Спосіб проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптико-електронного приладу

Спосіб проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптикоелектронного приладу, що включає параметричні та електричні перевірки, механічні та кліматичні випробування, який відрізняється тим, що при параметричних перевірках перевіряють чистоту поверхонь оптичних деталей, чистоту поля зору, відхилення лінії візування, межу роздільності в 3 проведенні тільки параметричних перевірок та випробувань, а саме - перевірок чистоти поля зору, межі роздільності та робочої роздільності у центрі поля зору, та відповідний комплекс обладнання для його реалізації, [2]. Недоліками цього аналогу є відсутність механічних та кліматичних випробувань. Він призначається для контролю якості вимірювальних приладів, які застосовуються у металообробному виробництві, наприклад, автоматичних вимірювачів лінійних та кутових параметрів деталей. Такі прилади с приладами лабораторного призначення, тому кліматичні та механічні випробування та перевірки їх не проводяться. Найближчим аналогом як по своїй технічній суті, так і по результату, що досягається, є спосіб проведення перевірок, який полягає у проведенні параметричних, електричних, механічних та кліматичних випробувань, та комплекс випробувальних засобів, який містить обладнання для параметричних випробувань та перевірок (коліматори, імітатори тощо): перевірок чистоти поля зору, меж роздільності та робочої роздільності поля зору, діаметра та віддалення вихідної зіниці, паралаксу сітки тощо), який виконано з можливістю проведення регулювальних та юстирувальних операцій, електричних, механічних та кліматичних випробувань [3]. Недоліками найближчого аналогу є те, що перелік параметричних випробувань охоплює надто велике коло перевірок, оскільки деякі з них для приладів типу приладу нічного бачення є надмірними, а технологічне випробувальне обладнання виконано з можливістю виконання регулювальних та юстирувальних операцій. В той же час, електричні випробування обмежуються тільки перевірками електричної міцності та електричного опору ізольованого корпусу приладу, що недостатньо для приладів типу приладу нічного бачення. Такий спосіб проведення перевірок та комплекс технологічного-обладнання для його виконання потребують складного регулювально-юстирувального обладнання, коліматорів та імітаторів, що збільшує вартість заключних етапів випуску приладів, кінцеву собівартість оптико-електронних приладів і подовжує терміни випуску готової продукції. Технічною задачею корисної моделі є скорочення термінів та зменшення матеріальних витрат при проведенні перевірок і випробувань оптикоелектронної продукції типу приладу нічного бачення з одночасним збереженням якісних та точносних характеристик приладів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптикоелектронного приладу, що містить параметричні та, електричні перевірки, механічні та кліматичні випробування, до складу параметричних перевірок включають перевірки чистоти поверхонь оптичних деталей, чистоти поля зору, відхилення лінії візування, межі роздільності в центрі поля зору, робочої роздільності в центрі поля зору, діоптрійної установки лупи, плавності роботи шторки та ірисової діафрагми, до складу електричних перевірок включають перевірки стабільності та напруги жив 49527 4 лення приладу, величини споживаного електричного струму у різних режимах роботи, а механічні випробування складаються з випробувань приладу на герметичність створенням у внутрішніх порожнинах приладу підвищеного тиску повітря, випробувань приладу на міцність при дії синусоїдальної вібрації, випробувань приладу на вплив механічних ударів, кліматичні випробування включають перевірки на вплив пониженої та підвищеної температур, причому прилад після механічних та кліматичних випробувань повторно піддають параметричним та електричним перевіркам, причому термін часу між вийманням приладу з термокамери та початком перевірок не повинен перевищувати п'яти хвилин. Можливість використання корисної моделі, забезпечується тим, що ще на стадії розробки приладу та технологічного процесу його виготовлення завдяки використанню методу повної або часткової взаємозамінності закладається можливість заміни регулювальних та юстирувальних робіт з приладом в цілому з використанням складних та коштовних пристосувань більш простими перевірками з більш дешевим обладнанням. При такому методі виготовлення складальних одиниць та окремих деталей завжди забезпечується