Іонізаційний датчик

Реферат: UA 87169 U UA 87169 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів реєстрації процесу розповсюдження детонаційної хвилі по заряду вибухової речовини (ВР) під час проведення експериментальних вибухів в полігонних умовах для потреб гірничодобувних підприємств. Відомі методи і датчики (фольгові та голчаті) для реєстрації детонаційної хвилі при підриванні зарядів вибухових речовин [1]. Найбільш близьким аналогом корисної моделі, вибраним за найближчий аналог, є іонізаційний датчик для реєстрації розповсюдження детонаційної хвилі по заряду вибухової речовини (ВР), відповідно [2]. Іонізаційний датчик, вибраний за найближчий аналог, являє собою систему з'єднаних між собою дротів, що проводять струм, на центральному дроті якого, згідно з базою вимірювання, формують датчики, кінець одного з датчиків з'єднують з центральним дротом, а іншій кінець намотують у вигляді спіралі на дріт, з'єднаний з центральним дротом, кінець якого розпаюють зі з'єднувальною колодкою реєстратора часових інтервалів. Наведений іонізаційний датчик не забезпечує якісної передачі інформації без додаткових пристроїв для кодування сигналів при проходженні фронту детонаційної хвилі по кількох дільницях, і як наслідок - зниження ефективності і надійності роботи датчика, достовірності отриманих результатів під час випробування вибухових речовин (ВР) в полігонних умовах. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення іонізаційного датчика, в конструкції якого проведено конструктивні зміни через введення як кріпильної основи пластини текстоліту з тонким шаром мідної струмопровідної фольги, розміщенням на ній центрального електрода, кінець входу якого підключено до з'єднувальної колодки реєстратора, встановленню в пробурені отвори стержнів, підключених до центрального електрода, на якого намотані витки емальованого мідного дроту - основи датчика, досягається підвищення ефективності і надійності в роботі датчика, і як наслідок отримання достовірних результатів в передачі інформації під час переміщення фронту детонаційної хвилі при випробуванні вибухових речовин (ВР) в полігонних умовах. Поставлена задача вирішується тим, що іонізаційний датчик містить систему дротів з'єднаних з центральним дротом та колодку реєстратора, згідно з корисною моделлю, датчик виконаний у вигляді цілісної базової основи - пластини текстоліту з тонким шаром мідної струмопровідної фольги з розміщенням на ній центрального електрода, вхід якого розпаюють в точці з'єднувальної колодки реєстратора, а в місцях по довжині розташування бази вимірювання датчика, виконують прорізи, далі поряд з прорізом свердлом вибурюють отвір, в який встановлюють стержень із міді, один кінець якого розпаюють в точці з центральним електродом, при цьому на другу частину стержня, з'єднану однією гілкою з центральним електродом з виходом її через отвір на іншу сторону пластини - основу датчика, кінцем другої гілки емальованого мідного дроту намотують витки у вигляді спіралі, далі, згинаючи його, укладають у прорізі, розміщуючи у здовж пластини і скріпляючи з нею липкою стрічкою, а інші кінці дроту другої гілки від кожного датчика по одинці розпаюють в точці з'єднувальної колодки реєстратора, підготовлену пластину з датчиками ізолюють шаром захисного покриття, наприклад лаком. В запропонованій корисній моделі іонізаційного датчика технічний результат досягається тим, що як кріпильні основи використані пластини текстоліту з тонким шаром мідної струмопровідної фольги, розміщений на ній центральний електрод, кінець входу якого підключено до з'єднувальної колодки реєстратора, встановлені в пробурені отвори стержні, підключених до центрального електрода, на який намотані витки емальованого мідного дроту основи датчика, досягається підвищення ККД і надійність в роботі датчика, і як наслідок отримання достовірних результатів в передачі інформації під час переміщення фронту детонаційної хвилі при випробуванні вибухових речовин (ВР) в полігонних умовах. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На Фіг. 1, Фіг. 2 - схема іонізаційного датчика для виміру швидкості детонації і зовнішній вигляд заряду ВР з іонізаційними датчиками для виміру швидкості детонації; Фіг. 3 - схема заряду ВР з іонізаційними датчиками для виміру швидкості детонації; Фіг. 4 - вимірювач часових інтервалів (ВЧІ-1) з кабелем та датчиками. Іонізаційний датчик (Фіг. 1) і зовнішній вигляд заряду ВР з іонізаційними датчиками для виміру швидкості детонації (Фіг. 2) виконаний у вигляді цілісної базової основи - пластини текстоліту (1) товщиною 3-4 мм з тонким шаром мідної струмопровідної фольги (2) з розміщенням на ній центрального електрода (3). Вхід центрального електрода (4) розпаюють в точці з'єднувальної колодки реєстратора (5). В місцях по довжині розташування бази вимірювання L датчика виконують прорізи (6) шириною 1,5-2,0 мм і глибиною 2,0 мм. Поряд з прорізом свердлом діаметром 1,0 мм вибурюють отвір (7), в який встановлюють стержень (8) із міді марки, наприклад, ПЄВ, діаметром 0,7-0,8 мм, один кінець якого