Контактный датчик

Полезная модель относится к реакционным контактным датчикам и может быть использована в боеприпасах.
Роль реакционного контактного датчика заключается в обеспечении его срабатывания при воздействии динамической силовой нагрузки, возникающей при пробитии или смятии корпуса объекта, на котором установлен контактный датчик, средствами поражения или от удара объекта о преграду. Срабатывание датчика осуществляется путем замыкания электрического контакта для подачи сигнала на исполнительную систему при силовом ударном нагружении объекта.
2
Известен контактный датчик (патент РФ RU 2465538, F41J 5/044, 27.10.2012), содержащий проводник, выполненный в виде провода, уложенного в виде змейки (зигзагообразно) между слоями из изоляционного (диэлектрического) материала. Проводник выполнен оголенным. Шаг между витками провода, уложенного в виде змейки, составляет не более 0,3δ, где δ - толщина корпуса осколочного снаряда (поражающего элемента). Датчик также содержит металлическую подложку. Один из слоев изоляционного материала выполнен тонким и размещен между металлической подложкой и проводником. Второй слой изоляционного материала расположен со стороны внешних воздействий оголенного проводника. Этот слой выполнен из малоплотного изоляционного материала (скотч, картон) с удельной массой 0,1-0,4 г/см. Данный слой является защитным.
Недостатком данного датчика является возможность смещения витков проводника при воздействии динамической нагрузки под различными углами. В этом случае происходит снижение вероятности срабатывания датчика. Недостатком обладает и защитный слой контактного датчика. Он предназначен для предотвращения срабатывания датчика от ионизированных продуктов взрыва и ударной волны. Однако изоляционный материал такой низкой плотности не может защитить датчик в случае попадания поражающих элементов. В этом случае произойдет пробитие защитного слоя и выход датчика из строя. Также такой защитный слой не обеспечивает защиту датчика от воздействия повышенной температуры.
Известен контактный датчик (патент РФ RU 2554995, F41J 5/044, 10.07.2015) содержащий проводник в виде провода, уложенного зигзагообразно между слоями из диэлектрического материала. Проводник уложен в пазы, выполненные в одном из слоев. Слои выполнены из органопластика, содержащего наполнитель из ткани на основе арамидных волокон и полимерное связующее в количестве 10-18 мас.%.
Указанный датчик выбран в качестве прототипа. Недостатком прототипа является низкая чувствительность датчика при встрече с преградами низкой твердости.
Техническим результатом полезной модели является повышение чувствительности контактного датчика.
Технический результат достигается тем, что в контактном датчике, содержащем проводник, выполненный в виде двух изолированных одножильных медных проводов, уложенных зигзагообразно между слоями из диэлектрического материала, канал под укладываемый провод выполнен в одном из слоев диэлектрического материала, при этом диэлектрический материал выполнен из органопластика, содержащего наполнитель из ткани на основе арамидных волокон и полимерное связующее в количестве 10-18 мас.%, поверх проводника в зигзагообразный канал, перпендикулярный каналу с проводами, уложена металлическая проволока, электропроводность которой соизмерима с электропроводностью изолированных одножильных медных проводов, а ее твердость выше твердости одножильных медных проводов и диэлектрического материала, диаметр металлической проволоки определяют из соотношения
из
пр
h<d<d,
из
где h - толщина изоляции провода;
пр
d - диаметр металлической проволоки;
d - диаметр медного провода, при этом ширина канала для размещения проводника равна двум диаметрам укладываемых проводов, глубина канала равна сумме диаметров провода и металлической проволоки, ширина и глубина канала для размещения металлической проволоки равны диаметру металлической проволоки.
Полезная модель поясняется фиг. 1-2. На фиг. 1 представлено расположение элементов датчика, на фиг. 2 представлен поперечный разрез В-В, где 1 - первый слой диэлектрического материала, 2, 3 - изолированные одножильные провода, 4 - второй слой диэлектрического материала, 5 -металлическая проволока.
В состав датчика входят два слоя диэлектрического материала 1, 4. В слое 1 проточены взаимно перпендикулярные зигзагообразные каналы, в которые уложены одинаковые изолированные провода 2 и 3 и металлическая проволока 5, при этом проволока уложена поверх проводов. Ширина канала для размещения проводов равна сумме их диаметров, а глубина равна сумме диаметров провода и проволоки. Ширина и глубина канала для размещения проволоки равны диаметру проволоки.
Датчик изготавливают следующим образом. Берут один слой диэлектрического материала 1. В нем выполняют каналы под два провода 2 и 3 шириной, равной двум диаметрам провода, и глубиной, равной сумме диаметра провода 2 (3) и диаметра металлической проволоки 5. Затем выполняют канал, перпендикулярный имеющимся каналам, под металлическую проволоку 5. Ширина и глубина канала равна диаметру металлической проволоки. Укладывают в канал два медных провода 2 и 3. Затем поверх медных проводов 2 и 3 в свой канал укладывают металлическую проволоку 5. После этого уложенные в каналы провода 2, 3 и металлическую проволоку 5 покрывают слоем диэлектрика 4. Слои диэлектрика 1 и 4 склеивают между собой. Таким образом, чувствительные элементы (провода) находятся полностью внутри диэлектрика и не подвержены внешним воздействиям при монтаже контактного датчика в объект.
Контактный датчик работает следующим образом. При встрече с преградой или смятии корпуса объекта, на котором установлен контактный датчик, металлическая проволока 5 прорезает изоляцию медных проводов 2 и 3 и замыкает исполнительную цепь. Выбор диаметра металлической проволоки по соотношению (1) обеспечивает гарантированное разрезание изоляции проводов 2 и 3 и внедрение металлической проволоки в медные жилы проводов. Выбор диаметра металлической проволоки 5 меньше диаметра проводов 2 и 3 обеспечивает надежное срабатывание датчика и сохранение его работоспособности.
Таким образом, вышеописанные отличия заявленной полезной модели от прототипа позволяют повысить чувствительность контактного датчика при встрече с преградами низкой твердости.