необхідна точність замикаючого елемента розмірного ланцюга, а технологічний процес складання приладу полягає у з'єднанні вузлів та деталей в одне ціле і не містить додаткових операцій регулювання та юстирування, тому остаточні перевірки зводяться до перевірок експлуатаційних характеристик оптико-електронного приладу типу приладу нічного бачення. Такий спосіб проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптико-електронного приладу типу приладу нічного бачення та комплекс обладнання для його реалізації доцільно використовувати не тільки при випуску нових приладів, але і при проведенні перевірок експлуатаційних характеристик приладів після їх відновлення шляхом капітального ремонту. Спосіб проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптикоелектронного приладу та комплекс обладнання для його реалізації пояснюється технологічною схемою на Фіг., на якій цифрами позначені окремі операції по перевірках та випробуваннях: 1 - встановлення приладу на спеціальну підставку; 2 - перевірка чистоти поверхонь оптичних деталей; 3 - перевірка чистоти полю зору; 4 - перевірка відхилення лінії візування; 5 - перевірка межі роздільності в центрі поля зору, перевірка робочої роздільності в центрі поля зору; визначення діоптрійної установки лупи; 6 - перевірка роботи шторки та ірисової діафрагми; 7 - перевірка стабільності роботи; 8 - перевірка величини споживаного електричного струму; 9 - випробування приладу на герметичність; 10 - випробування приладу на міцність при дії синусоїдальної вібрації; 5 11 - випробування приладу на вплив механічних ударів; 12 - випробування приладу на вплив пониженої та підвищеної температур; 13 - перевірка приладу на відсутність розклеювання оптичних деталей. Виконання способу проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптико-електронного приладу реалізується у наступній послідовності. Прилад, що перевіряється, встановлюють на спеціальну підставку, за допомогою якої прилад переміщують від робочого місця одної операції до наступного (поз. 1). Виконують перевірку чистоти поверхонь оптичних деталей (поз. 2), яка полягає в вимірюванні величин дефектів на зовнішній поверхні оптичних деталей зі сторони об'єктиву та лупи, при зачиненій шторці, без подачі електричної напруги на прилад, неозброєним оком, по черзі через верхню призму та лупу в косонаправленому пучку відбитого світла. Вимір величини дефектів проводять за допомогою лупи. Проводять перевірку чистоти полю зору (перевірку проводять з включеним приладом) (поз. 3) методом порівняння розміру точок, які видимі в полі зору приладу, з контрольними точками на екрані стенда: темні точки в полі зору приладу, шляхом його нахилу та повороту, суміщають з точками на екрані стенда. Розмір темної точки у полі зору приладу визначають розміром тої точки на екрані, в яку може бути вписано вимірювану точку. Проводять перевірку відхилення лінії візування (поз. 4), переміщуючи відображення сітки коліматора на екрані стенда відносно вертикальної та горизонтальної координати сітки зорової трубки, відхилення зображення сітки коліматора стенду буде відхиленням лінії візування приладу по вертикалі та горизонталі відповідно. Проводять перевірку межі роздільності в центрі поля зору в пасивному режимі роботи приладу (без встановлення інфрачервоного фільтра), проводять перевірку робочої роздільності в центрі поля зору в пасивному (без встановлення інфрачервоного фільтра) та активному (з встановленим інфрачервоним фільтром) режимах по черзі: спочатку у пасивному режимі, потім - в активному режимах роботи приладу шляхом визначення меж одночасної різкості зображення міри по обох координатах (вертикалі і горизонталі) у полі зору приладу. Проводять визначення діоптрійної установки лупи шляхом переміщенням її об'єктива вздовж оптичної осі до отримання чіткого зображення рисок міри, при цьому окуляр діоптрійної трубки повинен бути сфокусований на сітку, по діоптрійній шкалі трубки визначають значення діоптрійної установки лупи (поз. 5). Проводять перевірку роботи шторки та ірисової діафрагми (поз. 6) шляхом опробуванням дії відповідних приводів приладу, плавності їх роботи та визначення зони перекриття шторкою поля зору, шторка повинна повністю відкривати та закривати поле зору об'єктива приладу. Перевіряють стабільність роботи приладу (поз. 7), яка полягає в кількагодинній роботі при 49527 6 ладу, прилад повинен робити без спалахів та миготіння. Після перевірки стабільності роботи перевіряють прилад (без його відключення) на