ЭЛЕКТРОВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области взрывной техники, в частности к средствам подрыва зарядов и взрывчатых веществ (ВВ), и может быть использована при разработке воспламенительных и взрывчатых устройств.
Известен газогенерирующий двухмостиковый пиропатрон (описание полезной модели к патенту RU 191417, опубликовано 05.08.2019), содержащий корпус, цельно прессованную изоляционную колодочку с проходящими через нее четырьмя проводниками с попарно напаянными мостиками накаливания, инициирующий заряд, запрессованный в углублении колодочки, донышко с пиротехническим воспламенительным зарядом и гильзу. В корпусе установлен газообразующий узел, а мостики накаливания выполнены из сплава с высоким электрическим сопротивлением. Газогенерирующий узел представляет собой оболочку цилиндрической формы, в которую запрессована чашечка с пиротехническим газообразующим зарядом, имеющая на дне газовыпускное отверстие и помещенная в металлический колпачок, выполненный с ослабленным сечением торца путем под штамповки. Стоек к разрядам статического электричества.
Известен электродетонатор на основе бризантного взрывчатого вещества (описание изобретения к патенту RU 2301961, опубликовано 27.06.2007), состоящий из неразрушаемого корпуса, содержащего шайбу с отверстием, в котором размещены основной заряд ВВ, дополнительный заряд ВВ, мембрана, гайка, направляющая шайба, вставка, вилка соединителя и инициатор. Инициатор состоит из колодочки с мостиком накаливания и выводами, гильзы с двумя частями бризантного ВВ, причем одна часть ВВ примыкает к мостику накаливания, а другая часть, запрессованная в колпачок, примыкает непосредственно к первой части и устанавливается с утопанием относительно корпуса инициатора. Гильза инициатора имеет электрический контакт с одним из выводов и по наружной поверхности опрессована электроизоляционным материалом. Мембрана закрывает входное отверстие основного заряда ВВ и поджимается к нему с помощью гайки через направляющую шайбу, вставку и инициатор. Дополнительный заряд ВВ запрессован в колпачок и установлен заподлицо с корпусом ЭД. Исключено срабатывание от разрядов статического электричества, безопасен в обращении.
Недостатком данных устройств является сложность изготовления и отсутствие защиты от электромагнитных воздействий.
Известен электроинициатор (описание полезной модели к патенту RU 102102, опубликовано 10.02.2011), состоящий из электровоспламенителя, выполненного в виде мостика накаливания с двумя токовыводами, воспламеняющего заряда и электрической цепи задействования электровоспламенителя со средством его защиты от несанкционированного срабатывания, контакт которого, разомкнутый в исходном состоянии, последовательно соединен с одним из токовыводов электровоспламенителя. Средство защиты выполнено в виде устройства, срабатывающего при достижении заданного значения физической величины, возникающей в процессе применения.
Недостатком данного устройства является отсутствие сведений о защите от электромагнитных воздействий.
Известно электровоспламенительное устройство с защитой от разрядов статического электричества (описание изобретения к патенту RU 2401412, опубликовано 10.10.2010), выбранное в качестве прототипа и включающее корпус, в котором установлена колодочка с изолированными электрическими выводами и мостиком накаливания, насадку с воспламенительной навеской и основным зарядом. Воспламенительная навеска выполнена из состава на основе органического бризантного взрывчатого вещества и порошка циркония и отделена от основного заряда металлическим колпачком, а основной заряд выполнен из бризантного взрывчатого вещества, не чувствительного к разряду статического электричества.
Недостатком данной конструкции является отсутствие сведений защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ).
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение защиты устройства от внешних электромагнитных воздействий.
Технический результат при использовании заявляемой полезной модели заключается:
- в обеспечении надежной защиты изделия от внешних электромагнитных воздействий при сохранении защиты от разрядов статического электричества, что является необходимым условием для выполнения требования по надежности срабатывания (работоспособности) устройства типа источника давления, предназначенного для создания требуемого уровня давления в заданном объеме, и для безопасности при монтаже;
- в удобстве монтажа изделия (использование гибкой металлизированной оплетки).
Для решения указанной задачи и достижения технического результата заявляется электровоспламенительное устройство, включающее корпус, содержащий основной заряд из бризантного взрывчатого вещества, нечувствительного к разрядам статического электричества, прикрытый металлическим колпачком с одной стороны и отделенный от воспламенительного заряда из пиротехнического состава, стойкого к разрядам статического электричества, металлическим колпачком с другой стороны, и колодочку с проходящими через нее проводниками, соединенными мостиками накаливания. Со стороны колодочки установлен металлический экран с пазами для вывода проводников. Проводники за металлическим экраном помещены в пластиковую трубку в гибкой металлизированной оплетке и подстыкованы к контактам соединителя в токопроводящем корпусе, а оба конца металлизированной оплетки заделаны с обеспечением электрического контакта, один - в корпус устройства, а другой - в токопроводящий корпус соединителя.
