專利名稱：一種電動(dòng)防霜觀察窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室觀察窗，特別是關(guān)于一種電動(dòng)防霜觀察窗。
背景技術(shù)：
玻璃結(jié)霜是一種在實(shí)驗(yàn)室觀察窗上經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象，特別是在進(jìn)行低溫試驗(yàn)時(shí)， 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度較低且濕度較大，玻璃內(nèi)表面上容易蒙結(jié)上水汽。如果玻璃內(nèi)表面溫度
繼續(xù)降低到ot:以下，則會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象或者形成冰層。為了防止結(jié)霜現(xiàn)象的產(chǎn)生影響觀
察效果，很多發(fā)明都是圍繞著玻璃防霜功能進(jìn)行研究的。例如，2002年11月20日公告的 CN02215477.9的中國發(fā)明專利說明書就公開了這樣一種利用玻璃支撐圈及其兩端的內(nèi)圈 和外圈上的密封墊來避免在透明鏡片上"結(jié)露"或"結(jié)霜"的裝置。這種觀察窗由于具有內(nèi)、 外圈里側(cè)的密封墊和螺栓上的絕熱套，可以有效地提高箱體和觀察窗之間的密封效果，并 且可以杜絕"冷橋"現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)防霜功能。但是這種防冷橋密封觀察窗密封效果 欠佳，對于一般的溫度可以起到防霜作用，但當(dāng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需要模擬高濕度、淋雨、覆冰、低溫 等環(huán)境時(shí)，這種觀察窗仍不可避免地會(huì)出現(xiàn)"結(jié)露"或"結(jié)霜"情況。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種密封效果好，而且能夠有效避免結(jié)霜的 電動(dòng)防霜觀察窗。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于 它包括一觀察窗、一貼設(shè)在所述觀察窗的內(nèi)表面上的加熱膜、一法蘭、一密封圈和一加熱控 制電路；所述觀察窗通過所述法蘭和密封圈設(shè)置在墻體上，所述加熱控制電路包括一溫度 傳感裝置、一溫度判斷控制裝置和一繼電器，所述溫度判斷控制裝置預(yù)設(shè)一與結(jié)霜的臨界 溫度相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓；所述溫度傳感裝置采集所述加熱膜的實(shí)際溫度，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的 電壓信號(hào)輸送給所述溫度判斷控制裝置；當(dāng)所述實(shí)際溫度低于所述臨界溫度時(shí)，所述溫度 判斷控制裝置使所述繼電器吸合，所述加熱控制電路與加熱膜形成通路，所述加熱膜加熱； 當(dāng)所述實(shí)際溫度高于所述臨界溫度時(shí)，使所述繼電器釋放，所述加熱控制電路與加熱膜形 成斷路。 所述溫度傳感裝置為測量空氣和液體溫度的熱敏電阻，且所述熱敏電阻的感應(yīng)頭
設(shè)置在所述加熱膜與觀察窗之間。 所述加熱膜是一透明導(dǎo)電鍍層。 所述透明導(dǎo)電鍍層是厚度為0. 55 ii m的摻Sn的ln203。
所述標(biāo)準(zhǔn)電壓對應(yīng)的臨界溫度為5°C。 所述溫度判斷控制裝置包括窗口鑒別器、后接的PNP晶體管、穩(wěn)壓整流橋和電感 線圈。 它還包括一轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)和一通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在墻體上的遮板，所述 轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括一電機(jī)、一直齒輪條、一齒輪、一轉(zhuǎn)軸和兩行程開關(guān)；所述電機(jī)的輸出軸連接所述轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述齒輪中心設(shè)置在墻體上；所述齒輪與所述直齒輪條嚙合，
