專利名稱：一種用于電器設備上的紅外窗口的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紅外成像檢測技術，特別是一種用于電器設備上的紅外窗口。
技術背景目前高速度的發(fā)電、用電現(xiàn)狀，我們必須清醒地意識到一個重要問題…安全。 高壓或低壓開關柜作為發(fā)電廠、變電站、用電大戶中的重要設備，起著關合及開斷電力 線的作用，用來實現(xiàn)輸送及倒換電力負荷、以及從電力系統(tǒng)退出故障設備和線段，從而保證 電力系統(tǒng)安全運行。在高壓或低壓開關柜的長期運行過程中，開關柜中的觸點和母線排連接 處等部位因老化和接觸電阻過大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測，由此容易導致火 災事故。近年來，在電廠和變電站已經(jīng)發(fā)生多起開關柜過熱事故，造成火災和大面積的停電。 因而對全封閉的高壓或低壓開關電器檢測和監(jiān)視開關觸點、母線排連接處的工作溫度，提前 發(fā)現(xiàn)和排除熱故障隱患，對電力系統(tǒng)的安全可靠運行具有非常重要的意義。開關觸頭和母線排連接處處于高電壓、高溫度、高磁場以及極強的電磁干擾環(huán)境中，傳 統(tǒng)的測溫儀表如熱電偶、光纖傳感器等易受到這些因素的干擾和影響，因而無法對這些位置 進行直接接觸測量，從而也就無法真正得到高壓或低壓開關柜的真實工作狀態(tài)，以致設備內(nèi) 部局部過熱卻仍在"帶病"運行。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述技術的不足而提供結構簡單、堅固可靠，用于對電氣 設備紅外成像檢測，實現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)和排除熱故障隱患的一種用于電器設備上的紅外窗口 。為了達到上述目的，本實用新型所設計的一種用于電器設備上的紅外窗口，主要有光學 晶體、金屬外框、金屬蓋板、密封圈、密封膠、安裝孔和固定螺釘組成，在金屬外框上安裝 光學晶體，光學晶體上設有紅外鍍膜層，光學晶體用密封膠密封并與金屬外框固定在一起， 金屬蓋板通過固定螺釘和金屬外框連接，密封圈固定在金屬外框上，使用時，金屬外框通過 安裝螺釘和安裝孔安裝在電氣設備外殼上。所述的光學晶體上設有的紅外鍍膜層，包含有三 層鍍膜層，第一層材料為氟化釔(YF3)，第二層為氟化鐿(YbF3)，第三層為氟化鑭(LaF3)。 所述的金屬外框和金屬蓋板材料采用硬鋁材料。所述的光學晶體為透過波段在0.15微米至 12.5微米，透過率達80%以上的寬波段、高透過率的人工合成單晶或多晶光學晶體。所述的光學晶體上設有的紅外鍍膜層，可采用電子槍真空蒸鍍的方式，鍍膜設備為不銹 鋼雙層結構，中間通冷卻水，蒸發(fā)源使用坩堝，內(nèi)置紅外鍍膜材料，進行鍍膜工作前，首先 需要把爐腔內(nèi)的空氣按鍍膜設備規(guī)定的要求抽至真空，然后開始鍍膜；鍍膜時，坩堝內(nèi)的材 料在電子槍的轟擊下開始融化并蒸發(fā)，鍍膜材料的蒸汽會飛散到光學晶體表面并沉積下來形成薄膜；在鍍膜時還需要外加離子源進行轟擊；薄膜在沉積到晶體表面的同時，還—會沉積到 膜厚測量儀的探測晶振片上，隨著沉積薄膜的厚度增加，晶振片的固有頻率會發(fā)生變化，當 變化到預設的確定值時，膜厚控制儀會自動切斷電子槍電源并關閉擋板，結束本層膜的鍍制, 在此，所述紅外鍍膜層包含有三層鍍膜層，第一層材料為氟化釔(YF3)，第二層為氟化鐿 (YbF3)，第三層為氟化鑭(LaF3)， 一層膜鍍好后，電子槍真空蒸鍍設備上的坩堝轉(zhuǎn)到下 個材料重復第一層鍍膜動作進行下一層的鍍制，當三層薄膜鍍制完成后，待光學晶體冷卻即 可充氣，開爐取出。