СВЕТОСИГНАЛЬНЫЙ ПРИБОР Российский патент 1995 года по МПК G08B5/36 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике морских светосигнальных приборов, и может быть использовано на кораблях, судах или на береговых объектах рейдовых постах.

Известны различные типы и конструкции морских светосигнальных ламповых приборов прожекторов, предназначенных для обеспечения безаварийного судовождения в темное время суток, а также для световой сигнализации проблесками белого света по коду Морзе и освещения рабочих мест рассеянным светом, содержащие корпус с установленной в нем прожекторной лампой большой мощностью (10²-10⁴ Вт), зеркальным отражателем, металлической ширмой (жалюзи), позволяющей периодически с помощью рукоятки перекрывать световой поток для передачи сигналов азбуки Морзе (до 30 сигналов в минуту), и защитным стеклом [1]
Охлаждение источника света осуществляется естественной циркуляцией воздуха внутри корпуса прибора путем воздухообмена, для чего в корпусе имеются кожух с вырезами для прохода воздуха. Общим недостатком известных морских прожекторов является недостаточная надежность работы ввиду того, что корпус прожектора имеет отверстия, предназначенные для отвода тепла от источника света, обладающего большим тепловыделением, через которые внутренняя полость корпуса прожектора сообщается с внешней агрессивной средой, что в условиях морских брызг, тумана и пыли вызывает повышенную коррозию деталей (корпуса, отражателя, жалюзи, патрона лампы и др.), и, как следствие этого, снижение силы света и выхода прожектора из строя. Конструктивная защита внутренней полости корпуса прибора от влаги и пыли с одновременным охлаждением источника света приводят к увеличению габаритов и массы корпуса и усложнению его конструкции. Кроме того, в известных прожекторах срок службы мощных ламповых источников света ограничен вследствие их работы в тяжелых температурных режимах и агрессивной среде.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство [2] Морской сигнальный прожектор предназначен для обеспечения безаварийного судовождения в темное время суток, а также для световой сигнализации и освещения рабочих мест рассеянным светом. Прибор содержит корпус, параболический отражатель диаметром 450 мм и прожекторную лампу мощностью 1000 Вт, установленную в фокусе отражателя. Охлаждение источника света осуществляется естественной циркуляцией воздуха внутри корпуса путем воздухообмена, для чего сверху в корпусе имеется кожух с вырезами для прохода воздуха. На выходное отверстие прибора устанавливается защитное стекло купольной формы. Для освещения рабочих мест рассеянным светом защитное стекло заменяется линзовым рассеивателем. Перед защитным стеклом внутри корпуса расположена металлическая ширма (жалюзи), позволяющая периодически перекрывать световой поток для передачи сигналов азбуки Морзе. Управление ширмой осуществляется вручную при помощи рукоятки. Механическое прерывание светового потока с помощью ширмы позволяет полностью восстановить чувствительность нерва глаза сигнальщика, принимающего передачу за короткий интервал между проблесками, так как прерывание светового потока ширмой происходит значительно медленнее, чем при электрическом прерывании путем включения и выключения, что позволяет обеспечить безошибочный прием информации по каналу связи.

Недостатком устройства прототипа является низкая надежность работы прибора, которая вызвана проникновением влаги и пыли во внутреннюю полость прожектора через отверстия в корпусе, предназначенные для отвода тепла, выделяемого при работе мощной лампы, что вызывает повышенную коррозию деталей (корпуса, отражателя, жалюзи, патрона лампы) и, как следствие этого, снижение силы света и выход прожектора из строя. Низкая надежность работы устройства прототипа вызвана также низкой надежностью мощной прожекторной лампы из-за тяжелого температурного режима и агрессивной среды, в которых работает лампа, что может вызвать ее перегорание во время работы прожектора.

Задачей изобретения является повышение надежности работы прибора.