відповідність межи роздільності (поз. 5) технічним вимогам. Проводять перевірку величини споживаного електричного струму (поз. 8) у різних режимах роботи приладу. В процесі перевірки визначають величину споживаного електричного струму по черзі: при включеному обігріві призми та лупи, при включеному обігріві лупи, потім - при автоматичному відключенні обігріву лупи. Перевірку проводять з включеним приладом. Проводять випробування приладу на герметичність (поз. 9), яке полягає у створенні підвищеного до 1,96 104 Па (0,2кгс/см2) тиску повітря у внутрішніх порожнинах приладу, який випробується, з наступним зануренням його у воду на глибину 0,1м, витримуванням його у воді не менше 3-х хвилин. Якість герметизації приладу визначається по наявності повітряних бульбашок, які виходять з приладу, зануреного у воду. Після проведення випробування необхідно видалити вологу з поверхні приладу, обдути прилад стиснутим повітрям, висушити внутрішні порожнини приладу встановленням його у сушильну шафу з температурою повітря плюс (50±3) °С та витримуванням при цій температурі на протязі 2-х годин. Проводять випробування на міцність при дії синусоїдальної вібрації (поз. 10) методом хитної частоти при безперервній та плавній зміні частоти вібрації у прямому (від нижньої до верхньої межі) та зворотному напрямках, у чітко визначених діапазонах частот (39...500Гц) та амплітудою віброприскорегшя (6±1,2g). Нормована величина перевантаження повинна бути забезпечена в місцях кріплення приладу. Після випробування приладу на міцність при дії синусоїдальної вібрації знову проводять параметричні перевірки (поз. 2...6). Випробують прилад на вплив механічних ударів (поз. 11). Для цього прилад піддають впливу ударів з визначеними частотою впливу та ударним прискоренням. Після випробування приладу на вплив механічних ударів знову проводять параметричні перевірки (поз. 2...6). Проводять випробування на вплив пониженої та підвищеної температур (поз. 12) у два етапи. На першому етапі проводять випробування приладу при впливі пониженої температури: прилад у відключеному стані встановлюють у камері з пониженою до мінус (30±3) °С, витримують при цій температурі 2-і години, після чого проводять параметричні перевірки (поз. 5-у пасивному режимі, поз. 6) та перевіряють відсутність розклеювання оптичних деталей, герметика, замазки (поз. 13). Другий етап випробувань полягає у витримуванні відключеного приладу у камері з підвищеною до плюс (50±3) °С протягом 2-х годин, після чого знову проводять параметричні перевірки (поз. 5-у пасивному режимі, поз. 6) та перевіряють прилад на відсутність розклеювання оптичних деталей, герметика та замазки (поз. 13). Проміжок часу між вийманням приладу з камери та параметричними перевірками на обох етапах не повинен перевищувати п'яти хвилин. 7 Такий спосіб проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптикоелектронного приладу типу приладу нічного бачення забезпечує надійність та безвідмовність роботи даного приладу. Комплекс обладнання для реалізації способу проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптико-електронного приладу складається з обладнання, необхідного для проведення перевірок на робочих місцях у послідовності, показаній на технологічній схемі. Приєднувальні поверхні спеціальної підставки, за допомогою якої прилад переміщують від робочого місця одної операції до наступного (поз. 1), виконано з можливістю точного базування та надійної фіксації до відповідних поверхонь стендів та установок для параметричних та електричних перевірок. Робоче місце для перевірки чистоти поверхонь оптичних деталей (поз. 2) складається зі стола з темним екраном для перевірки приладу та усунення відблисків від сторонніх джерел, лампи розжарювання для створення потрібної освітленості на робочому місці, лупи вимірювальної із збільшенням не менше 10х для виміру дефектів оптичних деталей. Робоче місце для перевірки чистоти полю зору (поз. 3) складається з нестандартного обладнання: стенду для перевірки чистоти полю зору та стандартного обладнання: ліхтаря для підсвічування приладу, джерела живлення постійного струму для живлення приладу та фотометру (люксметру) для перевірки освітленості на екрані стенда, та вимірювального інструменту: вимірювальної лупи із збільшенням не менше 10х для виміру дефектів оптичних деталей та лінійки для виміру дистанції між об'єктивом приладу та екраном. Робоче місце для перевірки відхилення лінії візування (поз. 4) складається з установки для