng)高的電平(24V)，來加快液晶鏡片 組15的轉(zhuǎn)變速度。如圖8所示，升壓電路14由二極管6倍壓整流電路組成。由分壓電阻 和MOS管電路構(gòu)成的控制部分通過控制單片機(jī)輸出的高電平充電脈沖把5V系統(tǒng)電壓調(diào)整 到需要的高電平(24V)。液晶鏡片組15接收到由單片機(jī)1所驅(qū)動的根據(jù)溫度調(diào)整后的脈沖輸出電壓和升 壓電路14的高電平電壓后，液晶光閥進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，液晶鏡片組15按照不同遮光號的值，參考 公式N(Ev) = 2. 93+2. 251og(Ev/lx)其中Ev表示光強(qiáng)，單位勒克斯；N(Ev)表示該光強(qiáng)下對應(yīng)的遮光號(選自歐標(biāo) BS EN 379 2003)來決定變暗的程度，開始發(fā)揮保護(hù)眼睛的作用。整個變暗過程的時間為0. 3毫秒
左右ο如圖9和10所示，本實(shí)用新型的濾光鏡包括外殼、液晶鏡片組15、延時開關(guān)調(diào)節(jié)按 鈕3、遮光號調(diào)節(jié)按鈕4、靈敏度調(diào)節(jié)按鈕5 ；當(dāng)按動延時開關(guān)調(diào)節(jié)按鈕3時，顯示IXD 2上表示延時狀態(tài)的標(biāo)志處于激活狀態(tài)， 指示出當(dāng)前的延時狀態(tài)，想要改變狀態(tài)時，可以重復(fù)按下按鍵，顯示LCD 2上以循環(huán)的方式 顯示出延時狀態(tài)，只要切換至期望的延時狀態(tài)，停止按動按鍵即可。延時開關(guān)調(diào)節(jié)按鈕3也可以采用旋鈕方式。另外，靈敏度調(diào)節(jié)按鈕5，其工作方式與延時調(diào)節(jié)按鈕3類似，按動靈敏度調(diào)節(jié)按 鈕5，靈敏度逐漸增大，增至最大值之后，變?yōu)樽钚≈?，然后再繼續(xù)增大，如此循環(huán)。顯而易見 的是，與此相反，靈敏度也可以設(shè)置為逐漸減小地工作，也可以起到同樣的功能。盡管靈敏 度調(diào)節(jié)按鈕5顯示為按鍵，顯而易見的是，這僅僅是示例性的，可以用其他形式實(shí)現(xiàn)，例如 利用旋鈕。另外，遮光號調(diào)節(jié)按鈕4為兩個按鍵，其中之一，圖9中示例性地顯示為“shade+”， 用于增大遮光號的值，而另一個，圖中示例性地顯示為“shade-”，用于減小遮光號的值。當(dāng) 按動按鍵時，可以增大或減小遮光號的值，直到調(diào)節(jié)為所期望的數(shù)值。將遮光號調(diào)節(jié)按鈕4 設(shè)定為兩個按鍵的好處在于調(diào)節(jié)方便，顯而易見的是，可以利用一個按鍵，但是利用一個按 鍵操作時，只能增大或只能減小，因此具有操作不便的缺陷。圖4示出了本實(shí)用新型濾光鏡中與單片機(jī)連接的蜂鳴器電路示意圖。當(dāng)在具有顯示LCD的自動變光焊接濾光鏡的工作參數(shù)變化時，所述蜂鳴器發(fā)出聲 音，用于提醒操作者工作參數(shù)的狀態(tài)變化，使得用戶及時獲悉濾光鏡的工作參數(shù)。優(yōu)選地， 當(dāng)不同的工作參數(shù)狀態(tài)變化時發(fā)出不同的聲音。這樣布置的優(yōu)點(diǎn)在于，利用聲音來提醒用 戶焊接工作參數(shù)的變化，使得用戶及時獲悉濾光鏡的工作狀態(tài)，以便更好地方便使用。例 如，優(yōu)選地，當(dāng)具有顯示LCD的自動變光焊接濾光鏡的電池電量小于設(shè)定閥值時，蜂鳴器發(fā) 出聲音，提醒用戶，電池及時更換電池。另外，蜂鳴器發(fā)出聲音的方式不局限于某種聲音，顯然，可以用各種各樣的聲音信 號。只要能夠使得用戶聽到的各種聲音，都可以用作蜂鳴器發(fā)出的聲音。例如，可以考慮對 于工作人員的舒適、情感等角度的考慮，設(shè)置一些悅耳的音樂聲作為蜂鳴器發(fā)出的聲音。整個電路的電源由鋰電池17提供，硅光電池16可以有效地延長鋰電池17的使用 壽命。如圖10所示，硅光電池16設(shè)置在濾光鏡的背部，在焊接護(hù)目鏡工作的過程中，當(dāng)外 界環(huán)境光的光強(qiáng)大時，硅光電池16通過吸收外界光強(qiáng)成為重要的供電源，為鋰電池充電， 延長了鋰電池的使用時間。