所述直齒輪條與所述遮板內(nèi)側(cè)面固定連接；所述電機(jī)同時(shí)電連接所述兩行程開關(guān)。 所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)還包括一正轉(zhuǎn)開關(guān)和一反轉(zhuǎn)開關(guān)，所述正轉(zhuǎn)開關(guān)電連接在所述
電機(jī)與一所述行程開關(guān)之間，所述反轉(zhuǎn)開關(guān)電連接在所述電機(jī)與另一所述行程開關(guān)之間。 所述遮板上部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一導(dǎo)輪，所述墻體上固設(shè)有一與所述導(dǎo)輪相配合的豎
向設(shè)置的導(dǎo)軌。 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于設(shè)置了觀察窗、貼 設(shè)在觀察窗的內(nèi)表面上的加熱膜、法蘭、密封圈和加熱控制電路，觀察窗通過法蘭和密封圈 設(shè)置在密閉的實(shí)驗(yàn)室墻壁上，加熱控制電路包括溫度傳感裝置、溫度判斷控制裝置和繼電 器，溫度判斷控制裝置預(yù)設(shè)有防止觀察窗結(jié)霜、結(jié)露的標(biāo)準(zhǔn)電壓值，因此不僅密封效果好， 而且還可以通過溫度判斷控制裝置來控制對觀察窗的加熱，從而有效防止了觀察窗的結(jié) 霜、結(jié)露。2、本發(fā)明由于溫度傳感裝置采用的是測量空氣和液體溫度的熱敏電阻，且熱敏電 阻的感應(yīng)部分設(shè)置在加熱膜與密封圈之間的空氣層內(nèi)，因此溫度靈敏度高。3、本發(fā)明由于 標(biāo)準(zhǔn)電壓對應(yīng)的溫度為5°C，因此該溫度不僅可以有效防止觀察窗結(jié)冰，而且可以避免水汽 的產(chǎn)生。4、本發(fā)明由于溫度判斷控制裝置包括窗口鑒別器、后接的PNP晶體管、穩(wěn)壓整流橋 和電感線圈，因此溫度控制較為準(zhǔn)確，而且很穩(wěn)定、安全。5、本發(fā)明由于設(shè)置了遮板和轉(zhuǎn)動(dòng) 控制機(jī)構(gòu)，且轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、與遮板內(nèi)側(cè)面固定連接的直齒輪條、與直齒輪條嚙合 的齒輪、穿過齒輪中心并與電機(jī)的輸出軸連接的轉(zhuǎn)軸和兩行程開關(guān)，電機(jī)同時(shí)電連接兩行 程開關(guān)，因此在電機(jī)的帶動(dòng)下，直齒輪條也隨著齒輪運(yùn)動(dòng)，從而可以帶動(dòng)遮板的開閉運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)遮板觸碰到行程開關(guān)時(shí)，電機(jī)會(huì)斷電而停止工作。6、本發(fā)明由于轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)中設(shè)置了 正轉(zhuǎn)開關(guān)和反轉(zhuǎn)開關(guān)，且正轉(zhuǎn)開關(guān)電連接在電機(jī)與一行程開關(guān)之間，反轉(zhuǎn)開關(guān)電連接在電 機(jī)與另一述行程開關(guān)之間，因此通過正、反轉(zhuǎn)開關(guān)可以控制電機(jī)輸出軸的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn) 遮板的開閉。7、本發(fā)明由于遮板上部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一導(dǎo)輪，與此相對應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室墻壁上固定 有一豎向設(shè)置的導(dǎo)軌，因此遮板可以在直齒輪條的帶動(dòng)下，依靠導(dǎo)輪和導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn) 遮板開閉。本發(fā)明密封效果好，而且能夠有效避免結(jié)霜、結(jié)露現(xiàn)象，可以廣泛應(yīng)用在環(huán)境模 擬試驗(yàn)室、氣候模擬實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明中加熱控制電路的方框圖
圖3是本發(fā)明中加熱控制電路的一實(shí)施例
