Электровоспламенитель


 


Владельцы патента RU 2475693:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ - ВНИИЭФ" (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" (RU)

Изобретение относится к конструкциям инициирующих устройств для инициирования горения различных веществ. Электровоспламенитель содержит корпус, в котором расположен изолятор со встроенными в него электровводами. Мостик накаливания соединяет концы электровводов, выступающих над поверхностью изолятора, выполненного из керамического материала, и расположен в воспламенительном составе, образующем при сгорании неэлектропроводные шлаки. Внутри корпуса электровоспламенителя установлен разрядник статического электричества. Повышается надежность самоотключения от источника тока. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области пиротехники, в частности к конструкциям инициирующих устройств, и может быть использовано для инициирования горения различных веществ. Электровоспламенитель может быть использован в воспламенителях и в пиротехнических устройствах с малой величиной тока для их инициирования и с повышенными требованиями по самоотключению от источника тока.

Известен электровоспламенитель с самоотключением от источника тока, который содержит мостик накаливания и воспламенительный состав, параллельно мостику накаливания подключен шунтирующий резистор и последовательно плавкая вставка (Патент РФ №2156946, F42В 3/12, опубл. 27.09.2000).

Введение параллельно мостику накаливания шунтирующего резистора и последовательно плавкой вставки увеличивает величину напряжения, необходимого для надежного инициирования воспламенительного состава мостиком накаливания.

Известен также электроинициатор с самоотключением от источника тока, содержащий корпус, в котором установлены электровоспламенитель с проводами, размещенными в изоляционной втулке, имеющей поршень и рабочий заряд из пиротехнического состава с газообразными продуктами горения (а.с. №650414, F42В 3/12, опубл. Б.И. №28, 1995).

Недостатком перерезания подводящих проводов поршнем является то, что образующиеся при горении рабочего заряда токопроводящие продукты его сгорания проникают к перерезанным проводам, что может привести к короткому замыканию.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является электровоспламенитель (Патент РФ №2263871, F42В 3/12, опубл. 10.11.2005), содержащий корпус, изолятор с встроенными электровводами, воспламенительный состав, мостик накаливания, прикрепленный к электровводам, при этом места крепления и концевые участки мостика покрыты изолирующим составом. Торцы электровводов выполнены заподлицо с поверхностью изолятора или заглублены и покрыты изолирующим составом, выполненным на основе эпоксидной смолы с добавлением в качестве наполнителя тонкого порошка тугоплавких неорганических соединений в количестве 25-30% по массе. При этом электровоспламенитель задействуется импульсом электрического тока амплитудой не менее 2 А.

Недостатком данного электровоспламенителя является использование изолирующего состава, выполненного на основе эпоксидной смолы, которым покрыты места крепления и концевые участки мостика, а также торцы электровводов. При достаточно длительном тепловом воздействии продуктов сгорания воспламенительного состава эпоксидная смола (температура разложения ~ 300°С) начинает обугливаться, что может привести к появлению электрической проводимости между электровводами после срабатывания электровоспламенителя, что снижает надежность самоотключения данного электровоспламенителя от источника тока.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности самоотключения электровоспламенителя от источника тока и расширение его функциональных возможностей.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:

- высокая надежность самоотключения электровоспламенителя;

- для надежного инициирования электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А;

- электровоспламенитель защищен от разрядов статического электричества;

- небольшие массово-габаритные характеристики электровоспламенителя.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата предлагается электровоспламенитель, содержащий корпус, в котором расположен воспламенительный состав и изолятор с закрепленными в нем электровводами, концы которых соединены мостиком накаливания. Согласно изобретению концы электровводов, соединенные мостиком накаливания, выступают над поверхностью изолятора, выполненного из керамического материала, и расположены в воспламенительном составе, образующем при сгорании неэлектропроводные шлаки. Внутри корпуса установлен разрядник статического электричества.

Надежное самоотключение от источника тока в заявленном электровоспламенителе осуществляется за счет одновременного использования воспламенительного состава, образующего при сгорании неэлектропроводные шлаки, и изолятора, выполненного из керамического материала. Снижение величины тока для надежного инициирования электровоспламенителя достигается за счет уменьшения потерь тепла от мостика накаливания в изолятор, которое достигается тем, что мостик накаливания не касается поверхности изолятора, т.к. прикреплен к электровводам, выступающим над поверхностью изолятора. Установка внутри корпуса электровоспламенителя разрядника статического электричества позволяет защитить его от разрядов статического электричества и не требует дополнительного объема для его размещения, что позволяет уменьшить габариты электровоспламенителя.

