[发明专利]基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置

说明书

本发明公布了一种基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置，旨在实现观察窗玻璃的除雾，为绝缘子等电力元件在模拟高湿度环境下的高电压实验提供便利。该装置由石墨烯发热膜、观察窗玻璃、电源部分、控制开关组成；石墨烯发热膜位于观察窗玻璃表面，通过控制开关控制电源部分向石墨烯加热膜供电，利用电流生热效应加热观察窗玻璃，达到除雾的目的。石墨烯加热膜通过导线与电源部分相连，利用控制开关控制电源部分，达到控制加热膜工作的目的。石墨烯加热膜可以位于观察窗玻璃内侧也可位于观察窗玻璃外侧，可以采用贴膜工艺将石墨烯发热膜粘贴在玻璃表面，也可以采用涂刷、生长、镀膜、沉积工艺在玻璃表面形成石墨烯发热薄膜。

技术领域

本发明涉及人工气候室观察窗的除雾领域，更具体的涉及一种以石墨烯膜作为发热材料的人工气候室观察窗加热除雾装置。

背景技术

人工气候室是一种应用于绝缘子高压实验的重要设备，将绝缘子放置在人工气候室内并加以运行电压，研究人员可以人为控制气候室内的环境湿度、气压等环境参数，以研究绝缘子在不同环境条件下的绝缘性能、污闪特性等。人工气候室属于密闭设备，为防止气候室内环境参数发生意外变化，运行期间不能随意打开。为防止发生触电事故，运行期间气候室内也禁止人员停留。因此，在实验期间，研究人员只能通过观察窗对气候室内的绝缘子进行观察。对于污秽绝缘子闪络等实验，需要在人工气候室内模拟细雨、浓雾等高环境湿度气候。由于气候室内湿度较高，观察窗极易出现结雾现象，严重影响研究人员观察以及摄像设备对绝缘子运行状态进行记录。采用加热装置对观察窗玻璃加热是最为有效的除雾方法，现有的技术手段是在玻璃表面镀一层金属或金属氧化物薄膜作为加热层，但由于现有镀膜材料普遍存在不透明度和反射率偏高的问题，会对图像的清晰度造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置，利用透明石墨烯膜作为发热元件，解决观察窗除雾问题。石墨烯膜具有良好的透光性能，单层石墨烯在白光照射下的不透明度只有(2.3±0.1)％，反射率小于0.1％，明显优于现有的金属或金属氧化物导电膜。由于石墨烯膜所具有的优良特性，本发明提供的基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置可以应用于人眼观察、图像拍摄等多种用途。

本发明采用如下技术方案：基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置，主要由石墨烯发热膜、观察窗玻璃、电源部分、控制开关组成；石墨烯发热膜位于观察窗玻璃表面，通过控制开关控制电源部分向石墨烯加热膜供电，利用电流生热效应加热玻璃，达到除雾目的。

石墨烯加热膜通过导线与电源部分相连，利用控制开关控制电源部分，达到控制加热膜工作的目的。石墨烯加热膜可以位于观察窗玻璃内侧也可位于观察窗玻璃外侧。可以采用贴膜工艺将石墨烯发热膜粘贴在玻璃表面，也可以采用涂刷、生长、镀膜、沉积工艺在玻璃表面形成石墨烯发热薄膜。

附图说明

图1为本发明基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置的原理框图。

图2为采用贴膜工艺的镜头侧面剖视图，其中1是石墨烯发热膜，2是观察窗玻璃，3是粘贴层。

图3为采用涂刷、生长、镀膜、沉积工艺在玻璃表面形成石墨烯发热膜的观察窗玻璃侧面剖视图，其中1是石墨烯发热膜，2是观察窗玻璃。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本发明进行详细说明。

参考图1、图2、图3，基于石墨烯膜的人工气候室观察窗除雾装置，主要由石墨烯发热膜1、观察窗玻璃2、电源部分、控制开关组成；石墨烯发热膜1位于观察窗玻璃2的表面，通过控制开关控制电源部分向石墨烯加热膜供电，利用电流生热效应加热玻璃，达到除雾的目的。石墨烯加热膜1通过导线与电源部分相连，利用控制开关控制电源部分，达到控制加热膜工作的目的。石墨烯加热膜1可以位于观察窗玻璃2内侧也可位于观察窗玻璃2外侧。可以采用贴膜工艺，通过粘贴层3将石墨烯发热膜1粘贴在玻璃2表面，也可以采用涂刷、生长、镀膜、沉积工艺在玻璃2表面形成石墨烯发热薄膜1。