本實用新型具有的有益效果是把寬光譜、高透過率的光學晶體用用密封膠密封并固定 在金屬外框上，滿足電氣設備的密封要求并防止光學晶體脫落。制作透過波段在0.15um至 12.5um內(nèi)，透過率達到80%以上的人工合成單晶或多晶光學晶體不僅滿足紅外成像測溫的需 要還可以進行紫外成像和可見光的觀察。高強度金屬外框、蓋板、密封圈可以很好的滿足電 氣設備密封及安全的要求，本實用新型可以應用于380v至40.5Kv電氣設備的殼體上。本實用新型采取了在高強度金屬外框里裝有寬光譜、高透過率的光學晶體，光學晶體四 周用密封膠密封并與金屬外框固定在一起，光學晶體外面用高強度金屬蓋板進行保護。由此 得到的一種紅外窗口，具有抗電磁干擾、電絕緣、體積小、耐腐蝕、本質(zhì)安全等優(yōu)點特別適 用于各種大型機電、石油化工、礦井等強電磁干擾和易燃易爆等惡劣環(huán)境中。該窗口在高壓 或低壓開關溫度測量中能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離紅外成像檢測，具有極好的經(jīng)濟效益，而且在其他領 域也具有極好的推廣應用價值，能實現(xiàn)實時帶電成像檢測，超大的測量范圍，精密堅固、可 靠耐用。

圖1是本實用新型的結構正面示意圖； 圖2是圖1的側面剖視圖； 圖3是圖1的后視圖。圖中1:光學晶體、2:高強度金屬外框、3:高強度金屬蓋板、4:耐高溫密封圈、5: 密封膠、6:安裝螺釘、7:安裝孔、9:固定螺釘、10:紅外鍍膜層。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖對本實用新型作進一步的描述，實施例的描述不限制本實用新 型的保護范圍。 實施例1如圖1、圖2、圖3所示，本實施例描述的一種用于電器設備上的紅外窗口，主要有光 學晶體l、金屬外框2、金屬蓋板3、密封圈4、密封膠5、安裝孔7和固定螺釘9組成，在 金屬外框2上安裝光學晶體1，光學晶體1上設有紅外鍍膜層10，光學晶體1用密封膠5密 封并與金屬外框2固定在一起，金屬蓋板3通過固定螺釘9和金屬外框連接，密封圈4固定在金屬外框2上，本實施例提供的一種用于電器設備上的紅外窗口， "sr用于電氣設備的紅外成像檢測，金屬外框2通過安裝螺釘6和安裝孔7安裝在電氣設備外殼上。所述的金屬外框 2和金屬蓋板材料3采用硬鋁材料，該硬鋁材料采用高強度硬鋁材料，具有硬度好、重量輕、 加工美觀的特點。所述的光學晶體1為透過波段在0.15微米至12.5微米，透過率達80%以 上的寬波段、高透過率的人工合成單晶或多晶光學晶體。該晶體透紫外光、紅外光和可見光， 透過率最高可達95%，非常適合3微米至5微米和8微米至14微米紅外熱像儀成像檢測， 該晶體耐高溫、絕緣，長期穩(wěn)定性好。電氣設備內(nèi)部發(fā)射的紅外線直接透過此窗口，實現(xiàn)電 氣設備帶電進行溫度檢測的需要。光學晶體1是一種優(yōu)秀的紅外透過材料，透過范圍一直可以延伸到波長12.5微米處。為 了進一步提高紅外性能，增加透過率，需要進行紅外鍍膜加工。所述的光學晶體1上設有的紅外鍍膜層10，采用電子槍真空蒸鍍的方式，鍍膜設備為不 銹鋼雙層結構，中間通冷卻水，蒸發(fā)源使用坩堝，內(nèi)置紅外鍍膜材料，進行鍍膜工作前，首 先需要把爐腔內(nèi)的空氣按鍍膜設備規(guī)定的要求抽至真空，然后開始鍍膜；鍍膜時，坩堝內(nèi)的 材料在電子槍的轟擊下開始融化并蒸發(fā)，鍍膜材料的蒸汽會飛散到光學晶體1表面并沉積下 來形成薄膜；為了保證附著的牢固度，在鍍膜時可外加離子源進行'轟擊；薄膜在沉積到光學 晶體表面的同時，還會沉積到膜厚測量儀的探測晶振片上，隨著沉積薄膜的厚度增加，晶振 片的固有頻率會發(fā)生變化，當變化到預設的確定值如0.5毫米時，膜厚控制儀會自動切斷電 子槍電源并關閉擋板，結束本層膜的鍍制。