ДАТЧИК КОНТРОЛЯ Российский патент 2024 года по МПК H01H39/00 

Изобретение относится к области взрывной электротехники, а именно к устройствам одноразового действия и предназначено для контроля состояния систем на основе взрывчатых веществ по факту обрыва электрических цепей.

В настоящее время известен ряд устройств с механизмом обрыва электрических цепей. Обрыв цепей происходит за счет энергии срабатывания средств инициирования или пиротехнических составов, входящих в состав данных устройств. Данные конструкции обладают рядом недостатков, к которым можно отнести:

- сложный процесс изготовления, требующий дорогостоящего оборудования;

- необходимость наличия источника тока для задействования устройств;

- малое количество цепей контроля;

- соблюдение дополнительных мер безопасности при изготовлении и эксплуатации.

Использование данного изобретения позволит:

- одновременно обрывать до четырех электрических цепей;

- проводить контроль состояния систем одновременно по четырем цепям;

повысить безопасность и исключить вероятность самопроизвольного срабатывания датчика контроля за счет отсутствия в составе средств инициирования и пиротехнических составов;

- проводить контроль состояния системы по детонационному импульсу при отсутствии источника электрического тока.

Известен электроинициатор с самоотключением проводов, [патент РФ на полезную модель №216508, МПК F42B 3/12, F42D 1/04, приор. 01.12.2022 г., опубл. 10.02.2023 г.], содержащий корпус, в котором установлены электровоспламенитель с проводами, размещенными в радиальных каналах диэлектрического изолятора, выполненного в виде стакана, с установленным в нем неметаллическим поршнем, в котором выполнены продольные каналы с размещенными в них проводами, и проточка под герметизирующую манжету. Электроинициатор оборудован электроизоляционной прокладкой, установленной между корпусом электроинициатора и диэлектрическим изолятором, на котором установлена цепь контроля исходного состояния электроинициатора, неметаллический поршень дополнительно снабжен по меньшей мере еще одной проточкой под герметизирующую манжету, а на противоположном диэлектрическому изолятору конце корпуса электроинициатора установлена герметизирующая мембрана. Электроизоляционная прокладка выполнена из диэлектрического материала.

Недостатками известного устройства являются сложность в изготовлении, пониженная скорость обрыва цепей, возможность обрыва только двух электрических цепей, а также снижение безопасности при монтаже, за счет снаряженного электровоспламенителя.

Известно устройство блокировки высоковольтной цепи [патент РФ на изобретение №2726225, МПК H01H 39/00, приор. 10.09.2020 г., опубл. 10.07.2020 г.], содержащий корпус, выполненный в виде стакана, закрытого крышкой, с фланцем у основания и сквозным отверстием в боковой поверхности, контактную группу, расположенную во внутренней полости корпуса у его основания и содержащую резак (поршень) с выступом, уловитель (фиксатор) и изолятор, и электрические цепи, выходящие за пределы корпуса через сквозное отверстие в его боковой поверхности. Крышка корпуса оснащена зарядом ВВ и представляет собой исполнительный элемент. Задействование устройства осуществляется через шнур огнепроводный. Резак закреплен в корпусе и армирован изолятором. Резак предназначен для разрушения высоковольтных кабелей и контактной группы с электрическими цепями КИС (контроль исходного состояния) и КСС (контроль сработанного состояния). Уловитель предназначен для фиксации резака в сработанном состоянии.

Недостатками известного изобретения являются сложность в изготовлении, пониженная скорость обрыва цепи, возможность обрыва только двух электрических цепей контроля. Перечисленные недостатки обусловлены тем, что конструкция устройства содержит исполнительный элемент и шнур огнепроводный, требующие сложный процесс изготовления и принятия дополнительных мер безопасности, так как содержат в своем составе ВВ (взрывчатые вещества), контактная группа не позволяет разместить в своем составе более двух электрических цепей контроля, а скорость их обрыва низкая из-за использования в конструкции исполнительного элемента с процессом горения пороха.

Данное устройство принимается за прототип, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому изобретению.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении безопасности датчика, увеличении количества обрываемых электрических цепей контроля.

Указанный технический результат достигается тем, что датчик контроля содержит корпус, выполненный в виде стакана, закрытого крышкой, с фланцем у основания и сквозным отверстием в боковой поверхности, контактную группу, расположенную во внутренней полости корпуса у его основания и содержащую поршень с выступом, фиксатор и изолятор, и электрические цепи контроля, выходящие за пределы корпуса через сквозное отверстие в его боковой поверхности, согласно изобретерию он содержит, по меньшей мере, две электрические цепи контроля, в поршне выполнены сквозные отверстия, в одном из которых установлен фиксатор, а контактная группа поджата гайкой к основанию корпуса и содержит втулку, выполненную в виде стакана со сквозными отверстиями в боковой поверхности, установленного свободным торцом к основанию корпуса, во внутренней полости втулки расположен поршень с фиксатором, проходящим сквозь отверстия в боковой поверхности втулки, на внешней поверхности которой установлен изолятор, причем поршень установлен таким образом, что выступ поршня упирается в свободный торец втулки и срезается им при деформации основания корпуса с обеспечением втягивания фиксатора поршня во внутреннюю полость втулки и перемещения поршня с обрывом электрических цепей контроля, проходящих сквозь отверстия поршня и втулки под углом относительно друг друга и расположены вдоль внешней боковой поверхности втулки.

