本實用新型涉及玻璃領域,特別涉及一種防爆玻璃。
背景技術:
防爆玻璃是一種利用特殊的添加劑和中間夾層,由機器加工而成的特種玻璃,因為中間夾層(PVB膠片)或另一側防爆玻璃已經充分粘接,即使玻璃打破也不會輕易掉落,所以,防爆玻璃可以大大減少遭遇暴力沖擊時對人員及貴重物品的傷害。
以往,人們更多地對防爆玻璃的安全性能提出高要求,如耐震性、防沖擊性、防紫外線性等,但隨著現代生活的信息化,人們表現出對防爆玻璃的信息反饋能力的訴求,例如知曉防爆玻璃的完整度,以防止盜竊和暴力入侵事件的發(fā)生。如公告號為CN201532682U的實用新型專利公開的一種防盜玻璃,它通過在玻璃表面加工細線管槽,并在管槽內填充金屬粉末充當導線,以“導線”通斷的電信號變化,觸發(fā)外部報警裝置的通斷,使人們獲得反應玻璃完整度的信號。但是如此設置,不僅“導線”過于明顯,阻擋視線,影響玻璃的通透性,而且“導線”侵入玻璃本身(細線管槽由玻璃表面向內刻成,細線管槽內填充金屬粉),降低了玻璃本身的結構強度,得不償失。
公告號為CN202033856U的實用新型專利公開了一種多功能的安全防盜夾層玻璃,其通過在平板玻璃和SGP保護膜連接的內側面涂鍍導電膜層以形成“導線”,同樣以“導線”通斷的電信號變化,觸發(fā)外部報警裝置的通斷。因導電膜層較薄且具有較好的透光率,所以一定程度上解決了前者存在的缺陷,但即便如此,其仍舊沒有改變“導線”侵入玻璃本身的本質,對玻璃本身的品質依舊存在負面影響。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種防爆玻璃,能對防爆玻璃的完整度信息進行反饋同時具有較高的品質。
本實用新型的上述目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種防爆玻璃,包括玻璃本體、包圍于玻璃本體的外緣的安裝部、設于玻璃本體的外緣的相對兩側的安裝部內用于以玻璃本體為導光介質發(fā)射和接收光線的光發(fā)射器與光接收器,以及耦接于所述光發(fā)射器和光接收器,依據光接收器輸出信號的變化以輸出對應的反應防爆玻璃完整度的電信號的輸出裝置。
通過采用上述技術方案,結合光在介質中的傳播特性以及防爆玻璃本身一旦破裂就會碎成很多碎片,但依舊粘附在中間夾層上的特性,預先由光發(fā)射器發(fā)出光線,穿透完整的玻璃本體,于另一側光的出射點設置光接收器接收光線,此時輸出裝置響應于光接收器輸出反應防爆玻璃完整無損的電信號,當盜竊或暴力入侵事件發(fā)生,防爆玻璃碎裂時,玻璃本體碎裂成多個碎片,此時穿過玻璃本體的原有光路經過多個碎片的折射,偏離預設路徑,光接收器接收不到光信號,由此其輸出信號發(fā)生改變,輸出裝置響應于光接收器輸出信號的變化,輸出反應防爆玻璃碎裂的電信號,使防爆玻璃具有對防爆玻璃的完整度信息進行反饋的能力,另一方面對完整度信息檢測的方式為光檢,不存在侵入防爆玻璃本身帶來玻璃品質下降的缺陷。
進一步,所述光發(fā)射器與光接收器設置多組。
通過采用上述技術方案,多組光發(fā)射器與光接收器能布置出能全面的光檢網絡,對防爆玻璃的完整度檢測更加全面。
進一步,多組所述光發(fā)射器與光接收器于玻璃本體內的光路平行或交錯。
通過采用上述技術方案,平行或交錯的光路對防爆玻璃的光檢覆蓋更加均勻,進一步提高完整度信息反饋的準確性。
進一步,所述安裝部為玻璃邊框。
通過采用上述技術方案,光發(fā)射器與光接收器需要固定安裝位置和角度,要提高防爆玻璃的品質,安裝的載體不能為玻璃本體,由此玻璃邊框變成更佳的安裝載體,實用且安裝方便。
進一步,所述玻璃邊框內開設有用于容置光發(fā)射器與光接收器的安裝孔,所述安裝孔朝向玻璃本體的一端貫通至玻璃本體的外緣。
