Шахтное видеоконтрольное устройство

 

ШАХТНОЕ ВИДЕОКОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные источник питания, генератор , выпрямитель-умножитель напряжения и усилитель яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив, а перед анодом - окуляр, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности за счет.обеспечения искробезопасности, усилитель яркости вьтолнен в виде цилиндра, концентрично размещенного в цилиндрическом кожухе, выпрямительумножитель напряжения выполнен в виде цилиндрического кольца, размещенного концентрично в промежутке между усилителем яркости и цилиндрид ческим кожухом, заполненным эпоксидным компаундом, а источник питания и генератор смонтированы в корпусе, который крепится к наружной поверхности цилиндрического кожуха. оА Сд J ti (Э Ind

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1154461

115ц Е 21 С 35 /24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHGMV СВИДБТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3670177/22-03 (22) 08.12.83 (46) 07.05.85. Бюп. У 17 (72) И.Л. Гейхман, 10.А. Онищенко, Б.Е. Дашевский, А.М. Мечетин, В.А. Деняк и М.М. Брант (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.A. Скочинского (53) 622. 232. 72(088,8) (56) 1 . .Мальцев М.Д., Каракулина Г.А.

Прикладная оптика и оптические измерения. M., "Машиностроение", t 968, с. 274-275.

2. Прибор ПНВ-57. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, с. 4-10. (54) (57) ШАХТНОЕ ВИДЕОКОНТРОЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные источник питания, генератор, выпрямитель-умножитель напряжения и усилитель яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив, а перед анодом — окуляр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности за счет обеспечения искробезопасности, усилитель яркости выполнен в виде цилиндра, концентрично размещенного в цилиндрическом кожухе, выпрямительумножитель напряжения выполнен в виде цилиндрического кольца, размещенного концентрично в промежутке между усилителем яркости и цилиндрическим кожухом, заполненным эпоксидным компаундом, а источник питания ч генератор смонтированы в корпусе, который крепится к наружной поверхности цилиндрического кожуха.

11544б1

Изобретение относится к горному делу, кон кр ет не е к шахтным видеоконтрольным устройствам, и может быть использовано шахтерами для наблюдения слабо освещенных объектов в лавах 5 шахт, а также горноспасателями для наблюдения объектов в условиях темноты и для обнаружения скрытых очагов пожара.

Известно видеоконтрольное устройство, содержащее установленные друг за другом светосильный объектив, электронно-оптический преобразователь и окуляр

Однако в этом видеоконтрольном устройстве для усиления изображения с помощью электронно-оптического преобразователя требуется сложное, дорогое и энергоемкое электронное устройство с магнитной катушкой для фокусировки электронов в преобразователе и для питания катушки постоянными напряжениями и переменными напряжениями специапьной формы.

Таким образом, данное видеоконтролъное устройство является сложным, крупногабаритным и дорогим прибором ночного видения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шахтное видеоконтрольное устройство, содержащее последовательно соединенные источник питания, генератор, выпряьмтельумножитель напряжения и усилитель яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив„ а перед анодом— окуляр, В этом устройстве генератор с выпрямителем типа удвоитсля выполнен в виде отдельного блока, низковольтная часть которого смонтирована на карболитовой панели, а выпрямит ль вместе с трансформатором и конденсаторами залиты специальной изолирующей массой. В этот моноблок 45 вставлены два безнакальных кенотрона.

На входном конце блок снабжен шнуром для подключения к источнику питания, а на выходном конце имеется высоковольтный кабель для соединения с моно- о куляром, включающим объектив, преобразователь и окуляр (21.

Недостатками извес ного видеоконтрольного устройства являются низкая безопасность и отсутствие искробезопасности. Это объясняется тем, что генератор с выпрямителем-удвоителем выполнен в виде отдельного блока, для соединения которого с усилителем яркости требуется высоковольтный кабель. Высокое напряжение в кабеле порядка 10000 В не позволяет использовать его в шахтах, а утечки в кабеле приводят к дополнительным потерям электроэнергии. устранить этот недостаток путем совмещения этого блока с монокулярами не представляется возможным, так Как, хотя утечки в кабеле и уменьшаются, но не устранится опасность и, кроме того, не обеспечится искробезопасность по питанию.

