專利名稱：方形內(nèi)槽玻璃圓管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于蒸汽鍋爐雙色水位計(jì)、壓力容器或儲液罐槽雙色液位計(jì)、管道用雙色透視裝置等熱力、化工設(shè)備和系統(tǒng)的安全附件的光學(xué)玻璃元件。本實(shí)用新型的材質(zhì)、使用溫度、使用壓力、強(qiáng)度、理化性能、尺寸和形位公差等都由我國“QB776－80液面計(jì)用玻璃板和玻璃管”標(biāo)準(zhǔn)作出具體規(guī)定。
我國中、低壓水(液)位計(jì)分為玻璃管式和玻璃板式兩大類，玻璃板式又分為透射(反射)玻璃板式、透射浮球玻璃板式和雙色玻璃板式三種，由中國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“ZBN12004－88”對其技術(shù)要求作出明確規(guī)定。
水(液)位計(jì)的關(guān)鍵部件是透明的、可以觀察到汽(氣)、水(液體)及其分界線的光學(xué)玻璃元件。現(xiàn)今各種玻璃板式水(液)位計(jì)的光學(xué)玻璃元件按“QB776－80”標(biāo)準(zhǔn)分為平板式玻璃板和開槽式玻璃板兩種。透射(反射)式和透射浮球玻璃板式水(液)位計(jì)所用玻璃板的凹槽是淺而密的；過去的各種雙色玻璃板式水(液)位計(jì)所用的玻璃板，或開有由兩個特定角度平面組成的凹槽，或設(shè)有特定角度的斜面，都不具有內(nèi)槽結(jié)構(gòu)。
過去雙色水(液)位計(jì)的顯示功能，都依靠或兩種不同顏色的專用光源；或?qū)Ｓ闷胀ü庠赐高^兩種不同顏色的濾光玻璃片，將兩種顏色的光線投射到玻璃元件上，經(jīng)過反射、透射等作用，把汽(氣)、水(液體)兩相用不同的顏色顯示出來，玻璃元件本身在普通光源照射下，都不具有直接將汽(氣)、水(液體)兩相分成兩種不同顏色來顯示的功能。
過去雙色水(液)位計(jì)受到玻璃元件結(jié)構(gòu)和功能的限制，有下列缺點(diǎn)1.由于帶有一定溫度和壓力的汽(氣)、水(液體)介質(zhì)是在玻璃元件的外表面流通，水(液)位計(jì)必須具有沿縱向即玻璃元件長度方向來夾持、密封玻璃元件的金屬表體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)笨重、復(fù)雜和密封性能差。
2.在整體結(jié)構(gòu)上必須具備與水(液)位計(jì)一體的專用光源；兩種顏色的光源元件或兩種顏色的濾光玻璃片；將兩種顏色光線投射向玻璃元件和加強(qiáng)光照的反光板；防止光線外泄影響觀察效果的外罩等結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
3.受到金屬表體、外罩等結(jié)構(gòu)的限制，水(液)位計(jì)觀察范圍小，只能從單方面觀察水位；縱向可視范圍達(dá)不到我國“ZBN12004－88”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，橫向可視角度僅20°左右，不能滿足使用人員的要求。
4.受到金屬表體、外罩等結(jié)構(gòu)的限制和必須使用專用光源，在停電或電源故障時水(液)位計(jì)立即失效，不能以自然光源或其他臨時光源看到水位，危及使用設(shè)備的安全。
5.中國專利局于93年6月23日公告的，專利號為ZL92230526.9的實(shí)用新型專利“寬視界兩用雙色水位計(jì)”雖已采用了方形內(nèi)槽結(jié)構(gòu)和從兩端面密封方式的玻璃元件，有效地克服了上述缺點(diǎn)，但因該玻璃元件的外形是正方形玻璃柱，存在下列缺點(diǎn)①.圓形的密封元件同正方形的玻璃柱兩端密封平面不匹配，凸出的四個角是不必要的，多消耗了玻璃原材料。