通過采用上述技術方案,光發(fā)射器和光接收器安裝在安裝孔內,安裝便捷,安裝孔朝向玻璃本體都一端為入射光和出射光穿過的通道,因此需直接貫通至玻璃本體的外緣,保證光路的暢通。
進一步,所述輸出裝置包括電源模塊,耦接于每組光發(fā)射器和光接收器,用于提供工作電壓;對應每一組光發(fā)射器和光接收器配置的開關模塊,耦接于光接收器和電源模塊之間,并具有一反饋端,用以響應光接收器輸出的電信號變化,從反饋端輸出反應防爆玻璃完整度的電信號。
通過采用上述技術方案,電源模塊為每組光發(fā)射器與光接收器提供工作電壓,保證光線收發(fā)的進行,在玻璃破碎時,光路發(fā)生改變,光接收器的輸出信號發(fā)生變化,開關模塊響應于該變化由其反饋端輸出相應的電信號,反應玻璃完整度的變化。
進一步,所述開關模塊包括負載支路,連接于電源模塊輸出端和地之間,用于提供一高阻抗以拉高負載支路用于連接電源模塊輸出端的一端的電位,該一端構成所述反饋端;短接旁路,包括并聯于負載支路的開關元件,所述開關元件響應于光接收器的輸出導通或開斷,當開關元件開斷時,所述短接旁路開路,當開關元件導通時,短接旁路形成一用于短接負載支路的低阻抗通路。
通過采用上述技術方案,當短接旁路開路時,電源模塊輸出端的電壓加在負載支路的兩端,負載支路具有較高阻抗,因此拉高了其與電源模塊輸出端連接的一端的電位,即反饋端輸出高電平,當短接旁路上的開關元件導通,短接旁路形成一用于短接負載支路的低阻抗通路,根據電流分流的特性,大部分電流從短接旁路通過,由此負載支路流過的電流極小,接近短路,反饋端的電位被拉低,表現為輸出低電平。
進一步,當具有多個反饋端時,多個反饋端耦接邏輯門元件或編碼器。
通過采用上述技術方案,當具有多個反饋端時,若外接的是微處理器,則會占用較多數量的輸入引腳,造成系統(tǒng)擴展性的降低,而采用邏輯門元件或編碼器耦接多個反饋端,能縮減占用的輸入引腳的數量。
進一步,所述光發(fā)射器和光接收器分別為紅外線發(fā)射器和紅外線接收器。
通過采用上述技術方案,紅外線肉眼不可見,具有更好的隱蔽性。
進一步,所述玻璃本體的兩側表面均覆蓋有防紅外線膜。
通過采用上述技術方案,通常紅外線發(fā)射器和接收器具有抗光強的指標,即對外接光線的抗干擾能力,但這就對紅外線發(fā)射器和紅外線接收器本身提出了更高的要求,帶來更高的成本,解決該問題,其實可以用更廉價的方案,即在玻璃本體的兩側表面覆蓋防空外線膜,將外界的紅外線干擾減弱,從而提高紅外線光檢的準確性。
綜上所述,本實用新型具有以下有益效果:以玻璃外框為安裝載體,設置紅外線發(fā)射器和紅外線接收器,以光線作為檢測手段,穿過玻璃本體,但沒有任何實體侵入玻璃本體內,降低了生產加工的難度和成本,同時提高了防爆玻璃的品質,利用防爆玻璃破碎時穿過其內部的紅外線光路必然發(fā)生改變的規(guī)律,紅外線接收器的輸出信號必然發(fā)生改變,實現對玻璃完整度信息的檢測反饋,由輸出裝置的反饋端輸出至外部處理器,在反饋端數量較多時還可以通過編碼器或邏輯門元件減少引腳占用,以及通過防紅外線膜提高光檢的抗干擾能力,綜合提升防爆玻璃的功能及品質。
附圖說明
圖1是實施例一的防爆玻璃側表面正投影視圖;
圖2是實施例一的紅外線發(fā)射器、紅外線接收器及輸出裝置組成的電路原理圖;
圖3是實施例一的玻璃本體斷面視圖;
圖4是實施例二的防爆玻璃側表面正投影試圖以示意平行光路;
圖5是實施例二的多組紅外線發(fā)射器、紅外線接收器及相應的輸出裝置組成的電路原理圖;
圖6是實施例三的防爆玻璃側表面正投影視圖以示意交叉光路;
圖7是實施例四的防爆玻璃側表面正投影視圖;
圖8是紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線斜向射向玻璃本體的外緣時發(fā)生的光線折射現象示意圖;
