Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Герметичний електронний блок, що містить корпус, герметично з'єднану з ним кришку, розташоване всередині корпусу шасі, жорстко з'єднане з кришкою, підвіску і гермоввід, закріплений гайкою в встановлювальному отворі корпусу, який відрізняється тим, що корпус виконаний у вигляді стакана, встановлювальний отвір виконаний в дні стакана, гермоввід закріплений в встановлювальному отворі із зовнішньої сторони дна стакана і жорстко з'єднаний з шасі, гайка розміщена у втулці, жорстко з'єднаній з стаканом, при цьому втулка забезпечена обмежувальними елементами, що усувають поступальний рух гайки.

2. Блок за п. 1, який відрізняється тим, що гайка жорстко з`єднана з підвіскою.

Текст

Винахід відноситься до області вимірювальної техніки, а також до приладів, які працюють при високому тиску і в агресивних середовищах, і призначено для використання в техніці освоєння Світового океану. До герметичних електронних блоків з вимірювальною і радіоелектроною апаратурою, призначеною для дослідження морського середовища й забезпечення функціонування підводних апаратів, пред'являються специфічні вимоги. Так, герметичні електронні блоки повинні бути: - максимально надійними проти затікання морської води; - мінімальних габаритів і ваги при максимумі міцності і жорсткості форми; - легкообтічними, тобто мати мінімальний гідродінамичний опір при подовжньому і поперечному обтіканнях; - простими конструктивно і технологічно; - легко і надійно стикуваними з датчиками та герметичним введенням; - крім того, конструкція герметичних електронних блоків повинна забезпечувати можливість кріплення на кабель - тросі або на несучій рамі глибоководною апарату. Вимоги до конструкцій герметичних електронних блоків часто взаємно суперечливі, що не дозволяє їх одночасно реалізувати в одному конкретному виконанні блоку. Найбільш близьким до винаходу по сукупності ознак є герметичний електронний блок випромінювача системи стеження, модель 2480, фірми Helle Engineering, США (проспект - каталог фірми, 1988 p.). Прототип містить міцний циліндричний корпус, дві кришки, власне випромінювач, гермоувід, з'єднувальні та герметизуючі елементи. Всередині корпусу розміщені блок живлення і друкарські плати. Блок живлення складається з декількох нікель-кадмієвих акумуляторів, рошшюваних «в два поверхи» і з'єднаних за допомогою спеціальної рами, що мас подовжні й поперечні силові елементи. Силова рама блоку живлення в своїй верхній частині має вузол кріплення до шасі плат. Шасі плат також має подовжні силові елементи і кріпиться нижньою частиною до рами блоку живлення, а верхньою - до кришки корпусу. Рама блоку живлення нижньою частиною не кріпиться, а просто впирається в поверхню другої кришки корпусу. Корпус і кришки з'єднані за допомогою звичайних гвинтів і герметизуються гумовими кільцями круглого перетину. У циліндричній стінці корпусу є отвір, в якому за допомогою гайки закріплений гермоувід. Прототип містить наступні ознаки, які співпадають з істотними ознаками заявленого винаходу: герметично з'єднані корпус і кришка, розташоване всередині корпусу шасі, яке жорстко з'єднані з кришкою, підвіска і гермовід, закріплений гайкою в настановному отворі корпусу. Недоліком прототипу є: - низькі гідродинамічні властивості через асиметричність, зумовлену місцем установки і конструкцією гермоувода, що не дозволяє використати такий блок для вимірників напряму та швидкості потоку. Спотворення картини обтікання корпусу приладу, і власне датчика швидкості в цьому випадку зменшує достовірність вимірювань напряму і швидкості потоку. Згадана асиметричність особливо погіршує гідродинамічні характеристики при установці такого блоку на апараті, що буксирується; - використання для з'єднання основних деталей блоку (корпусу, кришок, шасі, блоку живлення) численних гвинтів, що