Захисне оптичне вікно

Реферат: Захисне оптичне вікно складається з механічної оправи, системи термічного регулювання та щонайменше з двох плоскопаралельних пластин з оптично прозорого в робочій ділянці випромінювання матеріалу, які з'єднані між собою оптичним клеєм, прозорим в робочому діапазоні захисного вікна. UA 91940 U (12) UA 91940 U UA 91940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до деталей оптичних приладів спостереження, які працюють в інфрачервоному діапазоні випромінювання і може бути використана в виробництві спеціальної техніки. Відома тепловізійна камера [1], що містить оптично з'єднані інфрачервоний (ІЧ) об'єкт та піровідикон і оснащена фокусуючою та відхиляючою системами. Також відоме технічне рішення [2], в якому формується комплексне зображення для ІЧ та видимого діапазону. Такі тепловізійні системи дають можливість вести спостереження в нічний час або в умовах недостатнього бачення у денний час (задимлення, тощо). Відоме технічне рішення [3], згідно з яким оптичне оглядове вікно складається з механічної оправи та плоскопаралельної пластини з оптично прозорого в цій ділянці випромінювання матеріалу. Таке оглядове вікно захищає об'єктив тепловізійної камери або приладу комплексного зображення від впливів зовнішнього середовища. При пошкодженні оглядового вікна його ремонт суттєво дешевший ніж ремонт об'єктива. Недоліком аналогів є те, що їх об'єктиви не захищені від впливів зовнішнього середовища (пил, вода, сніг, град тощо). Це призводить до передчасного виходу з ладу об'єктивів і втрати працездатності камерою. Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є технічне рішення [4], в якому пропонується оптичне вікно, що складається з механічної оправи та плоскопаралельної пластини з оптично прозорого в цій ділянці випромінювання матеріалу, в проміжній механічній оправі або на торці пластини по периметру виконується U-подібна канавка з розміщеним ізольованим електричним проводом з високим електричним опором; а оптична пластина і оправа з'єднані між собою і з корпусом приладу герметиком. Така конструкція дозволяє при короткочасному прогріванні видалити залишки води, снігу, дощу, роси тощо. Але германій є крихким матеріалом і тому при механічному ударі він руйнується і вікно з кристалічного германію не має високих захисних функцій від механічних ударів. Крихка тріщина впливає на якість зображення та одночасно призводить до розгерметизації приладу, тобто захисна пластина втрачає своє функціональне призначення. Це є основним недоліком прототипу. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення механічних властивостей захисних германієвих вікон ІЧ-приладів від механічних ударів. Поставлена задача вирішується тим, що пропонується захисне оптичне вікно, яке складається з механічної оправи, системи термічного регулювання та плоскопаралельної пластини з оптично прозорого в цій ділянці випромінювання матеріалу, згідно з корисною моделлю, вікно складається щонайменше з двох пластин, які з'єднані між собою оптичним клеєм, прозорим в робочому діапазоні захисного вікна. Позитивний ефект запропонованої корисної моделі полягає в тому, що при механічному ударі, коли можливо перша зовнішня пластина матиме крихку тріщину, друга пластина збереже цілісність і щонайменше забезпечить розгерметизацію приладу. Крім того, дефекти від крихкої тріщини будуть локалізовані в першій зовнішній пластині та будуть мати менший вплив на якість зображення. Новизна запропонованої корисної моделі зумовлена запропонованим технічним рішенням, яке не було раніше відоме для захисних оптичних вікон пластин приладів інфрачервоної техніки. Запропоноване захисне оптичне вікно (фіг. 1, 2) складається з оправи 1, щонайменше двох плоскопаралельних пластин з оптично прозорого в робочій ділянці вікна матеріалів 2, що з'єднані між собою прозорим в робочій ділянці вікна клеєм 3, та системи терморегулювання 4. Оптичні характеристики такого вікна аналогічні характеристикам прототипу, але при ударі можливе руйнування першої зовнішньої пластини, розвиток тріщини буде зупинятись в шарі клею, що забезпечить герметизацію приладу від зовнішніх факторів. Приклад реалізації. Для реалізації запропонованого технічного рішення було виконано вікно з двох плоскопаралельних полірованих пластин оптичного германію діаметром 50 мм і товщиною 5 мм, склеєних клеєм ТКС-1 (за ГОСТ 14887-80), пластини притискали одна до одної з метою зменшення товщини клейового шва. Режим склеювання: при температурі 165 °C з'єднували пластини і за 3 години охолоджували до 18 °C. Пластини вставили в оправу та приєднали систему терморегулювання. Для порівняння було взяте аналогічне вікно з однією пластиною оптичного германію діаметром 50 мм та товщиною 10 мм. Вікна випробовували на стійкість до механічного удару за методикою "Автоскло", коли сталева кулька діаметром 10 мм утримувалась електромагнітом на заданій висоті, а при відключенні електромагніту падала на 1 UA 91940 U 5 10 15 зразок. Фіксували висоту, при якій руйнувався зразок, що відповідав прототипу з суцільного оптичного германію, та висоту руйнування зразка, що відповідає даному технічному рішенню. Експеримент показав, що при одній і тій самій висоті прототип руйнувався так, що крихка тріщина проходила наскрізь, по всій товщині. В той же час в зразку за технічним рішенням руйнувалась лише перша пластина. Для повного руйнування такого зразка було необхідно підвищити висоту падіння сталевої кульки в 1,5 разу. Джерела інформації: 1. Тепловізійна камера, патент України на корисну модель № 47162 км, 07.05.2009 р. опуб. Бюл №2 2010 р; 2. Венгер Є.Ф., Гордієнко В.І., Замосенчук В.М., Мазурін І.В., Маслов В.П. Прилад для формування комплексного зображення, патент України на корисну модель № 63725 від 25.10.2011; 3. Бобух А.А., Левитский В.Н., Михайлов С.В., Татаринов В.В., Смотровое окно, - патент Российской Федерации на изобретение, № 669777 от 27.11.2005 р.; 4. Венгер Є.Ф., Маслов В.П., Качур Н.В., Гордієнко В.І., Замосенчук В.М., Мазурін І.В. Оптичне вікно, патент України на корисну модель № 75560 від 10.12.2012. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Захисне оптичне вікно, що складається з механічної оправи, системи термічного регулювання та плоскопаралельної пластини з оптично прозорого в робочій ділянці випромінювання матеріалу, яке відрізняється тим, що вікно складається щонайменше з двох пластин, які з'єднані між собою оптичним клеєм, прозорим в робочому діапазоні захисного вікна. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2