如圖5示出了供電電源電路原理圖，當(dāng)外界環(huán)境光的光強(qiáng)小于 10勒克斯時，系統(tǒng)電源自動關(guān)閉，減少了鋰電池的電量損耗。圖3示出了示例性實(shí)施例的顯示IXD顯示的示意圖，其中數(shù)字2表示顯示IXD，在 顯示IXD 2上顯示有靈敏度201，電池電量202，遮光號203，延時狀態(tài)204。具體而言，如圖3中所示，靈敏度201是以表示信號強(qiáng)弱的柵條陣列的形式顯示， 當(dāng)靈敏度高的時候，顯示多個柵條，且柵條的高度越來越高；相反地，當(dāng)靈敏度低的時候，則 顯示少量的柵條，且柵條的高度較矮。容易想到的是，還可以利用其他圖像，例如星號(*)、 線條等來顯示靈敏度的大小。進(jìn)一步，靈敏度還可以利用數(shù)字來顯示。因此，圖示的顯示方 式僅僅是示例性的而非限制性的。利用這樣的布置，可以以顯示LCD上顯示圖像的形式直 接觀察出自動變光焊接濾光鏡的靈敏度，不需要比照絲印和旋鈕來讀取靈敏度信號，因此 大大提高了自動變光焊接濾光鏡的靈敏度調(diào)節(jié)效率，且避免了誤讀而造成等到開始工作之 后才發(fā)現(xiàn)錯誤的麻煩。另外，電池電量202顯示為電池以圖像和/或柵條的形式顯示檢測到的電池電量。 如圖3中所示，電池電量顯示標(biāo)記202顯示為虛擬電池的圖樣，且其中有表示電池電量的柵 條，利用柵條填充虛擬電池方框的數(shù)量的多少來顯示電池剩余電量。進(jìn)一步，容易理解的是，電池電量202還可以利用其他方式來顯示，例如數(shù)字或其他能夠直觀識別出電池電量 的圖像。利用這種布置，以圖像、字符形式顯示電量，因此能使焊接工程師隨時都能獲悉電 池的電量，在必要時進(jìn)行更換電池或重新充電，提高了工作效率。另外，遮光號203以數(shù)字形式顯示，用于指示遮光號的大小。如圖3中所示，數(shù)字 “13”指示當(dāng)前遮光號數(shù)值為13。進(jìn)一步，容易理解的是，遮光號還可以以其他能夠視覺反 映出遮光號大小的其他圖像或標(biāo)記的形式在顯示IXD上顯示。利用這種布置，可以快速識 別當(dāng)前遮光號的大小，從而判斷該數(shù)值是否合理，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，延時狀態(tài)204以字符“slow”和“fast”的形式示出了延時狀態(tài)。容易理解 的是，可以利用其他字符例如“快”和“慢”、“S”和“F”、“K”和“M”等字符來顯示，例如也可 以利用顏色標(biāo)志來顯示，如“紅”(表示快)和“綠”(表示慢)等方式來顯示出延時狀態(tài)。 這樣的布置，極大的提高了獲取延時狀態(tài)的效率，提高了工作效率。容易理解的是，圖3僅僅是本實(shí)用新型的一個示例性實(shí)施例，僅僅示意顯示出了 靈敏度201、電池電量202、遮光號203、延時狀態(tài)204等參數(shù)，顯然顯示IXD上還可以顯示其 他數(shù)字，例如當(dāng)前時間等。需要指出的是根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
所做出的任何變形，均不脫離本實(shí) 用新型的精神以及權(quán)利要求記載的范圍。
權(quán)利要求一種用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，包括外殼、液晶鏡片組、光敏管、靈敏度調(diào)節(jié)裝置、遮光號調(diào)節(jié)裝置和延時調(diào)節(jié)裝置；該外殼內(nèi)主要設(shè)置有單片機(jī)，和與單片機(jī)的對應(yīng)端子分別相連的靈敏度調(diào)節(jié)電路、遮光號調(diào)節(jié)電路、觸發(fā)電路、熱敏電阻、信號輸出電路、溫度補(bǔ)償電路和升壓電路；所述光敏管電連接觸發(fā)電路，所述信號輸出電路、溫度補(bǔ)償電路和升壓電路還連接至所述液晶鏡片組；其特征在于，所述光敏管為兩組，所述觸發(fā)電路包括直流觸發(fā)電路和交流觸發(fā)電路，一組光敏管與交流觸發(fā)電路相連，用于感應(yīng)常規(guī)焊接的劇烈抖動的弧光信號并通過交流觸發(fā)電路控制液晶鏡片組變光；另一組光敏管與直流觸發(fā)電路相連，用于感應(yīng)平穩(wěn)焊接弧光信號并通過直流觸發(fā)電路控制液晶鏡片組變光。