Кроме того, недостатком известного видеоконтрольногG устройства является необходимость мощной инфракрасной подсветки с. помощью специальных фар, что ввиду их большой энергоемкости недопустимо для использования в шахтах. Недостатком также является низкая чувствительность усилителя

4 яркости, не позволяющая использовать

его для обнаружения скрытых очагов пожара.

Цель изобретения — повышение безопасности, обеспечение искробезопасности и расширение функциональных возможностей за счет применения вго в качестве обнаружения скрытых оча— гов пожара.

Поставленная цель достигается тем, что в шахтном видеоконтрольном устройстве, содержащем последовательно соединенные источник питания, генератор, выпрямитель-умножитель напряжения и усилитель яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив, а перед анодом — окуляр, усилитель яркости выполнен в виде цилиндра, концентрично размещенного в цилиндрическом кожухе, выпрямительумножитель напряж ния выполнен в ниде цилиндрического кольца, размещенного концентрично в промежутке между усилителем яркости и цилиндрическим кожухом, заполненным эпоксидным компаундом, а источник пита— ния и генератор смонтированы в корпусе, который крепится к наружной поверхности цилиндрического кожуха.

На фиг. 1 показано шахтное видеоконтрольное устройство, общий вид (кожух и цилиндрическое кольцо показаны в разрезе); на фиг. 2 — принципиальная схема источника питания с генератором и выпрямителем-умножителем; на фиг. 3 — выполнение и заливка эпоксидным компаундом выпря1154ч61 з мнтеля-умножителя (показана развертка выпрямителя в лист) .

Шахтное видеоконтрольное устройство состоит из цилиндрического модульного усилителя 1 яркости, перед фотокатодом которого установлен объектив 2, а перед анодом усилителя 1 яркости — окуляр 3. Усилитель 1 яркости, объектив 2 и окуляр 3 скреплены между собой кожухом 4, к кото!

О рому прикреплен корпус 5. Фотокатод

6 усилителя i яркости расположен в фокальной плоскости объектива 2.

Анод 7 усилителя 1 яркости расположен перед объективом окуляра 3. Выпрямитель-умножитель 8 выполнен в !

5 .виде залитого эпоксидным компаундом

9 цилиндрического кольца 10, принципиальная схема его дана на фиг. 2, а развертка конструкции — на фиг. 3.

Цилиндрическое кольцо 10, усилитель

1 яркости и кожух 4 концентричны друг другу. K корпусу 5 прикреплена ручка 11 для переноски шахтного видеоконтрольного устройства. На корпусе 5 установлена кнопка 12 для

25 подключения источника питания к генератору- Генератор на частоту 5 кГц выполнен на транзисторах 13 и 1ч, ре— зисторах 15-18 и соединен с источ— ником 19 питания в виде двух гальванических элементов РЦ-83 на 1,5 В каждый и на выходе генератор содержит трансформатор 20 с тремя обмотками. Отмотка возбуждения выполнена со средней точкой, выводы 21 и 22 вы-35 соковольтной вторичной обмотки подсоединены к выпрямителю-умножителю 8, выводы 23 и 25 обмотки возбуждения через резисторы 15 и 16 соединены с базами транзисторов 13 и 14, а сред- 40 няя точка 24 обмотки возбуждения подключена к резисторам 17 и 18. Крайняя точка 26 обмотки нагрузки соединена с коллектором транзистора 13, средняя