②.從玻璃元件的橫截面來看，最大和最小壁厚相差甚大，使內(nèi)應(yīng)力分布不均勻，尤其需要對玻璃元件進(jìn)行鋼化處理的時候，由于應(yīng)力集中，鋼化處理的廢品率和成品的自爆率都將比較高。
③.承受兩端密封和緊固所需拉力的金屬框架，其橫截面形狀需要同方形的玻璃元件相匹配，并必須在兩面(至少一面)有大于玻璃元件縱向面積的開口才能放置、組裝和維修更換玻璃元件，使用中一旦因內(nèi)部壓力等因素發(fā)生玻璃元件意外爆裂，因金屬框架的開口較大使汽(氣)、水(液體)介質(zhì)和玻璃碎片飛濺造成人身危險的可能性也較大。
④.正方形玻璃柱的外平面之間的交角部分明顯凸出，安裝、維修、更換時較容易被碰刮造成玻璃元件破碎。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種新型的專用玻璃元件來更新過去的雙色水(液)位計(jì)玻璃元件，克服上述缺點(diǎn)。使采用本實(shí)用新型為玻璃元件的雙色水(液)位計(jì)簡單化、輕型化、符合國家標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化使用性能，并能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管道用雙色透視裝置以填補(bǔ)用雙色來監(jiān)視非透明管道內(nèi)部介質(zhì)情況的安全附件的空白，提高熱力、化工等設(shè)備和系統(tǒng)的安全性。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型外形為圓柱形，在其縱向中心線位置開有一個貫通的正方形孔柱，裝在雙色水(液)位計(jì)上使用時汽(氣)、水(液)介質(zhì)以連通管原理進(jìn)入正方形孔柱內(nèi)；裝在管道用雙色透視裝置上使用時汽(氣)、水(液)介質(zhì)在正方形內(nèi)槽內(nèi)部流通。在圓柱形的外表面，平行于其縱向中心線、垂直于正方形孔柱橫截面一根對角線的相對兩個方向，以大于正方形孔柱橫截面對角尺寸的寬度著以濾光紅色，作為光源的投射方向，以垂直于光源投射方向的相對兩個方向作為觀察方向，當(dāng)光線通過兩個著紅色面時經(jīng)濾光僅紅光進(jìn)入圓柱形玻璃柱，根據(jù)光學(xué)原理，當(dāng)正方形孔柱內(nèi)是汽(氣)時，孔柱的四個內(nèi)平面會反射紅光而向觀察方向顯示紅色；當(dāng)正方形玻璃柱內(nèi)是水(液體)時，紅光不會被反射而向觀察方向顯示水(液體)的原色，實(shí)現(xiàn)雙色顯示。圓柱形的兩個端部平面同使用本玻璃元件的安全附件的密封部件進(jìn)行密封。
本實(shí)用新型可以產(chǎn)生如下的有益效果采用本實(shí)用新型為光學(xué)玻璃元件的雙色水(液)位計(jì)可以進(jìn)一步簡單化、輕型化、改善密封性能和延長其使用壽命；不需要一體的專用光源或?yàn)V色玻璃片，以普通光源、自然光源或臨時照明皆能直接從本實(shí)用新型以雙色觀察到水(液)位或管道內(nèi)介質(zhì)變化的情況，因觀察面和受光面不被遮擋，在停電或電源故障時不會失效，提高了所裝用設(shè)備和系統(tǒng)的安全性能；可以使用本實(shí)用新型來填補(bǔ)管道用雙色透視裝置的空白；本實(shí)用新型外形為圓柱形，與正方形柱外形比較節(jié)約原材料消耗達(dá)21.5％，橫截面的最大和最小壁厚之比例由10.50降低到10.80，減弱了應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高了制造和鋼化過程的成品率，降低了自爆率，圓柱形外形沒有凸出交角，不容易受碰刮而破碎；使用在雙色水(液)位計(jì)上時，由于可以將金屬框架的橫截面由方形改變?yōu)閳A形和縮小開口，當(dāng)玻璃元件意外破碎時起到對介質(zhì)和玻璃碎片飛濺的防護(hù)作用。
現(xiàn)結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述附圖為本實(shí)用新型的兩面視圖，