Таким образом, содержание, по меньшей мере, двух электрических цепей контроля, выполнение в поршне сквозных отверстий, в одном из которых установлен фиксатор, поджатие контактной группы гайкой к основанию корпуса и содержание контактной группой втулки, выполненной в виде стакана со сквозными отверстиями в боковой поверхности, установленного свободным торцом к основанию корпуса, расположение во внутренней полости втулки поршня с фиксатором, проходящим сквозь отверстия в боковой поверхности втулки, установка на внешней поверхности втулки изолятора, прохождение электрических цепей сквозь отверстия поршня и втулки под углом относительно друг друга и расположение их вдоль внешней боковой поверхности втулки, позволяет повысить безопасность датчика, увеличить количество обрываемых электрических цепей контроля.

Кроме того, с целью удобства эксплуатации, он содержит электрический разъем, установленный в сквозном отверстии корпуса и соединенный с электрическими цепями.

Кроме того, с целью повышения прочности датчика при воздействии на него механических нагрузок, а также дополнительной изоляции проводов, свободное пространство корпуса заполнено герметиком.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения, на этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Техническое решение иллюстрируется чертежами:

на фиг. 1 представлен продольный разрез датчика контроля;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Датчик контроля содержит корпус 1, контактную группу и электрические цепи контроля.

Корпус 1 выполнен в виде стального стакана с фланцем у основания. Фланец предназначен для крепления датчика контроля на корпусе контролируемой системы (не показано). В боковой поверхности корпуса 1 выполнено сквозное отверстие, на внешней поверхности корпуса 1 выполнен выступ 2 со сквозным отверстием, совмещенным с отверстием в боковой поверхности корпуса 1. Свободный торец корпуса 1 закрыт крышкой 3 (фиг. 1).

Контактная группа расположена во внутренней полости корпуса 1 у его основания и поджата к нему гайкой 4. Контактная группа содержит втулку 5, поршень 6, фиксатор 7 и изолятор 8. Втулка 5 выполнена из пресс-материала в виде стакана, свободным торцом направленного к основанию корпуса 1. На внешней боковой поверхности втулки 5 выполнены продольные пазы. Поршень 6 выполнен в виде цилиндра из изоляционного материала, у одного из оснований которого выполнен выступ. Поршень 6 установлен внутри втулки 5 так, что его выступ упирается в свободный торец втулки 5. В боковых поверхностях втулки 5 и поршня 6 выполнены сквозных отверстия, количество которых равно количеству используемых электрических цепей контроля, и дополнительное отверстие под углом в 25° относительно горизонтальной оси контактной группы. В конкретном примере в боковых поверхностях втулки 5 и поршня 6 выполнено четыре сквозных отверстия, последовательно расположенных под углом в 45° относительно друг друга. В дополнительное сквозное отверстие втулки 5 и поршня 6 установлен фиксатор 7, выполненный из пружинной стали (фиг. 2). Фиксатор 7 предназначен для удержания поршня 6 в конечном положении и исключения повторного замыкание электрических цепей контроля при срабатывании датчика. Для удержания фиксатора 7 в исходном положении используется бандаж 9, установленный на внешней боковой поверхности втулки 5. Изолятор 8 покрывает внешнюю боковую поверхность втулки 5. Конструкция контактной группы и способ ее установки позволяют увеличить число обрываемых электрических цепей контроля, повысить безопасность датчика и ускорить процесс его производства, за счет простоты конструкции и жесткой установки контактной группы во внутренней полости корпуса.

Электрические цепи контроля выполнены в виде проводников 10, гнутых контактов 11 и соединительных проводов 12 (фиг. 1). Выполнение электрических цепей контроля в виде составных частей позволяет упростить процесс сборки. В данном примере используется четыре электрические цепи контроля. Проводники 10 установлены в сквозных отверстиях втулки 5 и поршня 6. Гнутые контакты 11 выполнены из латуни, вклеены эпоксидным клеем в продольные пазы на внешней боковой поверхности втулки 5 и притянуты к ней бандажом 13. Концы проводников 10 припаяны к концам гнутых контактов 11 у внешней боковой поверхности втулки 5. Соединительные провода 12 припаяны к гнутым контактам 11, место пайки защищено изоляционными трубками. Соединительные проводы 12 выходят за пределы корпуса 1 через отверстие выступа 2 на его боковой поверхности.

