專利名稱：高壓容器的觀察視窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及深海調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、光學(xué)觀測(cè)設(shè)備的改進(jìn)，具體講是一種高壓容器的觀察視窗，該觀察窗能夠在高壓環(huán)境與常壓環(huán)境之間傳輸光信號(hào)，并比較方便的嵌入到海洋調(diào)查設(shè)備儀器中，其屬于深海資源探測(cè)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著海洋裝備技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，人類對(duì)海洋的了解日益加深，豐富了人類關(guān)于海洋的知識(shí)，也更進(jìn)一步密切了人類與海洋的關(guān)系，并推動(dòng)了人類更進(jìn)一步了解和觀測(cè)海洋。在海洋測(cè)量和觀測(cè)的活動(dòng)中，一個(gè)重要的方面是對(duì)深海的直接觀測(cè)，對(duì)深海的直接觀測(cè)能使我們直接觀察到實(shí)際的海洋世界，無(wú)疑會(huì)加深我們對(duì)海洋的了解。目前，對(duì)深海的探測(cè)主要使用向海洋發(fā)射聲波，通過(guò)接受海底返回的聲波信號(hào)，達(dá)到對(duì)海洋的了解，這樣的設(shè)備主要采用聲納的工作原理，使用聲波穿透海水，傳輸信號(hào)。但這些設(shè)備都需要經(jīng)過(guò)“聲信號(hào)-圖像”的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的過(guò)程中會(huì)損失許多信息，不能得到生動(dòng)的圖像，因此對(duì)海洋進(jìn)行直接觀察的要求不斷增加。然而，對(duì)海洋進(jìn)行直接觀察需要使用攝像設(shè)備，而目前攝像設(shè)備主要使用場(chǎng)合是在陸地上，在海洋中由于海水具有一定的壓力，特別是在深海，例如在6000米的深海，水壓可達(dá)60Mpa，普通攝像設(shè)備在此環(huán)境下不能勝任。目前一般的解決方法是制作一個(gè)能夠承受巨大壓力的容器，把攝像系統(tǒng)放置在容器中，在容器上打開(kāi)一個(gè)觀察窗，通過(guò)這樣的方式對(duì)容器外界的深海進(jìn)行攝像活動(dòng)。而這種能夠承受巨大壓力的容器被稱為壓力容器，壓力容器的制作技術(shù)要求很高，需要載專業(yè)的廠家，使用專門的設(shè)備進(jìn)行加工，而在容器上開(kāi)一個(gè)能夠在高壓環(huán)境下工作的觀察窗，更需要使用特殊的材料經(jīng)過(guò)專業(yè)的設(shè)計(jì)和精密的加工制作才能完成，更增加了壓力容器的制作難度，目前許多制作壓力容器的廠家上不具備制作能在高壓環(huán)境下工作的觀察窗的能力，因此使得許多對(duì)深海直接觀測(cè)的計(jì)劃流產(chǎn)。另外在使用其他海洋儀器及其傳感器對(duì)海洋進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，有時(shí)也需要傳輸光信號(hào)，例如使用流動(dòng)注射方式對(duì)海洋中金屬離子濃度進(jìn)行測(cè)量的流動(dòng)注射分析儀(FIA)，就需要向海水中注入化學(xué)試劑，然后發(fā)射光信號(hào)，使用分光光度計(jì)對(duì)對(duì)經(jīng)過(guò)海水衰減的光信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，以得出金屬離子的濃度。同樣的設(shè)備還有濁度儀等，這些設(shè)備儀器都需要在高壓環(huán)境下對(duì)光信號(hào)進(jìn)行傳輸。還有在實(shí)驗(yàn)室中，人們使用高壓容器模擬出高壓環(huán)境，在高壓環(huán)境下檢驗(yàn)儀器或者傳感器工作是否正常，例如人工合成天然氣水合物實(shí)驗(yàn)以及其他深海儀器、傳感器的檢測(cè)與標(biāo)定等。這些儀器或者傳感器裝置或者實(shí)驗(yàn)平臺(tái)都需要對(duì)高壓容器內(nèi)部進(jìn)行直接觀察，都需要能夠工作在高壓環(huán)境下的觀察視窗。因此，一種能夠滿足在高壓環(huán)境與常壓環(huán)境之間傳輸光信號(hào)的高壓容器的觀察視窗就變得非常需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種能夠滿足在高壓環(huán)境——常壓環(huán)境之間傳輸光信號(hào)的觀察視窗，其并能比較方便的嵌入到高壓容器中。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，研制了一種高壓容器的觀察視窗，其包括與高壓容器密封連接的孔基座，安裝在該基座內(nèi)的透明視鏡，壓緊在該視鏡上的視窗端蓋。所述的透明視鏡與該基座是錐斜面接觸結(jié)構(gòu)連為一體的。
所述的連為一體的透明視鏡與該基座之間是通過(guò)與基座錐孔匹配的錐形橡膠墊片而相互充分接觸構(gòu)成一體的。
所述的視窗端蓋，其通過(guò)圓橡膠墊片而壓緊在該視鏡上。
所述的孔基座，其錐孔的錐度范圍在10-60度。