Выполнение воспламенительного заряда из пиротехнического состава, стойкого к разряду статического электричества, и основного заряда из бризантного ВВ, нечувствительного к разряду статического электричества, обеспечивает защиту устройства от разрядов статического электричества. В заявляемой полезной модели технический результат (обеспечении защиты изделия от внешних электромагнитных воздействий при сохранении защиты от разрядов статического электричества) достигается за счет наличия в устройстве металлического экрана с пазами для вывода проводников и наружного металлизированного контура в виде гибкой металлизированной оплетки, в которой расположена пластиковая трубка с проводниками. Экран обеспечивает защиту от электромагнитного излучения воспламенительного заряда из пиротехнического состава со стороны вывода проводников. Наличие наружного металлизированного контура обеспечивает электрический контакт устройства с ответной частью при подстыковке соединителя, тем самым образуется единый контур защиты изделия от электромагнитного излучения. При этом выполнение металлизированной оплетки гибкой обеспечивает удобство монтажа при подстыковке соединителя к ответной части.
На рисунке изображен общий вид заявляемого электровоспламенительного устройства, где
1 - корпус;
2 - проводники;
3 - колодочка;
4 - металлический экран;
5 - пластиковая трубка;
6 - металлизированная оплетка;
7 - соединитель;
8 - мостик накаливания;
9 - воспламенительный заряд;
10 - колпачок между воспламенительным зарядом 9 и основным зарядом 11;
11 - основной заряд;
12 - колпачок, который прикрывает основной заряд 11;
13 - клеевая заливка.
Электровоспламенительное устройство представляет собой корпус 1 с колодочкой 3, с проходящими через нее проводниками 2, соединенными мостиком накаливания 8, воспламенительный заряд 9 из пиротехнического состава и основной заряд 11 из бризантного ВВ, нечувствительного к разрядам статического электричества.
Воспламенительный заряд 9 отделен от основного заряда 11 металлическим колпачком 10. Основной заряд 11 прикрыт колпачком 12.
Колодочка 3 герметично вклеена в корпус 1 и залита клеевой заливкой 13 со стороны проводников 2. В корпусе 1 со стороны проводников 2 установлен экран 4. Проводники 2, проходя через пазы экрана 4, размещаются внутри пластиковой трубки 5 в металлизированной оплетке 6 и соединяются с контактами соединителя 7. Металлизированная оплетка 6 заделывается в корпус 1 и корпус соединителя 7 с обеспечением электрического контакта.
При монтаже электровоспламенительного устройства к соединителю 7 подстыковывается ответная часть соединителя. Наличие гарантированного электрического контакта между корпусными деталями устройства, а также соединителя, обеспечивает стекание токов, возбуждаемых при электромагнитном воздействии.
Возникающие при электромагнитном воздействии токи наводки стекают через контакты корпусных деталей устройства и соединителя.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
При подаче электрического тока на контакты соединителя 7 происходит разогрев мостика накаливания 8 колодочки 3 и воспламенение воспламенительного заряда 9, продукты сгорания которого перемещают колпачок 10 и инициируют основной заряд 11. Газообразные продукты сгорания основного заряда 11 приводят к разрушению колпачка 12 и созданию необходимого уровня давления. При этом со стороны проводников 2 и клеевой заливки 13 исключается возможность прорыва газов.
При разряде статического электричества между корпусом 1 и проводниками 2 электровоспламенительного устройства происходит растекание электрического тока по всему объему воспламенительного заряда 9 без его воспламенения.
При монтаже электровоспламенительного устройства к соединителю 7 подстыковывается ответная часть соединителя, чем обеспечивается наличие гарантированного электрического контакта между корпусными деталями устройства, а также соединителя.
Тем самым, при применении заявляемого устройства, достигается безопасность при воздействии разряда статического электричества, максимально накапливаемого человеком, до уровня напряжения 20 кВ при емкости 300 пФ без применения дополнительных защитных конструктивных элементов. А возникающие при электромагнитном воздействии токи наводки стекают через контакты корпусных деталей устройства и соединителя.
Предлагаемая полезная модель была изготовлена в количестве ≈200 шт., изделия прошли испытания на воздействие разрядов статического электричества, показали безопасность при обращении.
Проведенная сравнительная оценка замены соединителей изделий из непроводящих корпусов на токопроводящие показала возможность получить выигрыш в эффективности экранирования изделий от воздействия электромагнитных воздействий более чем в 500 раз.
Применение в конструкции устройства медного экрана с пазами для проводников и размещение их в металлизированной оплетке также повышает степень защиты заявляемого устройства от электромагнитных воздействий.