圖1為縱向的正視圖；圖2為俯視圖。
圖中，(1)為圓柱形的玻璃柱，在其縱向中心位置開有一個貫通的正方形孔柱(2)，正方形孔柱(2)有四個互相垂直的內(nèi)平面(5)，正方形孔柱(2)與雙色水(液)位計(jì)的汽(氣)、水(液體)連通部件接通；裝在管道用雙色透視裝置上時正方形孔柱(2)的截面積等于或略大于管道流通截面積，介質(zhì)在正方形孔柱(2)內(nèi)部流通。為了制造方便，各內(nèi)平面(5)相交處可圓弧過渡。(3)為圓柱形玻璃柱(1)外表面上的著紅色面，即平行于其縱向中心線、垂直于其正方形孔柱(2)橫截面一根對角線的相對兩個方向(B)以大于正方形孔柱(2)橫截面對角尺寸為寬度，著以濾光紅色，作為光源投射面，與(B)方向垂直的(A)方向?yàn)橄鄬蓚€觀察面；(4)為圓柱形玻璃柱(1)兩端的密封平面，與雙色水(液)位計(jì)、管道用雙色透視裝置等安全附件的密封部件壓緊密封。光源從投射方向(B)照射到相對兩個著紅色面(3)上時，經(jīng)濾光，僅紅光能透射進(jìn)入玻璃柱內(nèi)部，根據(jù)光學(xué)原理，正方形孔柱(2)內(nèi)介質(zhì)為汽(氣)的部位，四個內(nèi)平面(5)會反射紅光，向觀察方向(A)顯示紅色；介質(zhì)為水(液體)的部位紅光不會被反射，向觀察方向(A)顯示水(液體)的原色，即水的透明白色或液體的其它原色，用于雙色水(液)位計(jì)時，紅色和透明白色(或液體的其它原色)交界處即為水(液)位，全紅則全汽(氣)缺水(液體)，不會誤判斷，用于管道用雙色透視裝置時，觀察到紅色即顯示管道內(nèi)沒有液體；觀察到液體的原色即顯示管道內(nèi)充滿液體；液體中含有氣泡或氣體中含有液珠在流動中也能顯示出來。本實(shí)用新型具有在普通光源、自然光源或光源故障時的任何臨時光源照射下都能直接以兩種顏色顯示汽(氣)、水(液體)相的功能。
本實(shí)用新型的實(shí)施我國現(xiàn)有生產(chǎn)水位計(jì)玻璃元件的廠家大都能按設(shè)計(jì)圖樣熔鑄和磨制本實(shí)用新型，其圓柱形結(jié)構(gòu)更適宜進(jìn)行鋼化處理和降低廢品率，不少工廠已分別掌握了在玻璃表面著紅色的多種工藝，實(shí)施沒有困難。
權(quán)利要求1.一種方形內(nèi)槽玻璃圓管，是用于蒸汽鍋爐、壓力容器、液體罐槽的雙色水(液)位計(jì)或熱力、化工系統(tǒng)管道的雙色透視裝置等安全附件上的光學(xué)玻璃元件，其特征在于其外形為圓柱形(1)，在其縱向中心位置開有一個貫通的正方形孔柱(2)，正方形孔柱有四個互相垂直的內(nèi)平面(5)，在圓柱形(1)的外表面、平行于其縱向中心線、垂直于正方形孔柱(2)橫截面一根對角線的相對兩個方向(B)，以大于正方形孔柱(2)橫截面對角尺寸的寬度著以濾光紅色(3)作為光源投射的方向(B)，以垂直于光源投射方向的相對兩個方向(A)作為觀察方向，正方形孔柱(2)與汽(氣)、水(液體)介質(zhì)連通，用圓柱形(1)的兩個端部平面(4)同使用本玻璃元件的安全附件的密封部件進(jìn)行密封。
專利摘要一種方形內(nèi)槽玻璃圓管，用于鍋爐、壓力容器等雙色水(液)位計(jì)；管道用雙色透視裝置等熱力、化工設(shè)備、系統(tǒng)安全附件上的光學(xué)玻璃元件，其外形為圓柱形(1)，其縱向中心位置有貫通的正方形孔柱(2)，用其兩端平面(4)進(jìn)行密封，(B)方向外表面著以濾光紅色(3)，在(A)方向能觀察到四個內(nèi)平面(5)將汽(氣)、水(液體)相以雙色來顯示。本玻璃元件節(jié)約原材料；減少應(yīng)力集中；優(yōu)化制造、使用安全等性能。
文檔編號G01F23/02GK2165425SQ9321894
公開日1994年5月18日 申請日期1993年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月21日
發(fā)明者鄭憶祖 申請人:鄭憶祖