[发明专利]一种可用于高温高压环境下的光学观测视窗

说明书

本发明提供了一种可用于高温高压环境下的光学观测视窗,该观测视窗包括按顺序设置的保护盖板(1)、上法兰板(3)、上密封垫片(4)、透光材料(5)、下密封垫片(6)、下法兰板(8)和安装观测窗用密封垫片(9)；所述观测视窗还包括观测窗组装螺栓(2)以及安装观测窗用螺栓(7)；所述观测窗组装螺栓(2)用于组装观测窗组件；所述安装观测窗用螺栓(7)用于将观测窗安装在观测对象上。本发明提供的一种可用于高温高压环境下的光学观测视窗的结构避免了透光材料与被观测件的直接接触，大幅度降低了观测窗口工作时的安全隐患，且安装拆卸高效、清洁保养简单、透光材料易更换、防护盖使用方便等优点。

技术领域

本发明属于叶轮机械测试技术领域，具体涉及一种可用于高温高压环境下的光学观测视窗装置。

背景技术

在航空发动机、燃气轮机、内燃机等各类机械的试验中，常需要对其内部的某些热端部件进行光学观测。由于这类机械系统的内部热端试件往往处于高温(500℃以上)、高压(1MPa以上)气体的封闭环境内，因此只能通过在特定位置开设光学观测窗口的方式，满足如红外测温、光谱拍摄、可视化测量等各类光学测试技术的应用需求。

国内外市场上现有的观察窗商品，主要针对的是常温低压环境，如用于充有保护性气体电气间的红外测温观测窗等，这类产品虽然具有安装简便、规格丰富等优点，但其结构特性决定了其不能应用于高温高压环境。

在对高温高压环境内的试件进行光学观测时，用户往往需要自行设计、安装观测窗。而受制于高温高压这一条件，此类观测窗往往是通过法兰结构压紧透光材料至试验件表面来实现的。法兰结构虽然可以满足高温高压气体密封的要求，但观测窗的透光材料往往会在硬度、韧性等特性上弱于法兰的制作材料，使用螺栓压紧的机制如果操作不当常会造成透光材料的破损甚至碎裂。此外，人工安装的多颗螺栓存在螺栓拧紧力矩不好控制、各个螺栓拧紧力矩不一致导致透光材料出现应力等问题，使得这类观测窗在应用时存在气体泄漏、透光材料破裂等隐患，而当试件内部有高速气流、转动器械等情况时，由于振动的存在这类隐患会被放大多倍。另一方面，每次试验后透光材料往往需要进行擦拭清洁，完成保养后需要再次安装，反复的安装拆卸不但费时费力，也会进一步降低视窗的装配质量。

发明内容

发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种可用于高温高压环境下的光学观测视窗。通过对观测窗的关键部件一一透光材料进行附件加固和转换的方式，避免透光材料与被观测件外壳的直接接触，从而规避安装拆卸观测窗时可能对透光材料造成的损伤，同时大幅度减少由于被观测件在工装状态下的振动、形变等因素带来的泄露、透光材料破损等安全隐患。

技术方案

本发明提供了一种可用于高温高压环境下的光学观测视窗,所述观测视窗包括按顺序设置的保护盖板(1)、上法兰板(3)、上密封垫片(4)、透光材料(5)、下密封垫片(6)、下法兰板(8)和安装观测窗用密封垫片(9)；

所述观测视窗还包括观测窗组装螺栓(2)以及安装观测窗用螺栓(7)；

所述观测窗组装螺栓(2)用于组装观测窗组件；

所述安装观测窗用螺栓(7)用于将观测窗安装在观测对象上。

优选的，所述上法兰板上埋设有磁铁(11)，所述保护盖板(1)用铁磁材料制成，可吸附在上法兰板(3)上。

优选的，所述上法兰板(3)上开设有用于穿过观测窗组装螺栓(2)的通孔(12)以及用于拧紧安装观测窗用螺栓(7)的槽道(13)。

优选的，所述下法兰板(8)上开设有用于和上法兰板(3)配合的螺孔(14)，所述螺孔(14)和所述通孔(12)一一对应；

所述下法兰板(8)还设有用于拧紧安装观测窗用螺栓(7)的通孔(15)，所述通孔(15)与所述槽道(13)一一对应。

有益效果：