带光电采样装置的透明视窗及其加工方法和专用仪表
阅读说明：本技术 带光电采样装置的透明视窗及其加工方法和专用仪表 (Transparent window with photoelectric sampling device and its processing method and special instrument ) 是由 刘文奇 朱晓艳 姚素娜 张艳 陈国涛 李彦宏 陈姝颖 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带光电采样装置的透明视窗及其加工方法和专用仪表,其属于光电采样仪表领域。它主要包括视窗本体,视窗本体采用透明塑料制作而成,视窗本体内部设有光电采样装置,光电采样装置的绝缘导线伸出视窗本体,光电采样装置与光电采样指针配合。本发明将光电检测装置与透明塑料材质的视窗进行有效结合,通过注塑工艺加工成一个整体,不需要再做防水和耐压处理,故障率大大降低,同时节约成本,更便于光电仪表的批量生产和推广。本发明主要用于光电采样仪表。(The invention discloses a transparent window with a photoelectric sampling device, a processing method thereof and a special instrument, and belongs to the field of photoelectric sampling instruments. The window mainly comprises a window body, wherein the window body is made of transparent plastic, a photoelectric sampling device is arranged inside the window body, an insulated wire of the photoelectric sampling device extends out of the window body, and the photoelectric sampling device is matched with a photoelectric sampling pointer. The photoelectric detection device and the window made of the transparent plastic material are effectively combined and processed into a whole through an injection molding process, waterproof and pressure-resistant treatment is not needed, the failure rate is greatly reduced, the cost is saved, and batch production and popularization of the photoelectric instrument are facilitated. The invention is mainly used for photoelectric sampling instruments.)
技术领域
本发明属于光电采样仪表领域，具体地说，尤其涉及一种带光电采样装置的透明视窗及其加工方法和专用仪表。
背景技术
光电采样仪表主要是在仪表的转动指针上增设对光具有不同反射或透射强度的反应区域，从而实现通过光电采样装置针对上述不同反射或透射强度区域进行计数。光电采样仪表将指针的机械转动转换为光电脉冲信号。为将机械检测转动转化为光电脉冲信号，申请人前期提供了一种透射式光电计量水表及其专用指针，详见CN210533465U，该指针在使用时，需要与安装在表盘上的光电检测装置配合使用；这种方式在实际生产过程中存在以下为缺陷：1、加工制作难度大，由于光电检测装置设置于仪表玻璃视窗下方，需要对光电检测装置做防水和耐压处理，工艺要求高，成品故障率高，且难以维护和维修，导致仪表生产成本高，难以批量生产和推广；2、若采用反射式光电采样用仪表指针，详见CN2014203124618，再将光电采样装置设置于仪表玻璃视窗上方，同样需要增加很多防作弊装置，实验效果很不理想；3、现有的仪表视窗通常为玻璃视窗，其抗冲击性较差，在冬天也容易出现冻裂现象，维修和更换费时费力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种带光电采样装置的透明视窗及其加工方法和专用仪表，其将光电检测装置与透明塑料材质的视窗进行有效结合，通过注塑工艺加工成一个整体，不需要再做防水和耐压处理，故障率大大降低，同时节约成本，更便于光电仪表的批量生产和推广。
所述的带光电采样装置的透明视窗，包括视窗本体，视窗本体采用透明塑料制作而成，视窗本体内部设有光电采样装置，光电采样装置的绝缘导线伸出视窗本体，光电采样装置与光电采样指针配合。通过将光电采样装置埋入视窗本体内部，从而将介质与光电采样装置隔离，达到密封和耐压的作用；同时透明塑料制作的视窗本体抗冲击性高，不易冻裂，使用寿命长。
优选地，所述光电采样装置通过注塑设置于视窗本体内部。
优选地，所述视窗本体内部通过注塑设有调制解调电路模块，光电采样装置与调制解调电路模块连接。调制解调电路模块与光电采样装置配合，可起到省电和精确计数的作用。
所述的带光电采样装置透明视窗的专用仪表，包括仪表本体，仪表本体内设有表盘，仪表本体上设有上述的带光电采样装置的透明视窗，视窗本体下方设有与光电采样装置对应的光电采样指针，光电采样指针与表盘转动连接。通过带光电采样装置的透明视窗与光电采样指针配合，可降低专用仪表的装配难度，提高加工效率，便于批量加工和推广，从而降低生产成本，更便于维护和维修。