2.如權(quán)利要求1所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，其 特征在于，所述用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡還設(shè)置有用于顯 示與該濾光鏡的工作參數(shù)有關(guān)的顯示LCD。
3.如權(quán)利要求1所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，其 特征在于，所述單片機(jī)還連接有用于檢測電池電量的電池電量檢測電路。
4.如權(quán)利要求2所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，其 特征在于，所述單片機(jī)還連接有蜂鳴器。
5.如權(quán)利要求1所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，其 特征在于，所述遮光號調(diào)節(jié)裝置包括兩個遮光號調(diào)節(jié)按鍵，分別用于增大或減小遮光號，所 述靈敏度調(diào)節(jié)裝置為按鍵，所述延時調(diào)節(jié)裝置為按鍵。
6.如權(quán)利要求1所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，其 特征在于，所述光敏管為紅外光敏管，每組光敏管設(shè)置兩只。
7.如權(quán)利要求1所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，其 特征在于，所述外殼上設(shè)置有電源接口，分別與所述單片機(jī)和電源穩(wěn)壓芯片電連接。
8.如權(quán)利要求7所述的用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡， 其特征在于，所述用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡通過鋰電池供 電，同時設(shè)置硅光電池，所述電源穩(wěn)壓芯片電連接鋰電池，鋰電池電連接硅光電池；電源穩(wěn) 壓芯片由鋰電池直接供電；在環(huán)境光足夠強(qiáng)時> 10勒克斯，硅光電池輸出電流給鋰電池充 電，其充電電流由光強(qiáng)大小決定；當(dāng)環(huán)境光不足時< 10勒克斯，硅光電池輸出電流較小，此 時電源穩(wěn)壓芯片處于關(guān)閉狀態(tài)，使之不輸出電源，整個系統(tǒng)進(jìn)入不工作狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于平穩(wěn)焊接弧光下保持穩(wěn)定驅(qū)動的自動變光焊接濾光鏡，包括外殼、液晶鏡片組、光敏管、靈敏度調(diào)節(jié)裝置、遮光號調(diào)節(jié)裝置和延時調(diào)節(jié)裝置；外殼內(nèi)主要設(shè)置有單片機(jī)，和與單片機(jī)的對應(yīng)端子分別相連的靈敏度調(diào)節(jié)電路、遮光號調(diào)節(jié)電路、觸發(fā)電路、熱敏電阻、信號輸出電路、溫度補(bǔ)償電路和升壓電路；觸發(fā)電路包括直流觸發(fā)電路和交流觸發(fā)電路，一組光敏管與交流觸發(fā)電路相連，另一組光敏管與直流觸發(fā)電路相連。本實(shí)用新型的濾光鏡增加了對平穩(wěn)焊接弧光反應(yīng)的光敏管及相對應(yīng)的直流觸發(fā)電路，可以更好的滿足一些特殊焊接類型的需要，充分彌補(bǔ)常見類產(chǎn)品的不足。
文檔編號A61F9/02GK201701373SQ20102004693
公開日2011年1月12日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
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