розпаюють в точці 1 UA 87169 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 з'єднування з центральним електродом (4). Другу частину стержня (9), з'єднану однією гілкою з центральним електродом (4), яка виходить через отвір на іншу сторону пластини - основу датчика, кінцем дроту другої гілки емальованого мідного дроту, марки ПЄВ діаметром 0,4-0,5 мм намотують витки у вигляді спіралі (10). Підготовлені кінці дротів другої гілки згинають і укладають у прорізі (6), розміщуючи у здовж пластини і скріпляючи з нею липкою стрічкою, а інші кінці дроту другої гілки від кожного датчика (11) по одинці розпаюють в точці з'єднувальної колодки реєстратора (5). Підготовлену пластину з датчиками (1) ізолюють шаром захисного покриття, наприклад прозорим деревним лаком. Іонізаційний датчик працює наступним чином. На циліндричну поверхню, підготовленого для випробувань заряду, кріплять систему іонізаційних датчиків (Фіг. 2, Фіг. 3) шляхом проколювання поверхнею датчика оболонки заряду і закріплення її клейкою стрічкою. У експериментах швидкість детонації визначали на двох ділянках по довжині заряду. Довжина ділянки бази виміру була постійною і складала 60 мм. Для реєстрації електричних сигналів іонізаційного датчика використовують реєстратор годинних інтервалів РГІ-1 (Фіг. 4), призначений для виміру послідовних годинних інтервалів при дослідженні детонаційних характеристик зарядів вибухових речовин промислового призначення. Принцип дії приладу базується на виміру тривалості годинних інтервалів між моментами послідовного замикання іонізаційних датчиків, розташованих на певних базах у напрямку руху фронту детонації. Час поширення фронту детонації (Фіг. 1, Фіг. 3) від одного іонізаційного датчика до іншого пов'язано з τ базою вимірювання L залежністю L  ,  де  - швидкість поширення фронту детонаційної хвилі на ділянці L . Підготовлені до експериментів заряди з датчиками підключають до реєстратора і роблять тестування приладу включенням електроживлення. При появі напруги на виході стабілізатора починає працювати кварцовий автогенератор, що генерує імпульси з частотою 1 МГц. Вказані імпульси подаються на входи двійкових лічильників 1, 2, 3 і дільник частоти. Після ініціювання колонки заряду (12, Фіг. 3) капсулем-детонатором (13) сформований фронт детонаційної хвилі іонізаційними продуктами вибуху замикає спочатку пусковий датчик (14, Д1), а потім послідовно інші іонізаційні датчики (15, 16) - Д2 і Д3, що сприяє на вхідному пристрої послідовному генеруванню коротких імпульсів, що нормуються по амплітуді і тривалості, з інтервалами, рівними інтервалам між моментами замикання датчиків. Для реєстрації результатів виміру кнопкою на торцевій панелі приладу включається формувач адреси бази виміру. При кожному одноразовому натисненні кнопки змінюється на одиницю номер бази виміру в лівому крайньому розряді індикатора. Одночасно дані з відповідного лічильника через мультиплексор і дешифратор передаються на індикатор у вигляді тривалості інтервалу в мікросекундах в двох правих розрядах індикатора. По отриманих значеннях часу проходження фронту детонаційної хвилі по кожній базі виміру розраховується середня швидкість детонаційної хвилі по відомій формулі. Застосування удосконаленої конструкції іонізаційного датчика досягається підвищення ККД і надійність в роботі датчика та отримання достовірних результатів в передачі інформації під час переміщення фронту детонаційної хвилі при випробуванні вибухових речовин (ВР) в полігонних умовах. Джерела інформації: 1. Росси Б.Д. Промышленные взрывчатые вещества / Б.Д. Росси, З.Г. Поздняков. - М.: Недра, 1971. - 176 с. 2. Данчев П.С. Исследование детонации водонаполненых ВВ / П.С. Данчев, В.П. Ветлужских, Е.П. Попов, В.А. Шалыгин // Сб. №70/27 "Взрывное дело". - М.: Недра, 1971. С. 18-23. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Іонізаційний датчик, що містить систему дротів з'єднаних з центральним дротом та колодку реєстратора, який відрізняється тим, що датчик виконаний у вигляді цілісної базової основи пластини текстоліту з тонким шаром мідної струмопровідної фольги з розміщенням на ній центрального електрода, вхід якого розпаюють в точці з'єднувальної колодки реєстратора, а в місцях по довжині розташування бази вимірювання датчика, виконують прорізи, далі поряд з прорізом свердлом вибурюють отвір, в який встановлюють стержень із міді, один кінець якого 2 UA 87169 U 5 розпаюють в точці з центральним електродом, при цьому на другу частину стержня, з'єднану однією гілкою з центральним електродом з виходом її через отвір на іншу сторону пластини основу датчика, кінцем другої гілки емальованого мідного дроту намотують витки у вигляді спіралі, далі, згинаючи його, укладають у прорізі, розміщуючи уздовж пластини і скріпляючи з нею липкою стрічкою, а інші кінці дроту другої гілки від кожного датчика по одинці розпаюють в точці з'єднувальної колодки реєстратора, підготовлену пластину з датчиками ізолюють шаром захисного покриття, наприклад лаком. 3 UA 87169 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4