27 — с кнопкой 12, а вторая крайняя точка 28 обмотки соединена с коллектором транзистора 14. Нечетные конденсаторы выложены в пилообразную линейку 29, а четные — в линейку 30. Четные диоды 31 и нечетные диоды 32 вы- 50 ложены в общую линейку Д1, Д2, Д25. Диоды и конденсаторы соединены между собой, как показано на фиг. 2 и 3. При такой конструкции невозможно механическое замыкание между ано- 55 дом и катодом.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 12 от источника 19 питания напряжение подается на генератор, собранный по стандратной двухтактной автогенераторной схеме. Переменное напряжение около 400 В из высоковольтной вторичной обмотки по выводам 21 и 22 подается на выпрямитель-умножитель 8. Частота генератора выбрана равной 5 кГц, что в сочетании со схемой автогенератора

У напряжения 400 В и 25-кратного умножителя 8 обеспечивает искробезопасность по цепи питания от источника 19 и по цепи высоковольтной вторичной обмотки 21 и 22. Это сочетание является устойчивым так, что изменение любого из этих параметров в ту нли другую сторону ухудшает искробезопасность устройства по указанным цепям.

После выпрямпения переменного напряжения 400 В и 25-кратного его умножения постоянное напряжения

10000 В подается на усилитель 1 яркости, Плюс подается на анод 7, а минус — на фотокатод 6. Конденса— торы С ?5 и С 1 расположены в непосредственной близости соответственно к аноду 7 и фотокатоду 6. Выводы из этих конденсаторов проходят прямо под ниии через эпоксидный компаунд кольца 9 в тело усилителя 1 яркости.Выполнение выпрямителя-умножителя в виде залитого эпоксидным компаундом цилиндр»»ческога кольца, в середине толщи которого залиты конденсаторы и диоды, расположение конденсаторов

С 1 и С 25 в непосредственной близости к фотокатоду и аноду, выводы из этих конденсаторов вниз под них через эпоксидный компаунд к фотокатоду и аноду, герметизация эпоксидным компаундом 9 сочлененных деталей

1, 8 и 4 (заливка эпоксидным компаундом осуществляется после концентричной установки усилителя 1 яркости, спаянного согласно схеме на фиг. 3, выпрямителя-умножителя 8 и кожуха 4) обеспечивают искробезопасность по цепи высокого выпрямленного напряжения 10000 В и минимизируют возможные утечки электроэнергии по указанной цепи.

Изображение объекта объективом 2. переносится на фотокатод 6 усилителя 1 яркости. Под действием падающих на фотокатод 6 фотонов света из последнего выбиваются электроны. Количество электронов из каждой точки

1154461 фотокатода прямо пропорционально яркости этой точки. Выбитые из фотокатода электроны ™од действием приложенного между фотокатодом и анодом электрического поля, вызванного напряжением 10000 В, устремляются к аноду так, что электроны из соответствующей точки фотокатода попадают на аналогичную точку анода. Под действием ускоренных электронов анод люминесцирует. Яркость свечения люминесценции анода в каждой точке прямо пропорциональна количеству попадающих на эту точку электронов. При этом на аноде получается люминесцент- 15 ное изображение предмета, яркость которого в десятки тысяч раз выше яркости освещения фотокатода. Люминесцентное иэображение на аноде наблюдается в окуляр 3. Применение в Ф качестве преобразователя 1 модульного усилителя яркости позволяет одновременно увеличить его световое усиление, дает возможность наблюдать слабоосвещенные объекты и обнаруживать скрытые очаги пожара. Кроме того, применение модульного усилителя яркости улучшает видимость через пыль и туман от орошения.

Выпрямитель-умножитель выполнен в виде залитого эпоксидным компаундом цилиндрического кольца с 25-кратным выпрямителем-умножителем напряжения, а преобразователь — в виде цилиндрического модульного усилителя яркости, вставленного в цилиндрическое кольцо, на которое надет кожух с прикрепленным к нему корпусом с встроенным в него источником питания и генератором, что позволило повысить безопасность за счет обеспечения искробезопасности при наблюдении слабоосвещенных объектов и обнаружении скрытых очагов пожара в условиях опасных по газу и пыли угольных шахт.

115446 1

1154461

Составитель М. Аксенов

Техред Ж. Кастелевич Корректор B. Гирннк

Редактор В. Иванова

Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5

Заказ 2658/31

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4