[实用新型]一种用于电器设备上的红外窗口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外成像检测技术，特别是一种用于电器设备上的红外窗口。

背景技术

目前高速度的发电、用电现状，我们必须清醒地意识到一个重要问题---安全。

高压或低压开关柜作为发电厂、变电站、用电大户中的重要设备，起着关合及开断电力线的作用，用来实现输送及倒换电力负荷、以及从电力系统退出故障设备和线段，从而保证电力系统安全运行。在高压或低压开关柜的长期运行过程中，开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化和接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此容易导致火灾事故。近年来，在电厂和变电站已经发生多起开关柜过热事故，造成火灾和大面积的停电。因而对全封闭的高压或低压开关电器检测和监视开关触点、母线排连接处的工作温度，提前发现和排除热故障隐患，对电力系统的安全可靠运行具有非常重要的意义。

开关触头和母线排连接处处于高电压、高温度、高磁场以及极强的电磁干扰环境中，传统的测温仪表如热电偶、光纤传感器等易受到这些因素的干扰和影响，因而无法对这些位置进行直接接触测量，从而也就无法真正得到高压或低压开关柜的真实工作状态，以致设备内部局部过热却仍在“带病”运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供结构简单、坚固可靠，用于对电气设备红外成像检测，实现提前发现和排除热故障隐患的一种用于电器设备上的红外窗口。

为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种用于电器设备上的红外窗口，主要有光学晶体、金属外框、金属盖板、密封圈、密封胶、安装孔和固定螺钉组成，在金属外框上安装光学晶体，光学晶体上设有红外镀膜层，光学晶体用密封胶密封并与金属外框固定在一起，金属盖板通过固定螺钉和金属外框连接，密封圈固定在金属外框上，使用时，金属外框通过安装螺钉和安装孔安装在电气设备外壳上。所述的光学晶体上设有的红外镀膜层，包含有三层镀膜层，第一层材料为氟化钇(YF₃)，第二层为氟化镱(YbF₃)，第三层为氟化镧(LaF₃)。所述的金属外框和金属盖板材料采用硬铝材料。所述的光学晶体为透过波段在0.15微米至12.5微米，透过率达80％以上的宽波段、高透过率的人工合成单晶或多晶光学晶体。

所述的光学晶体上设有的红外镀膜层，可采用电子枪真空蒸镀的方式，镀膜设备为不锈钢双层结构，中间通冷却水，蒸发源使用坩埚，内置红外镀膜材料，进行镀膜工作前，首先需要把炉腔内的空气按镀膜设备规定的要求抽至真空，然后开始镀膜；镀膜时，坩埚内的材料在电子枪的轰击下开始融化并蒸发，镀膜材料的蒸汽会飞散到光学晶体表面并沉积下来形成薄膜；在镀膜时还需要外加离子源进行轰击；薄膜在沉积到晶体表面的同时，还会沉积到膜厚测量仪的探测晶振片上，随着沉积薄膜的厚度增加，晶振片的固有频率会发生变化，当变化到预设的确定值时，膜厚控制仪会自动切断电子枪电源并关闭挡板，结束本层膜的镀制，在此，所述红外镀膜层包含有三层镀膜层，第一层材料为氟化钇(YF₃)，第二层为氟化镱(YbF₃)，第三层为氟化镧(LaF₃)，一层膜镀好后，电子枪真空蒸镀设备上的坩埚转到下个材料重复第一层镀膜动作进行下一层的镀制，当三层薄膜镀制完成后，待光学晶体冷却即可充气，开炉取出。

本实用新型具有的有益效果是：把宽光谱、高透过率的光学晶体用用密封胶密封并固定在金属外框上，满足电气设备的密封要求并防止光学晶体脱落。制作透过波段在0.15um至12.5um内，透过率达到80％以上的人工合成单晶或多晶光学晶体不仅满足红外成像测温的需要还可以进行紫外成像和可见光的观察。高强度金属外框、盖板、密封圈可以很好的满足电气设备密封及安全的要求，本实用新型可以应用于380v至40.5Kv电气设备的壳体上。

本实用新型采取了在高强度金属外框里装有宽光谱、高透过率的光学晶体，光学晶体四周用密封胶密封并与金属外框固定在一起，光学晶体外面用高强度金属盖板进行保护。由此得到的一种红外窗口，具有抗电磁干扰、电绝缘、体积小、耐腐蚀、本质安全等优点特别适用于各种大型机电、石油化工、矿井等强电磁干扰和易燃易爆等恶劣环境中。该窗口在高压或低压开关温度测量中能够实现远距离红外成像检测，具有极好的经济效益，而且在其他领域也具有极好的推广应用价值，能实现实时带电成像检测，超大的测量范围，精密坚固、可靠耐用。

附图说明

图1是本实用新型的结构正面示意图；

图2是图1的侧面剖视图；

图3是图1的后视图。