所述的透明視鏡，其或?yàn)樗{(lán)寶石質(zhì)的視鏡，或?yàn)樗з|(zhì)的視鏡，或?yàn)槭①|(zhì)的視鏡，或?yàn)楦邚?qiáng)度玻璃質(zhì)的視鏡；其臺(tái)錐厚度范圍10-100mm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于研制的高壓容器的觀察視窗，其包括與高壓容器密封連接的孔基座，安裝在該基座內(nèi)的透明視鏡，與基座錐孔匹配的錐形橡膠墊片，壓緊在該視鏡上的視窗端蓋。所述的透明視鏡與該基座是錐斜面接觸結(jié)構(gòu)連為一體的。該透明視鏡與基座之間連接接觸結(jié)構(gòu)是斜面結(jié)構(gòu)，該透明視鏡通過(guò)斜面把由于高壓產(chǎn)生的推力傳遞到基座上，并可壓緊橡膠墊，起到密封的作用。視窗端蓋即可把透明視鏡與基座壓緊，起到預(yù)緊的作用，使在較小的壓力環(huán)境下也能夠起到密封的作用。由于采用了錐形密封，相對(duì)于平面形式的安裝方式，本發(fā)明的透明視鏡厚度相對(duì)較大，其承受壓力的斜面也相對(duì)較大，因此有利于在高壓環(huán)境下工作。本發(fā)明的透明視鏡的材料可以使用水晶，石英，高強(qiáng)度玻璃等材料，當(dāng)然也可以使用藍(lán)寶石，使用該結(jié)構(gòu)透明視鏡一般直徑較小，有利于降低材料的成本。本發(fā)明的透明視鏡錐面的設(shè)計(jì)還有利于光源或攝像系統(tǒng)有一個(gè)較大的視角，相對(duì)圓柱形的設(shè)計(jì)能夠探查更大范圍的空間。使用與基座錐孔匹配的錐形橡膠墊片有助于改善基座錐孔和錐形透明視鏡的接觸狀況，另外也起到密封的作用。
附圖及其具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖描述如下

圖1為高壓容器的觀察視窗的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖1，制成的一種高壓容器的觀察視窗，其是在設(shè)有光源或攝像系統(tǒng)8的海洋儀器或者實(shí)驗(yàn)裝置等類的高壓容器7上，通過(guò)螺紋和“0”形密封圈6連接有孔基座5，安裝在該基座5內(nèi)的透明視鏡3，壓緊在該視鏡3上的視窗端蓋1。所述的透明視鏡3與該基座5是錐斜面接觸結(jié)構(gòu)連為一體的。
所述的連為一體的透明視鏡3與該基座5之間是通過(guò)與基座錐孔匹配的錐形橡膠墊片4而相互充分接觸構(gòu)成一體的。
所述的視窗端蓋1，其通過(guò)圓橡膠墊片2而壓緊在該視鏡3上。
所述的孔基座5，其錐孔的錐度范圍在10-60度。
所述的透明視鏡3，其或?yàn)樗{(lán)寶石質(zhì)的視鏡，或?yàn)樗з|(zhì)的視鏡，或?yàn)槭①|(zhì)的視鏡，或?yàn)楦邚?qiáng)度玻璃質(zhì)的視鏡；其臺(tái)錐厚度范圍10-100mm。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都會(huì)理解，在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)于上述實(shí)施例進(jìn)行修改，添加和替換都是可能的，其都沒(méi)有超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓容器的觀察視窗，其包括與高壓容器密封連接的孔基座，安裝在該基座內(nèi)的透明視鏡，壓緊在該視鏡上的視窗端蓋，其特征在于所述的透明視鏡與該基座是錐面接觸結(jié)構(gòu)連為一體的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓容器的觀察視窗，其特征在于所述的連為一體的透明視鏡與該基座之間是通過(guò)與基座錐孔匹配的錐形橡膠墊片而相互錐面充分接觸構(gòu)成一體的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓容器的觀察視窗，其特征在于所述的視窗端蓋，其通過(guò)圓橡膠墊片而壓緊在該視鏡上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高壓容器的觀察視窗，其特征在于所述的孔基座，其錐孔的錐度范圍在10-60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高壓容器的觀察視窗，其特征在于所述的透明視鏡，其或?yàn)樗{(lán)寶石質(zhì)的視鏡，或?yàn)樗з|(zhì)的視鏡，或?yàn)槭①|(zhì)的視鏡，或?yàn)楦邚?qiáng)度玻璃質(zhì)的視鏡；其臺(tái)錐厚度范圍10-100mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓容器的觀察視窗，其包括與高壓容器密封連接的孔基座，安裝在該基座內(nèi)的透明視鏡，壓緊在該視鏡上的視窗端蓋。所述的透明視鏡與該基座是錐斜面接觸結(jié)構(gòu)連為一體的；是通過(guò)與基座錐孔匹配的錐形橡膠墊片而相互錐斜面充分接觸而構(gòu)成一體的。本發(fā)明的透明視鏡的厚度可以相對(duì)較大，因此有利于在高壓下工作。由于透明視鏡的材料可以使用水晶，石英，高強(qiáng)度玻璃，藍(lán)寶石等材料，而使用該結(jié)構(gòu)透明視鏡直徑較小，有利于降低材料的成本。由于透明視鏡錐面的設(shè)計(jì)還有利于光源或攝像系統(tǒng)有一個(gè)較大的視角，相對(duì)圓柱形的設(shè)計(jì)能夠探查更大范圍的空間。本發(fā)明的高壓容器觀察視窗能夠滿足在高壓環(huán)境下傳輸光信號(hào)的技術(shù)要求。
文檔編號(hào)B63C11/00GK1730351SQ200510044340
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者許淑梅, 曹志敏, 張曉東, 于新生, 安偉 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)