优选地，所述光电采样装置通过绝缘导线和信号转换装置与采样装置连接，
所述的带光电采样装置透明视窗的加工方法，包括以下步骤：
S1制作视窗本体：采用透明塑料通过注塑工艺制作出带有安装槽的视窗本体；
S2前处理：将待注塑电子元器件外涂抹隔热涂层，隔热涂层厚度为0.5-5mm, 待注塑电子元器件为光电采样装置，根据待注塑电子元器件的隔热要求可进行多次重复操作；隔热涂层越厚，相同时间传到电子元器件内的热量越小；
S3一次注塑：将步骤2中进行隔热处理后的电子元器件外围进行少量注塑，注塑厚度为1-10mm，根据电子元器件的隔热要求可进行多次重复操作，注塑厚度越薄，相同时间传到电子元器件内的热量越小；
S4组装：将步骤3中少量注塑后的电子元器件放置于步骤1中视窗本体的安装槽内；
S5热合或二次注塑：将步骤4中的电子元器件的与视窗本体通过二次注塑或热合工艺加工成一个整体，通过二次注塑或热合工艺将电子元器件埋入视窗本体内，并满足仪表的密封和耐压要求。
优选地，所述步骤1中视窗本体上安装槽具有一定形状，步骤3中电子元器件的注塑形状及大小与安装槽相对应。
优选地，所述步骤5为热合工艺。
优选地，所述步骤2中的待注塑电子元器件还包括调制解调电路模块，调制解调电路模块与光电采样装置连接。
优选地，所述光电采样装置的绝缘导线另一端伸出视窗本体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明将传统玻璃视窗改进为透明塑料材质的视窗，提高了透明视窗的抗冲击性和稳定性，大大提高了其使用寿命；
2、将光电采样装置和调制解调电路模块通过多次注塑埋入透明视窗内，既能保证仪表的光电采样效果，又避免了为光电采样装置和调制解调电路模块等电子元器件做防水处理和耐压处理，提高了仪表的使用稳定性，同时省略了难度高的制作工序，节省生产成本，同时提高生产效率，更于光电采样仪表的批量生产和推广；
3、维修和更换方便，当光电采样装置损坏时，直接更换透明视窗即可，方便快捷；
4、由于电子元器件的最高使用温度多在40℃-120℃之间，仪表塑料透明视窗注塑温度多在160℃以上，为避免直接注塑超过电子元器件的临界温度，本发明将透明视窗单独注塑并留出安装槽，同时在电子元器件外先进行隔热处理，再进行少量注塑，从而避免损坏电子元器件损坏，最后通过二次注塑或热合工艺将透明视窗和少量注塑后的电子元器件加工成一个整体，从而达到密封和耐压的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为光电采样指针的结构示意图；
图3为本发明专用仪表的结构示意图。
图中，1、视窗本体；2、安装槽；3、光电采样装置；4、光电采样指针；5、表盘；6、转轴；7、调制解调电路模块；8、仪表本体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例一：如图1所示，所述的带光电采样装置的透明视窗，包括视窗本体1，视窗本体1采用透明塑料制作而成，视窗本体1内部设有光电采样装置3，光电采样装置3的绝缘导线伸出视窗本体1，光电采样装置3与光电采样指针4相配合；光电采样装置3通过注塑工艺设置于视窗本体1内部。制作时，视窗本体1和电采样指针4形状不既定，光电采样装置3可垂直或平行于光电采样指针4，也可与电采样指针4呈一定夹角。
所述的带光电采样装置透明视窗的专用仪表，包括仪表本体8，仪表本体8内设有表盘5，仪表本体8上设有上述的带光电采样装置3的透明视窗，视窗本体1下方设有与光电采样装置3对应的光电采样指针4，光电采样指针4通过转轴6与表盘5转动连接，光电采样装置3通过绝缘导线和信号转换装置与采样装置连接，采样装置采用单片机进行采样。
本发明在制作时，透明塑料可选用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸脂（PC）、苯乙烯丙烯腈（AS或SAN）、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（MS）等，或上述材料添加调理机调制出的产品。
所述的带光电采样装置透明视窗的加工方法，包括以下步骤：
S1制作视窗本体：采用任一种上述的透明塑料通过注塑工艺制作出带有安装槽2的视窗本体1，安装槽2可根据需要制作成一定形状，该形状可以是长方体、正方体、圆柱或多边形体等；安装槽2用于放置电子元器件和绝缘导线，绝缘导线另一端伸出视窗本体1，以便与采样装置的接连端口连接；
S2前处理：将待注塑电子元器件外涂抹隔热涂层，隔热涂层厚度为0.5-5mm, 待注塑电子元器件为光电采样装置3，根据不同的隔热要求可进行多次重复操作；
S3一次注塑：将步骤2中进行隔热处理后的电子元器件外围进行少量注塑，注塑厚度为1-10mm，根据不同的隔热要求可进行多次重复操作；
S4组装：将步骤3中少量注塑后的电子元器件放置于步骤1中视窗本体1的安装槽2内；
S5二次注塑：将步骤4中的电子元器件及相应绝缘导线与视窗本体1通过二次注塑工艺加工成一个整体，此时电子元器件埋入视窗本体1内部，且电子元器件与视窗本体1之间无间隙，埋入视窗本体1的电子元器件满足了密封和压力要求。
实施例二：视窗本体1内部通过注塑还设有调制解调电路模块7，光电采样装置3与调制解调电路模块7连接；其他与实施例一相同。本实施例增设调制解调电路模块7，调制解调电路模块7可有效起到省电和精确计数的作用。
所述的带光电采样装置透明视窗的加工方法，步骤2中的待注塑电子元器件还包括调制解调电路模块7，调制解调电路模块7与光电采样装置3连接；步骤3中电子元器件的注塑形状及大小与安装槽2相对应；步骤5中电子元器件与视窗本体1通过热合工艺加工成一个整体。由于绝缘导线可耐高温200℃以上，因此，可免除绝缘导线的前处理和一次注塑过程，其它与实施例一相同。