перевірки відхилення лінії візування приладу, ліхтаря для підсвічування приладу при перевірці, джерела живлення постійного струму для живлення приладу. Робоче місце для перевірки межі роздільності в центрі поля зору (у пасивному режимі), робочої роздільності у центрі поля зору (у пасивному та активному режимах) та діоптрійної установки лупи (поз. 5) складається з установки для перевірки роздільної здатності приладу та діоптрійної установки лупи, ліхтаря для підсвічування при перевірці, джерел живлення постійного струму (окремо для живлення приладу та для живлення лампи установки), амперметра для. виміру сили струму лампи установки, фотометру (люксметру) для перевірки освітленості у приміщенні. Зміну режиму роботи приладу (активний чи пасивний) проводять встановленням/зняттям інфрачервоного фільтра на джерело світла. Робоче місце для перевірки роботи шторки та ірисової діафрагми (поз. 6) не потребує стандартного або нестандартного спеціального обладнання та інструменту, перевірку проводять, подаючи на прилад відповідні команди. Робоче місце для перевірки стабільності роботи та напруги живлення приладу (поз. 7) склада 49527 8 ється з установки для перевірки приладу на тривалу роботу, ліхтаря для підсвічування при перевірці, джерела живлення постійним струмом приладу, фотометра (люксметра) для перевірки освітленості. Робоче місце для перевірки величини споживаного електричного струму (поз. 8) складається зі стенду для перевірки кола живлення обігріву приладу та джерела живлення постійного струму приладу. Робоче місце для випробування приладу на герметичність (поз. 9) складається з спеціального стенду з контрольним манометром для перевірки приладу, спеціальної посудини для випробування приладу на герметичність, лінійки для визначення рівня занурення приладу, спеціального штуцера для підключення приладу до шлангу стенда, пристрою для обдування приладу стиснутим повітрям після випробування на герметичність. Робоче місце для випробувань на міцність при дії синусоїдальної вібрації (поз. 10) складається зі стандартного вібраційного стенду з визначеними характеристиками та спеціального фіксуючого пристрою, що імітує положення приладу на носії. Робоче місце для випробування при дії механічних ударів (поз. 11) складається із стандартного ударного стенду визначених характеристик та спеціального фіксуючого пристрою, що імітує положення приладу на носії. Робоче місце для випробування при дії підвищеної та пониженої температур середовища (поз. 12) складається зі стандартної камери кліматичних випробувань. Як показано в переліку обладнання робочих місць (поз. 2...8), при проведенні перевірок використовується, крім Спеціальних стендів та установок, однакове стандартне обладнання та прилади (ліхтарі, джерела живлення постійного струму тощо). Це дає можливість зменшити загальний перелік обладнання, яке використовується при технологічному процесі, знизити вартість проведення заключного етапу виготовлення (або проведення перевірок та випробувань після виконання відновлення експлуатаційних характеристик шляхом капітального ремонту) оптико-електронного приладу типу приладу нічного бачення. Нестандартне обладнання, яке використовується, а саме спеціальні стенди та установки, завдяки відсутності складних оптичних коліматорів для проведення регулювальних та юстирувальних операцій, с нескладним, а їх розміри дозволяють розмістити випробувальну дільницю у невеликому приміщенні. Технологічне обладнання, яке використовується на робочих місцях для випробувань (поз. 9... 12), є стандартним та нескладним. Використання вказаних способу проведення перевірок експлуатаційних характеристик і випробування оптико-електронного приладу та комплексу обладнання для його реалізації забезпечує скорочення термінів робіт та зменшення матеріальних витрат на заключних етапах випуску приладів при їх виготовленні або ремонті, зменшує остаточну собівартість продукції - оптикоелектронних приладів типу приладів нічного бачення. 9 49527 Джерела інформації: 1. Дубиновский А. М, Панков Э. Д., Стендовые испытания и регулировка оптико-електронных приборов. - Л: Машиностроение, 1986, 152с. 2. Под редакцией Цидулко Ф. В., Специальные приборы для линейно-угловых измерений и их Комп’ютерна верстка Л. Купенко 10 поверка, - М: Издательство стандартов, 1983, 160с. 3. Каледин Б. Ф., Мальцев М. Д., Скороходов А. И., Производство оптико-электронных приборов. - М.: Машиностроение, 1981, 303с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601