Для удобства эксплуатации датчик оснащен электрическим разъемом 14. Электрический разъем 14 установлен в выступе 2 корпуса 1.

Контакты электрического разъема 14 соединены при помощи пайки с соединительными проводами 12 электрических цепей контроля. Место пайки защищено изоляционными трубками.

Свободный объем корпуса 1 между крышкой 3 и гайкой 4 заполнен герметиком, в данном примере исполнения в качестве герметика использован эпоксидный клей. Заполнение свободного объема корпуса 1 эпоксидным клеем позволяет изолировать соединительные провода 12 относительно друг друга, а также обеспечить прочность электромонтажа при воздействии на датчик механических нагрузок.

Работает устройство следующим образом:

Датчик контроля устанавливают на корпус контролируемой системы над выходной навеской ВВ (не показано). При срабатывании системы выходная навеска ВВ детонирует, основание корпуса 1 деформируется. Вследствие деформации основания корпуса 1 выступ поршня 6 срезается о торец боковой поверхности втулки 5 и поршень 6 перемещается во внутренней полости втулки 5. При движении поршня 6 происходит обрыв проводников 10 и вытягивание фиксатора 7 во внутреннюю полость втулки 5. Фиксатор 7 надежно удерживает поршень 6 в конечном положении, что исключает повторное замыкание проводников 10. Для определения состояния электрических цепей контроля на контакты электрического разъема 14 подают ток. Оборванные электрические цепи контроля свидетельствуют о сработанном состоянии системы.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

• Средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для взрывной электротехники, а именно к устройствам одноразового действия;

• Для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления;

• Средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить повышение безопасности датчика, увеличение количества обрываемых электрических цепей, а также упрощение процесса производства.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «Промышленная применимость».

Изобретение относится к области взрывной электротехнике, а именно к устройствам одноразового действия и предназначено для контроля состояния систем на основе взрывчатых веществ по факту обрыва электрических цепей. Технический результат заключается в повышении безопасности датчика, увеличении количества обрываемых электрических цепей контроля. Датчик контроля содержит корпус, выполненный в виде стакана, закрытого крышкой, с фланцем у основания и сквозным отверстием в боковой поверхности, контактную группу, расположенную во внутренней полости корпуса у его основания и содержащую поршень с выступом, фиксатор и изолятор, и электрические цепи контроля, выходящие за пределы корпуса через сквозное отверстие в его боковой поверхности. Датчик содержит, по меньшей мере, две электрические цепи контроля. В поршне выполнены сквозные отверстия, в одном из которых установлен фиксатор. Контактная группа поджата гайкой к основанию корпуса и содержит втулку, выполненную в виде стакана со сквозными отверстиями в боковой поверхности, установленного свободным торцем к основанию корпуса. Во внутренней полости втулки расположен поршень с фиксатором, проходящим сквозь отверстия в боковой поверхности втулки, на внешней поверхности которой установлен изолятор. Поршень выступом упирается в свободный торец втулки. Электрические цепи контроля проходят сквозь отверстия поршня и втулки под углом относительно друг друга и расположены вдоль внешней боковой поверхности втулки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Датчик контроля состояния системы на основе взрывчатых веществ, содержащий корпус, выполненный в виде стакана, закрытого крышкой, с фланцем у основания и сквозным отверстием в боковой поверхности, контактную группу, расположенную во внутренней полости корпуса у его основания и содержащую поршень с выступом, фиксатор и изолятор, и электрические цепи контроля, выходящие за пределы корпуса через сквозное отверстие в его боковой поверхности, отличающийся тем, что он содержит, по меньшей мере, две электрические цепи контроля, в поршне выполнены сквозные отверстия, в одном из которых установлен фиксатор, а контактная группа поджата гайкой к основанию корпуса и содержит втулку, выполненную в виде стакана со сквозными отверстиями в боковой поверхности, установленного свободным торцом к основанию корпуса, во внутренней полости втулки расположен поршень с фиксатором, проходящим сквозь отверстия в боковой поверхности втулки, на внешней поверхности которой установлен изолятор, причем поршень установлен таким образом, что выступ поршня упирается в свободный торец втулки и срезается им при деформации основания корпуса с обеспечением втягивания фиксатора поршня во внутреннюю полость втулки и перемещения поршня с обрывом электрических цепей контроля, проходящих сквозь отверстия поршня и втулки под углом относительно друг друга и расположены вдоль внешней боковой поверхности втулки.

2. Датчик контроля по п. 1, отличающийся тем, что он содержит электрический разъем, установленный в сквозном отверстии корпуса и соединенный с электрическими цепями.

3. Датчик контроля по п. 1, отличающийся тем, что свободное пространство корпуса заполнено герметиком.