ускладнює технологію виготовлення й збирання, ослабляє стінки корпусу, отже, зменшує глибину занурення випромінювача; - ослаблення стінки міцного корпусу отвором великого діаметра під гермоувід; - складність установки та обслуговування гермоувода, зумовлені місцем установки (циліндрична поверхня), конструкцією і способом його кріплення зсередини; - низький коефіцієнт заповнення внутрішнього об'єму блоку радіоелектронною апаратурою, оскільки частину цього об'єму займає установка і кріплення гермоуводу; - складність обслуговування внутрішнього обладнання, зумовлена способом кріплення кришок до корпусу, шасі до блоку живлення тощо. Так, для перевірки стану блоку живлення необхідно зняти нижню кришку, а для перевірки плат або власне акустичного випромінювача - верхню кришку. У основу винаходу поставлена задача створення герметичного електронного блоку, в якому за рахунок відмінностей, пов'язаних з установкою в корпусі і взаємним закріпленням гермоуводу, шасі, гайки, а також за рахунок знову введених ознак, забезпечується нова властивість - можливість з'єднати всю конструкцію блоку єдиною зв'язкою: кришки - силові елементи шасі - внутрішній кінець герметичного уводу – дно склянки корпусу - гайка. Ця нова властивість виявляється в тому, що збирання (розбирання) електронного блоку з його надійною герметизацією здійснюється шляхом тільки обертання гайки. Це визначає досягнення технічного результату винаходу - спрощення технології збирання (розбирання) герметичного електронного блоку. Вказаний технічний результат забезпечує поліпшення експлуатаційних властивостей герметичного електронного блоку при спрощенні його конструкції. Поставлена задача вирішується тим, що в герметичному електронному блоці, що містить корпус, герметично з'єднану з ним кришку, розташоване всередині корпусу шасі, жорстко з'єднане з кришкою, підвіску та гермоувід, закріплений гайкою в настановному отворі корпусу, особливість полягає в тому, що корпус виконаний у вигляді склянки, настановний отвір виконаний в дні склянки корпусу, гермоувід закріплений в настановному отворі із зовнішньої сторони дна склянки корпусу і жорстко з'єднаний з шасі, гайка розміщена у втулці, яка жорстко з'єднана з корпусом, при цьому втулка забезпечена обмежувальними елементами, що усувають поступальне рушення гайки. Винахід забезпечує додатковий технічний результат - зручність обертання гайки за рахунок того, що гайка з підвіскою жорстко пов'язані один з одним, тобто виконані як єдине ціле. Вказаний додатковий технічний результат забезпечує поліпшення експлуатаційних властивостей герметичного електронного блоку. На фіг.1 зображений загальний вигляд герметичного електронного блоку. У цьому випадку - у вигляді зонда, що використовується з вантажонесучім кабелем при роботі в морі або свердловині. При використанні в саморушних глибоководних апаратах герметичний електронний блок кріпиться до несучої рами апарату, наприклад, хомутами. Герметичний електронний блок містить міцний корпус 1 у вигляді склянки, знімну кришку 2, до якої болтами 3 закріплене шасі 4. Шасі виконано у вигляді пакету пластин для кріплення радіоелементів, ізоляційних проставок і містить дві основи. Однією основою шасі з'єднане зі знімною кришкою 2, а іншою основою - з внутрішнім кінцем гермоуводу 5 за допомогою кріплення 6 (гайкою). Гермоувід закріплений в настановному отворі дна склянки корпусу із зовнішньої його сторони за допомогою гайки 7. Гайка жорстко з'єднана (приварена) з підвіскою 8, яка виконана, наприклад, у вигляді стойок. Гайка 7 розміщена у втулці 9, яка приварена до корпусу 1. Для полегшення обертання гайки з підвіскою встановлена шайба 10. Для герметизації уводу 5 встановлене кільце 11, а для герметизації кришки 2 - кільце 12. Зовнішній кінець гермоуводу може бути закритий заглушкою 13. Втулка 9 виконана з обмежувальними елементами