Предлагаемая конструкция электровоспламенителя согласно изобретению по сравнению с электровоспламенителем - прототипом повышает надежность самоотключения электровоспламенителя от источника тока, защищает электровоспламенитель от разрядов статического электричества. Из-за размещения мостика накаливания внутри воспламенительного состава для инициирования электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А. Из-за размещения разрядника внутри корпуса электровоспламенителя уменьшаются массово-габаритные характеристики электровоспламенителя.

Схема предлагаемого электровоспламенителя представлена на фиг.1.

В корпусе 1 электровоспламенителя расположены изолятор 2, электровводы 3, выступающие над поверхностью изолятора 2, мостик накаливания 4, воспламенительный состав 5 с неэлектропроводными шлаками и разрядник 6. Чтобы исключить замыкание электровводов 3 после срабатывания электровоспламенителя, изолятор 2 изготовлен из керамического материала, а воспламенительный состав 5 после сгорания образует неэлектропроводные шлаки.

Электровоспламенитель работает следующим образом.

При подаче инициирующего импульса на электровводы 3 мостик накаливания 4 нагревается и зажигает воспламенительный состав 5. Самоотключение электровоспламенителя от источника тока обеспечивают воспламенительный состав 5, образующий при сгорании неэлектропроводные шлаки, и изолятор 2, выполненный из керамического материала. Безопасность электровоспламенителя при эксплуатации обеспечивается расположенным в его корпусе 1 разрядником 6 с воздушными разрядными промежутками, через которые (а не через воспламенительный состав 5) гарантированно проходит разряд статического электричества.

Примером конкретного выполнения может являться электровоспламенитель, в который (фиг.1) в качестве воспламенительного состава использован пиротехнический состав на основе KСlO4 и В с плотностью 1,24 г/см3 высотой 1,5 мм. Мостик накаливания 4 был изготовлен из нихромовой проволоки диаметром 20 мкм и не касался дна зарядной камеры за счет выступающих на 0,3 мм над изолятором 2 электровводов 3. Изолятор 2 был изготовлен из керамики ВК-94-1 (рабочая температура ~ 1500°С). Общие габариты электровоспламенителя составляли: диаметр - 7 мм, высота - 9 мм.

Работоспособность данных электровоспламенителей конкретного выполнения подтверждена экспериментально. Было проведено 30 опытов с электровоспламенителями, имевших сопротивление от 3,7 до 4,0 Ом. Задействование электровоспламенителей производилось постоянным электрическим током амплитудой 0,35 А. Во всех опытах зарегистрировано зажигание форсом пламени из электровоспламенителя рабочего заряда из пиротехнического состава на основе Ti, KClO4, ВаСrO4 и фторопласта. Было установлено, что через 0,1 секунды сопротивление между электровводами 3 и каждым электровводом 3 и корпусом 1 электровоспламенителя составляет не менее 350 МОм, т.е. обеспечивается надежное самоотключение электровоспламенителя от источника тока. Эти опыты показали, что для задействования заявляемого электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А.

Дополнительно проведенными опытами показано, что конструкция разрядника обеспечивает надежную защиту воспламенительного состава 5 в электровоспламенителе к разрядам статического электричества, эквивалентным разряду конденсатора емкостью 300 пФ, заряженного до напряжения 20 кВ, подаваемым между электродами 3 и корпусом 1 через сопротивление 1 кОм.

Использование заявленного электровоспламенителя для инициирования горения пиротехнических составов обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества:

- высокая надежность самоотключения электровоспламенителя;

- для инициирования электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А (у прототипа не менее 2 А);

- электровоспламенитель защищен от разрядов статического электричества;

- небольшие массово-габаритные характеристики электровоспламенителя.

1. Электровоспламенитель, содержащий корпус, в котором расположен изолятор со встроенными в него электровводами, мостик накаливания, соединяющий электровводы, и воспламенительный состав, отличающийся тем, что концы электровводов, соединенные мостиком накаливания, выступают над поверхностью изолятора, выполненного из керамического материала, и расположены в воспламенительном составе, образующем при сгорании неэлектропроводные шлаки.