圖9具有三及以上組紅外線發(fā)射器和紅外線接收器的防爆玻璃的電路部分采用譯碼器時的電路原理圖;
圖10具有三及以上組紅外線發(fā)射器和紅外線接收器的防爆玻璃的電路部分采用邏輯門元件時的電路原理圖;
圖11是實施例五的防爆玻璃側表面正投影視圖;
圖12是實施例六的防爆玻璃側表面正投影視圖。
圖中,1、玻璃本體;11、PVB膠片;12、玻璃層;13、防紅外線膜;2、玻璃邊框;20、安裝孔;21、紅外線發(fā)射器;22、紅外線接收器;3、輸出裝置;31、電源模塊;32、開關模塊。
具體實施方式
實施例一
一種防爆玻璃,參照圖1,其示意了防爆玻璃側表面正投影角度觀察的狀態(tài),該防爆玻璃包括玻璃本體1以及玻璃本體1外緣包圍著的玻璃邊框2,玻璃本體1的形狀可以多變,實施例一中,以矩形的玻璃本體1示例,相應地,玻璃邊框2也為矩形,其可以采用密封膠條或由諸如金屬、合金、高分子等材料制成的框體,用于保護玻璃本體1的外緣以及便于防爆玻璃的安裝和使用。玻璃本體1左右兩側的外緣部分的玻璃邊框2內分別設有兩個安裝孔20,安裝孔20朝向玻璃本體1的一端貫通至玻璃本體1的外緣,兩個安裝孔20內分置有型號為TX05C的紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22,圖1中虛線示意紅外線光路,此時紅外線發(fā)射器21發(fā)出的紅外線以垂直角度射向玻璃本體1的外緣,因此不存在折射角度的影響導致光路的偏移,并且此時玻璃本體1為完整的單一導光介質,由此形成一條直線的紅外線光路,由另一側的紅外線接收器22接收。
參照圖2,紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22耦接有輸出裝置3,輸出裝置3包括電源模塊31和開關模塊32,電源模塊31為采用LM7812穩(wěn)壓芯片為核心的穩(wěn)壓電路,包括對220V交流電變進行降壓的變壓器T,連接于變壓器T的二次側用于將交流電整流為直流電的整流橋堆UR,以及穩(wěn)壓芯片LM7812,LM7812的輸入端、輸出端與地之間分別連接電容C1、C2、C3、C4以濾去高次、低次諧波,輸出12V穩(wěn)壓。
紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22的電源端連接電源模塊的輸出端,地端接地;對應該組紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22的開關模塊32,它具有負載支路和短接旁路,負載支路由連接于電源模塊31輸出端和地之間的電阻R構成,電阻R高電位的一端為反饋端out,用于最終輸出反應防爆玻璃完整度信息的電信號,短接旁路并聯在電阻R的兩端,短接旁路包括PNP型三極管Q,三極管Q的基極連接紅外線接收器22的輸出端,發(fā)射極連接反饋端out,集電極接地。
結合圖1與2,三極管Q的導通與關斷受控于紅外線接收器22的輸出端的電壓變化,當紅外線接收器22正常接收到紅外線時,其輸出端輸出高電平,此時三極管Q不滿足導通條件,處于截止狀態(tài),大電流從負載支路流過,反饋端輸出高電平,代表玻璃本體1完整并未碎裂,而當防爆玻璃碎裂成碎片時,玻璃本體1由完整的單一導光介質分裂為包含具有多個折射面、反射面、空氣間隙的組合體,紅外線在穿過該組合體時,光線則發(fā)生多重折射,偏移原預設光路,致使紅外線難以按照預設光路到達紅外線接收器22,紅外線接收器22的輸出端輸出低電平,此時三極管Q導通,短接旁路呈現一低阻抗的通路,根據分流的原理,大電流從短接旁路流過,由此負載支路幾乎沒有電流或只有很小的電流流過,反饋端輸出低電平,代表玻璃本體1碎裂。反饋端外接報警系統(tǒng)的處理器輸入引腳,由此實現對防爆玻璃的完整度信息的反饋,并且不侵入玻璃本體1,既降低了玻璃本體1的生產加工難度,又提升了防爆玻璃的品質。