圖4是本發(fā)明中轉(zhuǎn)動(dòng)控制電路的連接示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。 如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括一觀察窗1、一透明的加熱膜2、一法蘭3、一密封圈 4和一加熱控制電路5，其中，觀察窗1通過法蘭3設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室的墻體中，并將觀察窗1上 的周邊用密封圈4密封，以防止實(shí)驗(yàn)室與外界的氣體形成對流。加熱膜2是一透明導(dǎo)電鍍 層，其貼設(shè)在觀察窗1的內(nèi)表面上，加熱膜2本實(shí)施例中選用的是厚度為0. 55ym的摻Sn的1!1203 (摻錫的三氧化二銦)。加熱膜2通過導(dǎo)線與加熱控制電路5電連接，由加熱控制電路 5根據(jù)采集到的實(shí)際溫度和設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，加熱控制 電路5啟動(dòng)加熱膜2給觀察窗1加熱，從而避免由于玻璃溫度過低導(dǎo)致玻璃表面的結(jié)霜、結(jié)露。 如圖2所示，加熱控制電路5包括一溫度傳感裝置51、一溫度判斷控制裝置52和 一繼電器53。其中，溫度傳感裝置51用于采集觀察窗1的實(shí)際溫度，并轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)輸 送給溫度判斷控制裝置52。溫度判斷控制裝置52中預(yù)設(shè)一標(biāo)準(zhǔn)電壓值，標(biāo)準(zhǔn)電壓值與結(jié) 霜的臨界溫度對應(yīng)，在實(shí)際實(shí)踐中，該臨界溫度通常為5°C。當(dāng)實(shí)際溫度低于5t:時(shí)，溫度傳 感裝置51輸入的電壓值低于標(biāo)準(zhǔn)電壓值，溫度判斷控制裝置52輸出 一控制信號(hào)，使繼電器 53吸合，使加熱控制電路5與加熱膜2形成通路，加熱膜2加熱；反之，使繼電器53釋放， 使加熱控制電路5與加熱膜2形成斷路，加熱膜2不加熱。下面是加熱控制電路5的一個(gè) 具體實(shí)施例。 如圖3所示，溫度傳感裝置51可以采用測量空氣和液體溫度的熱敏電阻，熱敏電 阻的感應(yīng)頭511 (即包封頭)設(shè)置在觀察窗1與加熱膜2之間，由溫度傳感裝置51將感應(yīng) 到的觀察窗1的溫度變化量轉(zhuǎn)化為電壓變化量輸送給溫度判斷控制裝置52。溫度判斷控制 裝置52包括一窗口鑒別器521、后接的PNP晶體管522、穩(wěn)壓整流橋523和電感線圈524。 窗口鑒別器521為型號(hào)TCA965的芯片，窗口鑒別器521上的腳6、腳7分別接在6. 8kQ電 阻R1兩端，用于輸入采集到的電壓變化量U6、 U7 ;腳8用于輸入標(biāo)準(zhǔn)電壓值U8，對應(yīng)5t:的 溫度，其可以通過調(diào)節(jié)電位器R的電阻值來得到改變。穩(wěn)壓整流橋523連接外界220伏電 源，用于前級(jí)穩(wěn)壓。如果在電壓上升并保持U8《U7時(shí)，即實(shí)際溫度高于5t:，則窗口鑒別器 521上的輸出端(即是說，腳14)保持在高電平，即存儲(chǔ)了"1"狀態(tài)，此時(shí)，繼電器53斷開， 加熱控制電路5與加熱膜2形成斷路，加熱膜2不加熱；如果在電壓下降時(shí)保持U8 > U6時(shí)， 即實(shí)際溫度低于5t:，則窗口鑒別器521上的輸出端(即是說，腳2)保持在低電平上，將比 較結(jié)果輸出給PNP晶體管522進(jìn)行放大，此時(shí)繼電器53吸合，加熱控制電路5與加熱膜2 形成通路，加熱膜2加熱，觀察窗1得到升溫。 如圖1、圖4所示，上述實(shí)施例中，本發(fā)明還可以包括一遮板6和一轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu) 7，遮板6設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室墻壁的外側(cè)，由轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)7控制遮板6的開閉。遮板6的上部 內(nèi)側(cè)設(shè)置有一導(dǎo)輪61，與導(dǎo)輪61相對應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室墻壁上固設(shè)有一豎向的導(dǎo)軌62，遮板6可 以通過導(dǎo)輪61，沿導(dǎo)軌62上下移動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)對觀察窗1的開閉。