2. Электровоспламенитель по п.1, отличающийся тем, что внутри корпуса установлен разрядник статического электричества.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к детонирующим системам, предназначенным для управляемого распределения детонации от одного или более инициаторов и инициирования нескольких зарядов взрывчатого вещества или нескольких мест одного заряда.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к конструкции взрывных устройств. .

Изобретение относится к области взрывных работ, а именно к устройствам для соединения взрывных линий в сетях разводки детонации при монтаже взрывной сети, в частности малогабаритных детонирующих шнуров, работающих на предельных диаметрах взрывчатого вещества.

Изобретение относится к области взрывных технологий, применяемых в горнодобывающей и нефтегазовой промышленности, и военной технике и может быть использовано в устройствах предохранения от несанкционированного подрыва.

Изобретение относится к средствам инициирования ударно-волновых трубок. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к средствам инициирования детонирующих шнуров малой мощности типа «ударно-волновая трубка» и электродетонаторов.

Изобретение относится к разработке безопасных средств взрывания для использования в качестве капсюля-детонатора (КД) в электрических и неэлектрических системах взрывания при проведении работ в горнодобывающей, нефтегазовой промышленности, машиностроении и строительстве.

Изобретение относится к взрывной технике и может быть использовано при создании взрывных устройств, инициирующих детонацию во взрывчатых веществах (ВВ) пониженной детонационной способности.

Изобретение относится к области разработок высокоточных систем взрывания и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ) и т.п

Изобретение относится к средствам инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ с использованием неэлектрических средств инициирования, может быть использовано для взрывания скважинных зарядов для производства взрывных работ в добывающих отраслях промышленности, военном деле, службе МЧС и т.п
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способу повышения мощности взрыва и к устройству для его осуществления

Изобретение относится к области высокоточных систем взрывания, детонаторам с электронной задержкой и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ), при инициировании систем взрывания для производства взрывных работ в добывающей промышленности, военном деле, массовой фейерверочной пиротехнике, службе МЧС и т.п. Высокоточный детонатор с электронным замедлением для УВТ состоит из гильзы, закрытой с одной стороны, с другой стороны подсоединяемой к ударно-волновой трубке, схемы временной задержки, конденсатора, воспламенителя и электромагнитного генератора, находящегося между выходом ударно-волновой трубки и входом схемы временной задержки. Генератор включает в себя чехол, каркас, постоянный магнит и катушки, намотанные на каркас. Изобретение направлено на получение недорогого, надежного, герметичного, безопасного при воздействии ударов и вибрации, невосприимчивого к электромагнитным помехам, программируемого детонатора цифровой задержки, который задействуется импульсом волновода. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к инициирующим устройствам для подрыва заряда. Контактно-секторный заряд из листового взрывчатого вещества (ВВ) содержит детонатор, систему инициирования, заряд ВВ. Заряд ВВ выполнен в виде секций с разбиением на сектора с зазором между ними. Система инициирования выполнена в виде полосок ВВ одинаковой длины и минимальной ширины. Изобретение позволяет осуществить устойчивую детонацию при формировании невзаимодействующих детонационных волн при одновременном многоточечном дискретном инициировании. 2 ил.

Изобретение относится к подрывной технике, а именно к инициирующим устройствам. Система инициирования содержит детонатор, детонационный распределитель с приемными точками и каналами разводки, заряд взрывчатого вещества, элементы крепления. Между распределителем и элементами крепления имеется преграда с пазами и толщиной 1-10 мм. Между преградой и зарядом имеется газовый зазор величиной 0,1-10 мм. Изобретение позволяет производить равномерно распределенный подрыв по всей длине заряда. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области взрывной техники и может быть использовано в разработке боеприпасов военного назначения, взрывных устройств для применения в хозяйственной и научно-исследовательской деятельности. В устройстве взрывном содержится основной заряд ВВ, детонационный волновой генератор в виде матрицы из инертного материала с сетью каналов и отверстий с общим приемным участком, заполненных ВВ и покрытых оболочкой, источник инициирования, инициирующий общий приемный участок. Матрица детонационного волнового генератора выполнена из открытопористого термостойкого материала, обладающего свойством сорбирования расплава ВВ и свободного отвода газообразных продуктов разложения ВВ. Матрица детонационного волнового генератора может быть выполнена из открытопористого технического углеродного материала с нанопорами, либо из открытопористого алюминия с пористостью от 20 до 50%. Материал матрицы содержит химически активный по отношению к расплаву и/или газообразным продуктам разложения ВВ реагент, способный снижать скорость разложения ВВ и его тепловой эффект. Достигается повышение пожаро- и взрывобезопасности взрывных устройств с детонационный волновым генератором; предотвращение нежелательного распространения расплава ВВ за пределы взрывного устройства; обеспечение термического разложения ВВ без ускорения, приводящего к вспышке, с отводом газообразных продуктов разложения за пределы детонационного волнового генератора. 6 з. п. ф., 4 ил.