Это решается за счет того, что в приборе, содержащем пылевлагонепроницаемый корпус с сальником, отражатель, источник света и жалюзи, в качестве источника света используется оптическая система, содержащая фоконный объектив, установленный в фокусе отражателя и соединенный со световодом, другой конец которого через сальник в корпусе выведен за пределы корпуса и соединен с дополнительно введенным оптоволоконным согласователем, соосно с которым установлена светоизлучающая панель, выполненная в виде матрицы отдельных источников света.

На чертеже приведена структурная схема предложенного прибора.

Он содержит корпус 1, параболический отражатель 2, фоконный объектив 3, установленный в фокусе 4 отражателя, световод 5, один конец которого соединен с выходом фоконного объектива, а другой конец через сальник 6 выведен за пределы корпуса и соединен с оптоволоконным согласователем 7, соосно с которым установлена матрица 8 отдельных излучателей в корпусе 9, жалюзи 10.

Прибор работает следующим образом.

Световые потоки отдельных излучателей, составляющих единую матрицу 8, без потерь передаются в оптоволоконный согласователь 7, который является фоконным элементом, состоящим из световодов с переменным по длине сечением, и предназначен для трансформации света от матрицы 8 к торцу световода 5, длина которого может составлять десятки метров, что позволяет корпус 9 с матрицей 8 отдельных излучателей и соосно установленным с ней оптоволоконным согласователем размещать внутри судовых помещений, а именно в рубках, отсеках, каютах.

Из световода 5 световые лучи вводятся в фоконный объектив 5, установленный в фокусе 4 отражателя 2, в фоконном объективе оптические оси конечных участков фоконов близки его сферической поверхности и совпадают с радиусом последней. Каждый отдельный фокон излучает световой поток, распределенный внутри некоторого телесного угла вокруг радиуса, проходящего через центр выходного торца этого фокона.

Таким образом, фоконный объектив формирует световой поток от многих источников света в мнимый источник перераспределения, имеющий точечную конфигурацию. Световые лучи излучаются фоконным объективом, падают на поверхность параболического отражателя 2, отразившись от которого равномерным потоком направленно излучаются прибором.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства заключается в повышении надежности, которая обеспечивается полной изоляцией внутренней полости прибора от внешней агрессивной среды и использованием в качестве источника света оптической системы, фоконный объектив которой, установленный в фокусе отражателя, обеспечивает минимальное тепловыделение.

Отказ от конструктивных мер по отводу тепла из корпуса прожектора позволяет сократить его массу и габариты.

Повышение надежности достигается также за счет применения матрицы источников света, так как выход из строя даже нескольких источников света в матрице не приводит к полному отказу в работе прибора, а лишь снижает его светосилу. Кроме того, полная герметизация прибора упрощает техническое обслуживание, так как исключает необходимость проведения регламентных работ, включающих периодическую замену ламп, разборку, чистку и смазку жалюзи, патрона лампы, чистку отражателя, что сокращает расходы на эксплуатацию.

Изобретение относится к технике приборостроения. Задача изобретения повышение надежности прибора в работе. В известных приборах применяют конструктивные меры по отводу тепла из корпуса прибора. Новым в приборе является полная его герметизация, за счет введения матрицы источников света. Такая герметизация прибора упрощает техническое обслуживание и повышает надежность его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. СВЕТОСИГНАЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий пыле-влагонепроницаемый корпус с сальником, источник питания и последовательно расположенные и оптически сопряженные источник света, параболический отражатель, жалюзи и защитное стекло, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы прибора, в качестве источника света используется оптическая система, содержащая фоконный объектив, установленный в фокусе отражателя и соединенный со световодом, другой конец которого через сальник в корпусе выведен за пределы корпуса и соединен с дополнительно введенным оптоволоконным согласователем, соосно с которым установлена светоизлучающая панель. 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что светоизлучающая панель выполнена в виде матрицы отдельных светоизлучающих элементов.