導(dǎo)軌62的頂端和低 端分別設(shè)置有擋板，用于限制導(dǎo)輪61始終在導(dǎo)軌62內(nèi)移動(dòng)。 轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)7包括一電機(jī)71、一直齒輪條72、一齒輪73、一轉(zhuǎn)軸74、兩行程開關(guān) 75、一正轉(zhuǎn)開關(guān)76和一反轉(zhuǎn)開關(guān)77。電機(jī)71的輸出軸連接轉(zhuǎn)軸74，轉(zhuǎn)軸74穿過齒輪73 中心，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室的墻壁上。直齒輪條72與齒輪73嚙合，并固定連接在遮板6的內(nèi)側(cè)面 上，因此，遮板6可以在直齒輪條72的帶動(dòng)下，依靠導(dǎo)輪61和導(dǎo)軌62上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn) 遮板6的開閉。直齒輪條72與遮板6之間的固定可以通過裝配方式來實(shí)現(xiàn)，也可以采用法 蘭和焊接等方式。兩行程開關(guān)75分別設(shè)置在遮板6的底部和頂部，遮板6完全閉合或打開 時(shí)，遮板6均會(huì)觸碰到其頂部和底部的行程開關(guān)75，從而控制電機(jī)71停轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)開關(guān)76和 反轉(zhuǎn)開關(guān)77分別控制電機(jī)71的正、反轉(zhuǎn)。下面是轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)7的一具體實(shí)施例。
如圖4所示，電機(jī)71的三相輸入端分別電連接二交流接觸器8、9，交流接觸器8、9的另一端通過閘刀開關(guān)10電連接三相電源11。正轉(zhuǎn)開關(guān)76與一行程開關(guān)75組成串聯(lián)支
路，與由反轉(zhuǎn)開關(guān)77和另一行程開關(guān)75構(gòu)成的串聯(lián)支路并聯(lián)，該并聯(lián)支路通過一急停開關(guān)
12再與交流接觸器8、9串聯(lián)。無論電機(jī)正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)情況需要關(guān)機(jī)時(shí)，按下急
停開關(guān)12，可以使電機(jī)71停轉(zhuǎn)。當(dāng)電流超過規(guī)定值一定時(shí)間后，熔斷器13可以使電路斷
開，用于短路和過電路保護(hù)。熱繼電器14作為保護(hù)電路的電氣元件。當(dāng)需要電機(jī)71正轉(zhuǎn)
(反轉(zhuǎn))時(shí)，按下正轉(zhuǎn)開關(guān)76 (反轉(zhuǎn)開關(guān)77開關(guān))，電機(jī)71的輸出軸帶動(dòng)直齒輪條72和遮
板6正轉(zhuǎn)(反轉(zhuǎn))，當(dāng)遮板6轉(zhuǎn)到觸碰到行程開關(guān)75時(shí)，電機(jī)71停止工作。 上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式都是可以有所變
化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保
護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于它包括一觀察窗、一貼設(shè)在所述觀察窗的內(nèi)表面上的加熱膜、一法蘭、一密封圈和一加熱控制電路；所述觀察窗通過所述法蘭和密封圈設(shè)置在墻體上，所述加熱控制電路包括一溫度傳感裝置、一溫度判斷控制裝置和一繼電器，所述溫度判斷控制裝置預(yù)設(shè)一與結(jié)霜的臨界溫度相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓；所述溫度傳感裝置采集所述加熱膜的實(shí)際溫度，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號(hào)輸送給所述溫度判斷控制裝置；當(dāng)所述實(shí)際溫度低于所述臨界溫度時(shí)，所述溫度判斷控制裝置使所述繼電器吸合，所述加熱控制電路與加熱膜形成通路，所述加熱膜加熱；當(dāng)所述實(shí)際溫度高于所述臨界溫度時(shí)，使所述繼電器釋放，所述加熱控制電路與加熱膜形成斷路。