Способ разрушения интегральных схем памяти носителей информации, предназначенный для предотвращения утечки информации, составляющей коммерческую тайну, при попытках несанкционированного изъятия носителей с записанной на них информацией. Предлагаемый способ заключается в том, что формируют элемент из взрывчатого вещества (ВВ) на диэлектрическом основании электрической схемы, открывающей доступ к носителю информации, которая снабжена системой элементов электрического контроля доступа к носителю информации. При срабатывании системы контроля данный элемент из ВВ подрывают. Элемент из ВВ формируют в виде нанослоя из ВВ, помещенного внутри микрокумулятивного заряда, электрически соединенного с мостиковым электродетонатором, также сформированным на основании электросхемы. В качестве материала элемента из ВВ используют состав вторичного ВВ, например ТЭНа, который получают термовакуумным методом при напылении на профилированную подложку из алюминия, выполненную на диэлектрическом основании. Достигается обеспечение надежного предотвращения доступа к носителю информации за счет экстренного уничтожения интегральных схем памяти носителей информации при одновременном сохранении целостности электронного блока, содержащего носитель информации за счёт снижения мощности взрыва ВВ. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, инициирующим детонацию, а именно к детонирующим логическим устройствам, предназначенным для управляемой передачи детонации с целью инициирования взрывных зарядов от одного или более инициаторов. Может быть использовано в различных областях взрывной техники для снижения опасности подготовки к взрыву различных устройств с зарядами взрывчатого вещества или взрывчатого состава. Сущность: в первом варианте исполнения детонационного триода, состоящем из детонационного канала с двумя входами и примыкающей к нему перегородки, отделяющей канал от инициируемого взрывного заряда, перегородка представляет собой сепаратор, выполненный в виде шашки из взрывчатого состава меньшей чувствительности, чем взрывчатый состав канала, с габаритами, недостаточными для инициирования шашки при одностороннем прохождении детонации по каналу в пределах размера шашки. Во втором варианте исполнения детонационного триода, состоящем из детонационного канала с двумя входами и примыкающей к нему перегородки, отделяющей канал от инициируемого взрывного заряда, перегородка представляет собой сепаратор, выполненный в виде пакета перпендикулярных оси канала чередующихся пластин из ВС и из инертного материала, при этом толщина каждой пластины из ВС недостаточна для ее инициирования при одностороннем прохождении детонации по каналу, а толщина каждой инертной пластины достаточна для инициирования детонации в соседних пластинах из ВС при столкновении напротив ее торца детонационных волн, идущих от входов канала. Технический результат: повышение надежности, сокращение времени передачи детонации, повышение точности расчета времени работы детонационного триода за счет применения единственного детонационного физико-химического процесса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство формирования взрывной волны в заряде взрывчатого вещества (ВВ) относится к области взрывных работ. Устройство включает основной заряд ВВ и матрицу с детонационной разводкой. Матрица представляет собой заполненные ВВ каналы, имеющие общий входной участок; участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, и концевые участки, расположенные под углом к поверхности матрицы. При этом участки, расположенные вдоль поверхности матрицы, выполнены сечением в виде равнобочной трапеции, меньшее основание которой направлено в сторону основного заряда ВВ. Внутренний угол трапеции α между большим основанием и боковой стороной выбирают из следующего условия: arctg l/t ≤ α ≤ arctg l/tкр, где l - расстояние между каналами, расположенными вдоль поверхности матрицы, и концевыми участками; t - толщина матрицы; tкр - критическая толщина ВВ каналов. Достигается повышение стабильности срабатывания элементов детонационной разводки. 2 ил.
Наверх