у вигляді заплечиків, з якими взаємодіє гайка. Як обмежувальні елементи можуть бути використані болти 14, які угвинчені в стінку втулки і виступають в зовнішню проточку гайки, що зображено на фіг.2. Герметичний електронний блок збирають таким чином. До одної з основ шасі 4 болтами 3 жорстко кріпиться кришка 2 з ущільнювачим гумовим кільцем 12. До іншої основи шасі 4 за допомогою кріплення 6 (гайки) жорстко приєднують гермоувід 5 без заглушки 13. Провідники з гермоуводу 5 розпаюються на першу ж друкарську плату шасі 4. Гермоувід 5 встановлюють в отвір дна склянки корпусу, при цьому різьбова частина гермоуводу виходить назовні і на неї нагвинчують гайку 7 з підвіскою 8. Гайка розміщена у втулці 9, виконаній з обмежувальними елементами, наприклад, заплечиками, які не дозволяють гайці при обертанні здійснювати поступальне рушення по різьбленню. Таким чином обертанням гайки 7 за годинниковою стрілкою проводиться втягування всередину міцного корпусу 1 жорсткої конструкції: гермоувід 5 - шасі 4 - кришка 2, і одночасно з цим здійснюється герметизація блоку за допомогою кілець 11 і 12. Розбирається герметичний електронний блок обертанням гайки 7 проти годинникової стрілки. При цьому гайка 7 впирається в заплечики втулки 9 і виштовхує з корпусу жорстку зв'язку: гермоувід - шасі - кришка. Якщо обмежувальні елементи виконані у вигляді болтів 14, то при обертанні гайка 7 спирається на ці болти верхньою або нижньою поверхнями своєї проточки, при розбиранні і збиранні відповідно. При необхідності шасі може містити спеціальні датчики, наприклад, компас, кренодиферентометр, акселерометр або блок живлення з акумуляторами на сухих батареях. Ці елементи шасі також набираються в пакет разом з друкарськими платами та ізоляційними проставками. Всі плати з'єднані між собою проводами, зібраними в єдиний джгут, простягнутий вздовж шасі. Пристрій функціонує таким чином. На герметичний електронний блок в робочому режимі, зондуванні або буксируванні, впливає високий зовнішній тиск, а також знакозмінні навантаження (ривки, поштовхи, трясіння). При цьому шасі електронного блоку навантажується розтягуючою силою, що при вібраціях, які випробовуються приладом в робочому стані, зменшує амплітуду його коливань і, отже, шасі і встановлені на платах радіоелементи працюють в кращих умовах в порівнянні з відомими герметичними електронними блоками. Зовнішній гідростатичний тиск, що сприймається гермоуводом 5, через його різьбове з'єднання гайкою 7 передається на днищі герметичного корпусу - кришку 2. Герметизація електронного блоку здійснюється однією гайкою 7, а шасі, закріплене з обох сторін, може сприймати більші вібраційні навантаження в порівнянні з відомими пристроями, що підвищує надійність блоку. Герметичний електронний блок простий по конструкції, володіє поліпшеними гідродинамічними характеристиками. Для зручності обертання гайки з нею жорстко з'єднують підвіску, наприклад, зварюванням. Виконання гайки 7 і підвіски 8 як єдиного цілого підвищує експлуатаційні характеристики пристрою. Герметичній електронний блок може бути використаний як апарат, що буксирується або телеуправляється, а також виконувати функції обтічного вимірника швидкості і напряму течії або вільно падаючого зонда для вивчення мікроструктури океану.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Hermetically sealed electronic unit

Автори англійською

Hrekov Mykola Oleksandrovych, Komiahin Yurii Vasyliovych

Назва патенту російською

Герметический электронный блок

Автори російською

Греков Николай Александрович, Комьягин Юрий Васильевич

МПК / Мітки

МПК: G12B 9/00, H05K 5/06

Мітки: герметичний, блок, електронний

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-73365-germetichnijj-elektronnijj-blok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Герметичний електронний блок</a>

Подібні патенти