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述溫度傳感裝置為測量 空氣和液體溫度的熱敏電阻，且所述熱敏電阻的感應(yīng)頭設(shè)置在所述加熱膜與觀察窗之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述加熱膜是一透明導(dǎo)電 鍍層。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述加熱膜是一透明導(dǎo)電鍍層。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述透明導(dǎo)電鍍層是厚度為0. 55 ii m的摻Sn的ln203。
6. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)電壓對應(yīng)的臨界溫度為5t:。
7. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述溫度判 斷控制裝置包括窗口鑒別器、后接的PNP晶體管、穩(wěn)壓整流橋和電感線圈。
8. 如權(quán)利要求1或2或3或4或6或7所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于它 還包括一轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)和一通過所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在墻體上的遮板，所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī) 構(gòu)包括一電機(jī)、一直齒輪條、一齒輪、一轉(zhuǎn)軸和兩行程開關(guān)；所述電機(jī)的輸出軸連接所述轉(zhuǎn) 軸，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述齒輪中心設(shè)置在墻體上；所述齒輪與所述直齒輪條嚙合，所述直齒輪 條與所述遮板內(nèi)側(cè)面固定連接；所述電機(jī)同時(shí)電連接所述兩行程開關(guān)。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)還包括 一正轉(zhuǎn)開關(guān)和一反轉(zhuǎn)開關(guān)，所述正轉(zhuǎn)開關(guān)電連接在所述電機(jī)與一所述行程開關(guān)之間，所述 反轉(zhuǎn)開關(guān)電連接在所述電機(jī)與另 一所述行程開關(guān)之間。
10. 如權(quán)利要求8所述的一種電動(dòng)防霜觀察窗，其特征在于所述遮板上部的內(nèi)側(cè)設(shè)置 有一導(dǎo)輪，所述墻體上固設(shè)有一與所述導(dǎo)輪相配合的豎向設(shè)置的導(dǎo)軌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)防霜觀察窗，它包括一觀察窗、一貼設(shè)在觀察窗的內(nèi)表面上的加熱膜、一法蘭、一密封圈和一加熱控制電路；觀察窗通過法蘭和密封圈設(shè)置在墻體上，加熱控制電路包括一溫度傳感裝置、一溫度判斷控制裝置和一繼電器，溫度判斷控制裝置預(yù)設(shè)一與結(jié)霜的臨界溫度相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓；溫度傳感裝置采集加熱膜的實(shí)際溫度，并轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號(hào)輸送給溫度判斷控制裝置；當(dāng)實(shí)際溫度低于臨界溫度時(shí)，溫度判斷控制裝置使繼電器吸合，加熱控制電路與加熱膜形成通路，加熱膜加熱；當(dāng)實(shí)際溫度高于臨界溫度時(shí)，使繼電器釋放，加熱控制電路與加熱膜形成斷路。本發(fā)明密封效果好，而且能夠有效避免結(jié)霜、結(jié)露現(xiàn)象，可以廣泛應(yīng)用在環(huán)境模擬試驗(yàn)室、氣候模擬實(shí)驗(yàn)室等相關(guān)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H05B3/84GK101790261SQ201010133358
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者于昕哲, 周軍, 李瑩, 黃勇 申請人:中國電力科學(xué)研究院;北京航空航天大學(xué)