能够实现高温高压液体环境下原位光学观测的视镜及应用

摘要

本发明涉及视镜结构，具体为一种密封安全可靠、可实现高温高压(最高350℃/20MPa)液体环境下原位光学观测的视镜结构及其应用，解决了高温高压环境下的密封和可视(观测)问题。该视镜结构装配在一台高压釜上，由压帽、蝶形垫圈、平垫圈、镜片、○型圈、镜筒、镜座、石墨垫圈、压环和压盖等组成。压帽、垫圈、镜片等零部件装配好后，通过镜座伸到高压釜内部，然后将压盖旋到镜座上直到压紧压环和垫圈为止。为保证该镜筒结构能够在高温液体环境下长期稳定工作并且可以实现高质量的原位光学观测，选用了高温强度高、耐蚀性好并且光学性能优异的单晶蓝宝石片作为镜片材料。另外，本发明通过将镜筒设计成锥形结构来增加光通量以便于实现光学原位观测。

主权项

一种能够实现高温高压液体环境下原位光学观测的视镜，其特征在于，该视镜结构包括压帽(1)、蝶形垫圈(2)、平垫圈(3)、镜片(4)、O型圈(5)、镜筒(6)、镜座(7)、石墨垫圈(8)、压环(9)和压盖(10)，各部分之间的连接关系如下：O型圈(5)放置在镜筒(6)端面的开槽内，镜片(4)平放在O型圈(5)上，平垫圈(3)和蝶形垫圈(2)依次平放在镜片(4)上，压帽(1)与镜筒(6)前部通过螺纹连接，使蝶形垫圈(2)、平垫圈(3)、镜片(4)、O型圈(5)及镜筒(6)端面相互贴紧，石墨垫圈(8)和压环(9)套在镜筒(6)尾部的圆柱面上，形成镜筒组件；镜座(7)焊接在高压釜(13)上，它是整个镜筒结构安装的基础；装配好的镜筒组件一端通过镜座(7)伸入到高压釜(13)内，其另一端面与镜座(7)内端面紧靠在一起；压盖(10)通过螺纹旋到镜座(7)上，压紧压环(9)和石墨垫圈(8)；镜片(4)选用高温强度高、耐蚀性好且光学性能优异的单晶蓝宝石片磨制而成；选用蝶形垫圈(2)和平垫圈(3)，两种垫圈材质为Inconel 718合金；选用Kalrez O型圈(5)，该O型圈材质为高温氟化橡胶，最高使用温度达327℃；选用石墨垫圈(8)，该垫圈材质为柔性石墨。