參照圖3,玻璃本體1包括位于中間夾層的PVB膠片11,PVB膠片11的兩側粘接有玻璃層12,玻璃層12的外表面還粘接有防紅外線膜13,紅外線的導光路徑位于玻璃層12內,而玻璃層12的外側自然光(自然光包含紅外線)存在一定程度的干擾,防紅外線膜13以便捷的方式,較低的成本很好的解決了這個問題。
實施例二
一種防爆玻璃,參照圖4,其與實施例一的區(qū)別在于,實施例二中,紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22設置為兩組,于玻璃本體1的兩側,上下對稱布置,相對應的,參照圖5,開關模塊32也設置兩組,由此具備了兩個反饋端out1、out2,占用報警系統(tǒng)中處理器的兩個輸入引腳,由此能同理推導出更多組紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22時的電路結構。如圖3示意的,這樣如此設置形成了兩組紅外線光路,具有更均勻的光檢覆蓋面,對防爆玻璃完整度信息的反饋更準確。
實施例三
一種防爆玻璃,參照圖6,其與實施例二的區(qū)別在于,實施例三具有兩組紅外線發(fā)射器21與紅外線接收器22,分別設置于玻璃本體1的四個頂角,于玻璃本體1內形成交叉呈X形的紅外線光路,由此形成更均勻的光檢覆蓋面,對防爆玻璃完整度信息的反饋更準確。
實施例四
一種防爆玻璃,參照圖7,其與實施例三的區(qū)別在于,實施例四具有三組紅外線發(fā)射器21與紅外線接收器22,兩組位于玻璃本體1的上下兩邊,一組位于玻璃本體1的左右兩邊,形成的三條光路交叉呈魚骨狀,且每條光路均相對于玻璃本體1的四邊均不平行,擁有更多組紅外線發(fā)射器21與紅外線接收器22時,能反應更全面多樣的數據信息,反應玻璃本體1不同點的完整度情況。這里應當注意,在紅外線發(fā)射器21發(fā)出紅外線斜射向玻璃本體1的外緣時發(fā)生的折射現象,如圖8所示,此時應當預先計算角度,調試好紅外線發(fā)射器21和紅外線接收器22的位置,保證紅外線的正常收發(fā)。
再參照圖9,當紅外線發(fā)射器21與紅外線接收器22的組數增多,反饋端的數量也等比例增加,會占用較多的處理器輸入引腳,特別在三及以上組時,引腳占用現象更為明顯,降低了報警系統(tǒng)的拓展性,如圖中所示,當具有n組時,就會產生n個反饋端(out1、out2…outn),此時可采用編碼器,例如采用74LS148編碼器對多個二進制信號進行編碼,在能有效減緩引腳占用的問題。
圖10示意了另外一種減緩引腳占用的問題的方式,采用邏輯門元件,這里采用多輸入與門,將多個反饋端的信號整合到一起,由與門的輸出端輸出,這里當任意一個反饋端輸出低電平時,與門的輸出端即輸出低電平,代表防爆玻璃發(fā)生破裂。
實施例五
一種防爆玻璃,參照圖11,其與實施例四的區(qū)別在于三組紅外線發(fā)射器21與紅外線接收器22分別置于玻璃本體1的上下邊,形成平行的三條光路且等間距排列。
實施例六
一種防爆玻璃,參照圖12,其與實施例四的區(qū)別在于三組紅外線發(fā)射器21與紅外線接收器22,其中兩組位于玻璃本體的左右兩邊,一組置于玻璃本體1的上下邊,形成豎向的魚骨狀。
本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋,其并不是對本實用新型的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改,但只要在本實用新型的權利要求范圍內都受到專利法的保護。