所述的光學晶體1上設有的紅外鍍膜層10，包含 有三層鍍膜層，第一層材料為氟化釔(YF3)，第二層為氟化鐿(YbF3)，第三層為氟化鑭 (LaF3)， 一層膜鍍好后，電子槍真空蒸鍍設備上的坩堝轉(zhuǎn)到下個材料重復第一層鍍膜動作 進行下一層的鍍制，當三層薄膜鍍制完成后，待光學晶體冷卻即可充氣，開爐取出。光學晶 體1采用本實用新型方法鍍膜后，可使其透過波段在0.15微米至12.5微米內(nèi)，透過率達到 80%以上，最高可達到95%。
權利要求1.一種用于電器設備上的紅外窗口，主要有光學晶體(1)、金屬外框(2)、金屬蓋板(3)、密封圈(4)、密封膠(5)、安裝孔(7)和固定螺釘(9)組成，其特征在于在金屬外框(2)上安裝光學晶體(1)，光學晶體(1)上設有紅外鍍膜層(10)，光學晶體(1)用密封膠(5)密封并與金屬外框(2)固定在一起，金屬蓋板(3)通過固定螺釘(9)和金屬外框(2)連接，密封圈(4)固定在金屬外框(2)上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種用于電器設備上的紅外窗口，其特征在于所述的光學晶體(l) 上設有的紅外鍍膜層(10)，包含有三層鍍膜層，第一層材料為氟化釔，第二層為氟化 鐿，第三層為氟化鑭。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于電器設備上的紅外窗口，其特征在于所述的金屬外 框(2)和金屬蓋板材料(3)采用硬鋁材料。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于電器設備上的紅外窗口，其特征在于所述的光學晶 體(1)為透過波段在0.15微米至12.5微米，透過率達80%以上的寬波段、高透過率的 人工合成單晶或多晶光學晶體。
5. 根據(jù)權利要求3所述的一種用于電器設備上的紅外窗口，其特征在于所述的光學晶體(l) 為透過波段在0.15微米至12.5微米，透過率達80%以上的寬波段、高透過率的人工合成 單晶或多晶光學晶體。
專利摘要本實用新型公開了一種用于電器設備上的紅外窗口，主要有光學晶體、金屬外框、金屬蓋板、密封圈、密封膠、安裝孔和固定螺釘組成，在金屬外框上安裝光學晶體，光學晶體上設有紅外鍍膜層，光學晶體用密封膠密封并與金屬外框固定在一起，金屬蓋板通過固定螺釘和金屬外框連接，密封圈固定在金屬外框上，使用時，金屬外框通過安裝螺釘和安裝孔安裝在電氣設備外殼上。這種一種紅外窗口，具有抗電磁干擾、電絕緣、體積小、耐腐蝕、本質(zhì)安全等優(yōu)點特別適用于各種大型機電、石油化工、礦井等強電磁干擾和易燃易爆等惡劣環(huán)境中。該窗口在高壓或低壓開關溫度測量中能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離紅外成像檢測，具有極好的經(jīng)濟效益。
文檔編號H05K5/02GK201115096SQ200720184430
公開日2008年9月10日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權日2007年10月16日
發(fā)明者超 向, 江 洪, 黃紅友 申請人:浙江紅相科技有限公司